JPH087867A - アルカリ電池 - Google Patents
アルカリ電池Info
- Publication number
- JPH087867A JPH087867A JP6144180A JP14418094A JPH087867A JP H087867 A JPH087867 A JP H087867A JP 6144180 A JP6144180 A JP 6144180A JP 14418094 A JP14418094 A JP 14418094A JP H087867 A JPH087867 A JP H087867A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- negative electrode
- gas
- terminal plate
- alkaline
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
- H01M50/154—Lid or cover comprising an axial bore for receiving a central current collector
-
- 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
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
- H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電池内部に発生する過剰のガスの放出飛散範
囲を狭くして安全性を高める。 【構成】 正極活物質2、ゲル状負極などの発電要素を
装填した金属ケース1を封口する負極端子板9に、電池
内部の過剰ガスを放出する放物線状の切り込み部11を
設け、負極端子板9の内部方向に傾斜する舌片12を形
成する。
囲を狭くして安全性を高める。 【構成】 正極活物質2、ゲル状負極などの発電要素を
装填した金属ケース1を封口する負極端子板9に、電池
内部の過剰ガスを放出する放物線状の切り込み部11を
設け、負極端子板9の内部方向に傾斜する舌片12を形
成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電池の破裂を防止する
防爆機構を備えたアルカリ電池に関するものである。
防爆機構を備えたアルカリ電池に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のアルカリ電池、例えば、アルカリ
乾電池においては、放電特性を確保するために、水酸化
カリウムのようなアルカリ電解液にポリアクリル酸ソー
ダなどを主剤としたゲル化剤を添加したゲル状電解液
に、亜鉛粉末のような負極活物質を分散したゲル状負極
を用いており、アルカリ電解液は、漏液し易いことから
耐漏液性を良好にするため、液密な封口構造を採用して
いる。
乾電池においては、放電特性を確保するために、水酸化
カリウムのようなアルカリ電解液にポリアクリル酸ソー
ダなどを主剤としたゲル化剤を添加したゲル状電解液
に、亜鉛粉末のような負極活物質を分散したゲル状負極
を用いており、アルカリ電解液は、漏液し易いことから
耐漏液性を良好にするため、液密な封口構造を採用して
いる。
【0003】しかし、電池を外部ショートさせた場合と
か、極性を誤って使用した場合には、電池内部にガス発
生反応が惹起されて過剰なガスが発生し、その結果、電
池が爆発して破損するという極めて危険な現象が発生し
易いという問題点があった。
か、極性を誤って使用した場合には、電池内部にガス発
生反応が惹起されて過剰なガスが発生し、その結果、電
池が爆発して破損するという極めて危険な現象が発生し
易いという問題点があった。
【0004】このような問題点を解決して電池内の過剰
なガス発生による電池の破裂を防止するために、従来の
アルカリ電池においては、電池内のガス圧力が所定の圧
力以上に上昇した場合には、樹脂封口体に形成した薄肉
部が破壊され、電池内部のガスがこの封口体の破壊され
た部分から負極端子板の一部もしくは数個所に設けたガ
ス抜き透孔を経て電池外部に速やかに放出できるように
している(例えば、特開昭60−65447号公報、実
開平5−69855号公報参照)。
なガス発生による電池の破裂を防止するために、従来の
アルカリ電池においては、電池内のガス圧力が所定の圧
力以上に上昇した場合には、樹脂封口体に形成した薄肉
部が破壊され、電池内部のガスがこの封口体の破壊され
た部分から負極端子板の一部もしくは数個所に設けたガ
ス抜き透孔を経て電池外部に速やかに放出できるように
している(例えば、特開昭60−65447号公報、実
開平5−69855号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のアルカリ電池に
あっては、防爆機構が動作し、例えば、封口体の一部に
設けた薄肉部が破壊され、電池内部に発生した過剰なガ
スがアルカリ電解液を伴った状態で電池の外に放出され
る場合、負極端子板に設けたガス抜き透孔を経由して直
線的に放出されるので、電池の周辺部の広い範囲に高い
圧力で直接に放出飛散されて安全性の面で問題点があっ
た。
あっては、防爆機構が動作し、例えば、封口体の一部に
設けた薄肉部が破壊され、電池内部に発生した過剰なガ
スがアルカリ電解液を伴った状態で電池の外に放出され
る場合、負極端子板に設けたガス抜き透孔を経由して直
線的に放出されるので、電池の周辺部の広い範囲に高い
圧力で直接に放出飛散されて安全性の面で問題点があっ
た。
【0006】本発明は、電池内部に発生するアルカリ電
解液を含んだ過剰のガスが、負極端子板に設けたガス放
出口から直線状に放出飛散されるのを抑制して飛散の範
囲を狭くし、安全性に優れたアルカリ電池を提供するこ
とを目的としている。
解液を含んだ過剰のガスが、負極端子板に設けたガス放
出口から直線状に放出飛散されるのを抑制して飛散の範
囲を狭くし、安全性に優れたアルカリ電池を提供するこ
とを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のアルカリ電池においては、発電要素を装填
した金属ケースを封口する端子板に、防爆機構と連通し
て電池内部のガスを放出する切り込み部を形成したもの
である。
に、本発明のアルカリ電池においては、発電要素を装填
した金属ケースを封口する端子板に、防爆機構と連通し
て電池内部のガスを放出する切り込み部を形成したもの
である。
【0008】また、防爆機構に薄肉部を有する樹脂封口
体を備えた構成にすることもでき、さらに、端子板に形
成する切り込み部は非直線状であることが好ましく、こ
の切り込み部により形成された舌片は、端子板の内側に
向かって傾斜させると効果的である。
体を備えた構成にすることもでき、さらに、端子板に形
成する切り込み部は非直線状であることが好ましく、こ
の切り込み部により形成された舌片は、端子板の内側に
向かって傾斜させると効果的である。
【0009】
【作用】上記のように構成されたアルカリ電池において
は、防爆機構が作動するとアルカリ電解液を含んだガス
は、端子板の内面と接触して含まれているアルカリ電解
液の大部分を分離し、かつガス圧を減少させてのちに、
切り込み部から放出されるので、アルカリ電解液を含ん
だガスが直線的に放出されることがなく、しかも飛散の
範囲は狭くなって安全性に優れたものとなる。
は、防爆機構が作動するとアルカリ電解液を含んだガス
は、端子板の内面と接触して含まれているアルカリ電解
液の大部分を分離し、かつガス圧を減少させてのちに、
切り込み部から放出されるので、アルカリ電解液を含ん
だガスが直線的に放出されることがなく、しかも飛散の
範囲は狭くなって安全性に優れたものとなる。
【0010】また、防爆機構として薄肉部を有する樹脂
封口体を備えたものにすると、電池内のガス圧が所定値
以上になると容易に破損して防爆機能を発揮し、かつ通
常時には良好な液密封口が得られる。
封口体を備えたものにすると、電池内のガス圧が所定値
以上になると容易に破損して防爆機能を発揮し、かつ通
常時には良好な液密封口が得られる。
【0011】さらに、切り込み部が非直線状であると、
この切り込み部により形成される舌片が、放出されるガ
スにより揺動運動をするので、アルカリ電解液の除去、
ガス圧の減圧に効果的に作用し、また、この舌片を端子
板の内側に向かって傾斜させておくと、アルカリ電解液
を含んだガスは、この舌片の内面に一度は当接するよう
になるので、アルカリ電解液の除去が確実で放出される
ガスも減圧されて、電池周辺に放出されるガスの飛散範
囲が縮小され、電池の安全性を向上できる。
この切り込み部により形成される舌片が、放出されるガ
スにより揺動運動をするので、アルカリ電解液の除去、
ガス圧の減圧に効果的に作用し、また、この舌片を端子
板の内側に向かって傾斜させておくと、アルカリ電解液
を含んだガスは、この舌片の内面に一度は当接するよう
になるので、アルカリ電解液の除去が確実で放出される
ガスも減圧されて、電池周辺に放出されるガスの飛散範
囲が縮小され、電池の安全性を向上できる。
【0012】
【実施例】本発明のアルカリ電池の実施例について、単
3形アルカリ乾電池(LR6)の半裁断側面図を示す図
1および封口部材の断面図を示す図2を参照して説明す
る。
3形アルカリ乾電池(LR6)の半裁断側面図を示す図
1および封口部材の断面図を示す図2を参照して説明す
る。
【0013】図において、1は鉄にニッケルメッキを施
した金属ケース、2は金属ケース1内に挿入した二酸化
マンガンと黒鉛との合剤からなる正極活物質、3は正極
活物質2とゲル状負極4との間に介在させたセパレー
タ、5は電池の破裂を防止する防爆用の薄肉部6を有す
る樹脂封口体、7はガス抜き用の透孔8を有するワッシ
ャー、9は負極端子板、10は負極端子板9に一端が固
着され、他端がゲル状負極4の中に挿入され、樹脂封口
体5およびワッシャー7を一体にしている負極集電体、
11は負極端子板9に設けた放物線状の切り込み部で、
小判形の舌片12が形成され、この舌片12は負極端子
板9の内部方向に向かって傾斜させている(図3のa参
照)。なお、切り込み部11は、一カ所でなく数カ所に
設けても良い。
した金属ケース、2は金属ケース1内に挿入した二酸化
マンガンと黒鉛との合剤からなる正極活物質、3は正極
活物質2とゲル状負極4との間に介在させたセパレー
タ、5は電池の破裂を防止する防爆用の薄肉部6を有す
る樹脂封口体、7はガス抜き用の透孔8を有するワッシ
ャー、9は負極端子板、10は負極端子板9に一端が固
着され、他端がゲル状負極4の中に挿入され、樹脂封口
体5およびワッシャー7を一体にしている負極集電体、
11は負極端子板9に設けた放物線状の切り込み部で、
小判形の舌片12が形成され、この舌片12は負極端子
板9の内部方向に向かって傾斜させている(図3のa参
照)。なお、切り込み部11は、一カ所でなく数カ所に
設けても良い。
【0014】ゲル状負極4は、ポリアクリル酸ソーダを
主体とするゲル化剤によりゲル状とした水酸化カリウム
を主体とするアルカリ電解液に、亜鉛粉末を負極活物質
として添加分散させて形成している。
主体とするゲル化剤によりゲル状とした水酸化カリウム
を主体とするアルカリ電解液に、亜鉛粉末を負極活物質
として添加分散させて形成している。
【0015】素電池は、正極活物質2、セパレータ3お
よびゲル状負極4を充填した金属ケース1を、封口部材
によって封口することにより形成される。この場合の封
口部材は、図2に示すように、樹脂封口体5の中央の肉
厚部13に負極集電体10を嵌着して一体とし、樹脂封
口体5の上面にはワッシャー7および負極端子板9を載
置した構成になっており、金属ケース1の端部により、
樹脂封口体5の周縁部14を折曲して液密に封口した素
電池としている。なお、15は素電池の外周面を被覆す
る外装ラベルである。
よびゲル状負極4を充填した金属ケース1を、封口部材
によって封口することにより形成される。この場合の封
口部材は、図2に示すように、樹脂封口体5の中央の肉
厚部13に負極集電体10を嵌着して一体とし、樹脂封
口体5の上面にはワッシャー7および負極端子板9を載
置した構成になっており、金属ケース1の端部により、
樹脂封口体5の周縁部14を折曲して液密に封口した素
電池としている。なお、15は素電池の外周面を被覆す
る外装ラベルである。
【0016】つぎに、電池内部に過剰のガスが発生した
場合の作用について説明する。ガス発生により電池内の
圧力が増加すると、防爆機構である樹脂封口体5の薄肉
部6が優先的に破損されて開口し、電解液を含んだガス
は、ワッシャー7の透孔8から負極端子板9とワッシャ
ー7との間の空間に入り、ついで負極端子板9に設けた
切り込み部11から電池外部に放出されるので、電池が
破裂して破損されるのが防止でき、また、ガスを電池の
外部に放出する切り込み部11は、円状の透孔ではなく
線状であるので、電解液を含んだガスの全てが、一度負
極端子板9の内面と接触して電解液の多くが除去され、
また直線的に広い範囲に飛散することがなく、飛散の範
囲は狭いものとなる。
場合の作用について説明する。ガス発生により電池内の
圧力が増加すると、防爆機構である樹脂封口体5の薄肉
部6が優先的に破損されて開口し、電解液を含んだガス
は、ワッシャー7の透孔8から負極端子板9とワッシャ
ー7との間の空間に入り、ついで負極端子板9に設けた
切り込み部11から電池外部に放出されるので、電池が
破裂して破損されるのが防止でき、また、ガスを電池の
外部に放出する切り込み部11は、円状の透孔ではなく
線状であるので、電解液を含んだガスの全てが、一度負
極端子板9の内面と接触して電解液の多くが除去され、
また直線的に広い範囲に飛散することがなく、飛散の範
囲は狭いものとなる。
【0017】負極端子板9に設けるガス抜き用の切り込
み部11は、図3に示すように非直線状にすることが好
ましく、図3のaおよびbの場合は放物線状の切り込み
部11を設け、小判形の舌片12を形成しており、また
cおよびdの場合は折曲線状の切り込み部11を設け、
三角形の舌片12を形成している。なお、舌片12は、
切り込み部11の形状により四角形、円形なども可能で
あり、その形状には制限されない。
み部11は、図3に示すように非直線状にすることが好
ましく、図3のaおよびbの場合は放物線状の切り込み
部11を設け、小判形の舌片12を形成しており、また
cおよびdの場合は折曲線状の切り込み部11を設け、
三角形の舌片12を形成している。なお、舌片12は、
切り込み部11の形状により四角形、円形なども可能で
あり、その形状には制限されない。
【0018】このように非直線状の切り込み部11を設
けて舌片12を形成することにより、アルカリ電解液を
伴ったガスは、一度舌片12と接触し、この舌片12を
揺動運動をさせながらアルカリ電解液の大部分が除去さ
れ、また圧力が弱められたのち、切り込み部11から緩
やかに電池外部へ放出されるので、アルカリ電解液の飛
散範囲は狭くなる。また、舌片12を負極端子板9の内
部方向に向かって傾斜させるとアルカリ電解液を伴った
ガスとの接触がより確実となって効果的である。
けて舌片12を形成することにより、アルカリ電解液を
伴ったガスは、一度舌片12と接触し、この舌片12を
揺動運動をさせながらアルカリ電解液の大部分が除去さ
れ、また圧力が弱められたのち、切り込み部11から緩
やかに電池外部へ放出されるので、アルカリ電解液の飛
散範囲は狭くなる。また、舌片12を負極端子板9の内
部方向に向かって傾斜させるとアルカリ電解液を伴った
ガスとの接触がより確実となって効果的である。
【0019】図1に示すように構成して作成した実施例
の単3形アルカリ乾電池の試料と、比較例として負極端
子板にガス抜き用の放出口を円形の透孔にして形成した
単3形アルカリ乾電池の試料とについて、それぞれ4個
の電池を一組とし、その内の1個の電池は逆装填し、1
0オームの外部抵抗を用いて逆装填した1個の電池が充
電されるように接続して電池内部にガスを発生させるよ
うにし、防爆機構が作動した際のアルカリ電解液の飛散
状態を、100組の電池について試験した結果は表1に
示す通りである。この表1の結果から、比較例の電池に
比べ実施例の電池は、電池の破裂を防止する防爆機構が
作動した時のアルカリ電解液の飛散範囲は狭く、電池の
近傍に留まっており、安全性が高いことを示している。
また、実施例としては、図3のaに示した切り込み部1
1の場合について説明したが、図3のb、cおよびdに
示す切り込み部11の場合も同等の結果が得られてい
る。
の単3形アルカリ乾電池の試料と、比較例として負極端
子板にガス抜き用の放出口を円形の透孔にして形成した
単3形アルカリ乾電池の試料とについて、それぞれ4個
の電池を一組とし、その内の1個の電池は逆装填し、1
0オームの外部抵抗を用いて逆装填した1個の電池が充
電されるように接続して電池内部にガスを発生させるよ
うにし、防爆機構が作動した際のアルカリ電解液の飛散
状態を、100組の電池について試験した結果は表1に
示す通りである。この表1の結果から、比較例の電池に
比べ実施例の電池は、電池の破裂を防止する防爆機構が
作動した時のアルカリ電解液の飛散範囲は狭く、電池の
近傍に留まっており、安全性が高いことを示している。
また、実施例としては、図3のaに示した切り込み部1
1の場合について説明したが、図3のb、cおよびdに
示す切り込み部11の場合も同等の結果が得られてい
る。
【0020】
【表1】
【0021】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、防爆機構が作動するとアルカリ電解液を含
んだガスは、端子板の内面と接触して含まれているアル
カリ電解液の大部分を分離し、かつガス圧を減少させた
のちに、切り込み部から放出されるので、アルカリ電解
液を含んだガスが直線的に放出されることがなく、しか
も飛散の範囲は狭くなって安全性に優れたものとなる。
ているので、防爆機構が作動するとアルカリ電解液を含
んだガスは、端子板の内面と接触して含まれているアル
カリ電解液の大部分を分離し、かつガス圧を減少させた
のちに、切り込み部から放出されるので、アルカリ電解
液を含んだガスが直線的に放出されることがなく、しか
も飛散の範囲は狭くなって安全性に優れたものとなる。
【0022】また、切り込み部が非直線状であると、こ
の切り込み部により形成される舌片が、放出されるガス
により揺動運動をするので、アルカリ電解液の除去、ガ
ス圧の減圧に効果的に作用し、また、この舌片を端子板
の内側に向かって傾斜させておくと、アルカリ電解液を
含んだガスは、この舌片の内面に一度は当接するように
なるので、アルカリ電解液の除去が確実で放出されるガ
スも減圧されて、電池周辺に放出されるガスの飛散範囲
が縮小され、電池の安全性を向上できる。
の切り込み部により形成される舌片が、放出されるガス
により揺動運動をするので、アルカリ電解液の除去、ガ
ス圧の減圧に効果的に作用し、また、この舌片を端子板
の内側に向かって傾斜させておくと、アルカリ電解液を
含んだガスは、この舌片の内面に一度は当接するように
なるので、アルカリ電解液の除去が確実で放出されるガ
スも減圧されて、電池周辺に放出されるガスの飛散範囲
が縮小され、電池の安全性を向上できる。
【図1】本発明の実施例における単3形アルカリ乾電池
の半裁断側面図
の半裁断側面図
【図2】同アルカリ乾電池における封口部材の断面図
【図3】同アルカリ乾電池における負極端子板の模式図
1 金属ケース 2 正極活物質 4 ゲル状負極 5 樹脂封口体 6 薄肉部 9 負極端子板 11 切り込み部 12 舌片
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅岡 準一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項1】 発電要素を装填した金属ケースを封口す
る端子板に、防爆機構と連通して電池内部のガスを放出
する切り込み部を形成したアルカリ電池。 - 【請求項2】 防爆機構に薄肉部を有する樹脂封口体を
備えた請求項1記載のアルカリ電池。 - 【請求項3】 切り込み部が非直線状である請求項1記
載のアルカリ電池。 - 【請求項4】 切り込み部により形成された舌片が、端
子板の内側に向かって傾斜した請求項1または2記載の
アルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6144180A JPH087867A (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6144180A JPH087867A (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | アルカリ電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH087867A true JPH087867A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15356064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6144180A Pending JPH087867A (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH087867A (ja) |
-
1994
- 1994-06-27 JP JP6144180A patent/JPH087867A/ja active Pending
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