JPS60146464A - 非水電解質電池の製造方法 - Google Patents
非水電解質電池の製造方法Info
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- JPS60146464A JPS60146464A JP105584A JP105584A JPS60146464A JP S60146464 A JPS60146464 A JP S60146464A JP 105584 A JP105584 A JP 105584A JP 105584 A JP105584 A JP 105584A JP S60146464 A JPS60146464 A JP S60146464A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
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】
〔技術分野〕
この発明はオキシハロゲン化物を電解液の溶媒および正
極活物質とし、リチウＪ、金属ないしリチウム合金を負
極活物質とした非水電解質電池の製造方法に関する。
極活物質とし、リチウＪ、金属ないしリチウム合金を負
極活物質とした非水電解質電池の製造方法に関する。
この種の電池では、第１図にポされるように、ステンレ
ス鋼などからなる負極缶内にリチウム金属ないしリチウ
ム合金の板状物からなる負極を挿入してこれを缶内面に
密着させ、その内側と缶底面にガラス繊維製のセパレー
タを配し、さらに炭素多孔質成形体の如き正極や正極集
電体などの１■極構成祠を内填したのち、リチウＪ、ア
ルミニウムクロライドの如き電解質を塩化チオニルや塩
化スルフリルなどのオキシハロゲン化物からなる溶媒に
溶解させた電解液を注入し、ついで缶開口部に金属蓋を
嵌合してこの蓋の外周面と上記開ロ部の内周面とを溶接
するハーメチックシールにより封口しＣいる。
ス鋼などからなる負極缶内にリチウム金属ないしリチウ
ム合金の板状物からなる負極を挿入してこれを缶内面に
密着させ、その内側と缶底面にガラス繊維製のセパレー
タを配し、さらに炭素多孔質成形体の如き正極や正極集
電体などの１■極構成祠を内填したのち、リチウＪ、ア
ルミニウムクロライドの如き電解質を塩化チオニルや塩
化スルフリルなどのオキシハロゲン化物からなる溶媒に
溶解させた電解液を注入し、ついで缶開口部に金属蓋を
嵌合してこの蓋の外周面と上記開ロ部の内周面とを溶接
するハーメチックシールにより封口しＣいる。
−Ｆ記電解液の溶媒となるオキシハロゲン化物は正極活
物質としての働きをも有し、このため電池内に注入され
てリチウム金属ないしリチウム合金の板状物からなる負
極と接すると両者間でただちに化学反応をおこすが、こ
の反応で負極表面に塩化リチウム（ＬｉＣｎ）の緻密な
絶縁被膜が形成されるため保存中でのその後の反応は上
記絶縁被膜によって阻止される。一方、放電反応時には
、−上記絶縁被膜はちたいなく取り除かれて放電反応を
開始する。
物質としての働きをも有し、このため電池内に注入され
てリチウム金属ないしリチウム合金の板状物からなる負
極と接すると両者間でただちに化学反応をおこすが、こ
の反応で負極表面に塩化リチウム（ＬｉＣｎ）の緻密な
絶縁被膜が形成されるため保存中でのその後の反応は上
記絶縁被膜によって阻止される。一方、放電反応時には
、−上記絶縁被膜はちたいなく取り除かれて放電反応を
開始する。
すなわち、この種の電池は、正極活物質と負極活物質と
が直接に接触しているにもかかわらず、両者間の反応で
形成されるにｆ！： ｓ；＋被膜によって放電反応に支
障をきたすごとなく保存中での容量劣化を抑止できると
いう特徴を有し、このためにまた前述の如く封口に際し
ハーメチックシールによって完全密閉構造としているこ
ともあって５〜１０年の耐久年数を有する長間安定Ｉ１
１にすぐれた電池として各分野で非常に注「１されてい
る。
が直接に接触しているにもかかわらず、両者間の反応で
形成されるにｆ！： ｓ；＋被膜によって放電反応に支
障をきたすごとなく保存中での容量劣化を抑止できると
いう特徴を有し、このためにまた前述の如く封口に際し
ハーメチックシールによって完全密閉構造としているこ
ともあって５〜１０年の耐久年数を有する長間安定Ｉ１
１にすぐれた電池として各分野で非常に注「１されてい
る。
しかるに、この種の電池に才昌Ｊる（正極活物質として
のリチウ１、金属ないしリチウＪ、合金、１ｒびに電解
液の溶媒となりかつ正極’ｌ（”ｉ物′Ｃ′１となるオ
キシハロゲン化物は非常に反応性に富Ｉ〕２、これらが
電池組み立て時に電池内に取幻込１１：れた微１１）の
水分やその他負極缶などの付着オイルあるいは正極炭素
の表面官能基などの有機不純物と反応して水素ガスの発
生や電池容ｈ１ないし電圧特性の４１（下を招きにこれ
が長間安定性にすぐれるというこの種電池の前記特徴を
損なう結果となっていた。
のリチウ１、金属ないしリチウＪ、合金、１ｒびに電解
液の溶媒となりかつ正極’ｌ（”ｉ物′Ｃ′１となるオ
キシハロゲン化物は非常に反応性に富Ｉ〕２、これらが
電池組み立て時に電池内に取幻込１１：れた微１１）の
水分やその他負極缶などの付着オイルあるいは正極炭素
の表面官能基などの有機不純物と反応して水素ガスの発
生や電池容ｈ１ないし電圧特性の４１（下を招きにこれ
が長間安定性にすぐれるというこの種電池の前記特徴を
損なう結果となっていた。
このことから、従来、Ｈｌｌみ立て前の各電池要素を加
熱乾燥や真空乾燥し、また組め立て雰囲気を乾燥空気ま
たは窒素ガスやアルゴンガスの如き不活性ガス雰囲気と
しているが、これだけては黴早水分に起因した前記問題
を充分に回］計しうるちのとはいえず、また各構成要素
中に含まれろことのある有機不純物の影−１に関しては
ほとんど効果は８忍められなかった。
熱乾燥や真空乾燥し、また組め立て雰囲気を乾燥空気ま
たは窒素ガスやアルゴンガスの如き不活性ガス雰囲気と
しているが、これだけては黴早水分に起因した前記問題
を充分に回］計しうるちのとはいえず、また各構成要素
中に含まれろことのある有機不純物の影−１に関しては
ほとんど効果は８忍められなかった。
この発明の目的は、−上記問題を扇″消すること、つま
り水分や有機不純物に起因した水素ガスの発生や電池容
ｕｌないし電圧特性のイ１（下を防いでより長１１■安
定性にすくれた非水電解質電池を製造する方法を提供す
ることにある。
り水分や有機不純物に起因した水素ガスの発生や電池容
ｕｌないし電圧特性のイ１（下を防いでより長１１■安
定性にすくれた非水電解質電池を製造する方法を提供す
ることにある。
この発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討し
た結果、電池内で微量の水分および有機不純物と反応し
て前記災いを招く結果となる電解液の溶媒および正極活
物質としてのオキシハロゲン化物の上記反応性を逆に利
用し、ごのオキシハロゲン化物で電池組み立て前の電池
要素を処理して上記要素中の水分や有機不純物を取り除
くことを試みた。その結果、オキシバ１１ゲン化物とし
て反応性の特に高い塩化チオニルを用い、これで組み立
て前の各電池要素を洗浄処理すると、得られる電池のｔ
１？蔵安定性が非常に向１することを知った。
た結果、電池内で微量の水分および有機不純物と反応し
て前記災いを招く結果となる電解液の溶媒および正極活
物質としてのオキシハロゲン化物の上記反応性を逆に利
用し、ごのオキシハロゲン化物で電池組み立て前の電池
要素を処理して上記要素中の水分や有機不純物を取り除
くことを試みた。その結果、オキシバ１１ゲン化物とし
て反応性の特に高い塩化チオニルを用い、これで組み立
て前の各電池要素を洗浄処理すると、得られる電池のｔ
１？蔵安定性が非常に向１することを知った。
この発明は、」二記知見をもとにしてなされたものであ
り、その要旨とするとご７＞ Ｌ：！、ごの種の非水電
解質電池の製造において、１゛１極缶とこれに内填させ
るべき電解液以外の電池１Ｗ素とをあらかじめ塩化チオ
ニルで洗浄し、しかるのら乾燥空気ないし不活性ガス雰
囲気中で電池のｒ、１１ ＝１立てを行うことことにあ
る。
り、その要旨とするとご７＞ Ｌ：！、ごの種の非水電
解質電池の製造において、１゛１極缶とこれに内填させ
るべき電解液以外の電池１Ｗ素とをあらかじめ塩化チオ
ニルで洗浄し、しかるのら乾燥空気ないし不活性ガス雰
囲気中で電池のｒ、１１ ＝１立てを行うことことにあ
る。
以下、この発明の非水電解質電池の製造方法を図面を参
考にして説明する。
考にして説明する。
第１図はこの発明の製造方法にて得られた非水電解質電
池の半裁断面図であり、１はステンレスｍ製の深絞り加
工缶よりなるＩ゛１１極缶はリチウム金属ないしリチウ
ムとアルミニラ１、などとの合金よりなる板状物からな
る負極、３はガラス繊維製の不１１山布や織布からなる
セパレータ、４はアセチレンブラックに結着剤としてポ
リテトラフルオルエチレンを添加して成形した炭素多孔
質成形体の如きｉ目・９λ５とステンレス鋼製の正極集
電体６とからなる１［極（Ｌ１成材、７は上記正極５１
；に設けられた＋♀ｌ（，８は金属蓋、９はガラスシー
ル、１゜は金属パイプである。
池の半裁断面図であり、１はステンレスｍ製の深絞り加
工缶よりなるＩ゛１１極缶はリチウム金属ないしリチウ
ムとアルミニラ１、などとの合金よりなる板状物からな
る負極、３はガラス繊維製の不１１山布や織布からなる
セパレータ、４はアセチレンブラックに結着剤としてポ
リテトラフルオルエチレンを添加して成形した炭素多孔
質成形体の如きｉ目・９λ５とステンレス鋼製の正極集
電体６とからなる１［極（Ｌ１成材、７は上記正極５１
；に設けられた＋♀ｌ（，８は金属蓋、９はガラスシー
ル、１゜は金属パイプである。
この電池の製造は、まず、電池１１み立て前乙こ上記の
電池要素１〜１ｏ、特にｆ１極缶ｌ、セバレ−り３、正
極構成材４および十社〔７を塩化チオニルで洗浄ずろ。
電池要素１〜１ｏ、特にｆ１極缶ｌ、セバレ−り３、正
極構成材４および十社〔７を塩化チオニルで洗浄ずろ。
この洗浄は塩化チオニルの液中に浸漬処理して行っても
よいし、塩化チオニルの蒸気中で処理するようにしても
よい。浸漬処理は通常３分以上、蒸気処理は通常１時間
以上とすればよい。−）１限は特に規定されないが一般
ムこけ１５時間程度までとするのがよい。
よいし、塩化チオニルの蒸気中で処理するようにしても
よい。浸漬処理は通常３分以上、蒸気処理は通常１時間
以上とすればよい。−）１限は特に規定されないが一般
ムこけ１５時間程度までとするのがよい。
−１−記処理により、電池要素中の水分や有機不純物、
特に従来の加熱処理や真空処理では充分に除去できなか
った正極５中の水分や有機不純物およびセパレータ３中
の水分が塩化千オニルと反応し、揮発性の亜硫酸ガス、
塩化水素ガスなどのガスや低分子分解物を生成する。そ
して１、−れらの生成物は上記処理中あるいは−１−記
処理後洗浄液を加熱除去する除去工程中にＩｌ出される
。
特に従来の加熱処理や真空処理では充分に除去できなか
った正極５中の水分や有機不純物およびセパレータ３中
の水分が塩化千オニルと反応し、揮発性の亜硫酸ガス、
塩化水素ガスなどのガスや低分子分解物を生成する。そ
して１、−れらの生成物は上記処理中あるいは−１−記
処理後洗浄液を加熱除去する除去工程中にＩｌ出される
。
このようにして、各電池要素中に（・１着する水分や有
機不純物を除去したのち、こ力、ら電池要素を用いて電
池を＆ｉｔ’ｊみ立てるが、このｆ：Ｉｌ 、７１立て
は従来と同様であり、以下の如く行う。ずｌ【わち、ま
ず、乾燥空気や窒素ガスまたはアルゴンガスの如き不活
性ガス雰囲気中で、ｆ１極缶ｌの内部に負極２を挿入し
てこれを下記缶内面に密着させ、その内側と缶底面にセ
パレータ３を配、１うする。
機不純物を除去したのち、こ力、ら電池要素を用いて電
池を＆ｉｔ’ｊみ立てるが、このｆ：Ｉｌ 、７１立て
は従来と同様であり、以下の如く行う。ずｌ【わち、ま
ず、乾燥空気や窒素ガスまたはアルゴンガスの如き不活
性ガス雰囲気中で、ｆ１極缶ｌの内部に負極２を挿入し
てこれを下記缶内面に密着させ、その内側と缶底面にセ
パレータ３を配、１うする。
ついで、正極５と正極集電体（ｉからなる正極構成材４
を内填し、さらに−１−記正極５１−に上紙７を載置し
たのち、塩化チオニルやその拙稿化スルフリル（Ｓ０２
ＣＩ！２）、塩化ホスホリル（ＰＯＣｌ２）などのオキ
シハロゲン化物にリチウムアルミニうムクロライド（■
４１八ｌＩＣ７！４）の如き電解質を溶解させた電解液
を注入する。
を内填し、さらに−１−記正極５１−に上紙７を載置し
たのち、塩化チオニルやその拙稿化スルフリル（Ｓ０２
ＣＩ！２）、塩化ホスホリル（ＰＯＣｌ２）などのオキ
シハロゲン化物にリチウムアルミニうムクロライド（■
４１八ｌＩＣ７！４）の如き電解質を溶解させた電解液
を注入する。
−１−記注入は、その外周側がｆ！、権化１の開口部内
周面と溶接された金属蓋８の内周側にあらかじめガラス
シール９を介して溶着されてなる金属パイプ１０を１ｌ
ｒｌ Ｌ７て行われ、この注入後正極集貨体６と１−記
パイブ８とを溶接して電池内部を完全密閉構造とする。
周面と溶接された金属蓋８の内周側にあらかじめガラス
シール９を介して溶着されてなる金属パイプ１０を１ｌ
ｒｌ Ｌ７て行われ、この注入後正極集貨体６と１−記
パイブ８とを溶接して電池内部を完全密閉構造とする。
上記説明にて明らかなように、この発明の製造方法にお
いては、電池ｆ、Ｈの立て前の各電池要素を反応性の高
い塩化チオニルで洗浄するようにしているから、−１二
記電池要素に含まれる微塑の水分や有機不純物を従来の
加熱乾燥や真空乾燥法に比しより効果的に取り除くこと
ができ、これにより水分や有機不純物の影響が低減され
た従来に比し水素ガスの発生が少なくまた電池容置や電
圧特性の低下の少ない長期安定性にずくれた非水電解質
電池を１１することができる。
いては、電池ｆ、Ｈの立て前の各電池要素を反応性の高
い塩化チオニルで洗浄するようにしているから、−１二
記電池要素に含まれる微塑の水分や有機不純物を従来の
加熱乾燥や真空乾燥法に比しより効果的に取り除くこと
ができ、これにより水分や有機不純物の影響が低減され
た従来に比し水素ガスの発生が少なくまた電池容置や電
圧特性の低下の少ない長期安定性にずくれた非水電解質
電池を１１することができる。
また、この発明に用いる一上記洗浄用の塩化チオニルは
、他のオキシハロゲン化物に比してそれ自体揮散しやず
いものであるとともに水分や有機不純物との反応で揮敗
しやすり；１；た溶出しやすい生成物を与えるため、浸
漬処理法を採用する場合でもその洗浄液および−に記生
成’ｌνｊの除去が容易であるという利点をイ）してい
る。
、他のオキシハロゲン化物に比してそれ自体揮散しやず
いものであるとともに水分や有機不純物との反応で揮敗
しやすり；１；た溶出しやすい生成物を与えるため、浸
漬処理法を採用する場合でもその洗浄液および−に記生
成’ｌνｊの除去が容易であるという利点をイ）してい
る。
また、この塩化チオニルに代えで塩化チオニルに電解質
としてのリチウＪ、゛メルミニ１゛ツムクロライドなど
をン容解してなる電解液を用いると」二記すチウＪ、ア
ルミニつＪ、クロライ１°などに水分が抱き込まれるお
それがあるが、塩化千；（”ξ′−ルにはこのような欠
点はなく、この点からもこの発明の洗浄用として有利で
ある。
としてのリチウＪ、゛メルミニ１゛ツムクロライドなど
をン容解してなる電解液を用いると」二記すチウＪ、ア
ルミニつＪ、クロライ１°などに水分が抱き込まれるお
それがあるが、塩化千；（”ξ′−ルにはこのような欠
点はなく、この点からもこの発明の洗浄用として有利で
ある。
（実施例〕
以下に、この発明の実施例を記ｉｌｌ！ してより具体
的に説明する。
的に説明する。
以下に記述する各電池要素をいずれも塩化チオニルの液
中に空温で５分間浸漬９１１理したのち、処理後の塩化
チオニルを加熱除去した。この電池要素を用いて下記の
如く電池を＆Ｊｌ ｔ７月“ｆ−Ｃだ。
中に空温で５分間浸漬９１１理したのち、処理後の塩化
チオニルを加熱除去した。この電池要素を用いて下記の
如く電池を＆Ｊｌ ｔ７月“ｆ−Ｃだ。
不活性ガス雰囲気中で、Ｓ ＩＪ Ｓ ３ （＋ ４製
の缶径１４．０ｗｍ、高さ４０鶴の深絞り加工缶からな
る負極缶内に、厚さ６００１１ｍ、 ｌ１１４３ｎｎａ
、高さ３３顛のリチウム金属板を挿入し、これを缶内向
もこ圧着して密着させた。しかイ、のら、その内側とＣ
Ｔ１１１（血にガラス繊維布をセパレータとし゛（神太
し、ざらに空隙イ（８０〜９０重ｈ；％の炭素を主成分
とし。
の缶径１４．０ｗｍ、高さ４０鶴の深絞り加工缶からな
る負極缶内に、厚さ６００１１ｍ、 ｌ１１４３ｎｎａ
、高さ３３顛のリチウム金属板を挿入し、これを缶内向
もこ圧着して密着させた。しかイ、のら、その内側とＣ
Ｔ１１１（血にガラス繊維布をセパレータとし゛（神太
し、ざらに空隙イ（８０〜９０重ｈ；％の炭素を主成分
とし。
だ円柱状合剤からなる正極とステンレス鋼製の１Ｆ極集
電休とを挿入した。
電休とを挿入した。
つぎに、内周側にガラスシールを介して金１１１）パイ
プを溶接した金属蓋を前記負極化の開口部に圧入してこ
の圧入部を溶接する一方、金属パイプからリチウＪ、ア
ルミニウＪ２クロライ］よりなる電解質を溶解した塩化
チオニルを注入したのち、注入口を溶接により封口して
、第１図に示される如きこの発明に係る非水電解質電池
Ａを作製した。
プを溶接した金属蓋を前記負極化の開口部に圧入してこ
の圧入部を溶接する一方、金属パイプからリチウＪ、ア
ルミニウＪ２クロライ］よりなる電解質を溶解した塩化
チオニルを注入したのち、注入口を溶接により封口して
、第１図に示される如きこの発明に係る非水電解質電池
Ａを作製した。
この１１ｉ池Ａと、塩化チオニルによる洗浄を行わなか
った以り（はに記同様にして作製した従来の電池１３と
を、４５℃で１年間貯蔵したのちの２にΩ負荷での放電
特性を詔Ｉべたところ、第２図の曲線−Ａ、Ｉ’３に示
されるとおりであった。曲線−Ａはこの発明の電池Ａ、
曲線−１３Ｇ、目ｒ（づｌ（ｔハ電池Ｂである。
った以り（はに記同様にして作製した従来の電池１３と
を、４５℃で１年間貯蔵したのちの２にΩ負荷での放電
特性を詔Ｉべたところ、第２図の曲線−Ａ、Ｉ’３に示
されるとおりであった。曲線−Ａはこの発明の電池Ａ、
曲線−１３Ｇ、目ｒ（づｌ（ｔハ電池Ｂである。
以上の結果から明らかなように、この発明の方法で得ら
れた電池Ａは、従来の電池１３に比し、貯蔵安定性によ
りすぐれたものでル）る、二とが判る。
れた電池Ａは、従来の電池１３に比し、貯蔵安定性によ
りすぐれたものでル）る、二とが判る。
第１図はこの発明の製造力賞大で１ｉＩられたｊ１水電
解質電池の一例を示す半裁断面図、第２図はこの発明の
製造方法で得られた電池を所２ｉ： ｔｊｌ１間保存し
たのちの放電時間と電圧との関係を従来のものと対比し
て示す特性図である。 １・・・負極化、２・・・負極、３・・・ｐパレータ、
４・・・正極構成材、５・・・正極、６・・・正極集電
体、７・・・上紙、８・・・金属益、９・・・ガラスシ
ール、１０・・・金属パイプ 特許出願人 日立マク−Ｉ！ル株式会社第１図
解質電池の一例を示す半裁断面図、第２図はこの発明の
製造方法で得られた電池を所２ｉ： ｔｊｌ１間保存し
たのちの放電時間と電圧との関係を従来のものと対比し
て示す特性図である。 １・・・負極化、２・・・負極、３・・・ｐパレータ、
４・・・正極構成材、５・・・正極、６・・・正極集電
体、７・・・上紙、８・・・金属益、９・・・ガラスシ
ール、１０・・・金属パイプ 特許出願人 日立マク−Ｉ！ル株式会社第１図
Claims (1)
- （ｌｌオキシハロゲン化物を電解液の溶媒および正極活
物質とし、リチウム金属ないしリチウム合金を負極活物
質とした非水電解質電池の！３！Ｉ造において、負極缶
とこれに内填さ・口るべき電解液以外の電池要素とをあ
らかじめ塩化チオニルで洗浄し、しかるのち乾燥空気な
いし不活ＩＩＩガス雰囲気中で電池の組み立てを行うこ
とを’ＩＦ１徴とする非水電解質電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP105584A JPS60146464A (ja) | 1984-01-07 | 1984-01-07 | 非水電解質電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP105584A JPS60146464A (ja) | 1984-01-07 | 1984-01-07 | 非水電解質電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60146464A true JPS60146464A (ja) | 1985-08-02 |
Family
ID=11490855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP105584A Pending JPS60146464A (ja) | 1984-01-07 | 1984-01-07 | 非水電解質電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60146464A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021510904A (ja) * | 2018-01-16 | 2021-04-30 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 再充電可能な金属ハロゲン化物バッテリー |
-
1984
- 1984-01-07 JP JP105584A patent/JPS60146464A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021510904A (ja) * | 2018-01-16 | 2021-04-30 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 再充電可能な金属ハロゲン化物バッテリー |
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