JPS599852A - アルカリ電池 - Google Patents
アルカリ電池Info
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- JPS599852A JPS599852A JP57119088A JP11908882A JPS599852A JP S599852 A JPS599852 A JP S599852A JP 57119088 A JP57119088 A JP 57119088A JP 11908882 A JP11908882 A JP 11908882A JP S599852 A JPS599852 A JP S599852A
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
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- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はアルカリ電池の改良に係り、耐漏液性を同上
させたアルカリ電池を提供することを目的とする。
させたアルカリ電池を提供することを目的とする。
一般に電池の封口においては、陽極缶の開口部にポリエ
チレン、ポリプロピレン、ナイロンなどの合成樹脂製の
ガスケットを配設し、陽極缶の開口縁を内方へ締め付け
ることによりガスケットを陰極端子板周縁に押しつけて
陽極缶−ガスケット−陰極端子板周縁の端面を相互に密
着させることによって、これら接面からの電解液の漏出
を防止するようにしている。
チレン、ポリプロピレン、ナイロンなどの合成樹脂製の
ガスケットを配設し、陽極缶の開口縁を内方へ締め付け
ることによりガスケットを陰極端子板周縁に押しつけて
陽極缶−ガスケット−陰極端子板周縁の端面を相互に密
着させることによって、これら接面からの電解液の漏出
を防止するようにしている。
しかるに水酸化カリウムのようなアルカリ電解液を使用
する電池では、前記合成樹脂製のガスケットは電解液の
漏出を防止するのに反撥弾性が充分とはいえず、またそ
れらは吸水より反撥弾性の低下を引き君こすので、耐漏
液性が低くなりがちであり、このため今日まで色々な検
討が進められてきた。その1つとしてガスケット材質を
ナイロンとし、結晶化度を高めたものか提案され従来の
ものより優れたものが得られるようになったが、電池の
薄型化、小型化が進むJこつn、また長期信頼性が望ま
わるようlこなるにつれ、現社のものでは満足し得ない
ものとなってきている。
する電池では、前記合成樹脂製のガスケットは電解液の
漏出を防止するのに反撥弾性が充分とはいえず、またそ
れらは吸水より反撥弾性の低下を引き君こすので、耐漏
液性が低くなりがちであり、このため今日まで色々な検
討が進められてきた。その1つとしてガスケット材質を
ナイロンとし、結晶化度を高めたものか提案され従来の
ものより優れたものが得られるようになったが、電池の
薄型化、小型化が進むJこつn、また長期信頼性が望ま
わるようlこなるにつれ、現社のものでは満足し得ない
ものとなってきている。
本発明者は特に長期保存後のガスケットについて種々検
討を重ねた結果、電池の保存中にガスケットの結晶化度
を洲めたにもかかわらずわずかずつではあるがガスケッ
トが水分を吸収してその反撥弾性か低下してきているの
を見いだし、結晶化度を高めたナイロンガスケットの全
表面に吸水性の非常に小さい塩化ビニリデン塩化ビニル
共重合体の被膜を形成することにより、吸水性を減少さ
せ強い反撥弾性が長期にわたり維持できるガスケットを
得、この発明を完成するにいたった。
討を重ねた結果、電池の保存中にガスケットの結晶化度
を洲めたにもかかわらずわずかずつではあるがガスケッ
トが水分を吸収してその反撥弾性か低下してきているの
を見いだし、結晶化度を高めたナイロンガスケットの全
表面に吸水性の非常に小さい塩化ビニリデン塩化ビニル
共重合体の被膜を形成することにより、吸水性を減少さ
せ強い反撥弾性が長期にわたり維持できるガスケットを
得、この発明を完成するにいたった。
すなわち、この発明は陽極缶と陰極端子板との間にガス
ケットを介在させ締めつけてなるアルカリ電池において
、前記ガスケットは結晶化度が30〜60%に調整され
たナイロンからなり、かつ該ガスケットの全表面に塩化
ビニリデン塩化ビニル共点合体の被膜が形成さnてなる
アルカリ電池に関する。
ケットを介在させ締めつけてなるアルカリ電池において
、前記ガスケットは結晶化度が30〜60%に調整され
たナイロンからなり、かつ該ガスケットの全表面に塩化
ビニリデン塩化ビニル共点合体の被膜が形成さnてなる
アルカリ電池に関する。
ナイロン11またはナイロン12を打抜きあるいは射出
成形などによりアルカリ電池用のガスケットに成形した
ものは、通常10〜20%程度の結晶化度を有している
。またナイロン6ナイロン66またはナイロン610を
打抜きあるいは射出成形などによりアルカリ電池用のガ
スケットに成形したものは通常20〜38%程度の結晶
化度を有している。これらのガスケットは加熱処理する
と結晶化度が増加して反撥弾性か同上するとともに、非
晶部分か減少してこの部分に基因する吸水性が減少し吸
水に基づく反撥弾性の低下か抑制されるようになる。
成形などによりアルカリ電池用のガスケットに成形した
ものは、通常10〜20%程度の結晶化度を有している
。またナイロン6ナイロン66またはナイロン610を
打抜きあるいは射出成形などによりアルカリ電池用のガ
スケットに成形したものは通常20〜38%程度の結晶
化度を有している。これらのガスケットは加熱処理する
と結晶化度が増加して反撥弾性か同上するとともに、非
晶部分か減少してこの部分に基因する吸水性が減少し吸
水に基づく反撥弾性の低下か抑制されるようになる。
ガスケットの結晶化度を高めるための加熱処理温度とし
ては、各ナイロンのガラス転移温度以上、融点以下であ
れは採用可能であるが、低温では結晶化速度が遅いので
100℃以上を採用するのが好ましい。なお加熱処理時
間が短かい場合は、加熱処理時の雰囲気温度か融点を1
0℃程度超えてもさしつかえない。加熱処理時間は処理
温度によって異なるが通常1〜10時間が採用される。
ては、各ナイロンのガラス転移温度以上、融点以下であ
れは採用可能であるが、低温では結晶化速度が遅いので
100℃以上を採用するのが好ましい。なお加熱処理時
間が短かい場合は、加熱処理時の雰囲気温度か融点を1
0℃程度超えてもさしつかえない。加熱処理時間は処理
温度によって異なるが通常1〜10時間が採用される。
加熱処理の雰囲気としては、大気中を採用しつるか、其
空中またはチッ素、アルゴン、ヘリウム、水蒸気などの
ナイロンに対して不活性な気体中を採用するのが好まし
い。ただし、加熱処理を流動パラフィンなどの液体中で
行なうと、処理後にガスケット表面に残着する液体を除
去する必要があるので好ましくない。
空中またはチッ素、アルゴン、ヘリウム、水蒸気などの
ナイロンに対して不活性な気体中を採用するのが好まし
い。ただし、加熱処理を流動パラフィンなどの液体中で
行なうと、処理後にガスケット表面に残着する液体を除
去する必要があるので好ましくない。
調整後のナイロンの結晶化度は、ナイロンのm類により
少々異なるがナイロン11、ナイロン12は30〜60
%、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610は40
〜60%が好ましい。
少々異なるがナイロン11、ナイロン12は30〜60
%、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610は40
〜60%が好ましい。
なお各結晶化度の下限の数字以下であると耐漏液性が充
分といえず、また上限の数字以上はガスケットとして弾
性が失なわれるからである。
分といえず、また上限の数字以上はガスケットとして弾
性が失なわれるからである。
この発明における結晶化度はすべて密度を測定し、その
値から算出した数値で示される。密度法による結晶化度
の測定は、試料の結晶化度をX、結晶質の密度dC1非
晶質の密度をda、試料の密度をdとするとき、結晶化
度Xは、で表わさ1L、結晶質の密度dc′J6よび非
晶質の密度daがそれぞれ標準試料あるいは文献により
求められることから、試料の密度dを測定すれば結晶化
度が求められるという原理に基づいて行なわれるもので
ある。そして密度は浮沈法、すなわちビーガーなどの容
器に試料を入れ、密度既知の四塩化炭素を注いで試料を
四塩化炭素上に浮かせ、ついで攪拌しながら密度既知の
トルエンをビユレットを用いて徐々に滴−トシ、試料が
液中に浮いてもおらず、沈んでもいない状態になるまで
トルエンの滴下をつづけ、その時点のトルエンの滴下瀘
を読みとり、次式により算出することによって求められ
る。
値から算出した数値で示される。密度法による結晶化度
の測定は、試料の結晶化度をX、結晶質の密度dC1非
晶質の密度をda、試料の密度をdとするとき、結晶化
度Xは、で表わさ1L、結晶質の密度dc′J6よび非
晶質の密度daがそれぞれ標準試料あるいは文献により
求められることから、試料の密度dを測定すれば結晶化
度が求められるという原理に基づいて行なわれるもので
ある。そして密度は浮沈法、すなわちビーガーなどの容
器に試料を入れ、密度既知の四塩化炭素を注いで試料を
四塩化炭素上に浮かせ、ついで攪拌しながら密度既知の
トルエンをビユレットを用いて徐々に滴−トシ、試料が
液中に浮いてもおらず、沈んでもいない状態になるまで
トルエンの滴下をつづけ、その時点のトルエンの滴下瀘
を読みとり、次式により算出することによって求められ
る。
(式中、dは試料の密度、dlは四塩化炭素の密度、v
lは四塩化炭素の注入量、d、はトルエンの密度、■、
はトルエンの滴″hmである〕。
lは四塩化炭素の注入量、d、はトルエンの密度、■、
はトルエンの滴″hmである〕。
ガスケットの表面に被覆する塩化ビニリデン塩化ビニル
共重合体は塩化ビニリデン85〜90%塩化ビニル10
〜15%との共重合物が特に好ましくこの被膜は全く吸
水性がな(耐摩耗性や耐アルカリ性にも非常に優れてお
り、ガスケットの表面にうすい被膜を形成することが容
易fこできる。
共重合体は塩化ビニリデン85〜90%塩化ビニル10
〜15%との共重合物が特に好ましくこの被膜は全く吸
水性がな(耐摩耗性や耐アルカリ性にも非常に優れてお
り、ガスケットの表面にうすい被膜を形成することが容
易fこできる。
被膜の形成方法は種々のものが利用できるが例えば塩化
ビニリデン塩化ビニル共重合物を例えばリン酸トリスジ
メチルアミド等の溶剤に浴解し、適当な被膜を形成する
濃度に調整後ガスケットを浸漬し後乾燥することにより
行なうことができる膜厚は数gm〜1QQ7nnの範囲
が好ましい。
ビニリデン塩化ビニル共重合物を例えばリン酸トリスジ
メチルアミド等の溶剤に浴解し、適当な被膜を形成する
濃度に調整後ガスケットを浸漬し後乾燥することにより
行なうことができる膜厚は数gm〜1QQ7nnの範囲
が好ましい。
第1図はこの発明ボタン型アルカリ電池の一例を示す断
面図、第2図は第1図の要部拡大図で、この電池は陽極
缶(1)の底部に、陽極合剤(2)と電解液の一部を挿
入し、陽極合剤(2)の上部にセパレータ(3)を載置
し、ついで陰極剤(4)が内填された陰極端子板(6)
を、結晶化度が30〜60%に調整され全表面が塩化ビ
リニデン塩化ビニル共重合体の被膜(b)を形成した断
面り字状のナイロン製の環状ガスケット(7)を介在し
て陽極缶(1)の開口部に嵌合し、陽極缶(1)の開口
縁を内方へ締め付けて封口し電池内部を液密にすること
により製造されたものである。しかして陽極缶(1)は
ニッケルメッキが施された鉄板より形成されるものであ
り、陽極合剤(2)は酸化第−銀、二酸化マンガン、酸
化第二銀、酸化水銀、過酸化ニッケルなどの陽極活物質
とりん状黒鉛のような導電助剤とからなり、その周縁に
金属製環状台座(8)を固着させたものである。またセ
パレータ(3)はたとえば親水処理された微孔性ポリプ
ロピレンフィルムとセロハンおよびビニロン−レーヨン
混抄紙とを積み重ねたものであり、陰極剤(4)はアマ
ルガム化亜鉛粉末に苛性カリなどのアルカリ電解液の大
半部を注入してなるものである。そして陰極端子板(5
)は鋼板の外面側に美観ない〜し耐腐食性を満足させる
ニッケル層を、内面側に亜鉛活物質との局部電池の形成
を防止するための銅層を設けた構成からなり、通常鋼板
、ニッケル層および銅層からなるクラツド板を絞り加工
によって周辺折り返し都(9)を有する形状に加工する
か、あるいは鋼板だけをあらかじめ同様の手段で成形加
工し、その後メッキ法によりニッケル層および銅層を形
成したものであり、また環状ガスケット(7)の被膜(
6)と陽極缶(1)および陰極端子板(5)との接面に
はアスファルトピッチ、脂肪ポリアミド、フッ素系オイ
ルなどの液状バッキング材が介在されている。
面図、第2図は第1図の要部拡大図で、この電池は陽極
缶(1)の底部に、陽極合剤(2)と電解液の一部を挿
入し、陽極合剤(2)の上部にセパレータ(3)を載置
し、ついで陰極剤(4)が内填された陰極端子板(6)
を、結晶化度が30〜60%に調整され全表面が塩化ビ
リニデン塩化ビニル共重合体の被膜(b)を形成した断
面り字状のナイロン製の環状ガスケット(7)を介在し
て陽極缶(1)の開口部に嵌合し、陽極缶(1)の開口
縁を内方へ締め付けて封口し電池内部を液密にすること
により製造されたものである。しかして陽極缶(1)は
ニッケルメッキが施された鉄板より形成されるものであ
り、陽極合剤(2)は酸化第−銀、二酸化マンガン、酸
化第二銀、酸化水銀、過酸化ニッケルなどの陽極活物質
とりん状黒鉛のような導電助剤とからなり、その周縁に
金属製環状台座(8)を固着させたものである。またセ
パレータ(3)はたとえば親水処理された微孔性ポリプ
ロピレンフィルムとセロハンおよびビニロン−レーヨン
混抄紙とを積み重ねたものであり、陰極剤(4)はアマ
ルガム化亜鉛粉末に苛性カリなどのアルカリ電解液の大
半部を注入してなるものである。そして陰極端子板(5
)は鋼板の外面側に美観ない〜し耐腐食性を満足させる
ニッケル層を、内面側に亜鉛活物質との局部電池の形成
を防止するための銅層を設けた構成からなり、通常鋼板
、ニッケル層および銅層からなるクラツド板を絞り加工
によって周辺折り返し都(9)を有する形状に加工する
か、あるいは鋼板だけをあらかじめ同様の手段で成形加
工し、その後メッキ法によりニッケル層および銅層を形
成したものであり、また環状ガスケット(7)の被膜(
6)と陽極缶(1)および陰極端子板(5)との接面に
はアスファルトピッチ、脂肪ポリアミド、フッ素系オイ
ルなどの液状バッキング材が介在されている。
上述のように、この発明はナイロン製ガスケットの結晶
化度を30〜60%の1囲に高めると共に、該ガスケッ
トの全表面に塩化ビニリデン塩化ビニル共重合体の被膜
を形成することにより、反撥弾性を増加させるとともに
、吸水性を減少させた状態で長期間にわたって維持でき
るものであるから小型薄型化されたアルカリ電池におい
ても長期間にわたってすぐれた耐漏液性を発揮する。
化度を30〜60%の1囲に高めると共に、該ガスケッ
トの全表面に塩化ビニリデン塩化ビニル共重合体の被膜
を形成することにより、反撥弾性を増加させるとともに
、吸水性を減少させた状態で長期間にわたって維持でき
るものであるから小型薄型化されたアルカリ電池におい
ても長期間にわたってすぐれた耐漏液性を発揮する。
つぎに実施例をあげこの発明をさらに詳細に説明する。
実施例1
ナイロン11を射出成形して断面り字状の環状ガスケッ
トを製造し、このガスケット(結晶化度18%〕をそれ
ぞれ真空中150℃で2時間、190℃で3時間加熱処
理して結晶化度をそれぞれ37%、46%に増加させた
。これらのガスケットの一部を、あらかじめリン酸トリ
スジメチルアミドに10%溶解させた塩化ビニリデン塩
化ビニル典型合体(塩化ビリニデン:塩化ビニル=86
=14 )溶液に浸漬してガスケットの全表面に塩化
ビニリデン塩化ビニル共重合体の膜を形成し、その後9
5℃減圧中で2時間乾燥して平均厚み40Pの被膜を形
成した。
トを製造し、このガスケット(結晶化度18%〕をそれ
ぞれ真空中150℃で2時間、190℃で3時間加熱処
理して結晶化度をそれぞれ37%、46%に増加させた
。これらのガスケットの一部を、あらかじめリン酸トリ
スジメチルアミドに10%溶解させた塩化ビニリデン塩
化ビニル典型合体(塩化ビリニデン:塩化ビニル=86
=14 )溶液に浸漬してガスケットの全表面に塩化
ビニリデン塩化ビニル共重合体の膜を形成し、その後9
5℃減圧中で2時間乾燥して平均厚み40Pの被膜を形
成した。
これらのガスケットを用いて第1図に示すような構成か
らなる6種類のボタン型アルカリ電池(SR1120)
を製造した。なお電池はいずれも陽極活物質として酸化
第1銀を用い、電解液としては水に酸化亜鉛を5重量%
、水酸化カリウムを35重量%溶解したものが用いられ
ている。
らなる6種類のボタン型アルカリ電池(SR1120)
を製造した。なお電池はいずれも陽極活物質として酸化
第1銀を用い、電解液としては水に酸化亜鉛を5重量%
、水酸化カリウムを35重量%溶解したものが用いられ
ている。
これらの電池を各100個ずつ60℃、相対湿度90%
の雰囲気中に放置して、漏液が発生した電池個数を調べ
その結果を第1表に示した。
の雰囲気中に放置して、漏液が発生した電池個数を調べ
その結果を第1表に示した。
第1表
第1表に示す結果より明らかなように、この発明の電池
りおよびFは従来電池に比べて耐漏液性がす・ぐれてい
る。
りおよびFは従来電池に比べて耐漏液性がす・ぐれてい
る。
なおナイロン12においても同じような結果が得られた
。
。
実施例2
ナイロン66を射出成形して断面り字状の環状ガスケッ
トを製造しこのガスケット(結晶化度28%)をそれぞ
れチツ累ガス中130℃で2時間200℃で2時間加熱
処理して結晶化度をそれぞれ42%、45%に増加させ
た。これらのガスケットの一部をあらかじめリン酸トリ
スジメチルアミドに10%溶解させた塩化ビニリデン塩
化ビニル共重合体(塩化ビニリデン:塩化ビニル=86
:14)g液に浸漬してガスケットの全表面に塩化ビニ
リデン者化ビニル共束合体の膜を形成し、その後95℃
減圧上で2時間乾燥して平均約407Aの厚みの被膜を
形成した。
トを製造しこのガスケット(結晶化度28%)をそれぞ
れチツ累ガス中130℃で2時間200℃で2時間加熱
処理して結晶化度をそれぞれ42%、45%に増加させ
た。これらのガスケットの一部をあらかじめリン酸トリ
スジメチルアミドに10%溶解させた塩化ビニリデン塩
化ビニル共重合体(塩化ビニリデン:塩化ビニル=86
:14)g液に浸漬してガスケットの全表面に塩化ビニ
リデン者化ビニル共束合体の膜を形成し、その後95℃
減圧上で2時間乾燥して平均約407Aの厚みの被膜を
形成した。
これらのガスケットを用いて第1図に示すような構成か
らなる6種類のボタン型アルカリ電池(S R1120
)を製造した。なお電池はいずれも陽極活物質として酸
化第1銀を用い、電解液としては水に酸化亜鉛を5重量
%、水酸化カリウムを35本量%洛解したものが用いら
れてる。
らなる6種類のボタン型アルカリ電池(S R1120
)を製造した。なお電池はいずれも陽極活物質として酸
化第1銀を用い、電解液としては水に酸化亜鉛を5重量
%、水酸化カリウムを35本量%洛解したものが用いら
れてる。
これらの電池を各100個ずつ60℃相対湿度90%の
雰囲気中に放置して、漏液か発生した電池個数を調べそ
の結果を第2表に示した。
雰囲気中に放置して、漏液か発生した電池個数を調べそ
の結果を第2表に示した。
第2表
表2に示す結果より明らかなように、この発明の電池J
およびLは従来電池に(らべて耐漏液性がすぐれている
。
およびLは従来電池に(らべて耐漏液性がすぐれている
。
なおナイロン6、ナイロン610についても同じような
結果か得られた。
結果か得られた。
第1図はこの発明に係るボタン型アルカリ電池の一例を
示す断面図、第2図は第1図の要部拡大図である。 (1)・・・陽極缶、(5)・・・陰極端子板、(6)
・・・被膜、(7)・・・ガスケット 出願人 日立マクセル株式会社 代表者 永 井 厚
示す断面図、第2図は第1図の要部拡大図である。 (1)・・・陽極缶、(5)・・・陰極端子板、(6)
・・・被膜、(7)・・・ガスケット 出願人 日立マクセル株式会社 代表者 永 井 厚
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、陽極缶と陰極端子板との間にガスケットを介在させ
締めつけてなるアルカリ電池において、前記ガスケット
は結晶化度が30〜60%に調整されたナイロンからな
りかつ該ガスケットの全表面に塩化ビニリデン塩化ビニ
ル共重合体の被膜が形成されてなることを特徴とするア
ルカリ電池。 2、ガスケットが結晶化度30〜60%に調整されたナ
イロン11またはナイロン12である特許請求の範囲第
1項記載のアルカリ電池。 3、ガスケットか結晶化度40〜60%に調整されたナ
イロン6、ナイロン66またはナイロン610である特
許請求の範囲第1項記載のアルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57119088A JPS599852A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57119088A JPS599852A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | アルカリ電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS599852A true JPS599852A (ja) | 1984-01-19 |
Family
ID=14752590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57119088A Pending JPS599852A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS599852A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01319245A (ja) * | 1988-06-17 | 1989-12-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
| JPH02236952A (ja) * | 1989-03-10 | 1990-09-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ電池 |
| JP2004134168A (ja) * | 2002-10-09 | 2004-04-30 | Fdk Corp | アルカリ乾電池 |
-
1982
- 1982-07-07 JP JP57119088A patent/JPS599852A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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