KR20120055685A - 감소된 내부 저항을 갖는 전기화학 소자 - Google Patents

감소된 내부 저항을 갖는 전기화학 소자 Download PDF

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한스 요르겐 린드네르
클라우스 크리스티안 피체르
호르스트 바그너
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바르타 미크로바테리 게엠베하
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Abstract

하우징, 상기 하우징의 내측 표면에 인접하여 안착하고 캐비티를 정의하는 제1 전극, 상기 캐비티 내부에 배치되는 반대 극성의 제2 전극; 및 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치되는 분리막을 포함하는 전기화학 소자가 개시된다. 상기 제1 전극은, 제1 접촉 표면을 통하여 2-차원 방식으로 서로 인접하고 또 다른 접촉 표면을 통하여 상기 하우징의 상기 내측 표면에 인접하여 안착하는 최소 2개의 개별 세그먼트를 포함한다. 상기 제1 접촉 표면 사이에 최소 하나의 컨넥터가 배치되며, 상기 컨넥터는 상기 세그먼트와 전기 전도적으로 연결된다.

Description

감소된 내부 저항을 갖는 전기화학 소자{Electrochemical element with a reduced internal resistance}
본 발명은 하우징, 2개의 전극, 및 이들 전극 사이에 배치된 분리막을 갖는 전기화학 소자에 관한 것이며, 상기 전극 중 어느 하나는 상기 하우징의 내측 표면에 인접하여 위치하며 나머지 전극이 위치하는 캐비티를 정의한다.
이와 같이 구성되는 전지는 흔히 알칼리-망간 배터리, 즉 이산화 망간 (MnO2) 양극 및 아연 음극 그리고 알칼리 전해질을 갖는 전지이며, 상기 알칼리 전해질은 특히 수산화 포타슘(KOH)에 기초한다. 일반적으로 양극은 중공형 실린더(hollow cylinder) 형태를 취하는데, 그 외측 표면은 컵-형상 전지 하우징의 내측 표면과 접촉한다. 음극은 양극 내측에 배치되며, 양극을 음극으로부터 물리적으로 격리시키고 이와 동시에 이온 이동을 허용하는 분리막이 상기 2개의 전극 사이에 배치된다.
음극은 일반적으로 아연 합금 분말 형태의 활성 아연 조성물을 알칼리 전해질 및 겔화제와 혼합시켜 제조한다. 혼합물을 양극 내측에 형성된 캐비티 내에 분배하는데, 즉 캐비티를 혼합물로 채운다. 컬렉터 어셈블리를 그 후 컵-형상 전지 하우징의 개방된 끝단 내에 삽입한다. 이 경우 음극은 바람직하게는 핀-형상 컬렉터를 통하여 접촉되며, 컬렉터 어셈블리의 삽입 시 상기 핀-형상 컬렉터는 캐비티 또는 그 내부에 위치한 음극 내로 압착된다. 마지막으로, 전지 하우징을 일반적으로 덮개를 도입하여 폐쇄하며, 상기 덮개는 컬렉터 어셈블리 상부에 딱 맞는다. 전지를 밀봉하기 위하여, 전지 하우징의 벽을 상기 덮개 상부로 크림핑(crimp)시킬 수 있다.
특히 제조상의 이유로, 중공형 실린더 형태의 양극을 일반적으로 하나의 피스(piece)로서 컵-형상의 전지 하우징 내에 도입하지 않으며, 오히려 개별 세그먼트(segment) 형태로 도입하며, 이는 그 후 조립될 때 양극을 형성한다. 예를 들면, 디스크-형상 세그먼트를 실린더형, 컵-형상의 전지 하우징 내에 삽입할 수 있으며, 그 상부에 복수의 환상(고리-형상) 세그먼트를 그 후 적층한다. 환상 세그먼트의 내부 지름이 그 후 음극을 위한 캐비티의 부피 및 지름을 결정한다. 디스크-형상 세그먼트 및 환상 세그먼트 둘 모두의 외부 지름은 컵-형상 전지 하우징의 대응 내부 지름에 일반적으로 정확하게 일치한다.
기재된 바와 같이 구성되는 전기화학 전지는 특히 매우 큰 용량(capacity)을 가진다. 다른 한편으로, 이들은 또한 비교적 큰 내부 저항의 공통저인 특징을 가지며, 이는 나쁜 방전 특성을 유발할 수 있다. 기재된 전지는 펄스 방전 프로파일(pulsed discharge profile)을 위하여 이상적으로 설계된 것이 아니며, 특히 큰 전류 밀도 하에서의 방전을 위하여 이상적으로 설계된 것이 아니며, 이는 이들이 많은 응용분야에 대하여 적합하지 않거나 또는 제한된 정도로 적합하다는 것을 의미한다.
따라서 본 발명의 목적은 특히 전술한 통칭적인 전기화학 소자의 방전 특성을 개선시켜 이들의 응용분야의 잠재적인 범위를 확장시키는 것이다.
이러한 목적은 청구항 제1항의 특징을 갖는 전기화학 소자에 의해 달성된다. 본 발명에 따르는 전기화학 소자의 바람직한 구체 예는 종속 청구항 제2항 내지 제15항에서 찾을 수 있다. 본 명세서의 모든 청구항들은 본 상세한 설명의 내용을 참조하도록 기재된다.
전술한 통칭적인(generic) 전기화학 소자와 유사하게, 본 발명에 따르는 전기화학 소자는 내측 표면을 갖는 하우징, 상기 하우징의 내측 표면에 인접하여 안착하고 동시에 캐비티를 정의하는 제1 전극, 및 반대 극성을 가지며 상기 캐비티 내부에 위치하는 제2 전극을 포함한다. 또한, 본 발명에 따르는 전기화학 소자는 제1 전극 및 제2 전극 사이에 배치되는 분리막을 포함한다.
따라서 제1 전극은 최소 2개, 바람직하게는 3개 또는 그 이상의 개별 세그먼트를 포함한다. 이들은 한편으로는 제1 접촉 표면을 통하여 2-차원 방식으로 서로 인접하며, 다른 한편으로는 또 다른 접촉 표면을 통하여 하우징의 내측 표면에 인접하여 2-차원 방식으로 안착한다.
제2 전극 바디(body)는 일반적으로 제1 전극 내측의 캐비티를 실질적으로 완전하게 채운다. 이들의 접촉은 전술한 바와 같이 예를 들면 핀-형상 컬렉터를 통하여 진행될 수 있다.
본 발명에 따르는 전기화학 소자는 특히 최소 하나의 컨넥터가 최소 2개의 개별 세그먼트의 제1 접촉 표면들 사이에 배치되며, 이를 통하여 개별 세그먼트들이 2-차원 방식으로 서로 인접하며, 컨넥터는 전기 전도적으로 세그먼트와 연결되는 점에서 구별된다.
최소 하나의 이러한 컨넥터를 세그먼트들 사이에 배치함으로써 전술한 바와 같이 구성된 전기화학 소자의 내부 저항을 극적으로 감소시킬 수 있었음이 놀랍게도 달성되었다. 일부 경우에, 내부 저항은 절반 이상으로 현저하게 감소될 수 있으며, 이는 본질적으로 본 발명에 따르는 전기화학 소자의 응용분야의 잠재적인 범위에 긍정적인 영향을 미친다. 후자는 또한 전술한 필요한 펄스 방전 프로파일이 발생하는 응용분야에 대하여 또는 큰 전류 밀도 하에서의 방전을 대하여, 종래 기술로부터 공지된 상응하는 전기화학 소자보다 더욱 적합할 수 있다.
본 발명에 따르는 전기화학 소자는 바람직하게는 종전의 상업적인 배터리이다. 전기화학 소자의 하우징은 바람직하게는 실질적으로 실린더형이다. 특히 바람직하게는, 본 발명에 따르는 전기화학 소자의 하우징은 표준 크기이며, 예를 들면 AA (Mignon), AAA (Micro), C (Baby) 또는 D (Mono)이다.
종래 기술로부터 공지된 요소, 및 본 발명에 따르는 전기화학 소자와 함께 제1 전극의 적어도 일부, 선택적으로 제1 전극의 실질적인 전체가 바람직하게는 또한 중공형 실린더로서 구성될 수 있다. 이를 위하여, 제1 전극은 예를 들면 바람직하게는 각각의 경우 동일한 외부 지름의 하나의 디스크-형상 및 하나 이상의 환상 개별 세그먼트를 포함할 수 있다. 예를 들면 디스크-형상 개별 세그먼트가 컵-유사, 실질적으로 실린더형 하우징의 바닥 내로 삽입되고 하나 이상의 환상 개별 세그먼트가 그 위에 적층되는 경우, 환상 세그먼트의 적합한 외부 지름을 가정한 결과는 캐비티와 함께 하우징의 내측 표면에 인접하여 안착하는 전술한 제1 전극이며, 상기 캐비티 내에는 제2 전극이 배치된다. 캐비티의 부피 및 치수는 이러한 경우에 환상 개별 세그먼트의 치수 및 수(특히 이들의 내부 지름)에 의해 결정된다.
본 발명에 따르는 전기화학 소자는 바람직하게는 각각 동일한 외부 및 내부 지름의 전술한 환상(고리-형상) 개별 세그먼트를 둘 이상 포함한다. 특히 바람직하게는, 상기 전기화학 소자는 이러한 둘 이상의 환상 개별 세그먼트로 구성된 제1 전극을 포함한다. 그 후 최소 하나의 컨넥터가 바람직하게는 각각 인접하는 세그먼트들 사이에 배치되고, 이에 따라 인접하는 세그먼트들은 각각 상기 최소 하나의 컨넥터를 통하여 전도적으로(conductively) 서로 연결된다.
따라서 중공형 실린더로서 구성된 제1 전극의 일부 또는 제1 전극 전체는 특히 바람직하게는 각각 동일한 외부 및 내부 지름의 복수의 적층된 환상 개별 세그먼트로 구성된다. 결과적으로, 물론 적층된 개별 세그먼트에 의해 형성되는, 제1 전극 내 캐비티가 실질적으로 실린더형이 되는 것이 또한 바람직하다.
환상(고리-형상) 개별 세그먼트는 바람직하게는 이들의 외부 지름과 비교하여 단지 작은 높이를 나타낸다. 개별 세그먼트들이 2-차원 방식으로 서로 인접하는 접촉 표면은 바람직하게는 세그먼트의 끝단 면이다. 따라서 접촉 표면의 크기는 바람직하게는 환상(고리-형상) 개별 세그먼트의 외부 및 내부 지름에 의해 정의된다.
컨넥터로서, 본 발명에 따르는 전기화학 소자는 바람직하게는 제1 전극을 구성하는 물질보다 더 큰 전기 전도도를 갖는 물질의 컨넥터를 포함한다. 금속, 특히 금속 포일 또는 금속 시트의 컨넥터가 특히 적합하다.
그렇지만, 그 대신에, 세그먼트들 사이에 컨넥터로서 최소 하나의 접촉 층을 배치하는 것이 또한 가능하며, 이러한 접촉 층은 예를 들면 우수한 전기 전도도를 갖는 조성물로부터 형성될 수 있다. 예를 들면 금속 입자 또는 전도도-강화 성분 예컨대 카본 블랙 또는 흑연을 함유할 수 있는, 대응하는 전도성 페이스트가 해당 업계의 통상의 기술자에게 공지되어 있다.
바람직한 구체 예에서 최소 하나의 컨넥터는 본 발명에 따르는 전기화학 소자의 제1 전극의 세그먼트들의 접촉 표면 사이의 영역까지만 연장되는 것은 아니다. 그 대신에, 최소 하나의 컨넥터는 세그먼트들의 또 다른 접촉 표면과 하우징의 내측 표면 사이의 접촉 영역까지 멀리 연장되어서 이에 따라 세그먼트를 전기 전도적으로(electrically conductively) 서로 연결시킬 뿐만 아니라 세그먼트를 하우징에도 연결시키는 것이 바람직할 수 있다.
이러한 점에서 이미 종래 기술로부터 공지된 전술한 전기화학 소자의 경우에 하우징의 내측 표면과 상기 내측 표면에 인접하여 안착하는 전극 사이, 그리고 양극의 개별 세그먼트를 사이에 전기적 연결이 존재한다는 것을 다시한번 명확히 할 필요가 있다. 그렇지만 본 발명에 따르는 최소 하나의 컨넥터를 사용함으로써 해당 업계의 통상의 기술자들이 예상하지 못한 정도까지 상기 구성성분들 사이의 전기적 전도성을 개선시킨다. 서로 접촉하고 이미 전기적으로 전도성인 전기화학 소자의 두 개의 구성성분들 사이에 컨넥터를 도입하는 매우 단순한 기술적 수단에 의해, 매우 긍정적인 영향의 기술적 효과를 달성한다.
최소 하나의 컨넥터는 바람직하게는 환상(고리-형상) 구성이며, 특히 그 외부 및/또는 내부 지름은 바람직하게는 사용된 환상(고리-형상) 개별 세그먼트의 외부 및/또는 내부 지름과 일치한다. 따라서 바람직한 구체 예에서 상기 최소 하나의 컨넥터는 개별 세그먼트들 사이의 접촉 영역을 최적으로 채운다. 상기 최소 하나의 컨넥터가 또한 세그먼트의 또 다른 접촉 표면과 하우징의 내측 표면 사이의 접촉 영역 내까지 더욱 연장되는 구체 예에서, 환상(고리-형상) 컨넥터가 최소 하나의 바람직하게는 스트립-형상의 프로젝션(스트립-형상 프로젝션)을 포함하는 것이 바람직하며, 상기 프로젝션은 고리의 외측 부분 상에 형성된다.
본 발명에 따르는 전기화학 소자의 제1 전극은 바람직하게는 양극이다. 본 발명에 따르는 전기화학 소자의 제2 전극은 따라서 바람직하게는 음극이다.
양극은 특히 바람직하게는 이산화 망간 전극이다. 음극은 특히 바람직하게는 아연 전극이다. 따라서 본 발명에 따르는 전기화학 소자는 특히 알칼리-망간 전지이다. 이에 따라 상기 전기화학 소자는 본질적으로 바람직하게는 대응하는 알칼리 전해질을 또한 포함한다.
본 발명에 따르는 전기화학 소자의 기재된 특징 및 추가 특징은 또한 이하의 종속 청구항과 함께 도면에 제시된 바람직한 구체 예의 설명으로부터 명확하다. 본 발명의 개별 특징들은 또한 그 자체적으로 또는 서로 조합되어 실현될 수 있다. 기재된 구체 예는 단지 본 발명의 더 나은 이해를 설명하고 이를 가능하게 하기 위한 것이며 어떠한 방식으로도 제한적으로 이해되어서는 안된다.
도면의 설명
도　1은 본 발명에 따르는 전기화학 소자의 한 구체 예의 개략도를 제시한다.
도　2는 제1 전극의 개별 세그먼트의 전기적 접촉을 위한 컨넥터의 바람직한 구체 예를 제시한다.
도　1은 본 발명에 따르는 전기화학 소자(100)의 바람직한 구체 예의 개략적인 예시이다. 여기서 전기화학 소자(100)를 부분적인 횡단면(우측), 숨겨진 가장자리(dege)를 나태는 비-단면(좌측)으로 나타낸다. 상기 전기화학 소자는 한편으로는 실질적인 실린더형 셸(shell) 및 원형 구성의 실질적인 평탄 바닥을 갖는 컵-형상 하우징(101)을 포함한다. 중공형 실린더 형태의 제1 전극(102)은 하우징의 내측 표면(101a)에 인접하여 안착하며, 상기 제1 전극은 개별 세그먼트(103, 104, 105 및 106)로 구성된다. 이러한 개별 세그먼트는 각각 환상(고리-형상) 구성이며 각각 동일한 외부 및 내부 지름을 나타낸다. 하우징(101) 내부에서 상기 개별 세그먼트들은 적층되어 배열되고 그 중앙에서 캐비티(107)를 정의하며, 캐비티 내에 음극(108)이 배치되고, 상기 음극은 그 후 컵-형상 분리막(109)에 의해 둘러싸이며, 상기 분리막은 전극(102 및 108)을 서로 격리시킨다. 전술한 개별 세그먼트(103, 104, 105 및 106)들은 제1 접촉 표면(103a, 104b, 104a, 105b, 105a 및 106b) (인접하는 세그먼트들 각각의 끝단 면)을 통하여 2-차원 방식으로 서로 인접한다. 또 다른 접촉 표면(103c, 104c, 105c 및 106c) (환상 개별 세그먼트(103, 104, 105 및 106) 각각의 원주 표면(circumferential surface))을 통하여 상기 개별 세그먼트은 하우징(101)의 내측 표면(101a)과 2-차원 방식으로 인접한다. 제1 접촉 표면(103a 및 104b, 104a 및 105b 그리고 105a 및 106b)들 사이에서, 각각의 경우에 컨넥터 (110, 111 및112)가 배치되며, 이들은 세그먼트(103, 104, 105 및 106)와 전기 전도적으로 연결된다. 그렇지만 이러한 컨넥터는 제1 접촉 표면(103a, 104b, 104a, 105b, 105a 및 106b) 사이의 영역만을 덮는 것이 아니라, 대응하는 세그먼트의 또 다른 접촉 표면(103c, 104c 및 105c)과 하우징(101)의 내측 표면 사이의 접촉 영역까지 멀리 연장되어서 이에 따라 개별 세그먼트(103, 104, 105 및 106)를 서로 연결시키며 또한 세그먼트(103, 104 및 105)를 하우징(101)에 연결시킨다.
따라서 컵-형상 하우징(101)이 전기화학 소자(100)의 하나의 단자이다. 또 다른 단자(113)는 하우징 컵(101)의 개방된 끝단에 위치한다. 이것으로부터 핀-형상 컬렉터(114)가 제1 전극(102) 내부의 캐비티(107)까지 투사(project)되어 그 내부에 배치된 제2 전극(108)과 접촉한다. 단자(113)를 하우징(101)으로부터 격리시키는 덮개(114)가 동시에 하우징 컵(101)의 개방된 끝단을 밀봉한다.
도 2에 도시된 컨넥터(200)는 4개의 스트립-형상 프로젝션(202, 203, 204 및 205)을 갖는 환상(고리-형상) 구성의 금속 포일(201)이다. 컨넥터(200)는 형태 및 기능면에서 컨넥터(110, 111 및 112)에 대응하며, 도 1에 도시된 전기화학 소자(100)에 적합하다. 고리(201)의 외부 및 내부 지름은 도 1에 도시된 제1 전극(108)의 개별 세그먼트(103, 104, 105 및 106)의 외부 및 내부 지름에 정확하게 일치한다. 도 1에 제시된 바와 같이, 이러한 컨넥터가 컵-형상 하우징(101) 내로 평탄하게 삽입되는 경우, 스트립-형상 프로젝션(202, 203, 204 및 205)은 상부쪽을 구부러진다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 3개의 이러한 컨넥터가 개별 세그먼트(103, 104, 105 및 106) 사이에 컨넥터(110, 111 및 112)로서 배치되는 경우, 스트립-형상 프로젝션(202, 203, 204 및 205)은 대응하는 세그먼트의 또 다른 접촉 표면(103c, 104c 및 105c)과 하우징(101)의 내측 표면(101a) 사이의 전술한 전기적 전도성 연결을 형성할 수 있다. 그 후 컨넥터(200)의 환상 부분(201)이 다른 한편으로 세그먼트(103, 104, 105 및 106)를 함께 연결시킨다.

Claims (15)

  1. 내측 표면을 갖는 하우징;
    상기 하우징의 내측 표면에 인접하여 안착하고 캐비티를 정의하는 제1 전극;
    상기 캐비티 내부에 배치되는 반대 극성의 제2 전극; 및
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치되는 분리막;
    을 포함하며,
    상기 제1 전극은, 제1 접촉 표면을 통하여 2-차원 방식으로 서로 인접하고 또 다른 접촉 표면을 통하여 상기 하우징의 상기 내측 표면에 인접하여 안착하는 최소 2개의 개별 세그먼트를 포함하며,
    최소 하나의 컨넥터가 상기 제1 접촉 표면 사이에 배치되어 상기 세그먼트와 전기 전도적으로 연결되는, 전기화학 소자.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징은 실질적으로 실린더형 구성임을 특징으로 하는, 전기화학 소자.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제1 전극의 적어도 일부, 선택적으로 상기 제1 전극의 전체가 중공형 실린더 형태를 취함을 특징으로 하는, 전기화학 소자.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 전극은 각각의 경우 동일한 외부 지름의 최소 하나의 디스크-형상 및 최소 하나의 환상(고리-형상) 개별 세그먼트를 포함함을 특징으로 하는, 전기화학 소자.
  5. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 전극은 각각의 경우 동일한 외부 및 내부 지름의 최소 2개의 환상(고리-형상) 개별 세그먼트를 포함함을 특징으로 하는, 전기화학 소자.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 중공형 실린더 형태의 상기 제1 전극의 적어도 일부가 각각의 경우 동일한 외부 및 내부 지름의 하나 이상의 적층된 환상(고리-형상) 개별 세그먼트로 구성됨을 특징으로 하는, 전기화학 소자.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개별 세그먼트들이 2-차원 방식으로 서로 인접하는 접촉 표면은 환상 개별 세그먼트의 외부 및 내부 지름에 의해 정의됨을 특징으로 하는, 전기화학 소자.
  8. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 전극 내부의 상기 캐비티는 실질적으로 실린더형임을 특징으로 하는, 전기화학 소자.
  9. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 컨넥터로서 금속, 특히 금속 포일 또는 금속 시트의 컨넥터를 포함함을 특징으로 하는, 전기화학 소자.
  10. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 컨넥터로서 전기 전도성 조성물의 최소 하나의 접촉 층을 포함함을 특징으로 하는, 전기화학 소자.
  11. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 최소 하나의 컨넥터는 상기 세그먼트의 상기 또 다른 접촉 표면과 상기 하우징의 상기 내측 표면 사이의 접촉 영역까지 멀리 연장되어서 상기 세그먼트를 상기 하우징에 전기 전도적으로 연결시키는 것을 특징으로 하는, 전기화학 소자.
  12. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 특히 제 9 항에 있어서, 상기 최소 하나의 컨넥터는 환상(고리-형상) 구성이며, 그 외부 및/또는 내부 지름은 바람직하게는 환상(고리-형상) 개별 세그먼트의 외부 및/또는 내부 지름과 일치함을 특징으로 하는, 전기화학 소자.
  13. 제 12 항에 있어서, 환상 컨넥터는 바람직하게는 최소 하나의 스트립-형상 프로젝션을 포함하며, 상기 스트립-형상 프로젝션은 고리의 외측 부분 상에 형성됨을 특징으로 하는, 전기화학 소자.
  14. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 전극은 양극이고 상기 제2 전극은 음극임을 특징으로 하는, 전기화학 소자.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 양극은 이산화 망간 전극이고 상기 음극은 아연 전극임을 특징으로 하는, 전기화학 소자.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3738869A (en) * 1972-05-25 1973-06-12 Mallory & Co Inc P R Electric cell with depolarizer compensated against current erosion effects
FR2316759A1 (fr) 1975-06-30 1977-01-28 Accumulateurs Fixes Generateur electrochimique cylindrique
JPS55120076U (ko) * 1979-02-16 1980-08-25
DE3543425A1 (de) * 1985-12-09 1987-06-11 Varta Batterie Galvanisches element mit einer negativen lithium-elektrode
JPS6324559A (ja) * 1986-07-17 1988-02-01 Fuji Elelctrochem Co Ltd 筒型アルカリ電池
JP2707638B2 (ja) * 1988-10-07 1998-02-04 松下電器産業株式会社 アルカリマンガン電池
US5283139A (en) * 1993-04-12 1994-02-01 Duracell Inc. Alkaline cell
JPH08287902A (ja) * 1995-04-11 1996-11-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd アルカリ乾電池
US6521378B2 (en) * 1997-08-01 2003-02-18 Duracell Inc. Electrode having multi-modal distribution of zinc-based particles
EP1139477B1 (en) 1999-09-16 2007-05-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Sealed cylindrical nickel-hydrogen storage battery
US6472099B1 (en) * 2000-06-13 2002-10-29 The Gillette Company Cathode indentations in alkaline cell
US20020172867A1 (en) * 2001-04-10 2002-11-21 Anglin David L. Battery cathode
JP2006500742A (ja) * 2002-09-20 2006-01-05 エヴァレディー バッテリー カンパニー インコーポレイテッド 電極界面表面積を増大させ、活物質を増加させたバッテリ

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