JPS6086754A - シ−トバツテリ− - Google Patents
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- JPS6086754A JPS6086754A JP58194186A JP19418683A JPS6086754A JP S6086754 A JPS6086754 A JP S6086754A JP 58194186 A JP58194186 A JP 58194186A JP 19418683 A JP19418683 A JP 19418683A JP S6086754 A JPS6086754 A JP S6086754A
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- Japan
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- sheet
- insulator
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- 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 of a single cell or a single battery
- H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
- H01M50/121—Organic material
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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
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
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- H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
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- H01M50/193—Organic material
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- H01M50/548—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on opposite sides of the cell
-
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- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/552—Terminals characterised by their shape
- H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
-
- 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】
〔発明の利用分野〕
本発明はシートバッテリーに係り、特に金属箔にラミネ
ートしたポリエチレンの融着によって密封したシートバ
ッテリーに関する。
ートしたポリエチレンの融着によって密封したシートバ
ッテリーに関する。
一般に非水電解質の電池は外気を完全に遮断する必要が
ある。例えばリチウム′亀池では負極のリチウムが、ポ
リアセチレン電池では電極のホリアセチレン〔以下（（
ＪＩ）、と略記する〕が共に酸化しやすく粉末化して電
極よシ脱落するため電池として使用不能に陥る。このた
め電池の外装は酸素及び水分の不透過な金属が用いられ
る。例えば、（ＣＨ）、を用いたシートバッテリーにお
いても、アルミ箔等の全面にポリエチレンをラミネート
し、熱融着によって密封する方法（以下、従来法人と略
記する）、又は、アルミ箔かステンレス箔等の金属周囲
（熱融着する部分）をポリエチレンでラミネートし、熱
融着によって密封する方法（以下、従来法Ｂと略記する
）等が知られている。
ある。例えばリチウム′亀池では負極のリチウムが、ポ
リアセチレン電池では電極のホリアセチレン〔以下（（
ＪＩ）、と略記する〕が共に酸化しやすく粉末化して電
極よシ脱落するため電池として使用不能に陥る。このた
め電池の外装は酸素及び水分の不透過な金属が用いられ
る。例えば、（ＣＨ）、を用いたシートバッテリーにお
いても、アルミ箔等の全面にポリエチレンをラミネート
し、熱融着によって密封する方法（以下、従来法人と略
記する）、又は、アルミ箔かステンレス箔等の金属周囲
（熱融着する部分）をポリエチレンでラミネートし、熱
融着によって密封する方法（以下、従来法Ｂと略記する
）等が知られている。
例えば、リチウム／（ＣＨ）、のシートバッテリーにつ
いて説明する。第１図は、従来法人によって密封した、
リードを出したシートバッテリーの断面図、第２図は、
従来法Ｂによってシールしたリードを兼ねたケースのシ
ートバッテリーの断面図である。第１図及び第２図にお
いて、符号１はアルミ箔、２はポリエチレン、３はセパ
レーター、４はエキスバンドメタル、５はリチウム、６
は（ＣＩ４）、、 ７はリードそして８はステンレス薄
板を意味する。第１図は、ケースとしてアルミ箔全面に
ポリエチレンをラミネートしたものを用い、負極（リチ
ウム）と陽極〔（Ｃ用工〕 に接続したリードを外部に
出す方法で、リードは５ＵＳ３０４厚さ２５μｍで、ケ
ースのポリエチレンと融着する部分は、両面にポリエチ
レンをラミネートした。
いて説明する。第１図は、従来法人によって密封した、
リードを出したシートバッテリーの断面図、第２図は、
従来法Ｂによってシールしたリードを兼ねたケースのシ
ートバッテリーの断面図である。第１図及び第２図にお
いて、符号１はアルミ箔、２はポリエチレン、３はセパ
レーター、４はエキスバンドメタル、５はリチウム、６
は（ＣＩ４）、、 ７はリードそして８はステンレス薄
板を意味する。第１図は、ケースとしてアルミ箔全面に
ポリエチレンをラミネートしたものを用い、負極（リチ
ウム）と陽極〔（Ｃ用工〕 に接続したリードを外部に
出す方法で、リードは５ＵＳ３０４厚さ２５μｍで、ケ
ースのポリエチレンと融着する部分は、両面にポリエチ
レンをラミネートした。
第２図は、５ＵＳ３０４厚さ５０μｍのステンレス薄板
の周囲幅５間にポリエチレンをラミネートし、中央にエ
キスバンドメタルをスポット溶接シて、電極を直接これ
に固着する方法である。前者のアルミ箔全面にポリエチ
レンをラミネートしたケースにおいては、リードを外部
に取出す必要があるため、ポリエチレンの融着時にアル
ミ箔とリードが短絡しやすい、また後者の外装金属がリ
ードを兼ねた構造でもポリエチレンの融着時に金属が互
に接触しやすいなどの欠点があって密封性が悪く電解液
漏れが生じやすい。
の周囲幅５間にポリエチレンをラミネートし、中央にエ
キスバンドメタルをスポット溶接シて、電極を直接これ
に固着する方法である。前者のアルミ箔全面にポリエチ
レンをラミネートしたケースにおいては、リードを外部
に取出す必要があるため、ポリエチレンの融着時にアル
ミ箔とリードが短絡しやすい、また後者の外装金属がリ
ードを兼ねた構造でもポリエチレンの融着時に金属が互
に接触しやすいなどの欠点があって密封性が悪く電解液
漏れが生じやすい。
電池ケースとしては金属箔にポリエチレンをラミネート
したシートでパ亀池を覆い、ポリエチレンを熱融着させ
て密封するこれらの方法が最も短時間で堅固にできる。
したシートでパ亀池を覆い、ポリエチレンを熱融着させ
て密封するこれらの方法が最も短時間で堅固にできる。
この場合わずかに加圧してポリエチレンを密着させるの
で、余分のポリエチレンが他に押出され外装の金属箔同
士又は金属箔とリードが接触して絶縁不良となる。他方
、加圧が無いか少ない場合はポリエチレンの融着部分で
部分的にすき間や気泡が生じるという欠点があった。
で、余分のポリエチレンが他に押出され外装の金属箔同
士又は金属箔とリードが接触して絶縁不良となる。他方
、加圧が無いか少ない場合はポリエチレンの融着部分で
部分的にすき間や気泡が生じるという欠点があった。
本発明の目的はシートバッテリーの密封時に生じる電池
の短絡を無くシ、完全密封化を計ることにより、良好な
シートバッテリーを提供することにある。
の短絡を無くシ、完全密封化を計ることにより、良好な
シートバッテリーを提供することにある。
本発明を概説すれば、本発明はシートバッテリーの発明
であって、ポリエチレンをラミネートした金属箔を外装
とするシートバッテリーにおいて、ポリエチレンの間に
、軟化点１５０Ｃ超の絶縁物を配置し、ポリエチレンを
融着させて密封したことを！特徴とする。
であって、ポリエチレンをラミネートした金属箔を外装
とするシートバッテリーにおいて、ポリエチレンの間に
、軟化点１５０Ｃ超の絶縁物を配置し、ポリエチレンを
融着させて密封したことを！特徴とする。
一般に外装金属にラミネートするポリエチレンの軟化点
は１００〜１５０Ｃの範囲が多く、この温度で融着させ
て密封すると金属が互に接触して電池の場合は絶縁不良
を起す。本発明者等はこれを防ぐためラミネートのポリ
エチレンより軟化点の高いすなわち、軟化点１５０Ｃ超
の絶縁物をその間に入れることを見出した。該絶縁物と
しては、フッ素（Ｖ・１脂（接着処理）シート、ガラス
、アルミナ又は石英繊維等の絶縁物いずれかを改質ポリ
エチレンシートで挾み該改質ポリエチレンの軟化点付近
の温度で加圧（１０にり／ ｃｒｙ！ ）融着させたも
のが挙げられる。他方、ポリプロピレン不織布又は改質
ポリプロピレンシートの場合はそのまま使用できる。
は１００〜１５０Ｃの範囲が多く、この温度で融着させ
て密封すると金属が互に接触して電池の場合は絶縁不良
を起す。本発明者等はこれを防ぐためラミネートのポリ
エチレンより軟化点の高いすなわち、軟化点１５０Ｃ超
の絶縁物をその間に入れることを見出した。該絶縁物と
しては、フッ素（Ｖ・１脂（接着処理）シート、ガラス
、アルミナ又は石英繊維等の絶縁物いずれかを改質ポリ
エチレンシートで挾み該改質ポリエチレンの軟化点付近
の温度で加圧（１０にり／ ｃｒｙ！ ）融着させたも
のが挙げられる。他方、ポリプロピレン不織布又は改質
ポリプロピレンシートの場合はそのまま使用できる。
本発明によるシートバッテリーの１例は、従来法人によ
るバッテリー（第１図）において、アルミ９＾１とリー
ド７が接触するのを防止するだめ、第３図に示した絶縁
テープを使用したものである。
るバッテリー（第１図）において、アルミ９＾１とリー
ド７が接触するのを防止するだめ、第３図に示した絶縁
テープを使用したものである。
すなわち、第３図は絶縁テープの１例を示す断面図であ
り、第３図中の符号２はポリエチレン、９は接着性テフ
ロン、１０は絶縁ケースを意味する。
り、第３図中の符号２はポリエチレン、９は接着性テフ
ロン、１０は絶縁ケースを意味する。
第５図は、第３図の絶縁テープを第１図に適用したシー
トバッテリー（以下、本発明のＣと略記する）、すなわ
ち本発明の絶縁テープを使用したリード付きシートバッ
テリーの断面図である。第５図中の符号は、第１図及び
第３図と同義である。
トバッテリー（以下、本発明のＣと略記する）、すなわ
ち本発明の絶縁テープを使用したリード付きシートバッ
テリーの断面図である。第５図中の符号は、第１図及び
第３図と同義である。
本発明によるシートバッテリーの他の１例は、従来法Ｂ
によるバッテリー（第２図）において、外装金属（ステ
ンレス薄板）８同士の接触を防止するため、第４図に示
した絶縁枠を使用し、たものである。すなわち、第４図
は絶縁枠の１例を示す斜視図であり、第４図中の符号２
と９は第３図と同義であり、１１は絶縁枠を意味する。
によるバッテリー（第２図）において、外装金属（ステ
ンレス薄板）８同士の接触を防止するため、第４図に示
した絶縁枠を使用し、たものである。すなわち、第４図
は絶縁枠の１例を示す斜視図であり、第４図中の符号２
と９は第３図と同義であり、１１は絶縁枠を意味する。
第６図は、第４図の絶縁枠を第２図に適用したシートバ
ッテリー（以下、本発明のＤと略記する）、すなわち本
発明の絶縁枠を使用したリードをλにねたシートバッテ
リーの断面図である。第６図中の符号は、第２図及び第
４図と同義である。
ッテリー（以下、本発明のＤと略記する）、すなわち本
発明の絶縁枠を使用したリードをλにねたシートバッテ
リーの断面図である。第６図中の符号は、第２図及び第
４図と同義である。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明はこれらに限定されない。
本発明はこれらに限定されない。
実施例１
本実施例で、シートバッテリーに使用したテープの幅は
１２咽、枠は４７Ｘ４７ｗａのシート中央に３０Ｘ３０
ｍｍ角に切抜いたもので厚さはいずれも約１２０μｍで
ある。
１２咽、枠は４７Ｘ４７ｗａのシート中央に３０Ｘ３０
ｍｍ角に切抜いたもので厚さはいずれも約１２０μｍで
ある。
シートバッテリーの負極ば２５Ｘ２５ｍｍ四角のエキス
パッドメタル５ＵＳ３１６の集電体４にリチウム５（厚
さ０．５ ｒｔａｎ ）を圧着した。陽極は粉末状アセ
チレン高重合体を負極と同様な集電体に圧力１．２ Ｌ
／ ｃｎｘで固着したもの６で厚さ０．３５ｍｍであ
る。セパレーター３はボリグロビレン不織布で厚さ０．
１２ｍｍを３枚使用し、これに電解液（プロピレンカー
ボネートと１．２−ジメトキシエタンを等量混合した溶
媒に過塩素酸リチウムを１モル／を溶解した。水分量は
カール、フイシキー法による６１１］定で６０−以下。
パッドメタル５ＵＳ３１６の集電体４にリチウム５（厚
さ０．５ ｒｔａｎ ）を圧着した。陽極は粉末状アセ
チレン高重合体を負極と同様な集電体に圧力１．２ Ｌ
／ ｃｎｘで固着したもの６で厚さ０．３５ｍｍであ
る。セパレーター３はボリグロビレン不織布で厚さ０．
１２ｍｍを３枚使用し、これに電解液（プロピレンカー
ボネートと１．２−ジメトキシエタンを等量混合した溶
媒に過塩素酸リチウムを１モル／を溶解した。水分量は
カール、フイシキー法による６１１］定で６０−以下。
）を約１ｍｔ注ぎ熱圧着によって外装シートを密封した
。電池部品はアルゴンガスで満たしたグローブボックス
に直結した真空乾燥器で脱水し、組立てから密封までは
グローブボックス内で行った。これらシートバッテリー
の外形は４７Ｘ４７圏の四角で厚さは約１．５１ｒａｒ
Ｉである。シートバッテリーの初期絶縁不良は本発明の
Ｃ及びＤでは皆無だったが、従来法人（第１図）で不良
率が１２％、Ｂ（第２図）で５チあった。Ａで短絡が多
かったのは、融着時にリード部分の厚みに圧力が集中し
、ポリエチレンが他へ流出して金属が露出したものであ
る。
。電池部品はアルゴンガスで満たしたグローブボックス
に直結した真空乾燥器で脱水し、組立てから密封までは
グローブボックス内で行った。これらシートバッテリー
の外形は４７Ｘ４７圏の四角で厚さは約１．５１ｒａｒ
Ｉである。シートバッテリーの初期絶縁不良は本発明の
Ｃ及びＤでは皆無だったが、従来法人（第１図）で不良
率が１２％、Ｂ（第２図）で５チあった。Ａで短絡が多
かったのは、融着時にリード部分の厚みに圧力が集中し
、ポリエチレンが他へ流出して金属が露出したものであ
る。
充放電のサイクル（電流密ｆ ２ ｍ Ａ／ｃｒＬ充電
時間３０分で放電は同屯流密度で行い１．Ｏｖの電圧に
低下してカット）を常温で１００回繰返し連続で行った
結果、従来法のＡは１３％、Ｂは４％の電解液漏れがあ
った。しかし本発明のＣで２％、Ｄは皆無であった。電
解液の漏れの多くは負極側のリード部分で後期に発生し
ている。漏れた液量はわずかでそのために急激な特性劣
化は認められなかったが、密封の不完全なものはサイク
ル寿命も短い傾向にある。
時間３０分で放電は同屯流密度で行い１．Ｏｖの電圧に
低下してカット）を常温で１００回繰返し連続で行った
結果、従来法のＡは１３％、Ｂは４％の電解液漏れがあ
った。しかし本発明のＣで２％、Ｄは皆無であった。電
解液の漏れの多くは負極側のリード部分で後期に発生し
ている。漏れた液量はわずかでそのために急激な特性劣
化は認められなかったが、密封の不完全なものはサイク
ル寿命も短い傾向にある。
充放電サイクルによるエネルギー効率のグラフ（放電の
ｙｈ７光屯のＷｈｘｉｏｏ）を第７図に示す。第７図に
おいて、横１抽はサイクル数（回）を縦軸はエネルギー
効率（％）を示す。従来法と本発明では６０回付近から
差が現れだし１００回目でＡ６６％、Ｂ６９％だがＣは
７２％、Ｄも７２％であった。エネルギー効率では従来
法と木兄ｕＪ］で著しい効果は無いが短絡や電解液漏れ
事故がほぼ解消し、信頼性の向上に貢献できた。
ｙｈ７光屯のＷｈｘｉｏｏ）を第７図に示す。第７図に
おいて、横１抽はサイクル数（回）を縦軸はエネルギー
効率（％）を示す。従来法と本発明では６０回付近から
差が現れだし１００回目でＡ６６％、Ｂ６９％だがＣは
７２％、Ｄも７２％であった。エネルギー効率では従来
法と木兄ｕＪ］で著しい効果は無いが短絡や電解液漏れ
事故がほぼ解消し、信頼性の向上に貢献できた。
本発明によれば、シートバッテリーの密封性が向上し１
、短絡や、電解液漏れが解消し、信頼性の高いシートバ
ッテリーを提供できるという格別顕著な効果を持ってい
る。
、短絡や、電解液漏れが解消し、信頼性の高いシートバ
ッテリーを提供できるという格別顕著な効果を持ってい
る。
第１図及び第２図は従来法によるシートバッテリーの断
面図、第３図は本発明Ｋｖ用する絶縁テープの１例の断
面図、第４図は本発明に使用する絶縁枠の１例の斜視図
、第５図及び第６図はそれぞれ絶縁テープ、絶縁枠を使
用した本発明のシートバッテリーの１例の断面図そして
第７図は充放′送すイクルによるエネルギー効率のグラ
フである。 １・・・アルミ箔、２・・・ポリエチレン、３・・・七
ノくレータ−５４・・・エキスバンドメタル、５・・リ
チウム、６・・・ポリアセチレン、７・・・リード、８
・・・ステンレス薄板、９・・・接着性テフロン、１０
・・・絶縁テープ、幻 １ 口 竹 ２０ 石 ３の 躬 ４ 図 躬 ５Ｅ１ 第 ６ｚ 第 ７ の サ イ フ ＩＬ 委ｔ（Ｅｌ） 第１頁の続き ０発 明 者 杉 本 博 幸 日立市幸町所内 ＠発明者 遠山 原子 日立市執 所内 ０発 明 者 松 １） 臣 平 日立市幸町所内
面図、第３図は本発明Ｋｖ用する絶縁テープの１例の断
面図、第４図は本発明に使用する絶縁枠の１例の斜視図
、第５図及び第６図はそれぞれ絶縁テープ、絶縁枠を使
用した本発明のシートバッテリーの１例の断面図そして
第７図は充放′送すイクルによるエネルギー効率のグラ
フである。 １・・・アルミ箔、２・・・ポリエチレン、３・・・七
ノくレータ−５４・・・エキスバンドメタル、５・・リ
チウム、６・・・ポリアセチレン、７・・・リード、８
・・・ステンレス薄板、９・・・接着性テフロン、１０
・・・絶縁テープ、幻 １ 口 竹 ２０ 石 ３の 躬 ４ 図 躬 ５Ｅ１ 第 ６ｚ 第 ７ の サ イ フ ＩＬ 委ｔ（Ｅｌ） 第１頁の続き ０発 明 者 杉 本 博 幸 日立市幸町所内 ＠発明者 遠山 原子 日立市執 所内 ０発 明 者 松 １） 臣 平 日立市幸町所内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ポリエチレンをラミネートした金属箔を外装とする
７−トバツテリーにおいて、ポリエチレンの間に、軟化
点１５０Ｃ超の絶縁物を配置し、ポリエチレンを融着さ
せて密封したことを特徴とするシートバッテリー。 ２、該１ｅ縁物が、ポリプロピレン、フッ素樹脂等の有
機物、あるいはカラス、アルミナ又は石英等の無機物で
ある特許請求の範囲第１項記載のシートバッテリー。 ３、該絶縁物の形状がシート状又は繊維状である特許請
求の範囲第１項記載のジ−トノクツテリー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58194186A JPS6086754A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | シ−トバツテリ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58194186A JPS6086754A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | シ−トバツテリ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086754A true JPS6086754A (ja) | 1985-05-16 |
Family
ID=16320365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58194186A Pending JPS6086754A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | シ−トバツテリ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6086754A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS625556A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-12 | Toppan Printing Co Ltd | 扁平型非水電解液電池 |
| JPS625557A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-12 | Toppan Printing Co Ltd | 扁平型非水電解液電池 |
| JPS63318066A (ja) * | 1987-06-22 | 1988-12-26 | Ricoh Co Ltd | 薄型電池 |
| JPH0221557A (ja) * | 1988-07-11 | 1990-01-24 | Ricoh Co Ltd | 薄型電池 |
| US6461757B1 (en) | 1997-03-19 | 2002-10-08 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Non-aqueous battery of a thin configuration |
| JP2008084666A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Hitachi Maxell Ltd | ラミネート形非水二次電池 |
| EP2383818A4 (en) * | 2009-01-13 | 2015-03-11 | Showa Denko Packaging Co Ltd | ELECTROCHEMICAL DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
-
1983
- 1983-10-19 JP JP58194186A patent/JPS6086754A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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