JPH01107464A - 円筒型アルカリ亜鉛蓄電池 - Google Patents
円筒型アルカリ亜鉛蓄電池Info
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- JPH01107464A JPH01107464A JP62264995A JP26499587A JPH01107464A JP H01107464 A JPH01107464 A JP H01107464A JP 62264995 A JP62264995 A JP 62264995A JP 26499587 A JP26499587 A JP 26499587A JP H01107464 A JPH01107464 A JP H01107464A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- 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
- H01M6/10—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with wound or folded electrodes
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えばニッケル亜鉛蓄電池、銀皿鉛蓄電池の
如く、負極活物質として亜鉛を用い、帯状の正電極及び
負電極をセパレータを介して巻回してなる渦巻状電極体
を備えた円筒型アルカリ亜鉛蓄電池に関する。
如く、負極活物質として亜鉛を用い、帯状の正電極及び
負電極をセパレータを介して巻回してなる渦巻状電極体
を備えた円筒型アルカリ亜鉛蓄電池に関する。
負極活物質として亜鉛を用い、帯状の正負電極をセパレ
ータを介して巻回してなる渦巻状電極体を備えた円筒型
アルカリ亜鉛蓄電池が公知である。
ータを介して巻回してなる渦巻状電極体を備えた円筒型
アルカリ亜鉛蓄電池が公知である。
このような蓄電池の負極は、集電体の両面に、亜鉛粉末
、酸化亜鉛粉末等を含む亜鉛活物質層を形成したもので
ある。負極活物質として用いる亜鉛は、単位質量あたり
のエネルギ密度が大きく、また安価であるという利点を
有している。
、酸化亜鉛粉末等を含む亜鉛活物質層を形成したもので
ある。負極活物質として用いる亜鉛は、単位質量あたり
のエネルギ密度が大きく、また安価であるという利点を
有している。
ところが、この負極活物質は電池の充放電に伴って、収
縮、膨張が繰り返されるので、負極上で移動し、負極の
形状変化が進行して電池のサイクル寿命が低下するとい
う問題点がある。
縮、膨張が繰り返されるので、負極上で移動し、負極の
形状変化が進行して電池のサイクル寿命が低下するとい
う問題点がある。
そしてこの負極の形状変化は、集電体を中心として外側
の亜鉛活物質層(以下単に外側亜鉛層という)の変形が
内側の亜鉛活物質層(以下単に内側亜鉛層という)の変
形より大きいことが知られている。外側亜鉛層の変形が
大きい理由は以下の如くである。
の亜鉛活物質層(以下単に外側亜鉛層という)の変形が
内側の亜鉛活物質層(以下単に内側亜鉛層という)の変
形より大きいことが知られている。外側亜鉛層の変形が
大きい理由は以下の如くである。
渦巻状電極体において、内側亜鉛層は外側亜鉛層に比べ
て曲率が大きいので、外側亜鉛層は伸長される。この結
果、外側亜鉛層の亜鉛粉末間の距離は内側亜鉛層の亜鉛
粉末間の距離に比して大きくなり、外側亜鉛層は電導性
が悪化して電極の反応性が低くなり、更に電極反応分布
が不均一になる。従って充電・放電のサイクルを繰り返
すに伴って、外側亜鉛層の変形が加速度的に進行する。
て曲率が大きいので、外側亜鉛層は伸長される。この結
果、外側亜鉛層の亜鉛粉末間の距離は内側亜鉛層の亜鉛
粉末間の距離に比して大きくなり、外側亜鉛層は電導性
が悪化して電極の反応性が低くなり、更に電極反応分布
が不均一になる。従って充電・放電のサイクルを繰り返
すに伴って、外側亜鉛層の変形が加速度的に進行する。
そして遂には、内側亜鉛層においてのみ電極反応が行わ
れ、所謂片面反応が起こることになって、サイクル寿命
が低下する。
れ、所謂片面反応が起こることになって、サイクル寿命
が低下する。
そこで上述したような負極の形状変形を抑制すべく、小
さい孔が形成された金属板を集電体として用いるアルカ
リ亜鉛蓄電池が提供されている。
さい孔が形成された金属板を集電体として用いるアルカ
リ亜鉛蓄電池が提供されている。
ところがこのような蓄電池においても、負極の形状変形
を充分には防止することはできなかった。
を充分には防止することはできなかった。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、外側
亜鉛層の亜鉛粉末量を内側亜鉛層の亜鉛粉末量より多く
することにより、電極反応分布が外側亜鉛層及び内側亜
鉛層において均一化し、この結果、負極の形状変形が防
止されてサイクル寿命の向上が図れる円筒型アルカリ亜
鉛蓄電池を提供することを目的とする。
亜鉛層の亜鉛粉末量を内側亜鉛層の亜鉛粉末量より多く
することにより、電極反応分布が外側亜鉛層及び内側亜
鉛層において均一化し、この結果、負極の形状変形が防
止されてサイクル寿命の向上が図れる円筒型アルカリ亜
鉛蓄電池を提供することを目的とする。
本発明に係る円筒型アルカリ亜鉛蓄電池は、集電体の両
面に亜鉛活物質層を形成した帯状の亜鉛負極と、帯状の
正極とをセパレータを介して巻回してなる電極体を備え
た円筒型アルカリ亜鉛蓄電池において、前記電極体の集
電体より外側の亜鉛活物質層”の亜鉛粉末量が内側の亜
鉛活物質層の亜鉛粉末量より多いことを特徴とする。
面に亜鉛活物質層を形成した帯状の亜鉛負極と、帯状の
正極とをセパレータを介して巻回してなる電極体を備え
た円筒型アルカリ亜鉛蓄電池において、前記電極体の集
電体より外側の亜鉛活物質層”の亜鉛粉末量が内側の亜
鉛活物質層の亜鉛粉末量より多いことを特徴とする。
本発明の円筒型アルカリ亜鉛蓄電池にあっては、外側亜
鉛層の亜鉛粉末量が内側亜鉛層の亜鉛粉末量より多いの
で、両層の電導度の差が少ない、従って、充電・放電の
サイクルを繰り返した場合にあっても、両層の電極反応
分布は均一化して両層の変形速度に殆ど差はなく、両層
は同程度に変形する。
鉛層の亜鉛粉末量が内側亜鉛層の亜鉛粉末量より多いの
で、両層の電導度の差が少ない、従って、充電・放電の
サイクルを繰り返した場合にあっても、両層の電極反応
分布は均一化して両層の変形速度に殆ど差はなく、両層
は同程度に変形する。
以下本発明の円筒型アルカリ亜鉛蓄電池の実施例につい
て説明する。
て説明する。
第1図は本発明の蓄電池の渦巻状電極体を組立てる状態
を示す模式図であり、図中1は負極となる亜鉛極、6は
正極となるニッケル極を示す。亜鉛極1は、多数の孔が
形成されたパンチング集電体4、パンチング集電体4を
中心としてその両面に形成された内側亜鉛層たる内側シ
ート2及び外側亜鉛層たる外側シート3から構成される
。そして、亜鉛極1とニッケル極6とをセパレータ5を
介して、外側シート3が集電体4より外側になるように
、巻回して渦巻状電極体を形成する。
を示す模式図であり、図中1は負極となる亜鉛極、6は
正極となるニッケル極を示す。亜鉛極1は、多数の孔が
形成されたパンチング集電体4、パンチング集電体4を
中心としてその両面に形成された内側亜鉛層たる内側シ
ート2及び外側亜鉛層たる外側シート3から構成される
。そして、亜鉛極1とニッケル極6とをセパレータ5を
介して、外側シート3が集電体4より外側になるように
、巻回して渦巻状電極体を形成する。
次に本発明の蓄電池の具体的な製造例について説明する
。
。
酸化亜鉛粉末70−t%、亜鉛粉末(粒径6μm)20
wt%、酸化インジウム2.5wt%、酸化タリウム2
.5wt%及び結着剤としてフッ素樹脂粉末5wt%か
らなる混合粉末に水を加えて混練した後、ローラにより
シート状にして内側シート2を得る。−方、酸化亜鉛粉
末65wt%、亜鉛粉末(粒径6μm)25−t%、酸
化インジウム2.5@t%、酸化タリウム2.5 wt
%及び結着剤としてフッ素樹脂粉末5wt%からなる混
合粉末に水を加えて混練した後、ローラによりシート状
にして外側シート3を得る。
wt%、酸化インジウム2.5wt%、酸化タリウム2
.5wt%及び結着剤としてフッ素樹脂粉末5wt%か
らなる混合粉末に水を加えて混練した後、ローラにより
シート状にして内側シート2を得る。−方、酸化亜鉛粉
末65wt%、亜鉛粉末(粒径6μm)25−t%、酸
化インジウム2.5@t%、酸化タリウム2.5 wt
%及び結着剤としてフッ素樹脂粉末5wt%からなる混
合粉末に水を加えて混練した後、ローラによりシート状
にして外側シート3を得る。
このようにして作成した内側シート2.外側シート3を
パンチング集電体4の両面に夫々付着させ、加圧成型し
た後、乾燥して亜鉛極lを得る。
パンチング集電体4の両面に夫々付着させ、加圧成型し
た後、乾燥して亜鉛極lを得る。
次いで、亜鉛極1とニッケル極6とをセパレータ5を介
して、外側シート3が外側になるように巻回し、渦巻状
電極体を得る(第1図参照)、この渦巻状電極体と水酸
化カーリラム水溶液とを用いて1500sAhの円筒型
亜鉛アルカリ蓄電池(以下これを蓄電池(a)という)
を得る。
して、外側シート3が外側になるように巻回し、渦巻状
電極体を得る(第1図参照)、この渦巻状電極体と水酸
化カーリラム水溶液とを用いて1500sAhの円筒型
亜鉛アルカリ蓄電池(以下これを蓄電池(a)という)
を得る。
第2図はこの蓄電池(a)のサイクル特性を示すグラフ
であり、第2図において横軸は充放電サイクル数(回)
、縦軸は放電容量(%)を夫々示す。
であり、第2図において横軸は充放電サイクル数(回)
、縦軸は放電容量(%)を夫々示す。
なお第2図には比較例として2種の蓄電池(b)、 (
C)の特性も併せて示す。蓄電地山)は蓄電池(a)の
内側シート2枚をパンチング集電体の両面に付着して製
造したものであり、蓄電池(C)は蓄電池(a)の外側
シート2枚をパンチング集電体の両面に付着して製造し
たものである。なお蓄電池(b)、 (0)の他の製造
条件は、蓄電池(a)の製造条件と同一である。
C)の特性も併せて示す。蓄電地山)は蓄電池(a)の
内側シート2枚をパンチング集電体の両面に付着して製
造したものであり、蓄電池(C)は蓄電池(a)の外側
シート2枚をパンチング集電体の両面に付着して製造し
たものである。なお蓄電池(b)、 (0)の他の製造
条件は、蓄電池(a)の製造条件と同一である。
第2図に示すサイクル特性は、各蓄電池を充電電流40
0n+Aで4時間30分充電し、放電電流400醜Aで
放電電圧1.OVまで放電を行う条件にて、充電。
0n+Aで4時間30分充電し、放電電流400醜Aで
放電電圧1.OVまで放電を行う条件にて、充電。
放電を繰り返した場合のサイクル数と放電容量との関係
を示している。
を示している。
第2図から理解される如く、本発明の蓄電池(a)は他
の比較蓄電池〜)、 (C)に比して大幅にサイクル寿
命が向上している0本発明の蓄電池(a)では、外側シ
ート3(外側亜鉛層)の亜鉛粉末量が、内側シート2(
内側亜鉛層)の亜鉛粉末量より多いので、集電体を中心
とする外側亜鉛層と内側亜鉛層とにおいて電導性が均一
化し、電極反応分布が均一となって亜鉛活物質の変形が
両層において均一に進行し、サイクル寿命が向上する。
の比較蓄電池〜)、 (C)に比して大幅にサイクル寿
命が向上している0本発明の蓄電池(a)では、外側シ
ート3(外側亜鉛層)の亜鉛粉末量が、内側シート2(
内側亜鉛層)の亜鉛粉末量より多いので、集電体を中心
とする外側亜鉛層と内側亜鉛層とにおいて電導性が均一
化し、電極反応分布が均一となって亜鉛活物質の変形が
両層において均一に進行し、サイクル寿命が向上する。
次に、内側シート2に含まれる亜鉛粉末の含有量を20
−t%に固定し、外側シート3に含まれる亜鉛粉末の含
有量を変化させて種々の蓄電池を製造した。下記第1表
はこられの蓄電池の両シートの亜鉛粉末量及び両シート
の亜鉛粉末量の比を示している。なお表中(a)、 (
b)は前述の蓄電池(a)、 (b)と同一のものであ
り、亜鉛比は、内側シート2に含まれる亜鉛粉末量に対
する外側シート3に含まれる亜鉛粉末量の割合を示す。
−t%に固定し、外側シート3に含まれる亜鉛粉末の含
有量を変化させて種々の蓄電池を製造した。下記第1表
はこられの蓄電池の両シートの亜鉛粉末量及び両シート
の亜鉛粉末量の比を示している。なお表中(a)、 (
b)は前述の蓄電池(a)、 (b)と同一のものであ
り、亜鉛比は、内側シート2に含まれる亜鉛粉末量に対
する外側シート3に含まれる亜鉛粉末量の割合を示す。
第 1 表
また、上記第1表に示される6種の蓄電池におけるサイ
クル寿命を第3図に示す、なおこの際の充電、放電条件
は前述の条件と同一である。第3図において横軸は亜鉛
比、縦軸はサイクル寿命を夫々示す。
クル寿命を第3図に示す、なおこの際の充電、放電条件
は前述の条件と同一である。第3図において横軸は亜鉛
比、縦軸はサイクル寿命を夫々示す。
第3図から理解される如く、亜鉛比が1より大きい蓄電
池にあっては、亜鉛比が1である蓄電池(b)に比して
サイクル寿命が向上する。但し、亜鉛比が2である蓄電
池(g)では、良好なサイクル寿命が得られない。従っ
てサイクル寿命向上の効果が得られる蓄電池は、亜鉛比
を1.1〜1.75に設定した蓄電池であるといえる。
池にあっては、亜鉛比が1である蓄電池(b)に比して
サイクル寿命が向上する。但し、亜鉛比が2である蓄電
池(g)では、良好なサイクル寿命が得られない。従っ
てサイクル寿命向上の効果が得られる蓄電池は、亜鉛比
を1.1〜1.75に設定した蓄電池であるといえる。
上述した蓄電池((a)〜(g))においては、亜鉛粉
末の平均粒径をすべて6μmである。前述の蓄電池(a
)と亜鉛比は同一であるが、外側シート3の亜鉛粉末の
平均粒径を3μm、内側シート2の亜鉛粉末の平均粒径
を6μmとする蓄電池(以下蓄電池(h)という)を製
造した。前述の条件と同一条件におけるこの蓄電池(h
)のサイクル特性を、第2図に示す。第2図から理解さ
れる如く、蓄電池(h)は蓄電池(a)に比してサイク
ル寿命が向上している。
末の平均粒径をすべて6μmである。前述の蓄電池(a
)と亜鉛比は同一であるが、外側シート3の亜鉛粉末の
平均粒径を3μm、内側シート2の亜鉛粉末の平均粒径
を6μmとする蓄電池(以下蓄電池(h)という)を製
造した。前述の条件と同一条件におけるこの蓄電池(h
)のサイクル特性を、第2図に示す。第2図から理解さ
れる如く、蓄電池(h)は蓄電池(a)に比してサイク
ル寿命が向上している。
蓄電池(h)は蓄電池(a)に比して外側シート3の亜
鉛粉末の粒径が小さいので、隣合う亜鉛粉末間の距離が
短く、巻回されて亜鉛粉末間の距離が伸びる際にもその
伸びの影響が少ない、この結果、蓄電池(目は蓄電池(
a)に比して、電導性の悪化程度が小さく、サイクル寿
命が向上する。
鉛粉末の粒径が小さいので、隣合う亜鉛粉末間の距離が
短く、巻回されて亜鉛粉末間の距離が伸びる際にもその
伸びの影響が少ない、この結果、蓄電池(目は蓄電池(
a)に比して、電導性の悪化程度が小さく、サイクル寿
命が向上する。
以上詳述した如く本発明の円筒型アルカリ亜鉛蓄電池で
は、外側シート(外側亜鉛層)の亜鉛粉末量を内側シー
ト(内側亜鉛層)の亜鉛粉末量より多くしているので、
両層において電極反応分布が均一化して変形速度に差が
なくなる。この結果従来のような片面反応が抑制され、
サイクル寿命が向上する。
は、外側シート(外側亜鉛層)の亜鉛粉末量を内側シー
ト(内側亜鉛層)の亜鉛粉末量より多くしているので、
両層において電極反応分布が均一化して変形速度に差が
なくなる。この結果従来のような片面反応が抑制され、
サイクル寿命が向上する。
第1図は本発明の蓄電池の渦巻状電極体の組立状態を示
す模式図、第2図はサイクル特性を示すグラフ、第3図
は亜鉛比とサイクル寿命との関係を示すグラフである。 1・・・亜鉛極 2・・・内側シート 3・・・外側シ
ート4・・・fit体 5・・・セパレータ 6・・・
ニッケル極特許出願人 三洋電機株式会社 代理人 弁理士 河 野 登 夫 劣 1 ■
す模式図、第2図はサイクル特性を示すグラフ、第3図
は亜鉛比とサイクル寿命との関係を示すグラフである。 1・・・亜鉛極 2・・・内側シート 3・・・外側シ
ート4・・・fit体 5・・・セパレータ 6・・・
ニッケル極特許出願人 三洋電機株式会社 代理人 弁理士 河 野 登 夫 劣 1 ■
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、集電体の両面に亜鉛活物質層を形成した帯状の亜鉛
負極と、帯状の正極とをセパレータを介して巻回してな
る電極体を備えた円筒型アルカリ亜鉛蓄電池において、 前記電極体の集電体より外側の亜鉛活物質 層の亜鉛粉末量が内側の亜鉛活物質層の亜鉛粉末量より
多いことを特徴とする円筒型アルカリ亜鉛蓄電池。 2、外側の亜鉛活物質層の亜鉛粉末量が、内側の亜鉛活
物質層の亜鉛粉末量の1.1倍〜1.75倍である特許
請求の範囲第1項記載の円筒型アルカリ亜鉛蓄電池。 3、外側の亜鉛活物質層の亜鉛粉末の粒径が、内側の亜
鉛活物質層の亜鉛粉末の粒径より小さい特許請求の範囲
第1項記載の円筒型アルカリ亜鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62264995A JP2522967B2 (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 円筒型アルカリ亜鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62264995A JP2522967B2 (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 円筒型アルカリ亜鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01107464A true JPH01107464A (ja) | 1989-04-25 |
| JP2522967B2 JP2522967B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=17411105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62264995A Expired - Lifetime JP2522967B2 (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 円筒型アルカリ亜鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2522967B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05246440A (ja) * | 1992-02-28 | 1993-09-24 | Diatex Co Ltd | 大形通い袋用の内袋及びその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6177255A (ja) * | 1984-09-20 | 1986-04-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 円筒形アルカリ亜鉛蓄電池 |
-
1987
- 1987-10-19 JP JP62264995A patent/JP2522967B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6177255A (ja) * | 1984-09-20 | 1986-04-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 円筒形アルカリ亜鉛蓄電池 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05246440A (ja) * | 1992-02-28 | 1993-09-24 | Diatex Co Ltd | 大形通い袋用の内袋及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2522967B2 (ja) | 1996-08-07 |
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