JPS603854A - 平板型電池 - Google Patents
平板型電池Info
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- JPS603854A JPS603854A JP58112428A JP11242883A JPS603854A JP S603854 A JPS603854 A JP S603854A JP 58112428 A JP58112428 A JP 58112428A JP 11242883 A JP11242883 A JP 11242883A JP S603854 A JPS603854 A JP S603854A
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- JP
- Japan
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- battery
- flat plate
- conductive plastic
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- acrylic acid
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
- H01M6/12—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with flat electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
- H01M50/417—Polyolefins
-
- 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
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Cell Separators (AREA)
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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】
本発明はアクリル酸グラフトポリエチレンフィルムをセ
パレータ兼封止部拐に用いた平板型電池に関する。
パレータ兼封止部拐に用いた平板型電池に関する。
平板型電池は、最近の携帯用電子機器の発達に伴い、カ
メラや薄型ラジオ、カード電車、グリーティングカード
などの電源として使用され、機器の小型化、薄型化に対
して重要な役割を果たしている。
メラや薄型ラジオ、カード電車、グリーティングカード
などの電源として使用され、機器の小型化、薄型化に対
して重要な役割を果たしている。
従来の平板型電池では、電解液含浸材兼セパレータとし
て、各種繊維の不織布が使用されていた。
て、各種繊維の不織布が使用されていた。
この不織布セパレータは、電気抵抗が小さく大電流放電
に適していること、電解液の保液性に富んでいることな
どの長所を有している反面、大変ボーラスなため、正、
負極活物質問でのショートが起こり易く、電池の保存性
を悪くする欠点を有している。
に適していること、電解液の保液性に富んでいることな
どの長所を有している反面、大変ボーラスなため、正、
負極活物質問でのショートが起こり易く、電池の保存性
を悪くする欠点を有している。
また、この不縁布セパレートは厚みが厚く、薄型の電池
には不適である。概ね厚みが50μ以下の不織布は製造
上技術的に難しい。
には不適である。概ね厚みが50μ以下の不織布は製造
上技術的に難しい。
さらに、この不織布セパレータを用いた従来平板型電池
では、不織布セパレーク自体にヒート・シール性がない
ので、不織布周辺部にホットメルト樹脂を塗布、含浸せ
しめている。
では、不織布セパレーク自体にヒート・シール性がない
ので、不織布周辺部にホットメルト樹脂を塗布、含浸せ
しめている。
このように、電池周辺部をヒート・シールする場合には
、予め、不織布セパレータ周辺部にホット・メルト樹脂
を塗布、含浸する工程、作業が必要となり、電池製造コ
ストがアップしてしまう欠点がある。
、予め、不織布セパレータ周辺部にホット・メルト樹脂
を塗布、含浸する工程、作業が必要となり、電池製造コ
ストがアップしてしまう欠点がある。
まだ、このように周辺部にホットメルト樹脂を塗布、含
浸させた不織布セパレータにて、各々、正、負極合剤か
塗布されている導電性プラスチックフィルムを電気的に
絶縁しながら、これら三者を溶着して電池を封止する際
、極性の異なる導電性プラスチックフィルムが接触する
事故が発生する欠点がある。
浸させた不織布セパレータにて、各々、正、負極合剤か
塗布されている導電性プラスチックフィルムを電気的に
絶縁しながら、これら三者を溶着して電池を封止する際
、極性の異なる導電性プラスチックフィルムが接触する
事故が発生する欠点がある。
これは、不織布セパレータの目付量がプラスチックフィ
ルムに比べてはるかに少く、非常にポーラスな構造とな
っているため、導電性プラスチックフィルム外周部−不
織布セパレータ外周部−導電性プラスチックフィルム外
周部の三者間を加圧、ヒートシールする時、不織布セパ
レータ外周部に含浸されているホットメルト樹脂が溶け
るので、導電性プラスチックフィルム同志が接触してし
まうからである。
ルムに比べてはるかに少く、非常にポーラスな構造とな
っているため、導電性プラスチックフィルム外周部−不
織布セパレータ外周部−導電性プラスチックフィルム外
周部の三者間を加圧、ヒートシールする時、不織布セパ
レータ外周部に含浸されているホットメルト樹脂が溶け
るので、導電性プラスチックフィルム同志が接触してし
まうからである。
さらに、従来の不織布セパレータ周辺部に含浸、塗布さ
れているホットメルト樹脂にて、電池周辺部を封止した
場合、このホットメルト樹脂が冷えて硬化するので、電
池周辺部の可撓性が乏しくなり、可撓性に富む平板型電
池を作るには不適な封止方法である。
れているホットメルト樹脂にて、電池周辺部を封止した
場合、このホットメルト樹脂が冷えて硬化するので、電
池周辺部の可撓性が乏しくなり、可撓性に富む平板型電
池を作るには不適な封止方法である。
本発明は、このような上記欠点を除去したもので、アク
リル酸グラフトポリエチレンフィルムをセパレータ及び
封止部材として用いることにより、保存性に優れた薄い
平板型電池もしくは俤〈て保存性と可撓性に富む平板型
電池を提供することを目的とするものである。
リル酸グラフトポリエチレンフィルムをセパレータ及び
封止部材として用いることにより、保存性に優れた薄い
平板型電池もしくは俤〈て保存性と可撓性に富む平板型
電池を提供することを目的とするものである。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
実施例1
第1図は本発明の一実施例を示す平板型電池の断面図で
ある。
ある。
図中、1は正極端子を兼ねる正極シートで厚みが0.0
5mmのアルミニウム箔と、厚みが0.06mmの導電
性プラスチックフィルムとグラミネートされたものであ
る。アルミニウム箔面が外側で、導電性プラスチックフ
ィルムが内側に配置されている。
5mmのアルミニウム箔と、厚みが0.06mmの導電
性プラスチックフィルムとグラミネートされたものであ
る。アルミニウム箔面が外側で、導電性プラスチックフ
ィルムが内側に配置されている。
2は正極シート1の導電性プラスチックフィルム面に塗
布された正極合剤である。この正極合剤2はMnO21
6重量部、アセチレンブラック7重量部、電解液77重
量部からなる混合スラリーを35mm×70mmに4.
5g(理論容量22mah)を塗布して乾燥したもので
ある。この正極合剤2はバインダーを含有しないにもか
かわらず、導電性プラスチックフィルムに良好に塗布が
可能であった。
布された正極合剤である。この正極合剤2はMnO21
6重量部、アセチレンブラック7重量部、電解液77重
量部からなる混合スラリーを35mm×70mmに4.
5g(理論容量22mah)を塗布して乾燥したもので
ある。この正極合剤2はバインダーを含有しないにもか
かわらず、導電性プラスチックフィルムに良好に塗布が
可能であった。
電解液は水62%、ZnCl228%、NH4Cl7%
、Zn0.1%、HgCl2%である。3はアクリル酸
グラフトポリエチレンフィルムである。
、Zn0.1%、HgCl2%である。3はアクリル酸
グラフトポリエチレンフィルムである。
4は厚み0.06mmの導電性プラスチックフィルムで
あり、片面に正極合剤2.もう一方の面に負極合剤5が
塗布されている。
あり、片面に正極合剤2.もう一方の面に負極合剤5が
塗布されている。
負極合剤5は亜鉛末74重量部、ヒドロキシエチルセル
ロース0.5重量部及び前記電解液25.5重量部から
なるスラリー0.25g(理論容量152mAh)を、
35mm×70mmに塗布したのち乾燥させたものであ
る。6は負極端子を兼ねる、負極シートであり、厚み0
.05mmアルミニウム箔と、厚み0.06mm導電性
フィルムとガラミネートされたものである。6は電池の
外面にアルミニウム箔、内面に導電性プラスチックフィ
ルムを配置して込る。
ロース0.5重量部及び前記電解液25.5重量部から
なるスラリー0.25g(理論容量152mAh)を、
35mm×70mmに塗布したのち乾燥させたものであ
る。6は負極端子を兼ねる、負極シートであり、厚み0
.05mmアルミニウム箔と、厚み0.06mm導電性
フィルムとガラミネートされたものである。6は電池の
外面にアルミニウム箔、内面に導電性プラスチックフィ
ルムを配置して込る。
またこの負極シート6の内面に、負極合剤5が塗布され
ている。
ている。
図には示されてないが電池組立段階で2%のヒドロキシ
エチルセルロースが添加された電解液が各正極合剤2の
上面に0.7cc塗布されている。
エチルセルロースが添加された電解液が各正極合剤2の
上面に0.7cc塗布されている。
最後に、正極シート1の外周部1a、アクリル酸グラフ
トポリエチレンフィルム3の外周部3a、導電性プラス
チックフィルム40周辺部4a。
トポリエチレンフィルム3の外周部3a、導電性プラス
チックフィルム40周辺部4a。
負極シート6の外周部6aを同時に上下方向より加熱シ
ールにて完全溶着することにより電池を密封化する。
ールにて完全溶着することにより電池を密封化する。
尚、本発明に係るアクリル酸グラフトポリエチレンフイ
ルムとして、RAI社(米国)製のZAMM−O,P−
229140/30、P−229140/60等が使用
できる。
ルムとして、RAI社(米国)製のZAMM−O,P−
229140/30、P−229140/60等が使用
できる。
これらフィルムはポリエチレンフィルムにγ線や電子線
を照射しながら、アクリル酸をグラフト化した。イオン
交換性フィルムである。
を照射しながら、アクリル酸をグラフト化した。イオン
交換性フィルムである。
実施例2
第2図は本発明の別の一実施例を示す平板型電池の断面
図である。
図である。
図中、21は正極端子を兼ねる導電性プラスチックフィ
ルム(厚み約0.05mm)で、内面に正極合剤22が
塗布されている。この正極合剤22は二酸化マンガン2
5重量部、アセチレンプラック5重量部、ヒドロキシエ
チルセルロース1.5重量部、電解液68.5重量部か
らなる混合スラリーを35mm×70mmの面積に、0
.26g(理論容量20mAh)塗布して乾燥させたも
のである。この正極合剤22の厚みは約0.07mmで
あった。
ルム(厚み約0.05mm)で、内面に正極合剤22が
塗布されている。この正極合剤22は二酸化マンガン2
5重量部、アセチレンプラック5重量部、ヒドロキシエ
チルセルロース1.5重量部、電解液68.5重量部か
らなる混合スラリーを35mm×70mmの面積に、0
.26g(理論容量20mAh)塗布して乾燥させたも
のである。この正極合剤22の厚みは約0.07mmで
あった。
23は本発明に係るアクリル酸グラフトポリエチレンフ
イルムであり、イオン透過性を有したフィルムである。
イルムであり、イオン透過性を有したフィルムである。
このフィルムは場合によっては、γ線もしくは電子線に
て架橋されていてもよい。
て架橋されていてもよい。
架橋されたポリエチレンを電池に使用した場合は、架橋
されていないポリエチレンに比べて、耐電解液性、耐酸
化性に富むため、電池の保存性が良好となる。
されていないポリエチレンに比べて、耐電解液性、耐酸
化性に富むため、電池の保存性が良好となる。
また、この23は厚みが25μであり、薄型電池を作る
のに適している。さらに、この23は材質がポリエチレ
ンであるため、ヒートシール性に富み、かつヒートシー
ルされたのちも可撓性に優れている。
のに適している。さらに、この23は材質がポリエチレ
ンであるため、ヒートシール性に富み、かつヒートシー
ルされたのちも可撓性に優れている。
24は負極端子を兼ねる導電性プラスチックフィルム2
5の内面に塗布された負極合剤である。
5の内面に塗布された負極合剤である。
この負極合剤24は亜鉛粉末74重量部、ヒドロキシエ
チルセルロース0.5重量部、電解液25.5重量部か
らなる混合スラリーを35m×70mmの面積に、0.
02g(理論容量12mAh)塗布して乾燥させたもの
である。この負極合材24の厚みは約3μであった。
チルセルロース0.5重量部、電解液25.5重量部か
らなる混合スラリーを35m×70mmの面積に、0.
02g(理論容量12mAh)塗布して乾燥させたもの
である。この負極合材24の厚みは約3μであった。
ここで、使用された電解液は水62重量部、塩化亜鉛2
8重量部、塩化アンモニウム7重量部、酸化亜鉛1重量
部、塩化水銀2重量部から成っている。電池の封止方法
は導電性プラスチックフィルムの周辺部21a、アクリ
ル酸グラフトポリエチレンフィルム23の周辺部24a
、及び導電性プラスチックフィルム25の周辺部25a
の王者を重ね合せ、加圧しながらこの周辺部を150〜
200℃でヒートシールする。
8重量部、塩化アンモニウム7重量部、酸化亜鉛1重量
部、塩化水銀2重量部から成っている。電池の封止方法
は導電性プラスチックフィルムの周辺部21a、アクリ
ル酸グラフトポリエチレンフィルム23の周辺部24a
、及び導電性プラスチックフィルム25の周辺部25a
の王者を重ね合せ、加圧しながらこの周辺部を150〜
200℃でヒートシールする。
仁のようにして本発明の可撓性に富む平板型電池(サイ
ズ:84mm×54mm×0.20mm厚み)を作製し
た。
ズ:84mm×54mm×0.20mm厚み)を作製し
た。
以上の実施例1及び2は塩化亜鉛、塩化アンモニウムを
主体とする電解液を用いる電池について述べたが、アル
カリ電解液に替えても、本発明は十分適用でき、同様な
効果が期待できることは容易に考えられ、本発明を越え
るものではない。
主体とする電解液を用いる電池について述べたが、アル
カリ電解液に替えても、本発明は十分適用でき、同様な
効果が期待できることは容易に考えられ、本発明を越え
るものではない。
次に、実施例1及び2に示した電池をヒートシールにて
封止する際のショート発生率について、従来の不織布セ
パレータを用いた電池と比較した。
封止する際のショート発生率について、従来の不織布セ
パレータを用いた電池と比較した。
ショート発生率は電池50個を組立てたのち、開路電圧
を測定し、1.50V以下をショートによる劣化不良と
みなした。その結果を第1表に示す。
を測定し、1.50V以下をショートによる劣化不良と
みなした。その結果を第1表に示す。
第1表中、本発明電池Aは実施例1に示す電池、本発明
電池Bは実施例2に示す電池、従来電池Aは実施例1で
アクリル酸グラフトポリエチレンフィルムを周辺部にホ
ットメルト樹脂を含浸した不織布セパレータに替えた電
池、従来電池Bは実施例2でアクリル酸グラフトポリエ
チレンフィルムを周辺部にホットメルト樹脂を含浸した
不織布セパレータに替えた電池である。
電池Bは実施例2に示す電池、従来電池Aは実施例1で
アクリル酸グラフトポリエチレンフィルムを周辺部にホ
ットメルト樹脂を含浸した不織布セパレータに替えた電
池、従来電池Bは実施例2でアクリル酸グラフトポリエ
チレンフィルムを周辺部にホットメルト樹脂を含浸した
不織布セパレータに替えた電池である。
表より明らかなように、本発明電池A、Bは従来電池A
、Bに比べて、ショート発生率が極めて少い。この理由
は、本発明電池A、Bがアクリル酸グラフトポリエチレ
ンフィルムをセパレータ兼封止部材として用いているか
らである。
、Bに比べて、ショート発生率が極めて少い。この理由
は、本発明電池A、Bがアクリル酸グラフトポリエチレ
ンフィルムをセパレータ兼封止部材として用いているか
らである。
すなわち、アクリル酸グラフトポリエチレンフィルムは
厚みが25μと極めて薄いにもかかわらず、不織布セパ
レータに比べればはるかに結晶構造が高密になっている
ため、加圧しながらヒートシールを行ったとしても、極
性の異なる導電性プラスチックフィルム同志がショート
することがない訳である。
厚みが25μと極めて薄いにもかかわらず、不織布セパ
レータに比べればはるかに結晶構造が高密になっている
ため、加圧しながらヒートシールを行ったとしても、極
性の異なる導電性プラスチックフィルム同志がショート
することがない訳である。
さらに、本発明電池A、B及び従来電池A、Bの保存特
性を比較した。
性を比較した。
第3図は本発明電池Aと従来電池Aの初期放電特性(実
線)と保存後の放電特性(破線)を比較して示すグラフ
である。放電抵抗は3KΩである。
線)と保存後の放電特性(破線)を比較して示すグラフ
である。放電抵抗は3KΩである。
また、保存後の放電特性は電池を60℃、40日保存し
たのち、室温下、放電抵抗3KΩで放電した。
たのち、室温下、放電抵抗3KΩで放電した。
同様に、第4図は本発明電池Bと従来電池Bの初期放電
特性(実線)と保存後の放電特性(破線)を比較して示
すグラフである。放電抵抗は3KΩである。また、保存
後の放電特性は電池を60℃、40日保存したの俵、室
温下、放電抵抗3KΩで放電した。
特性(実線)と保存後の放電特性(破線)を比較して示
すグラフである。放電抵抗は3KΩである。また、保存
後の放電特性は電池を60℃、40日保存したの俵、室
温下、放電抵抗3KΩで放電した。
第3図、第4図から明らかなように、本発明電池A、B
は従来電池に比べてはるかに保存特性が向上しているこ
とが分る。
は従来電池に比べてはるかに保存特性が向上しているこ
とが分る。
この理由は、本発明電池A、Bが、アクリル酸グラフト
ポリエチレンのイオン交換性フィルムを用いているため
、従来の不織布セパレータに比べて正、負極活物質粒子
が直接接触して電池容量を減じたり、又、電解液に溶存
しているイオン種が対極へ泳動することが少くなってい
るためである。
ポリエチレンのイオン交換性フィルムを用いているため
、従来の不織布セパレータに比べて正、負極活物質粒子
が直接接触して電池容量を減じたり、又、電解液に溶存
しているイオン種が対極へ泳動することが少くなってい
るためである。
ちなみに、電圧、内部抵抗等信の電池特性についても大
差がなかったことをつけ加えておく。
差がなかったことをつけ加えておく。
以上詳述したように、本発明はアクリル酸グラフトポリ
エチレンフィルムをセパレータ兼封止部材として用いる
ことにより、保存性に富み、封止不良の少ない平板型電
池、及び可撓性があり、厚みが0.2mmという薄い平
板型電池を提供することができ、紙状のカメラ、ラジオ
、電卓、テレビ、クロック、ゲームウォッチ、店頭広告
の電源として最適であり、その工業的価値大なるもので
ある。
エチレンフィルムをセパレータ兼封止部材として用いる
ことにより、保存性に富み、封止不良の少ない平板型電
池、及び可撓性があり、厚みが0.2mmという薄い平
板型電池を提供することができ、紙状のカメラ、ラジオ
、電卓、テレビ、クロック、ゲームウォッチ、店頭広告
の電源として最適であり、その工業的価値大なるもので
ある。
第1図及び第2図は本発明の一実施例を示す電池の断面
図、第3図及び第4図は本発明電池と従来電池の初期と
保存後の放電特性を比較して示すグラフである。 1.21:正極シート、1a、21a:正極シートの外
周部、2.22:正極合剤、3.23:アクリル酸グラ
フトポリエチレンフィルム、3a、23a:アクリル酸
グラフトポリエチレンフィルムの外周部、4,21,2
5:導電性プラスチックフィルム、4a、21a、25
a:導電性プラスチックフィルムの外周部、5.24:
負極合剤、6.25:負極シート、6a、25a:負極
シートの外周部。 以 上 出願人 株式会社第二精工舎 代理人 弁理士最 上 務
図、第3図及び第4図は本発明電池と従来電池の初期と
保存後の放電特性を比較して示すグラフである。 1.21:正極シート、1a、21a:正極シートの外
周部、2.22:正極合剤、3.23:アクリル酸グラ
フトポリエチレンフィルム、3a、23a:アクリル酸
グラフトポリエチレンフィルムの外周部、4,21,2
5:導電性プラスチックフィルム、4a、21a、25
a:導電性プラスチックフィルムの外周部、5.24:
負極合剤、6.25:負極シート、6a、25a:負極
シートの外周部。 以 上 出願人 株式会社第二精工舎 代理人 弁理士最 上 務
Claims (3)
- (1)アクリル酸グラフトポリエチレンフィルムをセパ
レータ兼封止部月に用いたことを特徴とする平板型電池
。 - (2)γ線もしくは電子線にて架橋されていることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の平板型電池。 - (3)電池周辺部を導電性プラスチックフィルム、前記
アクリルグラフトポリエチレンフィルム及ヒ導電性プラ
スチックフィルムの三者にてヒート・シールしたことを
特徴とする特許請求の範囲第1項もしくは第2項記載の
平板型電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58112428A JPS603854A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 平板型電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58112428A JPS603854A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 平板型電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS603854A true JPS603854A (ja) | 1985-01-10 |
Family
ID=14586391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58112428A Pending JPS603854A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 平板型電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603854A (ja) |
-
1983
- 1983-06-22 JP JP58112428A patent/JPS603854A/ja active Pending
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