KR20070103714A - 2차 전지의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 2차 전지의 제조방법에서는, 우선 하나의 정극(正極), 하나의 부극(負極), 및 2개의 격리막을 제조하되, 정극은 하나의 알루미늄판 상에 정극 재료막이 덮여 있고, 정극은 또한 베어(裸) 알루미늄 영역을 갖추며; 상기 부극은 하나의 구리판(銅片)상에 부극 재료막이 덮여 있고, 부극은 또한 베어 구리 영역을 갖추며; 정극, 하나의 격리막, 부극 및 다른 하나의 격리막을 순차적으로 겹치게 하고 둘러 말아서(繞捲) 하나의 복층 권체를 형성하고, 이 때, 정극 재료막과 부극 재료막은 중첩하고, 베어 알루미늄 영역과 베어 구리 영역은 각각 복층 권체의 정단(頂端) 및 저단(底端)에 배치되고, 이어서 정극의 베어 알루미늄 영역과 부극의 베어 구리 영역에 각각 하나의 도전 전극을 납땜으로 접하고, 마지막으로 복층 권체를 케이스 내에 밀봉한 후 그 안에 전해액을 주입한다. 본 발명에 따른 방법으로 제조한 2차 전지는 큰 전류 방전시 방전 효율이 매우 우수하다.
2차 전지, 정극, 부극, 베어 알루미늄 영역, 알루미늄판, 정극재료막, 도전극, 부극, 베어 구리영역, 구리판, 복층 권체

Description

2차 전지의 제조방법 {RECHARGEABLE BATTERY FABRICATION METHOD}
도 1은 본 발명의 제1의 바람직한 실시예의 제1 설명도이고;
도 2는 본 발명의 제1의 바람직한 실시예의 제2 설명도이고;
도 3은 본 발명의 제1의 바람직한 실시예의 제3 설명도이고;
도 4는 본 발명의 제1의 바람직한 실시예의 제4 설명도이고;
도 5는, 본 발명의 제1의 바람직한 실시예에 따라 제조한 전지와 종래 전지의, 10 C 방전 시의 방전 효율 비교도이고;
도 6은, 본 발명의 제1의 바람직한 실시예에 따라 제조한 전지와 종래 전지의, 15C 방전시의 방전 효율 비교도이고;
도 7은, 본 발명의 제1의 바람직한 실시예에 따라 제조한 전지와 종래 전지의, 20C 방전시의 방전 효율 비교도이고;
도 8은, 본 발명의 제2의 바람직한 실시예의 정극 정면도이고,
도 9는, 본 발명의 제3의 바람직한 실시예의 정극 정면도이다.
* 도면의 주요 부호의 설명
10: 이차 전지
20: 정극 21: 베어 알루미늄 영역 22: 알루미늄판
24: 정극 재료막 26:도전극
30: 부극 31: 베어 구리 영역 32:구리판
34: 부극 재료막 36: 도전극
40: 격리막 50: 복층 권체 60: 케이스
62: 전해액
70: 정극 72: 정극 재료막
80: 정극 82: 정극 재료막
본 발명은 전지에 관한 것으로, 특히 큰 전류 방전 특성이 매우 우수한 2차 전지를 제조할 수 있는, 2차 전지 제조 방법에 관한 것이다.
종래의 2차 전지 중, 이른 바, 권취식의 것은, 정극(正極), 하나의 격리막, 부극(負極) 및 다른 하나의 격리막을 순서에 따라 겹친 후 함께 말아서 하나의 복층 권체(複層捲體)를 형성한다. 상기 정극 말단에 하나의 도전극(導電極)이 설치되어 있고, 상기 부극의 말단에도 하나의 도전극이 설치되어 있다. 상기 복층 권체를 하나의 케이스 내에 담아 봉하고, 상기 케이스 내에 전해액을 주입하면 2차 전지가 완성된다.
종래의 2차 전지는 큰 전류 방전의 사용 상황에서 그 방전효율이 좋지 않아, 시간 당 용량이 2.0암페어(Ah)인 전지를 예로 들면, 15C (30암페어) 방전시 상기 2차전지의 방전 효율은 약 50%이며(도 6을 참조), 20C(40암페어) 방전시 상기 2차 전지의 방전효율은 제로(0)에 가깝다(도 7을 참조)는 것을 실제 측정을 거쳐 알 수 있다.
따라서 큰 전류 방전시 2차 전지의 방전효율을 어떻게 향상시킬 것인가 하는 것은 당업자에게 주어진 기술적 과제이다.
본 발명의 하나의 목적은, 큰 전류 방전시 방전효율이 매우 우수한 2차 전지를 제조할 수 있는, 2차 전지 제조 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명이 제공하는 바의 2차 전지의 제조방법은, 하기 단계를 포함한다:
(a) 정극, 부극 및 2개의 격리막을 제조하는 단계로서,
이 때, 상기 정극은 알루미늄 판 및 상기 알루미늄 판 위의 하나 또는 2개의 표면에 덮여 있는 정극 재료막을 구비하고, 상기 정극 재료막의 폭은 상기 알루미늄 판의 폭보다 작아 상기 정극에 베어(裸) 알루미늄 영역이 형성되도록 하며,
상기 부극은 구리 판 및 상기 구리 판 위에 하나 또는 2개의 표면에 덮여 있는 부극 재료막을 구비하고, 상기 부극 재료막의 폭은 상기 정극 재료막의 폭과 같거나 크고, 또한 상기 구리 판의 폭 보다는 작아서 상기 부극에 베어 구리 영역이 형성되도록 하며,
상기 격리막의 폭은, 상기 부극 재료막의 폭보다 작지 않고, 또한, 상기 알루미늄 판 또는 상기 구리 판의 폭 보다 크지 않도록 하고;
(b) 상기 정극, 하나의 격리막, 부극, 및 다른 하나의 격리막을, 순서에 따라, 겹치게 놓고 함께 말아서 하나의 복층 권체를 형성하는 단계로서,
이 때, 상기 정극의 정극 재료막과 상기 부극의 부극 재료막은 중첩(重疊)하고, 상기 정극의 베어 알루미늄 영역과 상기 부극의 베어 구리 영역은 각각 상기 복층 권체의 정단(頂端)과 저단(底端)에 배치되며, 상기 2개의 격리막은 상기 정극의 정극 재료막과 상기 부극의 부극 재료막의 상대(相對) 위치에 배치되고;
(c) 상기 복층 권체의 정극 베어 알루미늄 영역에 각 층을 전기적으로 연접하는 방식으로 하나의 도전극을 납땜 연결시키고, 상기 복층 권체의 부극 베어 구리 영역에 각 층을 전기적으로 연접하는 방식으로 하나의 도전극을 납땜 연결하는 단계; 및
(d) 상기 복층 권체를 하나의 케이스 내에 담아서 봉하고, 상기 케이스 내에 전해액을 주입하고, 상기 정극의 도전극과 상기 부극의 도전극을 상기 케이스 외측까지 연장하는 단계를 포함한다.
[실시 형태]
본 발명의 특징을 상세하게 설명하기 위하여 첨부한 도면을 참고로 하여 3개의 바람직한 실시예를 들어 설명하고자 한다.
본 발명의 제1의 바람직한 실시예가 제공하는 바는, 2차 전지(10)의 제조방법으로서, 우선, 도 1에 도시한 바와 같이, 하나의 정극(20), 하나의 부극(30), 및 2개의 격리막(40)을 제조하여 구비한다. 이 때, 상기 정극(20)은, 하나의 좁고 긴 알루미늄 판(22) 및 상기 알루미늄 판(22)의 두 표면에 형성된 정극 재료막(24)을 구비한다. 상기 정극 재료막(24)은 LiCoO2막이고, 또한, 상기 정극 재료막(24)의폭(wl)은, 상기 알루미늄 판(22)의 폭(w2)보다 작아서 상기 정극으로 하여금 하나의 베어 알루미늄 영역(21)을 형성하도록 한다. 상기 부극(30)은, 하나의 좁고 긴 구리 판(32) 및 상기 구리 판(32)의 두 표면에 형성된 부극 재료막(34)을 구비한다. 상기 부극 재료막(34)은, 메소카본 마이크로 비즈(介相結晶炭: MCMB)막으로, 그 폭(w3)은 상기 정극 재료막(24)의 폭(w1)과 거의 같고, 동시에, 상기 구리 판(32)의 폭(w4)보다 작아서 상기 부극(30)에 베어 구리 영역(31)이 형성되도록 한다. 상기 부극 재료막(34)의 폭은 역시 상기 정극 재료막(24)의 폭보다 클 수 있다. 상기 격리막(40)은 폴리에틸렌으로 제조되고, 상기 격리막(40)의 폭(w5)은 상기 부극 재료막(34)의 폭(w3)과 거의 동일하고, 동시에 상기 알루미늄 판(22)의 폭(w2) 또는 상기 구리 판(32)의 폭(w4) 보다 크지 않으며, 상기 격리막(40)의 폭 역시 상기 부극 재료막(34)의 폭보다 클 수 있다. 상기 정극(20), 부극(30) 및 상기 2개의 격리막(40)의 길이는 대체로 서로 동일하다.
이 때， 상기 정극 재료는 다른 균등 재료로 대체할 수 있고, 예를 들면, 바나듐, 티타늄, 크롬, 구리, 몰리브덴, 니오브, 철, 니켈, 코발트 또는 망간의 리튬화 산화물, 리튬화 황화물, 리튬화 셀렌화물, 리튬화 텔루르화물, 리튬-철-인 산화물, 리튬-바나듐-인 산화물 또는 그 혼합물로 대신할 수 있다. 상기 부극재료 역시 다른 균등 재료로 대체할 수 있는 바, 예를 들면, 메소카본 마이크로 비즈(MCMB), 기상성장 탄소 섬유(VGCF), 탄소나노튜브(CNT), 코크스, 카본블랙, 흑연, 아세틸렌 블랙, 탄소섬유, 유리질 탄소 또는 그 혼합물을 이용할 수 있다. 상기 격리막(40)은 폴리 프로필렌 또는 폴리 에스테르로 대신할 수 있다.
다음으로, 도 2에서 보여준 바와 같이, 상기 정극(20), 하나의 상기 격리막(40), 상기 부극(30)과 다른 하나의 상기 격리막(40)을, 순서로 겹치게 위치시키고 함께 말아서 하나의 복층 권체(50)를 형성한다. 이 때，상기 정극(20)의 정극재료막(24)은 상기 부극(30)의 부극 재료막(34)과 중첩하고, 상기 정극(20)의 베어 알루미늄 영역(21)과 상기 부극(30)의 베어 구리 영역(31)은, 각각, 상기 복층 권체(50)의 정단 및 저단에 배치된다. 상기 2개의 격리막(40)은, 상기 정극(20)의 정극 재료막(24)과 상기 부극(30)의 부극 재료막(34)의 상대 위치에 배치되고, 상기 정극 재료막(24)과 상기 부극 재료막(34)을 이격시킨다. 여기서，상기 복층 권체(50)의 각 층 순서 역시, 하나의 상기 격리막(40), 상기 정극(20), 다른 하나의 상기 격리막(40) 및 상기 부극(30)이 되어, 순서에 따라 겹치게 위치시키고, 말은 후, 균등 구성을 형성할 수 있다.
다음, 도 3에서 보여준 바와 같이，상기 복층 권체(50)의 정극(20)의 베어 알루미늄 영역(21)에 각 층을 전기적 연결하는 방식으로 하나의 도전극(26)을 용접하고，아울러, 상기 복층 권체(50)의 부극(30)의 베어 구리 영역(31)에 각 층을 전기적 연결하는 방식으로 다른 하나의 도전극(36)을 용접한다.
마지막으로, 도 4에서 보여준 바와 같이, 상기 복층 권체(50)를 케이스(60)내에 담아서 봉하고, 상기 케이스(60) 안으로 전해액(62)을 주입하여 본 발명에 따른 2차 전지를 완성한다. 상기 정극(20)의 도전극(26)과 상기 부극(30)의 도전 극(36)은 상기 케이스(60) 외측까지 연장된다. 상기 전해액(62) 내의 전해질은 1.5M의 LiPF6을 이용하였으나, 상기 전해질 역시, LiBF4, LiAsF6, LiSbF6, LiClO4, LiAlCl4, LiGaCl4, LiNO3, LiC(SO2CF3)3, LiN(SO2CF3)2, LiSCN, LiO3SCF2CF3, LiC6F5SO3, LiO2CCF3, LiSO3F, LiB(C6H5)4, LiCF3SO3, LiB(C2O4)2 또는 그 혼합물을 이용할 수 있고, 전해질 농도는 1.1 ~ 2.0M가 바람직하다. 상기 전해액(62) 중의 용매는 체적 백분율이 각각 30 %인 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonates), 20%인 프로필렌 카보네이트(propylene carbonates) 및 50%인 프로필 아세테이트(Propyl acetate)를 이용하였으나，사실상 상기 용매는 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonates), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonates), 부틸렌 카보네이트(butylene carbonates), 디프로필 카보네이트(dipropyl carbonates), 산무수물(acid anhydrides), n-메틸 피롤리돈(n-methyl pyrrolidone), n-메틸 아세트마이드(n-methyl acetamide), n-메틸 포름아미드(n-methyl formamide), 디메틸 포름아미드(dimethyl formamide), 감마-부티로락톤(γ-butyrolactone), 아세토니트릴(acetonitrile), 디메틸 술폭사이드(dimethyl sulfoxide), 디메틸 설파이트(dimethyl sulfite), 비닐렌 카보네이트(vinylene carbonate, VC), 1,2-디에톡시에탄(1,2-diethoxyethane), 1,2-디메톡시에탄(1,2-dimethoxyethane), 1,2-디부톡시에탄(1,2-dibutoxyethane), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 2-메틸 테트라하이드로퓨란(2-methyl tetrahydrofuran), 프로필렌 옥사이드(propylene oxide), 메틸 아세테이트(methyl acetate), 에틸 아세테이트(ethyl acetate), 프로필 아세 테이트(propyl acetate), 메틸 부티레이트(methyl butyrate), 에틸 부티레이트(ethyl butyrate), 메틸 프로피오네이트(methyl propionate), 에틸 프로피오네이트(ethyl propionate), 디메틸 카보네이트(Dimethyl Carbonate, DMC), 디에틸 카보네이트(Diethyl Carbonate, DEC), 에틸 메틸 카보네이트(Ethyl Methyl Carbonate, EMC) 또는 그 혼합물을 이용할 수도 있다.
본 발명이 제공하는 바의 방법에 따라 제조된 2차 전지는，상기 정극(20)의 도전극(26)이 각 층의 베어 알루미늄 영역(21)과 전기적 도통(電性 道通)하며，또한 상기 부극(30)의 도전극(36)이 각 층의 베어 구리 영역(31)과 전기적 도통하고, 따라서, 상기 2차 전지(10)가 방전할 때 전자가 상기 정극(20) 또는 상기 부극(30)에서 이동하는 거리를 대폭 감축시킬 수 있는 바, 평균 이동거리는 약 2 센티미터이다. 종래의 권취형 전지에서 전자의 평균이동 거리는 대개 20 센티미터이다. 따라서 본 발명에 따른 방법으로 제조한 2차 전지(10)는 큰 전류 방전 시 매우 높은 방전효율을 가진다. 도 5는 10C 방전시 본 발명에 따른 2차 전지(10)와 종래의 전지의 방전율을 비교한 그래프로, 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 2차 전지의 방전 전압은 약 3.4 ~ 3.5V 에서 유지할 수 있고（곡선 A), 종래 전지의 방전 전압은 약 3.2V 정도 밖에 안된다(곡선 B). 또한 본 발명에 따른 2차 전지의 방전 효율은, 90% 이상에 달할 수 있는 바, 이는 종래 전지에 비하여 현저히 뛰어난 것이다. 또한, 도 6은, 15C 방전 시 본 발명에 따른 2차 전지(10)와 종래 전지의 방전 효율의 비교도로서, 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 2차 전지의 방전전압은 약 3.3V 수준을 유지할 수 있으며（곡선 C），종래 전지의 방전 전압은 3V 미만이다（곡선 D). 나아가, 본 발명에 따른 2차 전지의 방전 효율은 약 90%로，종래 전지의 방전 효율 (약 50%)에 비하여 현저히 우수하다. 또한, 도 7은, 20C 방전시, 본 발명에 따른 2차전지(10)와 종래 전지의 방전 효율을 비교한 그래프로, 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 2차 전지의 방전전압은 약 3.2V 에서 유지할 수 있고（곡선 E），방전효율은 약 80%에 달하며，종래의 제조 방법의 전지는 전혀 방전할 수 없었다（직선 F).
본 발명의 기술 사상에 따르면, 정극 재료막과 부극 재료막이 대응하기만 하면, 정극의 정극 재료막이 알루미늄 판의 어느 한 표면에만 형성되어도 되며, 마찬가지로 부극의 부극 재료막이 구리 판의 어느 한 표면에만 형성되어도 된다. 이 밖에, 정극, 부극 재료막의 형상은, 다양한 종류의 변화를 가지는 바, 정극을 예로 들어 설명하면(부극의 경우도 마찬가지임), 정극(70) 표면을 덮은 정극 재료막(72) 역시, 도 8에서 보여준 바와 같이, 상기 정극 재료막(72)의 양단에 공백 영역을 남겨놓거나, 또는 도 9에서 보여준 바와 같이 정극(80)의 정극 재료막(82)을, 서로 이격되게 배치할 수도 있다. 이와 같이 용이하게 구상 및 변경할 수 있는 모든 균등한 방식은 모두 본 발명의 특허 청구범위에 해당해야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 하기 단계를 포함하는 2차 전지의 제조 방법:
    (a) 정극, 부극 및 2개의 격리막을 제조하는 단계로서,
    이 때, 상기 정극은, 알루미늄 판 및 상기 알루미늄 판의 적어도 하나의 표면에 덮힌 정극 재료막을 구비하고, 상기 정극 재료막의 폭은 상기 알루미늄 판의 폭보다 작아서 상기 정극에 베어(裸) 알루미늄 영역이 형성되도록 하고,
    상기 부극은, 구리 판 및 상기 구리 판의 적어도 하나의 표면에 덮힌 부극 재료막을 구비하며, 상기 부극 재료막의 폭은 상기 정극 재료막의 폭보다 크거나 같고 동시에 상기 구리 판의 폭보다 작아서 상기 부극에 베어 구리 영역이 형성되도록 하며,
    상기 격리막의 폭은, 상기 부극 재료막의 폭보다 작지 않고 상기 알루미늄 판 또는 상기 구리 판의 폭보다 크지 않도록 하고;
    (b) 상기 정극, 하나의 상기 격리막, 상기 부극 및 다른 하나의 상기 격리막을 순서에 따라 겹치게 위치시키고 함께 말아서 하나의 복층 권체를 형성하는 단계로서,
    이 때, 상기 정극의 정극 재료막은, 상기 부극의 부극 재료막과 중첩하고, 상기 정극의 베어 알루미늄 영역과 상기 부극의 베어 구리 영역은, 각각 상기 복층 권체의 정단(頂端) 및 저단(底端)에 배치되며, 상기 2개의 격리막은, 상기 정극의 정극 재료막과 상기 부극의 부극 재료막의 상대 위치에 배치되고;
    (c) 상기 복층 권체 정극의 베어 알루미늄 영역에 각 층을 전기적으로 연결하는 방식으로 하나의 도전극(導電極)을 용접하고, 상기 복층 권체의 부극 베어 구리 영역에 각층을 전기적으로 연결하는 방식으로 하나의 도전극을 용접하는 단계; 및
    (d) 상기 복층 권체를 하나의 케이스 내에 담아서 봉하고, 상기 케이스 내에 전해액을 주입하고, 상기 정극의 도전극과 상기 부극의 도전극을 상기 케이스 외측으로 연장하는 단계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정극 재료는 바나듐, 티타늄, 크롬, 구리, 몰리브덴, 니오브, 철, 니켈, 코발트 또는 망간의 리튬화 산화물, 리튬화 황화물, 리튬화 셀렌화물, 리튬화 텔루르화물, 리튬-철-인 산화물, 리튬-바나듐-인 산화물 또는 그 혼합물인 것을 특징으로 하는 2차 전지의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 부극 재료는, 메소카본 마이크로 비즈(MCMB, mesocarbon microbeads), 기상 성장 탄소섬유(VGCF, Vapor grown carbon fiber), 탄소나노튜브(CNT), 코크스, 카본블랙, 흑연, 아세틸렌 블랙, 탄소섬유, 유리질 탄소 또는 그 혼합물인 것을 특징으로 하는 2차 전지의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전해액 중에 전해질을 함유하고,
    상기 전해질은, LiPF6, LiBF4, LiAsF6, LiSbF6, LiClO4, LiAlCl4, LiGaCl4, LiNO3, LiC(SO2CF3)3, LiN(SO2CF3)2, LiSCN, LiO3SCF2CF3, LiC6F5SO3, LiO2CCF3, LiSO3F, LiB(C6H5)4, LiCF3SO3, LiB(C2O4)2 또는 그 혼합물인 것을 특징으로 하는 2차 전지의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전해액 중에 용매를 함유하고,
    상기 용매는, 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonates), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonates), 부틸렌 카보네이트(butylene carbonates), 디프로필 카보네이트(dipropyl carbonates), 산무수물(acid anhydrides), n-메틸 피롤리돈(n-methyl pyrrolidone), n-메틸 아세타마이드(n-methyl acetamide), n-메틸 포름아미드(n-methyl formamide), 디메틸 포름아미드(dimethyl formamide), γ-부티로락틴(γ-butyrolactone), 아세토니트릴(acetonitrile), 디메틸 설폭사이드(dimethyl sulfoxide), 디메틸 설파이트(dimethyl sulfite), 비닐렌 카보네이트(vinylene carbonate, VC), 1,2-디에톡시에탄(1,2-diethoxyethane), 1,2-디메톡시에탄(1,2-dimethoxyethane), 1,2-디부톡시에탄(1,2-dibutoxyethane), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 2-메틸 테트라하이드로퓨란(2-methyl tetrahydrofuran), 프 로필렌 옥사이드(propylene oxide), 메틸 아세테이트(methyl acetate), 에틸 아세테이트(ethyl acetate), 프로필 아세테이트(propyl acetate), 메틸 부티레이트(methyl butyrate), 에틸 부티레이트(ethyl butyrate), 메틸 프로피오네이트(methyl propionate), 에틸 프로피오네이트(ethyl propionate), 디메틸 카보네이트(Dimethyl Carbonate, DMC), 디에틸 카보네이트(Diethyl Carbonate, DEC), 에틸 메틸 카보네이트(Ethyl Methyl Carbonate, EMC) 또는 그 혼합물인 것을 특징으로 하는 2차 전지의 제조방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008051508A1 (de) 2007-10-15 2009-04-30 Lg Electronics Inc. Bekleidungstrockner

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080026293A1 (en) * 2006-07-26 2008-01-31 Eveready Battery Company, Inc. Lithium-iron disulfide cylindrical cell with modified positive electrode
JP5678539B2 (ja) * 2009-09-29 2015-03-04 三菱化学株式会社 非水系電解液電池
TWI419395B (zh) 2011-04-19 2013-12-11 Ind Tech Res Inst 二次電池結構
TWI493767B (zh) * 2012-03-07 2015-07-21 Nisshin Steel Co Ltd 層疊式電池的外裝材、層疊式電池的外裝材製造方法、層疊式電池的製造方法及層疊式電池
CN103050732B (zh) * 2012-12-20 2015-04-29 上海奥威科技开发有限公司 一种钛酸锂基化学电源

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100417560B1 (ko) 1995-09-27 2004-04-28 소니 가부시끼 가이샤 젤리롤형고용량2차전지
US6287719B1 (en) * 1998-06-15 2001-09-11 Eveready Battery Company, Inc. Battery including a non-aqueous multi-cell spiral-wound electrode assembly
KR100675700B1 (ko) * 1999-08-10 2007-02-01 산요덴키가부시키가이샤 비수 전해액 이차 전지 및 그 제조 방법
JP4502616B2 (ja) 2003-09-30 2010-07-14 三洋電機株式会社 フィルム状外装体を有する電池
JP3972205B2 (ja) * 2003-11-06 2007-09-05 日本電気株式会社 積層型電池
CN1681146A (zh) * 2004-03-29 2005-10-12 三星Sdi株式会社 电极封装及使用该电极封装的二次电池
JP4780923B2 (ja) * 2004-03-30 2011-09-28 三洋電機株式会社 リチウム二次電池
KR100601562B1 (ko) * 2004-07-29 2006-07-19 삼성에스디아이 주식회사 전극 조립체 및 이를 이용한 리튬 이차 전지
JP4599314B2 (ja) * 2006-02-22 2010-12-15 株式会社東芝 非水電解質電池、電池パック及び自動車

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008051508A1 (de) 2007-10-15 2009-04-30 Lg Electronics Inc. Bekleidungstrockner

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