JPH0950799A - 安全弁装置及び非水電解液二次電池 - Google Patents
安全弁装置及び非水電解液二次電池Info
- Publication number
- JPH0950799A JPH0950799A JP7199994A JP19999495A JPH0950799A JP H0950799 A JPH0950799 A JP H0950799A JP 7199994 A JP7199994 A JP 7199994A JP 19999495 A JP19999495 A JP 19999495A JP H0950799 A JPH0950799 A JP H0950799A
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- JP
- Japan
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- valve
- cleaving
- safety valve
- aqueous electrolyte
- hollow needle
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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
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安全弁を構成する金属箔の厚さを必要以上に
薄くすることなく、比較的低圧でも確実に解放すること
ができるようにすることを目的とする。 【解決手段】 密閉容器１０の開口１０ｂを密封する如
く設けた金属箔より成る開裂弁２２と、この開裂弁２２
の外側にこの開裂弁２２にその先端が当接する如く固定
された中空針２３ｂとを有するものである。
薄くすることなく、比較的低圧でも確実に解放すること
ができるようにすることを目的とする。 【解決手段】 密閉容器１０の開口１０ｂを密封する如
く設けた金属箔より成る開裂弁２２と、この開裂弁２２
の外側にこの開裂弁２２にその先端が当接する如く固定
された中空針２３ｂとを有するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば電気自動車に
使用される大容量の電源装置に使用して好適な安全弁装
置及び非水電解液二次電池に関する。
使用される大容量の電源装置に使用して好適な安全弁装
置及び非水電解液二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に非水電解液二次電池においては異
常充放電時に電池容器の内部にガス等が発生するので、
このガス等の発生により不都合が生じないようにするた
め、この電池容器に内圧解放装置である安全弁装置１３
が設けられている。
常充放電時に電池容器の内部にガス等が発生するので、
このガス等の発生により不都合が生じないようにするた
め、この電池容器に内圧解放装置である安全弁装置１３
が設けられている。
【０００３】従来斯かる非水電解液二次電池の電池容器
に設ける安全弁装置１３として例えば図５Ａ，Ｂに示す
如きもの使用されていた。この図５Ａはこの安全弁装置
１３の断面図、図５Ｂはその上面図を示し、この図５に
おいて、１３ａは金属箔例えばアルミニューム箔より成
る開裂弁である安全弁を示し、この安全弁１３ａを電池
容器１０の上面１０ａの中央部に設けられた開口１０ｂ
を覆う如くパッキング１３ｂを介して、中心部に所定大
きさの圧力解放孔１３ｄを有する押さえ金具１３ｃを螺
合して固定するようにしたものである。
に設ける安全弁装置１３として例えば図５Ａ，Ｂに示す
如きもの使用されていた。この図５Ａはこの安全弁装置
１３の断面図、図５Ｂはその上面図を示し、この図５に
おいて、１３ａは金属箔例えばアルミニューム箔より成
る開裂弁である安全弁を示し、この安全弁１３ａを電池
容器１０の上面１０ａの中央部に設けられた開口１０ｂ
を覆う如くパッキング１３ｂを介して、中心部に所定大
きさの圧力解放孔１３ｄを有する押さえ金具１３ｃを螺
合して固定するようにしたものである。
【０００４】斯る安全弁装置１３はこの電池容器１０内
の気圧が大となったときに安全弁１３ａが開裂し、この
電池容器１０内の気圧を解放するものである。
の気圧が大となったときに安全弁１３ａが開裂し、この
電池容器１０内の気圧を解放するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】斯る非水電解液二次電
池の安全弁装置１３は安全弁１３ａがあまり高圧で開裂
するような設定では破壊力を伴うため、この安全弁１３
ａが低圧で開裂することが望まれる。
池の安全弁装置１３は安全弁１３ａがあまり高圧で開裂
するような設定では破壊力を伴うため、この安全弁１３
ａが低圧で開裂することが望まれる。
【０００６】しかしながら、この安全弁１３ａが低圧で
開裂するためには、この安全弁１３ａを構成する金属箔
を薄くする必要があり、この金属箔を薄くしたときに
は、振動等で開裂する虞れがあり例えば電気自動車の如
く振動の大きな所の電源としての非水電解液二次電池と
しては使いずらい不都合があった。また使用温度雰囲気
の変動の大きな所ではこの非水電解液二次電池の電池容
器１０内の内圧が上下動し、この安全弁１３ａに繰り返
しストレスがかかるため、この金属箔が薄いときには一
定圧での開裂が難しい不都合があった。
開裂するためには、この安全弁１３ａを構成する金属箔
を薄くする必要があり、この金属箔を薄くしたときに
は、振動等で開裂する虞れがあり例えば電気自動車の如
く振動の大きな所の電源としての非水電解液二次電池と
しては使いずらい不都合があった。また使用温度雰囲気
の変動の大きな所ではこの非水電解液二次電池の電池容
器１０内の内圧が上下動し、この安全弁１３ａに繰り返
しストレスがかかるため、この金属箔が薄いときには一
定圧での開裂が難しい不都合があった。
【０００７】本発明は斯る点に鑑み安全弁を構成する金
属箔の厚さを必要以上に薄くすることなく比較的低圧で
も確実に解放することができるようにすることを目的と
する。
属箔の厚さを必要以上に薄くすることなく比較的低圧で
も確実に解放することができるようにすることを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明安全弁装置は密閉
容器の開口を密封する如く設けた金属箔より成る開裂弁
と、この開裂弁の外側にこの開裂弁にその先端が当接す
る如く固定された中空針とを有するものである。
容器の開口を密封する如く設けた金属箔より成る開裂弁
と、この開裂弁の外側にこの開裂弁にその先端が当接す
る如く固定された中空針とを有するものである。
【０００９】斯る本発明によれば密閉容器の内圧が上が
り開裂弁が所定の大きさに膨れたとき（内圧が所定圧と
なったとき）に、この中空針がこの開裂弁に突き刺さ
り、開裂弁を構成する金属箔の厚さを必要以上に薄くす
ることなく、比較的低圧で開裂でき、本発明は中空針を
使用しているのでこの内圧が比較的低いときは、この中
空針の貫通孔を通して気圧が解放され、またこの内圧が
比較的高いときはこの開裂弁が開裂し、密閉容器の内圧
を確実に解放することができる。
り開裂弁が所定の大きさに膨れたとき（内圧が所定圧と
なったとき）に、この中空針がこの開裂弁に突き刺さ
り、開裂弁を構成する金属箔の厚さを必要以上に薄くす
ることなく、比較的低圧で開裂でき、本発明は中空針を
使用しているのでこの内圧が比較的低いときは、この中
空針の貫通孔を通して気圧が解放され、またこの内圧が
比較的高いときはこの開裂弁が開裂し、密閉容器の内圧
を確実に解放することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明安全弁
装置及び非水電解液二次電池をリチウムイオン二次電池
に適用した例につき説明しよう。
装置及び非水電解液二次電池をリチウムイオン二次電池
に適用した例につき説明しよう。
【００１１】図３において、１０は厚さが例えば０．５
ｍｍでニッケルメッキを施した鉄板より成る密閉型の偏
平角型電池容器を示し、この偏平角型電池容器１０内に
所定の複数枚の正極電極２及び負極電極３を負極電極
３、セパレータ８、正極電極２、セパレータ８、負極電
極３‥‥負極電極３の順序で積層した積層体１４を収納
する如くする。
ｍｍでニッケルメッキを施した鉄板より成る密閉型の偏
平角型電池容器を示し、この偏平角型電池容器１０内に
所定の複数枚の正極電極２及び負極電極３を負極電極
３、セパレータ８、正極電極２、セパレータ８、負極電
極３‥‥負極電極３の順序で積層した積層体１４を収納
する如くする。
【００１２】この負極電極３は、不活性ガス気流中で焼
成した後、粉砕して得られた平均粒径２０μｍの炭素を
９０重量部と、結着材としてフッ化ビニリデン樹脂を１
０重量部とをＮ−メチルピロリドンに分散したスラリー
を図４に示す如く負極活物質６として厚さ１０μｍの銅
箔より成る負極集電体７の両面に塗布して、厚さ１８０
μｍの負極電極原板を作製し、この負極電極原板を負極
集電体７の一部に負極電極３のリード部となる負極活物
質６の未塗布部を残して、８２ｍｍ×２８４ｍｍにカッ
トして形成したものである。
成した後、粉砕して得られた平均粒径２０μｍの炭素を
９０重量部と、結着材としてフッ化ビニリデン樹脂を１
０重量部とをＮ−メチルピロリドンに分散したスラリー
を図４に示す如く負極活物質６として厚さ１０μｍの銅
箔より成る負極集電体７の両面に塗布して、厚さ１８０
μｍの負極電極原板を作製し、この負極電極原板を負極
集電体７の一部に負極電極３のリード部となる負極活物
質６の未塗布部を残して、８２ｍｍ×２８４ｍｍにカッ
トして形成したものである。
【００１３】また正極電極２は、平均粒径１５μｍのＬ
ｉＣｏＯ2 粉末を９１重量部と、導電材としてグラファ
イトを６重量部と、結着材としてフッ化ビニリデン樹脂
を３重量部とをＮ−メチルピロリドンに分散したスラリ
ーを図４に示す如く正極活物質４として、アルミニウム
箔より成る正極集電体５の両面に塗布して、厚さ１５０
μｍの正極電極原板を作製し、この正極電極原板を正極
集電体５の一部に正極電極２のリード部となる正極活物
質４の未塗布部を残して、７７ｍｍ×２７９ｍｍにカッ
トして形成したものである。
ｉＣｏＯ2 粉末を９１重量部と、導電材としてグラファ
イトを６重量部と、結着材としてフッ化ビニリデン樹脂
を３重量部とをＮ−メチルピロリドンに分散したスラリ
ーを図４に示す如く正極活物質４として、アルミニウム
箔より成る正極集電体５の両面に塗布して、厚さ１５０
μｍの正極電極原板を作製し、この正極電極原板を正極
集電体５の一部に正極電極２のリード部となる正極活物
質４の未塗布部を残して、７７ｍｍ×２７９ｍｍにカッ
トして形成したものである。
【００１４】またセパレータ８は、厚さ３８μｍで８７
ｍｍ×２８９ｍｍにカットされた微多孔性ポリプロピレ
ンフィルムより成るものである。
ｍｍ×２８９ｍｍにカットされた微多孔性ポリプロピレ
ンフィルムより成るものである。
【００１５】本例においては図３に示す如く、複数枚の
上述負極電極３と複数枚の上述正極電極２とを上述セパ
レータ８を介して交互に積層して、矩形状の積層体１４
を形成する。この場合負極電極３のリード部と正極電極
２のリード部とが互いに逆側に位置する如くする。
上述負極電極３と複数枚の上述正極電極２とを上述セパ
レータ８を介して交互に積層して、矩形状の積層体１４
を形成する。この場合負極電極３のリード部と正極電極
２のリード部とが互いに逆側に位置する如くする。
【００１６】この負極電極３のリード部を銅より成る負
極リード体１２ａに超音波溶接により溶着すると共に正
極電極２のリード部をアルミニウムより成る正極リード
体１１ａに超音波溶接により溶着する。この正極リード
体１１ａ及び負極リード体１２ａが溶着された積層体１
４をこの偏平角型電池容器１０に収納する如くする。ま
た本例においては図３に示す如く正極リード体１１ａ及
び負極リード体１２ａを夫々外部正極端子１１及び外部
負極端子１２に接続する如くする。
極リード体１２ａに超音波溶接により溶着すると共に正
極電極２のリード部をアルミニウムより成る正極リード
体１１ａに超音波溶接により溶着する。この正極リード
体１１ａ及び負極リード体１２ａが溶着された積層体１
４をこの偏平角型電池容器１０に収納する如くする。ま
た本例においては図３に示す如く正極リード体１１ａ及
び負極リード体１２ａを夫々外部正極端子１１及び外部
負極端子１２に接続する如くする。
【００１７】この密閉型の偏平角型電池容器１０内にプ
ロピレンカーボネートとジェチルカーボネートの混合溶
媒中にＬｉＰＦ6 を１モル／ｌの割合で溶解した電解液
９を注入する。この場合この電解液９は後述する安全弁
装置２０の口を開放して注入する。
ロピレンカーボネートとジェチルカーボネートの混合溶
媒中にＬｉＰＦ6 を１モル／ｌの割合で溶解した電解液
９を注入する。この場合この電解液９は後述する安全弁
装置２０の口を開放して注入する。
【００１８】本例においては、この密閉型の偏平角型電
池容器１０の外部正極端子１１及び外部負極端子１２を
設けた上面１０ａの中央部に安全弁装置２０を設ける。
池容器１０の外部正極端子１１及び外部負極端子１２を
設けた上面１０ａの中央部に安全弁装置２０を設ける。
【００１９】本例においては、この安全弁装置２０を図
１及び図２に示す如く構成する。即ち、この密閉型の偏
平角型電池容器１０の上面１０ａの中央部に所定径の円
形の開口１０ｂを形成すると共にこの開口１０ｂに安全
弁固定体２１を気密に固定し、この安全弁固定体２１上
にアルミニウム箔より成る開裂弁である安全弁２２を台
座２３を介して、所定の圧力解放孔２４ａを有する蓋型
の押さえ金具２４で螺着固定する如くする。
１及び図２に示す如く構成する。即ち、この密閉型の偏
平角型電池容器１０の上面１０ａの中央部に所定径の円
形の開口１０ｂを形成すると共にこの開口１０ｂに安全
弁固定体２１を気密に固定し、この安全弁固定体２１上
にアルミニウム箔より成る開裂弁である安全弁２２を台
座２３を介して、所定の圧力解放孔２４ａを有する蓋型
の押さえ金具２４で螺着固定する如くする。
【００２０】この場合、パッキング２５を使用し、この
開口１０ｂをこのアルミニウム箔より成る開裂弁である
安全弁２２で密封する如くする。
開口１０ｂをこのアルミニウム箔より成る開裂弁である
安全弁２２で密封する如くする。
【００２１】この開裂弁を構成するアルミニウム箔２２
の厚みは本例ては３０μｍとした。
の厚みは本例ては３０μｍとした。
【００２２】また、台座２３はステンレススチールより
成り、図２Ａ及びＢに示す如く開裂弁を構成するアルミ
ニウム箔２２と略同径の円形で、その外周に肉厚の開裂
弁押さえ部２３ａを有すると共にこの台座２３の中心部
に開裂弁であるアルミニウム箔２２に対向する側に中空
針２３ｂを設ける。
成り、図２Ａ及びＢに示す如く開裂弁を構成するアルミ
ニウム箔２２と略同径の円形で、その外周に肉厚の開裂
弁押さえ部２３ａを有すると共にこの台座２３の中心部
に開裂弁であるアルミニウム箔２２に対向する側に中空
針２３ｂを設ける。
【００２３】この中空針２３ｂは図１Ａ，Ｂに示す如
く、針の中心部を一側より他側に貫通する貫通孔２３ｃ
を形成したもので、この中空針２３ｂの開裂弁２２に対
向する先端を鋭利にするべく傾斜を持たせる如くする。
く、針の中心部を一側より他側に貫通する貫通孔２３ｃ
を形成したもので、この中空針２３ｂの開裂弁２２に対
向する先端を鋭利にするべく傾斜を持たせる如くする。
【００２４】またこの場合、この台座２３の中空針２３
ｂの先端と開裂弁を構成するアルミニウム箔２２との間
隔はこの開裂弁２２を開裂しようとする気圧に応じて決
定する。
ｂの先端と開裂弁を構成するアルミニウム箔２２との間
隔はこの開裂弁２２を開裂しようとする気圧に応じて決
定する。
【００２５】また、この台座２３には図２Ｂに示す如く
所定の圧力解放孔２３ｄを形成する如くする。
所定の圧力解放孔２３ｄを形成する如くする。
【００２６】本例は上述の如く構成されているのでこの
非水電解液二次電池の動作が正常のときは、この密閉型
の電池容器１０の中の気圧は上がらず安全弁装置２０の
開裂弁２２と中空針２３ｂとの関係は図１Ａに示す如く
であり、この非水電解液二次電池は良好に動作する。
非水電解液二次電池の動作が正常のときは、この密閉型
の電池容器１０の中の気圧は上がらず安全弁装置２０の
開裂弁２２と中空針２３ｂとの関係は図１Ａに示す如く
であり、この非水電解液二次電池は良好に動作する。
【００２７】またこの非水電解液二次電池の動作に異常
が発生したときは、この密閉型の電池容器１０の気圧が
上がり、この気圧の上がりに応じて、開裂弁２２を構成
するアルミニウム箔が膨れ、このアルミニウム箔２２と
中空針２３ｂとが当接し、このアルミニウム箔２２の中
空針２３ｂの当たった部分が局所的に応力が高くなり、
この気圧のみでこのアルミニウム箔２２を開裂より低圧
でこのアルミニウム箔２２が開裂する。
が発生したときは、この密閉型の電池容器１０の気圧が
上がり、この気圧の上がりに応じて、開裂弁２２を構成
するアルミニウム箔が膨れ、このアルミニウム箔２２と
中空針２３ｂとが当接し、このアルミニウム箔２２の中
空針２３ｂの当たった部分が局所的に応力が高くなり、
この気圧のみでこのアルミニウム箔２２を開裂より低圧
でこのアルミニウム箔２２が開裂する。
【００２８】この場合、電池容器１０の内圧が上がり開
裂弁２２が所定の大きさに膨れたとき（内圧が所定圧と
なったとき）に、図１Ｂに示す如くこの中空針２３ｂが
開裂弁２２に突き刺さり、このとき内圧が比較的低いと
きには、この突き刺さった亀裂が広がらずに、この中空
針２３ｂの針先にこのアルミニウム箔２２がへばりつい
ても、この中空針２３ｂの貫通孔２３ｃを通して気圧が
解放される利益がある。
裂弁２２が所定の大きさに膨れたとき（内圧が所定圧と
なったとき）に、図１Ｂに示す如くこの中空針２３ｂが
開裂弁２２に突き刺さり、このとき内圧が比較的低いと
きには、この突き刺さった亀裂が広がらずに、この中空
針２３ｂの針先にこのアルミニウム箔２２がへばりつい
ても、この中空針２３ｂの貫通孔２３ｃを通して気圧が
解放される利益がある。
【００２９】この開裂弁２２に中空針２３ｂの突き刺さ
ったときの、内圧が比較的高いときにはこの開裂弁２２
は亀裂が広がって開裂し、この電池容器１０の内圧を確
実に解放することができる利益がある。
ったときの、内圧が比較的高いときにはこの開裂弁２２
は亀裂が広がって開裂し、この電池容器１０の内圧を確
実に解放することができる利益がある。
【００３０】尚上述実施例においては開裂弁としてアル
ミニウム箔を用いた例につき述べたが、この開裂弁とし
てはその他の金属箔であっても良いことは勿論である。
ミニウム箔を用いた例につき述べたが、この開裂弁とし
てはその他の金属箔であっても良いことは勿論である。
【００３１】また上述実施例においては本発明をリチウ
ムイオン二次電池に適用した例につき述べたが、その他
の非水電解液二次電池に適用しても良く、又本発明安全
弁装置はその他の密閉容器の安全弁として使用しても良
いことは勿論である。
ムイオン二次電池に適用した例につき述べたが、その他
の非水電解液二次電池に適用しても良く、又本発明安全
弁装置はその他の密閉容器の安全弁として使用しても良
いことは勿論である。
【００３２】また、本発明は上述実施例に限らず、本発
明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成が採り得
ることは勿論である。
明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成が採り得
ることは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば密閉容器の内圧が上がり
開裂弁が所定の大きさに膨れたとき（内圧が所定圧とな
ったとき）に、この中空針がこの開裂弁に突き刺さり、
この開裂弁を構成する金属箔の厚さを必要以上に薄くす
ることなく比較的低圧で開裂できる利益がある。
開裂弁が所定の大きさに膨れたとき（内圧が所定圧とな
ったとき）に、この中空針がこの開裂弁に突き刺さり、
この開裂弁を構成する金属箔の厚さを必要以上に薄くす
ることなく比較的低圧で開裂できる利益がある。
【００３４】また本発明によれば中空針を使用している
ので、この内圧が比較的低いときに、この突き刺さった
亀裂が広がらずに、この中空針の針先に開裂弁がへばり
ついても、この中空針の貫通孔を通して気圧が解放され
る利益がある。
ので、この内圧が比較的低いときに、この突き刺さった
亀裂が広がらずに、この中空針の針先に開裂弁がへばり
ついても、この中空針の貫通孔を通して気圧が解放され
る利益がある。
【図１】本発明安全弁装置の一実施例の要部の例を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】Ａは本発明安全弁装置の一実施例を示す断面図
である。Ｂは台座の例を示す平面図である。
である。Ｂは台座の例を示す平面図である。
【図３】リチウムイオン二次電池の例を示す断面図であ
る。
る。
【図４】リチウムイオン二次電池の説明に供する線図で
ある。
ある。
【図５】従来の安全弁装置の例を示す線図である。
【符号の説明】 ２ 正極電極 ３ 負極電極 ８ セパレータ １０ 偏平角型電池容器 １０ａ 上面 １０ｂ 開口 ２０ 安全弁装置 ２２ 開裂弁（安全弁） ２３ 台座 ２３ｂ 中空針 ２３ｃ 貫通孔
Claims (2)
- 【請求項１】 密閉容器の開口を密封する如く設けた金
属箔より成る開裂弁と、該開裂弁の外側にこの開裂弁
に、その先端が当接する如く固定された中空針とを有す
ることを特徴とする安全弁装置。 - 【請求項２】 正極電極と負極電極とがセパレータを介
して順次積層された積層体を電池容器に収納するように
した非水電解液二次電池において、前記電池容器の所定
位置に開口を設けると共に該開口を密封する如く金属箔
より成る開裂弁を設け、該開裂弁の外側に該開裂弁にそ
の先端が当接する如く固定された中空針を設けたことを
特徴とする非水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7199994A JPH0950799A (ja) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | 安全弁装置及び非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7199994A JPH0950799A (ja) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | 安全弁装置及び非水電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0950799A true JPH0950799A (ja) | 1997-02-18 |
Family
ID=16417037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7199994A Pending JPH0950799A (ja) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | 安全弁装置及び非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0950799A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014035831A (ja) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Toyota Motor Corp | 密閉型電池 |
| USD885694S1 (en) | 2017-09-19 | 2020-05-26 | Electrolux Home Products, Inc. | Sprayer for dishwasher |
| WO2023068659A1 (ko) * | 2021-10-22 | 2023-04-27 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 가스 벤팅 유도블록 및 이를 포함하는 파우치형 이차전지 |
-
1995
- 1995-08-04 JP JP7199994A patent/JPH0950799A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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