JPS60146460A - 鉛蓄電池用格子 - Google Patents
鉛蓄電池用格子Info
- Publication number
- JPS60146460A JPS60146460A JP59000963A JP96384A JPS60146460A JP S60146460 A JPS60146460 A JP S60146460A JP 59000963 A JP59000963 A JP 59000963A JP 96384 A JP96384 A JP 96384A JP S60146460 A JPS60146460 A JP S60146460A
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- JP
- Japan
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- calcium
- tin
- lead
- weight
- grid
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/68—Selection of materials for use in lead-acid accumulators
- H01M4/685—Lead alloys
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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】
産業上の利用分野
本発明は、鉛蓄電池用格子に関するもので、特にポータ
プルテレビや非常用の′ｔＬｉ’、＄’Ｘとして多方面
に使用されており、捷た最近で←１、急凍に需要が増加
してきたＶＴＲ用電源として使用されている小型密閉鉛
蓄電池などに用いる格子の改良に関するものである。
プルテレビや非常用の′ｔＬｉ’、＄’Ｘとして多方面
に使用されており、捷た最近で←１、急凍に需要が増加
してきたＶＴＲ用電源として使用されている小型密閉鉛
蓄電池などに用いる格子の改良に関するものである。
従来例の構成とその間；２６点
小型密閉蓄電池は、横転や倒置しても漏液ぜず、かつ補
水不要であるという！１５徴をもっているので、ポータ
プルテレビや非常用の電源など多方面に使用されている
。また、最近になってポータプルＶＴＲ用電源の需要が
増加している。これには従来のものに比べて著しく高水
準のエネルギー密度と、これ剤での鉛蓄電池では困難と
されていた、長期間過放電状態で放置した後でも充電に
より容量が充分に回復するという厳しい特性が要求され
ている。
水不要であるという！１５徴をもっているので、ポータ
プルテレビや非常用の電源など多方面に使用されている
。また、最近になってポータプルＶＴＲ用電源の需要が
増加している。これには従来のものに比べて著しく高水
準のエネルギー密度と、これ剤での鉛蓄電池では困難と
されていた、長期間過放電状態で放置した後でも充電に
より容量が充分に回復するという厳しい特性が要求され
ている。
しかし、一般的に鉛蓄電池を過放電状態で長期放置する
と充電が困難になり、容量回復性が悪くなる欠点がある
。この原因としては、長期放置することによって、正極
格子と活物質の界面に高抵抗の層、いわゆる不働態層が
形成されることが考えられる。したがって、この不働態
層の形成を抑制する構造のものが望ましい。この要求を
満足するためには、格子合金組成の検討が有効であると
考えられていた。また、小型密閉鉛蓄電池においては、
充電による電解液の減少を抑制するためには、鉛−カル
シウム系合金が一般的に活用されている１、しかし、鉛
−カルシウム系合金は、過放電放置することにより、性
能が著しく劣化する欠点がある。
と充電が困難になり、容量回復性が悪くなる欠点がある
。この原因としては、長期放置することによって、正極
格子と活物質の界面に高抵抗の層、いわゆる不働態層が
形成されることが考えられる。したがって、この不働態
層の形成を抑制する構造のものが望ましい。この要求を
満足するためには、格子合金組成の検討が有効であると
考えられていた。また、小型密閉鉛蓄電池においては、
充電による電解液の減少を抑制するためには、鉛−カル
シウム系合金が一般的に活用されている１、しかし、鉛
−カルシウム系合金は、過放電放置することにより、性
能が著しく劣化する欠点がある。
か４層格子
これを改善するだめに、錫を含有した格子合金の検討が
なされ、錫を含イＪ−・トることにより過放電放置後の
容量回復性は良好になることが判明し、これらの合金は
一部実用化さＪ′１ている。しかし、実用化されている
これらの錫ａ有合金の錫含有量は約１重量％以下である
。こｔ＋ ＆：ｌ錫を多量に含有した場合、格子は非常
に軟らかくなり、鋳造性と機械的強度が低下すること、
さらに１に棒格子中の錫が負極に析出し、自己放電を（
ＩＮ 、；（６させたり、短絡を起こしたりする危険性
が＝Ｊｌ′、Ｉ″ｌｔに強いためである。
なされ、錫を含イＪ−・トることにより過放電放置後の
容量回復性は良好になることが判明し、これらの合金は
一部実用化さＪ′１ている。しかし、実用化されている
これらの錫ａ有合金の錫含有量は約１重量％以下である
。こｔ＋ ＆：ｌ錫を多量に含有した場合、格子は非常
に軟らかくなり、鋳造性と機械的強度が低下すること、
さらに１に棒格子中の錫が負極に析出し、自己放電を（
ＩＮ 、；（６させたり、短絡を起こしたりする危険性
が＝Ｊｌ′、Ｉ″ｌｔに強いためである。
錫含量１ｖ量係以下の鉛−カルシウムー錫合金において
、カルシウム含ｆｉｌ、は０ 、１ ”ｌｆｉニーｆｊ
ｉ係以下の合金が従来使用されている。こＪ’ｌ−ｉｆ
： Ｊノルシラノ、が０．１重量係以上の合金を止棒に
使用し／仁場合、格子の腐食および伸びが非常に人きく
なり、極板破壊と短絡を引き起こす可能性が強くなるた
めで、カルシウム含有量は０．１重畢係以下に規制した
ものが実用化されている。しかし、カルシウム含有量が
０．１重量係以下の合金において、過放電放置後の容量
回復性の向−ヒに有効な錫を正極格子に添加すると、以
前、述べたように、自己放電を促進したり、鋳造性が劣
化したりするという欠点がある。
、カルシウム含ｆｉｌ、は０ 、１ ”ｌｆｉニーｆｊ
ｉ係以下の合金が従来使用されている。こＪ’ｌ−ｉｆ
： Ｊノルシラノ、が０．１重量係以上の合金を止棒に
使用し／仁場合、格子の腐食および伸びが非常に人きく
なり、極板破壊と短絡を引き起こす可能性が強くなるた
めで、カルシウム含有量は０．１重畢係以下に規制した
ものが実用化されている。しかし、カルシウム含有量が
０．１重量係以下の合金において、過放電放置後の容量
回復性の向−ヒに有効な錫を正極格子に添加すると、以
前、述べたように、自己放電を促進したり、鋳造性が劣
化したりするという欠点がある。
発明の目的
本発明は、上記従来の欠点を改良するものであり、とく
に自己放電を促進することなく、鉛蓄電池を過放電状態
で長期間放置した後の容量回復性を向トすることを目的
とする。
に自己放電を促進することなく、鉛蓄電池を過放電状態
で長期間放置した後の容量回復性を向トすることを目的
とする。
発明の構成
本発明け、１．５〜１６重量係の錫と０．２〜１．○ｍ
’ Ｒｉ−％ ツカルシウムを含有する鉛−カルシウム
−錫系合金からなることを特徴とする鉛蓄電池用格子で
、１うり、このように構成することにより、鉛蓄電池を
１１．°＾放電状態で長期間放置した後の容量回復＋′
１を犬［］Ｊに向−１−することができる。
’ Ｒｉ−％ ツカルシウムを含有する鉛−カルシウム
−錫系合金からなることを特徴とする鉛蓄電池用格子で
、１うり、このように構成することにより、鉛蓄電池を
１１．°＾放電状態で長期間放置した後の容量回復＋′
１を犬［］Ｊに向−１−することができる。
実施例の説明
溶融温度４８０″Ｃの船中に、錫母合金を錫が０．５〜
２５重量係になるように添加し、格子厚２．０ ｍｍの
格子を製造した。なお、本実施例では正極格子と負極格
子共に同じ合金を使用したー。
２５重量係になるように添加し、格子厚２．０ ｍｍの
格子を製造した。なお、本実施例では正極格子と負極格
子共に同じ合金を使用したー。
つぎに、これらの格子に託常の方法にょシ活物質原詞を
塗布し、化成極扱と１７、正極２枚、負極３枚で群組み
をして、電解液と１．て比重１．２６６の硫酸を注入し
て２０時間率容重１：゛約２Ａｈの電池を構成した。な
お、正極に：［、・いて１１ （活物質）／（格子重量
）比をほぼ一５ｉｆｆｉにし／（、。
塗布し、化成極扱と１７、正極２枚、負極３枚で群組み
をして、電解液と１．て比重１．２６６の硫酸を注入し
て２０時間率容重１：゛約２Ａｈの電池を構成した。な
お、正極に：［、・いて１１ （活物質）／（格子重量
）比をほぼ一５ｉｆｆｉにし／（、。
以上の各電池について、；１１ず１ｏ時間率容量を測定
した。つぎに、これらの電池を完全充電後、１５Ωの定
抵抗で２４時間放電し、さらに、加速試験として６０°
Ｃで１５０間放置した。このように放置した後、２．４
５ Ｖの定電圧で（最大電流１ 、ｅＡ ） ２時間充
電した１、これらの電池を１０時間率で放電し、過放電
放ＩＩ“′１後の容量回復率をめた。その結束を第１図
に示、１−１．第１図は錫含有量と容量回復率の関係を
示（２ている。この図において、錫含有量と容量回復率
との間に曲折点が認められる。すなわち、錫含有ｌＴ＋
が１．６重量係以上の場合、容量回復率は著しく向上す
るが、２０重量％以上になると落ちる。この曲折点の意
味は、過放電状態での放置における、格子活物質界面の
不働態層の生成のしやすさと、格子の機械的強度の２つ
の因子に起因していると思われる。錫含有量が多くなる
と、界面の不働態層は形成されにくくなる。この傾向は
錫含有量が１，５ｖ量係以上になると急に強くなる。一
方、錫含有量が２０重量係以１−になると、機械的強度
は急激に落ちると考えられる。機械的強度と過放電放置
後の容量回復性の関係については不明な点が多い。想像
にすぎないが、錫含有量が多くなると、格子の結晶粒子
は非常に細かくなり、格子の機械的強度は低下する。
した。つぎに、これらの電池を完全充電後、１５Ωの定
抵抗で２４時間放電し、さらに、加速試験として６０°
Ｃで１５０間放置した。このように放置した後、２．４
５ Ｖの定電圧で（最大電流１ 、ｅＡ ） ２時間充
電した１、これらの電池を１０時間率で放電し、過放電
放ＩＩ“′１後の容量回復率をめた。その結束を第１図
に示、１−１．第１図は錫含有量と容量回復率の関係を
示（２ている。この図において、錫含有量と容量回復率
との間に曲折点が認められる。すなわち、錫含有ｌＴ＋
が１．６重量係以上の場合、容量回復率は著しく向上す
るが、２０重量％以上になると落ちる。この曲折点の意
味は、過放電状態での放置における、格子活物質界面の
不働態層の生成のしやすさと、格子の機械的強度の２つ
の因子に起因していると思われる。錫含有量が多くなる
と、界面の不働態層は形成されにくくなる。この傾向は
錫含有量が１，５ｖ量係以上になると急に強くなる。一
方、錫含有量が２０重量係以１−になると、機械的強度
は急激に落ちると考えられる。機械的強度と過放電放置
後の容量回復性の関係については不明な点が多い。想像
にすぎないが、錫含有量が多くなると、格子の結晶粒子
は非常に細かくなり、格子の機械的強度は低下する。
この場合、格子と活物質の密着性は非常に弱いものとな
り、格子と活物質の界面に電解液が侵入しやすぐなり、
充電することが不可餞な不働態層が形成されたのではな
いかと考えられる。
り、格子と活物質の界面に電解液が侵入しやすぐなり、
充電することが不可餞な不働態層が形成されたのではな
いかと考えられる。
第２図には、これらの電池を６０’Ｃで３ｏ日間、充電
状態で放置した時の自己放電率と錫含有量の関係を示す
。この図から錫含有量が増えるに従って、自己放電は著
しく促進されることが示唆される。
状態で放置した時の自己放電率と錫含有量の関係を示す
。この図から錫含有量が増えるに従って、自己放電は著
しく促進されることが示唆される。
次に、鉛−カルシウム−錫系合金を格子に用いた場合の
過放電放置後の賓Ｌ１回復１’ｌと自己放電特性を調べ
た。
過放電放置後の賓Ｌ１回復１’ｌと自己放電特性を調べ
た。
溶融温度４８０°Ｃの船中に゛・トず錫含有量が１．５
重量係に在るように添加１２、これらにカルシウムを０
．１〜２０重量％になる。にうに添加し、鋳造格子を作
製した。同様に錫含イＪ’ ｉｉ：：がそれぞれ５，１
０゜１５ 、２０重量係と一定に４・る、１：うに添加
された溶融鉛中にカルシウムを０．１〜２，０重量係に
なるように添加し、鋳造格子を作製Ｌ／こ。以前述べた
方法で、これらの格子を用いた電ｆｉｌｌを作製した。
重量係に在るように添加１２、これらにカルシウムを０
．１〜２０重量％になる。にうに添加し、鋳造格子を作
製した。同様に錫含イＪ’ ｉｉ：：がそれぞれ５，１
０゜１５ 、２０重量係と一定に４・る、１：うに添加
された溶融鉛中にカルシウムを０．１〜２，０重量係に
なるように添加し、鋳造格子を作製Ｌ／こ。以前述べた
方法で、これらの格子を用いた電ｆｉｌｌを作製した。
以上の各電池について、堝放市〕状態で保存した後の容
量同役性を調べた。亡の活眼を第３図に示す。第３図は
、錫添加量をパラメーターにしだｈのカルシウム含有量
と容：Ｉ；回■率の関係を示している。区内には従来活
用さＪ］ている錫含有ｈニーが０．５重量係の合金の容
量回復率を示した。この図から、カルシウム含有（６が
０．２〜１ 、ｏＷｔ叶％の範囲においては、容量回復
率ｒ［カルシウムを添加し２ないものに比べて改善され
ていることがわかる。
量同役性を調べた。亡の活眼を第３図に示す。第３図は
、錫添加量をパラメーターにしだｈのカルシウム含有量
と容：Ｉ；回■率の関係を示している。区内には従来活
用さＪ］ている錫含有ｈニーが０．５重量係の合金の容
量回復率を示した。この図から、カルシウム含有（６が
０．２〜１ 、ｏＷｔ叶％の範囲においては、容量回復
率ｒ［カルシウムを添加し２ないものに比べて改善され
ていることがわかる。
この原因として、カルシウムを添加することによって格
子に１硬くなり、その機械的強度はより強いものになる
ことが考えられる。しかし、カルシウム含有Ｐｉ１が１
０重量係になると、容量回復率は顕著に低下している。
子に１硬くなり、その機械的強度はより強いものになる
ことが考えられる。しかし、カルシウム含有Ｐｉ１が１
０重量係になると、容量回復率は顕著に低下している。
カルシウム含有量が多くなると格子の機械的強度１強く
なるが、カルシウムが多くなりすぎると、格子、活物質
界面に充電不可能な不働態層が集中的に形成されるもの
と考えられる。この原因として不明な点が多いが、カル
シウム含有量が極端に多くなり、その硬度も強くなりす
き゛ると、格子と活物質の密着性が弱くなることが上記
劣化の原因ではないかと思われる。したがって、活物質
との密着性を考慮すると、カルンウノ、の添加量も適当
な範囲があることが示唆される。１だ従来の錫含有量の
電池の場合、カルシウムの１（有ｔｌｊが多くなると容
量回復率は著しく劣下し、カルシウムの含有量が１０重
量％以上になると鋳造できないことがわかる。
なるが、カルシウムが多くなりすぎると、格子、活物質
界面に充電不可能な不働態層が集中的に形成されるもの
と考えられる。この原因として不明な点が多いが、カル
シウム含有量が極端に多くなり、その硬度も強くなりす
き゛ると、格子と活物質の密着性が弱くなることが上記
劣化の原因ではないかと思われる。したがって、活物質
との密着性を考慮すると、カルンウノ、の添加量も適当
な範囲があることが示唆される。１だ従来の錫含有量の
電池の場合、カルシウムの１（有ｔｌｊが多くなると容
量回復率は著しく劣下し、カルシウムの含有量が１０重
量％以上になると鋳造できないことがわかる。
つぎに、これらの電池を６０’Ｃで３０日間放置した時
の自己放電率を調べた結果を第４図に示す。
の自己放電率を調べた結果を第４図に示す。
第４ Ｉｌｌは錫添加量をパラメーターにした時のカル
シウムの添加量と自己放電−（Ｊの関係を示す。カルシ
ウム添加量を増やすことに１こって、自己放電を大巾に
抑制することが可ｈ１テて、ちるが、錫含有量が２０重
量係の格子に関１〜てＶｌ、カル７ウム添加−沿を増加
しても、その効果ｉｆ： ／ｎ、占んど現われないこと
が示唆される。
シウムの添加量と自己放電−（Ｊの関係を示す。カルシ
ウム添加量を増やすことに１こって、自己放電を大巾に
抑制することが可ｈ１テて、ちるが、錫含有量が２０重
量係の格子に関１〜てＶｌ、カル７ウム添加−沿を増加
しても、その効果ｉｆ： ／ｎ、占んど現われないこと
が示唆される。
以上述べたことから、錫の添加Ｉｌ＋が１．５〜１６重
量％、カルシウムの添加ｆｌｌが。、２〜１．０重計ヂ
の格子合金が自己放電を４３Ｑ １ｆ（することなく、
過放電状態で長期放置した時の容；１：°回へ率を向−
１＝するには最適であることが結論づけｒ）；／ｌる。
量％、カルシウムの添加ｆｌｌが。、２〜１．０重計ヂ
の格子合金が自己放電を４３Ｑ １ｆ（することなく、
過放電状態で長期放置した時の容；１：°回へ率を向−
１＝するには最適であることが結論づけｒ）；／ｌる。
発明の効果
上記のように本発明にＵ′１げ、鉛蓄電池用格−ｒを１
．６〜１６重量％の錫／：ｏ、２〜１０重１．１ヂのカ
ルシウムを含む鉛−カルシウム−錫合金で構成すること
により、自己放電をｌ＋Ｊ 、ｉｌＡすることなく、過
放電状態で長期間保存した時の’ｆｆ ｉｉＦ、回復性
を著しく向上させることができる。
．６〜１６重量％の錫／：ｏ、２〜１０重１．１ヂのカ
ルシウムを含む鉛−カルシウム−錫合金で構成すること
により、自己放電をｌ＋Ｊ 、ｉｌＡすることなく、過
放電状態で長期間保存した時の’ｆｆ ｉｉＦ、回復性
を著しく向上させることができる。
したがって、本発明は最近ポータプルＶ Ｔ ＲＪｌ］
電源として活用されている／Ｊ％ Ｑｌｊ密閉鉛蓄電池
の信頼性を大いに高めるものである３、
電源として活用されている／Ｊ％ Ｑｌｊ密閉鉛蓄電池
の信頼性を大いに高めるものである３、
第１図ば鉛−錫系合金を用いた鉛蓄電池用格子における
錫含有量と過放電放置後の答ｔｊｔ １１．＋１復件の
関係を示す図、第２図は四錫含有年と自己放電率の関係
を示す図、第３図は本発明の実施例にょる鉛−カルシウ
ム−錫系合金を用いた鉛蓄電池用格子に１７・ける錫含
有量をパラメーターにした場合のカル／ウソ、含有量と
１の放電放置後の容量１ｉ１復千の関係を示す図、第４
１閃は錫含有間をパラメーターにシ、／こ場合のカルシ
ウム含有量と自己放電率の関係’６： ／１’＜ず図で
ある。 代即人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第
１ 図 、Ｓ忙合有量（里１ンり 第２図 ８１含有量（ｔ−３Ｌ−、Ｑ 第 ３ 区 ０ １０２．０ 鐘含消量（重量％ジ 第４図 Ｑ ＬＯ２，０ Ｃ〔含有量（重量えジ
錫含有量と過放電放置後の答ｔｊｔ １１．＋１復件の
関係を示す図、第２図は四錫含有年と自己放電率の関係
を示す図、第３図は本発明の実施例にょる鉛−カルシウ
ム−錫系合金を用いた鉛蓄電池用格子に１７・ける錫含
有量をパラメーターにした場合のカル／ウソ、含有量と
１の放電放置後の容量１ｉ１復千の関係を示す図、第４
１閃は錫含有間をパラメーターにシ、／こ場合のカルシ
ウム含有量と自己放電率の関係’６： ／１’＜ず図で
ある。 代即人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第
１ 図 、Ｓ忙合有量（里１ンり 第２図 ８１含有量（ｔ−３Ｌ−、Ｑ 第 ３ 区 ０ １０２．０ 鐘含消量（重量％ジ 第４図 Ｑ ＬＯ２，０ Ｃ〔含有量（重量えジ
Claims (1)
- １．５〜１５重量％の錫と０．２〜１．０重ｆｉ′係の
カルシウムを含む鉛−カルシラノ、−錫系合金からなる
ことを特徴とする鉛蓄電池用格子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59000963A JPS60146460A (ja) | 1984-01-06 | 1984-01-06 | 鉛蓄電池用格子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59000963A JPS60146460A (ja) | 1984-01-06 | 1984-01-06 | 鉛蓄電池用格子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60146460A true JPS60146460A (ja) | 1985-08-02 |
Family
ID=11488294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59000963A Pending JPS60146460A (ja) | 1984-01-06 | 1984-01-06 | 鉛蓄電池用格子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60146460A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62216154A (ja) * | 1986-03-17 | 1987-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池 |
| EP1115167A1 (en) * | 1999-07-09 | 2001-07-11 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | Positive plate current collector for lead storage battery and lead storage battery comprising the same |
-
1984
- 1984-01-06 JP JP59000963A patent/JPS60146460A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62216154A (ja) * | 1986-03-17 | 1987-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池 |
| EP1115167A1 (en) * | 1999-07-09 | 2001-07-11 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | Positive plate current collector for lead storage battery and lead storage battery comprising the same |
| EP1115167A4 (en) * | 1999-07-09 | 2006-12-20 | Gs Yuasa Corp | POSITIVE PANEL STUFFERS FOR STORAGE BATTERY AND HOLDING MEMORY BATTERY THAT CONTAINS HIM |
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