JPH0278161A - 蓄電池 - Google Patents

蓄電池

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JPH0278161A
JPH0278161A JP1182397A JP18239789A JPH0278161A JP H0278161 A JPH0278161 A JP H0278161A JP 1182397 A JP1182397 A JP 1182397A JP 18239789 A JP18239789 A JP 18239789A JP H0278161 A JPH0278161 A JP H0278161A
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JP
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electrolyte
porous material
storage battery
electrode assembly
electrodes
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JP1182397A
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Matthew T Scholz
マチュー　トーマス　スコルツ
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3M Co
Original Assignee
Minnesota Mining and Manufacturing Co
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は一般的に蓄電池に、より詳しくは、オートク
レーブで熱および／または水蒸気滅菌中に発生するよう
な高温に耐える電解液のロスの少ない、整形外科用装置
とし、て設計された、通気型蓄電池に圓する。
発明の背景 高温度、例えば１３２℃に耐えるように設計された蓄電
池は、典型的には、蓄電池中の過圧を逃がして防ぐこと
ができるように通気型である。しかし通気口が電解液の
レベルより下にあるときには、蓄電池が手動の装置に取
り付けられているときにしばしば起こるように、通気型
蓄電池から電解液が逃げることがある。もし、蓄電池が
不注意に通気口を電解液のレベルより下にしてオートク
レーブのなかに置かれたときにも、電解液は熱滅菌の間
に逃げる。電解液の逃げを防止する一つの方法は、通気
口にリリーフバルブをおくことであり、正常な状態では
電解液の０スは減少するが、蓄電池のなかの圧力が高く
なってリリーフバルブを開くときには電解液の排出は防
げない。電解液が通気口を通して段々とロスする結果、
通気型蓄電池はその部品が摩耗するまえに駄目になって
しまう。
゛　　通気型蓄電池のこれらの問題は、蓄電池が普通高
い出力と高い信頼度を要求される整形外科用装置の電源
として使われるとき、とくに支障があつた。これらの蓄
電池は普通多用途の中間に熱滅菌されミそして潜在的に
複雑で時間がかがる外科手術の間、その装置を動かすの
に充分な能力をもっている。蓄電池の寿命を通して電極
を完全に湿らせておくのに十分な電解液を保有すること
が重要である。さらに、外科手術の間、に蓄電池から電
解液が漏れることは許されない。
発明の要約 この発明は、オートクレーブで熱または水蒸気滅菌中に
発生するような高温に耐え、電解液のロスの少ない、そ
して整形外科用装置のＪ：うな各種可搬式電動装置への
給電用に設計された蓄電池を提供する。それは電極の近
くに過剰の電解液を保有するように設計されているので
、電解液が電極に移行している間、使用中または滅菌中
に電解液が蓄電池から漏れることはない。またそれはオ
ーなしに耐えることができる。
通常、この発明の蓄電池は、少なくとも一つの蓄電池セ
ルを区画する一つのケーシング、セルのなかの電解液、
及び電解液に浸漬した協同する陽極と陰極を含む普通親
水性の電極組立体を含む。
この蓄電池はさらに、充電中及び熱滅菌中のガス及び圧
力を逃がすための通気口をケーシングに、また普通電極
組立体に隣接して過剰の電解液を保有するための疎水性
多孔質材料をセルのなかに備えている。その多孔質材料
は電極組立体に比べ十分大きな疎水性をもっているので
、多孔質材料中の電解液は、多孔質材料中に過剰の電解
液が貯蔵されている間は、電極を湿らすために電極のな
かへ移行する傾向をもつ。
その伯の特徴は以下の項において部分的に明らかにされ
、また部分的に指摘されるだろう。
詳細な説明 この発明はこの図面を参照して詳述される。図中の参照
記号は各図に亘って同一の部分を示す。
参照図面において、この発明の蓄電池の全体は参照番号
１０によって示される。この蓄電池１０は、例えばオー
トクレーブで電解液の少いロスの下に繰返し熱及び／又
は水蒸気滅菌するのに適合し、又、譲渡された米国特許
用４．７２８．８７６に記載された形式の直流モータ１
２に対し給電して整形外科用装置を駆動するために設計
されでで、モータ１２と着脱自在である。
第２図に示すように、蓄電池１０は一般に、少くともひ
とつの蓄電池セルを、好ましくは３個の蓄電池セルを区
画する壁をもつケーシングを含む。
例えば、蓄電池セル１６及び１８は第２図に図示され、
第３のセル（図示されない）は実質的にセル１６及び１
８と同じでセル１８の直近に位置する。セル１６は以下
この発明の各種特徴を説明するのに使われ、以下の検討
は他の蓄電池セルにも適用されると解される。蓄電池セ
ル１６は通常ケーシングの壁で区画された丸みのあるエ
ツジをもつ六面体の形状をもち、セルの中の電解液・電
解液に浸漬した協同する１１極及び陰極２ｏ及び２２を
含むセルの中の電極組立体１９、及び充電中及び熱滅菌
中のガス及び圧力を逃がすための通気口組立体２４をケ
ーシング１４の中に含む。普通率らな２つの多孔質材料
のパッド２６及び２８（第２図及び第３図）は、過剰の
電解液を保有するためにセル１６の中で通常電極組立体
１９及び電極２０．２２に隣接しておかれる。パッド２
６，２８の多孔質材料は、電極組立体１９の電解液に対
する親和性よりも充分に小さい親和性を電解液に対して
もっているので、過剰の電解液が多孔質材料に蓄えられ
ている間は、多孔質材料中の電解液は電極を湿らすため
に電極組立体に移行する傾向がある。ここで使われるよ
うに、″親和性″は２３℃、大気圧下において材料が電
解液を吸い上げる傾向を示す。例えば、もし電解液が水
溶液ペースの電解液（例えば２５−６５％濃麿の水酸化
カリウム水溶液、２５−４０％の水酸化ナトリウム水溶
液、又は酸性水溶液電解液）の場合は、多孔質材料２６
．２８は、多孔質材料中の電解液が、多孔質材料中に過
剰の電解液が蓄えられている間は、電極２０．２２を湿
らすために電極組立体に移行することができるように電
極組立体１９にくらべ充分大きな疎水性をもつであろう
。
陽極及び陰極２０及び２２は、好ましくは複数の通常平
らな陽極板２ｏと複数の通常平らな陰極板２２を含む。
陽極板２２は、酸化銀粉末で被覆され、相互に接続され
た親木性根極板を含み、そして、電極からのデンドライ
トの成長を防止又は少くとも低減するために第一にナイ
ロン織物のシートで包み、次に電解液吸蔵性、親水性材
料、例えばセロファンのいくつかの層又はシートで含む
。
又陰極板２２は、酸化亜鉛粉末で被覆され、相互に接続
された親水性根極板を含み、電解液吸蔵性、親水性材料
、例えば再生セルロース紙のシートで包む。電極のその
他のタイプ及び形状としては、ニッケルーカドミウム又
は鉛電極、又は同心円電極の系列が考えられる。
陽極及び陰極２０．２２は交互に配列され、又通常隣接
の電極を隔離する電解液吸蔵性材料のシートに併列し、
また、他の電極の対応する対置するエツジ３０又は３２
に並ぶ、対置するエツジを３０及び３２にもつ。各電極
と平行に８１列される電極組立体１９の寸法と形状は、
蓄電池セル１６の中に組立体の両側に沿って２つの周辺
スペースを協え、その中に多孔質材料のパッド２６．２
８をおくようにする。導線３１及び３３（第２図）は電
極２０．２２を蓄電池ターミナル３５及び３７にそれぞ
れ接続する。直列に結ばれた蓄電池１０の３つのセルは
、約３．５−４．５ポルＩ−の電圧をモータ１２に提供
し、約１００アンペアまでの電流出力が可能である。、
蓄電池１０は又２０回以上の放充電サイクルに対し１０
アンペアの電流で約１２−１５アンペア時の能力をもつ
。
多孔性材料のパッド２６．２８はそれぞれ電極２０．２
２の両端部３０及び３２に隣接しておかれ、各パッドの
面は通常電極面に垂直になっているので（第３図）、少
しの過剰電解液でも移行できるようにパッドと電極との
距離は最小になっている。パッド２６．２８を電極２０
．２２の両端部３０．３２に沿って電極面に垂直に置く
ことが好ましいとはいえ、別の配列では複数の多孔質パ
ッドを電極間に直き、かつ電極組立体の両側面に沿って
電極面に平行に置くことが含まれる。
可撓性で疎水性の織物材料（例えば商品名゛１００％テ
フロンコアレツサファブリツク″でＰｒｏｄｅｓｃｏ　
ｏｒ　ＰｅｒｋａｓｉｅＳＰｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａか
ら市販されているポリ四フッ化エチレン織物）の薄い層
３４は、実質的に電極組立体１９とパッド２６．２８を
包み込んで電極組立体とパッドを蓄電池セル１６に挿入
し易くするために、そして蓄電池のケーシング１４から
それらを隔離するために用意される。
陽極２０を包むセロファンシートは、電解液で加水分解
されると膨張し、電極−パッド−織物組立体を、セルを
区画しているケーシング１４の対向する壁に対し外側に
押し拡げて、セルの中でその組立体の位置を確実に固定
する。その結果生じた圧力は、通常充放電サイクルの間
の厳しい極板の膨張収縮による陰極２２の劣化を減少す
る。
通気組立体２４（第２図）は、セル１６の頂部でセルと
外気との閂を区画する壁３８を貫通する通路３６を備え
る。（他のセルでは通気組立体はセルを区画する前壁の
上部に置かれる）。通気組立体２４は、蓄電池セル中の
ガスが規定圧以上になったとき通路を通して外に逃がす
手段を通路に備え、一方規定圧以下ではガスの逸失に対
し通路を閉塞する。又多孔質高分子材料（例えば、商品
名”クナール″としてＰｅｎｎｗａｌｔ　Ｃａｒｐ　−
。
Ｐｈｉ　１ａｄｅｌｐｈｉａ、　Ｐｅｎｎｃｙｌｖａｎ
ｉａから市販され、Ｐｏｒｅｘ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉ
ｅｓ、Ｆａｉｒｂｕｒｎ、　Ｇｅｏｒｇｉａで多孔質材
料に転換されているようなポリフッ化ビニリデン）のｙ
Ａ４０は完全に通路を塞ぎ、その膜を通してガスの移動
は許容されるがその膜及び通路を通しての液の移動は阻
止される。その膜材料４０は好ましくはシリコーン油の
ようなく例えば商品名”　＃　２００“シリコーン油及
びＤ　Ｂ　−１００”シリコーン油としてダウコーニン
グ社、１旧ａｎｄ。
Ｈｉｃｈｉｇａｎより市販の５０１５０シリコ一ン油混
合物）疎水性材料を真空注入又は含浸させて、電解液が
膜に浸透する抵抗を高くする。通気組立体２４は更に、
セル１６の頂壁３８の中に形成されたその内側の末端に
通口をもつソケットと、そのソケットの内部に納められ
た弾性材料の中空円筒ブッシング４２を備える。躾４０
はブッシング４２の内部開口部を貫通して保持される。
研磨されたボール４４（例えばホウクイ酸ガラス、ステ
ンレス鋼、又は弾性材料製の）は、ブッシング４２の内
部末端に置かれた、又はそれを形成する弾性体Ｏ−リン
グ４６に対し、中空支持ブッシング５゜によってボール
に対し保持されたコイルスプリング４８によって押しつ
けられる。支持ブッシング５０は通路３６の１部を形成
する中央通口をしら、ソケットの外側部分とねじ結合さ
れる。
セル１６内の圧力が規定圧力（例えば１３６−１７１　
ｋＰａゲージ）を超える時は、その圧力はボール４４を
Ｏ−リング４６から浮き上らばガスを通路３６を通して
逃がす。膜４ｏはどんな自由電解液でも通路３６を通し
て逃げるのを防ぐのに適合するが、通常は過剰の電解液
はパッド２６．２８の中に通路から離れて保持されてい
ることが認められる。
好ましくは、多孔質材料２６．２８は電極組立体１９の
表面エネルギ（例えばセロファン又は電亘る浸漬におけ
る加水分解や劣化に対し抵抗性を示す。多孔質材料２６
．２８は疎水性で（例えば、゛見かけ″表面張力は２０
℃で約３５ダイン／ｌ：ｍ以下、又は２０℃においてフ
ィルムとして約３５ダイン／１以下の表面張力をもつ材
料で形成される）、そして電極組立体１９は茗しく親水
性で、（例えば゛見かけ″表面張力が２０℃において約
６０ダイン／ｄ以上である）、そのため水溶性溶液が電
極を湿らせるために電極組立体に移行する傾向をもつこ
とが最も好ましい。
多孔質材料の織物の゛見かけ″の表面張力は、下記に示
すような範囲の表面張力を表す液（ＰＡえば炭化水素及
び各種濃度のメタノール−水溶液）の選ばれた系列によ
る織物の濡れ抵抗の測定によって決定される。
表面張力 民±玉Ｊ　　　　　　　　工叉ヱ７／ｃｍＭ２５旦上ｎ
　−へブタン　　　　　　　　　　１９．８ｎ−オクタ
ン　　　　　　　　　２１．４ｎ−デカン　　　　　　
　　　　２３．５ｎ−ドデカン　　　　　　　　　　２
４．７ｎ−テ！−ラデカン　　　　　　　２６．４ｎ−
ヘキサデカン　　　　　　　２７．３メタノール／水　
　　　　　表面張力 （容積％）　　　　　　（ダイン／ｃｍ、於２５℃）６
５／３５　　　　　　　　　　３０ ５３／４７　　　　　　　　　　３５ ４０／６０　　　　　　　　　　４０ ２５／７５　　　　　　　　　　４５ ２１／７９　　　　　　　　　　５０ １５／８５　　　　　　　　　　５５ ８．５／９１．５　　　　　　　６０ ５／９５　　　　　　　　　　　６５ ０／１００　　　　　　　　　　７３ 織物は相対湿度５０％及び２３℃の環境で４時間調整さ
れ、試験のために平滑な水平面におかれる。選ばれた液
の５個の小滴（例えば約０．０５ｄ容積で５ｍ径のンが
織物に施され６０秒間観察される。もし５滴のうち３滴
が織物に浸み込めば、この手順は次に高い表面張力をも
つ液体で繰り返される。織物の゛見かけ″の表面張力は
、３個の浸み込まない滴をもつ最小の表面張力の液体の
表面張力に等しい。この試験は米国繊維化学及び色彩協
会（静ｅｒｉｃａｎへ５ＳＯＣｉａｔｉＯｎ　Ｏｆ　Ｔ
ｅＸｔｉｌｅ　Ｃｈｅｗｉｓｔｓ　ａｎｄ　Ｃｏ１０ｒ
ｉｓｔｓ）によって開発された炭化水素抵抗試験法（Ａ
ＡＴＣＣ試験法１１８−１９８３、オイルレベレンシー
：炭化水素抵抗試験法、６１　Ａ　Ａ　’Ｉ−ＣＣ技術
マニュアル１９５　（ＲｅｓｅａｒｃｈＴｒｉａｎｇｌ
ｅ　Ｐａｒｋ、　Ｎｏｒｔｈ　Ｃａｒｏｌｉｎａ、　１
９８６　）の修正法である。メタノール−水溶液に対し
示された表面張力は、′水中のメチルアルコールの表面
張力″と題する表、ＣＲＣ化学及び物叩ハンドブック（
ｌｌａｎｄｂｏｏｋ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎ
ｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　）、Ｆ−３４（６９ｔｈ　ｅｄ、
、　　１９８８）から内挿されたものである。
多孔質材料２６．２８は、その材料の空隙中の毛細管圧
力が過剰の電解液を保持する一方、空隙から電極組立体
１９に電解液の移行が許容されるのに適する、十分な低
表面張力と十分な空隙率をもつ高分子材料を含む。高分
子材料２６．２８は電解質を吸蔵するのに使われる約６
５−９５パーセントの空隙率をもち、そして全空隙容積
は過剰の電解質を保有しかつパルプ組立体２４の膜４゜
に電解質が接触するのを防ぐのに十分であることが好ま
しい。例えば、約１９−２２１ｄの電解液をもつ蓄電池
セルにおいては材料２６．２８の全空隙容積は約２−５
ｄで十分である。
パッド２６．２８は、約６４５ｒｒＬ２の円形断面積を
もつ材料のサンプルを通して１００ｄの空気が水柱１２
４ｍの圧力下で通過する時間が２０秒以下である、ｃｕ
ｒ＋ｅｙ”デンソメータ（即ち空隙率）数をもつ材料で
形成される。約２３−２４℃の温度と５０パーセントの
相対湿度は正確な測定のために維持される。”Ｇｕｒｌ
ｅｙ”デンソメータ又は空隙率数は、Ｗ、＆　１．、Ｅ
　Ｇｕｒｌｅｙ　ｏｆ　Ｔｒｏｙ。
Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋから商品名゛モデル４１１０　”デン
ソメータとして市販されているタイプのデンソメータに
よって測定され、それはＧｕｒｌｅｙ−Ｔｅｌｅｄｙｎ
ｅ感度メータ（カタログＮα４１３４／４１３５）によ
って較正され操作されることが好ましい。
”ＧｕｒｌｅｙＬ′デンソメータ数は、アトランタのバ
ルブ及び製紙産業の技術協会（ＴｅｃｈｎｉｃａｌＡｓ
ｓｏｃｉａ（ｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｕ１ｐａｎｄ　Ｐａｐｅ
ｒ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ｏｆＡｔｌａｎｔａ）　、Ｇｅ
０ｒｔＪｉａ　、の、紙の空気抵抗測定のための標準試
験法（ＴＡＰＰＩ公式試験法Ｔ４６０　０ｍ−８３）と
同様の方法により測定される。
史に詳細には、空隙材料２６．２８は蓄電池セル１６の
大きさに適した長さと幅をもつ、商品名゛アルマロンＸ
Ｔ−７５５０テフロン″（ＡｒＩｌａｌｏｎ　ＸＴ−７
５５０Ｔｅｆｌｏｎ）フェルトとしてＦａｉｒｐｒｅｎ
ｅ　　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　Ｃ
ｏ、Ｌｔｄ、。
Ｆａｉｒｆｉｅｌｄ、　　Ｃｏｎｎｅｔｉｃｕｔ、から
市販されているようなポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ
）フェルトパッドを含む。このようなＰＴＦＥフェル１
〜バッドは、約５３−の内部容積をもち約１９−の電解
液を保有する蓄電池セル１６の中において、約１１−２
ａ、例えば１．６厘の非圧縮厚さ又はゲージをもち、約
４００−１２００ｇ／ｍ２、例エバ８４０ｇ／ｍ２のベ
ース重量をもち、そして約１−５ｇ／パッド、例えば２
．２８ｇ／パッドの全重量をもつことが好ましい。パッ
ドの非圧縮厚さは、商品名１′モデル２０２″としｒ８
．ｃ　Ａｌｅｓ　Ｃｏ、。
ｒｎｃ、、　Ｗａｌｔｈａｍ、　ＨａＳＳａＣｈＵｓｅ
ｔｔＳから市販されているタイプの厚さキャリパによっ
て測定することができる。ＰＴＦＥフェルトパッドの空
隙容積は約８３パーセントである（ＰＴＦＥの密度が２
ｇ／ｍ３として）。ＰＴＦＥフェルトパッドの”Ｇｕｒ
ｌｅｙ″デンンメータ数は約０．１５−０．２秒で、゛
見かけ″の表面張力は約２７−３０ダイン／ｌ：ｔｒで
ある。
別の多孔質材料２６．２８としてはポリプロピレン又は
ポリプロピレン及びポリエチレンのメルトブロー不織ウ
ェブが含まれる。
編、織物、又はオーブンセルフオームのような別のタイ
プのウェブも又使用できる。ポリプロピレンウェブは、
商品名１゛タイプ１０１“としてＨｅｒｃｕｌｅｓ　Ｉ
ｎｃ、、Ｗｉｌｌｍｉｎｇｔｏｎ、Ｄｅｌａｗａｒｅか
ら市販されているような９デニール４８ｊｌｌＩ長さの
ニードル結合のステーブルファイバーで形成される。こ
のようなウェブは、内部容積が約５３１ｄで約２２ａｅ
の電解液を保有する蓄電池セル１６の中において、約２
．５−１０ｍ、例えば６．７ｍの非圧縮厚さをもら、約
１００−４００ｇ／ｍ２、例えば３００ｇ／ｍ２のベー
ス重量と約０．２５−２．５ｇ／パッド、例えば０．８
２ｇ／パッドの全重量をもつことが好ましい。
ポリプロピレンウェブの空隙容積は約９５パーセントで
ある（ポリプロピレンの密度が０．９５’Ｊ／ｍ３とし
て）。ポリプロピレンウェブの゛″Ｇｕｒｌｅｙ″Ｇｕ
ｒｌｅｙ″デンソメータ数゛見かけ“の表面張力は約２
７−３０ダイン／αである。ポリプロピレンウェブはＰ
　Ｔ　Ｆ　Ｅフェルトにくらべ有意に低密度で又実質的
により大きな空隙容積と空孔寸法をもっているので、ポ
リプロピレンをＰＴＦＥフェルトにかえて使うときには
僅かに多聞の電解液が好ましい。更にポリプロピレンの
表面エネルギ（フィルムとして約３４ダイン／１）はＰ
ＴＦＥ　（フィルムとして約２０ダイン／謂の表面エネ
ルギをもつ）にくらべ高いので、ポリプロピレンウェブ
はＰＴＦＥフェルトより水溶性電解液を吸蔵する傾向が
大きい。
ポリプロピレンとポリエチレンの２成分メルトブロー不
織ウェブ（５０−５０比）は、約２１−の電解液を保有
する蓄電池セルの中において、約２．５−８ｍ＋、例え
ば５ｍｇ）厚さ又はゲージと、約３００−８００ｇ／ｍ
２、例えば５０３ｇ／ｍ２のベース重量と、約１−４ｇ
／パッド、例えば１．３７９／パツドの全重量をもつ。
２成分ウェブの空隙容積は約９０パーセントである（材
料の密度が０．９５ｇ／α３として）。ポリプロピレン
／ポリエチレンウェアの゛’Ｇｕｒｌｅｙ″デンソメー
タ数は約０．１秒で、そして１見かけ“の表面張力は約
２７−３０ダイン／ＣｔＸである。
疎水性の多孔質材料２６．２８は加水分解可能な界面活
性剤で処理して親水性にしてもよい。そうすればその材
料は最初に電解液を吸いあげて蓄電池の製造を容易番こ
する。界面活性剤は電解液が吸いあげられたあと劣化づ
゛るので多孔質材料はその最初の疎水性に戻る。好適な
界面活性剤には、商品名”　Ｔｅｘａｐｏｎ　ＡＳＶ−
７０５ｐｅｃｉａｌ”として１ｌｅｎｋｅｌＣｏｒｐ、
　、　Ｈｏｂｏｋｅｎ、　Ｎ、　Ｊ、から重版されてい
るアルコール誘導体のようなポリエトキシル化アルコー
ルのイオン誘導体（Ｒ（Ｃ１２−ＣＨ２−０）ｒ１３Ｑ
　　−Ｎａ　　、Ｌこにｎは３から２０）を含む。
他にはアルキルベンゼンスルホネート、リン酸エステル
、及び界面活性剤を含有する各種アミド及びエステルを
含む。　　　　　　　　　　　　　　４゜ＰＴＦＥフェ
ルトは”　Ｔｅｘａｐｏｎ　ＡＳＶ−７０Ｓｐｅｃｉａ
ｌ″アルコ一ル誘導体の５％水溶液で処理され、６６℃
のオーブンで空気乾燥され、それによってフェルトは一
時的に親水性となり電解液の吸上げが可能になる。処理
されたＰＴＦＥフェルトは電極組立体１９と共に蓄電池
セル１６に挿入される。水酸化カリウム電解液が加えら
れると、において加水分解が停止し、ＰＴＦＥフェル１
〜はその未処理の疎水性に戻る。この加水分解は蓄電池
が滅菌中に加熱されるときは特に速い。高温に繰返し曝
されると、界面活性剤分子のポリエチレンオキシド部分
も又加水分解が停止する。
この発明の範囲を逸脱しないで上記構造及び方法にさま
ざまの変法が実行可能なように、上述の記述又は付属の
図面における図示に含まれるすべての事柄は、説明のた
めのものであって制限する意味はないと解釈されること
を意図したものである。
【図面の簡単な説明】
第１図はコードレス電動組立図とこの発明の蓄電池の左
側面図である。 第２図は第１図の蓄電池を実質的にひとつの平面に沿っ
て、実質的に２つの対称的な部分に切った拡大断面図で
ある。又 第３図は実質的に第２図の３−３１０に沿った拡大断面
図である。 」乙

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）通常熱又は水蒸気滅菌中に発生するような高温に
    耐える、以下の要素を含む蓄電池（１０）少くともひと
    つの蓄電池セル（１６及び１８）を区画するケーシング
    （１４）、そのセル（１６、１８）中の水溶性流体電解
    液、その電解液に浸漬した協同する陽極及び陰極（２０
    及び２２）を含むそのセル（１６、１８）中の通常親水
    性の電極組立体（１９）、再充電中及び熱滅菌中のガス
    及び圧力を逃がすためのケーシング（１４）中の通気口
    （２４）、及びセル（１６、１８）中の通常は電極組立
    体（１９）に隣接して過剰の電解液を保持するための多
    孔質材料（２６、２８）、過剰の電解液が多孔質材料（
    ２６、２８）に貯蔵されている間は電極（２０、２２）
    を湿らすために電極組立体（１９）へ多孔質材料（２６
    、２８）中の電解液が移行する傾向をもつ、電極組立体
    （１９）に比し充分高い疎水性をもつ疎水性の多孔質材
    料（２６、２８）。
  2. （２）請求項１に記載の蓄電池（１０）であつて、多孔
    質材料（２６、２８）が実質的に電極組立体（１９）の
    表面エネルギより小さい表面エネルギをもつことを特徴
    とするもの。
  3. （３）請求項２に記載の蓄電池（１０）であつて、多孔
    質材料（２６、２８）が約３５ダイン／ｃｍより小さい
    見かけの表面張力をもつことを特徴とするもの。
  4. （４）請求項３に記載の蓄電池（１０）であつて、多孔
    質材料（２６、２８）が電解液を吸蔵するために利用で
    きる約６５−９５パーセントの空隙率をもつことを特徴
    とするもの。
  5. （５）請求項４に記載の蓄電池（１０）であつて、多孔
    質材料（２６、２８）がポリ四フッ化エチレンフェルト
    パッドを含むことを特徴とするもの。
  6. （６）請求項２に記載の蓄電池（１０）であつて、多孔
    質材料（２６、２８）が、約６４５ｍ＾２の断面積をも
    つ材料（２６、２８）の部分を１００ｍｌの空気が約１
    ２４ｍｍ水柱の圧力下で通過するのに２０秒未満である
    空隙数をもつ高分子材料を含むことを特徴とするもの。
  7. （７）請求項１に記載の蓄電池（１０）であつて、材料
    （２６、２８）が、その材料が電解質を吸いあげるため
    に、多孔質材料を界面活性剤で処理して親水性にするこ
    とにより形成され、その界面活性剤が、電解液が吸いあ
    げられたあとは、多孔質材料（２６、２８）が前述の疎
    水性をもつように劣化するのに適したものであることを
    特徴とするもの。
  8. （８）請求項１に記載の蓄電池（１０）であつて、協同
    する陽極及び陰極（２０、２２）が複数の通常は平らな
    陽極（２０）と、複数の通常は平らな陰極（２２）を含
    み、陽極と陰極（２０、２２）は交互に配置され、少く
    ともひとつのエッジ（３０又は３２）をもつ各電極（２
    ０、２２）が平行におかれ、そのエッジは通常他の電極
    （２０、２２）の対応するエッジと並んでおり、又多孔
    質材料（２６、２８）が電極（２０、２２）の対応エッ
    ジ（３０、３２）に隣接しておかれるパッド（２６、２
    ８）を含むことを特徴とするもの。
  9. （９）請求項８に記載の蓄電池（１０）であつて、各電
    極（２０、２２）は他の電極（２０、２２）の対応する
    対置するエッジ（３０、３２）と並ぶ対置するエッジ（
    ３０、３２）をもち、多孔質材料（２６、２８）は電極
    （２０、２２）の対置するエッジ（３０、３２）に隣接
    する２つのパッド（２６及び２８）を含むことを特徴と
    するもの。
  10. （１０）請求項９に記載の蓄電池（１０）であつて、パ
    ッド（２６、２８）が通常平らで、各パッド（２６、２
    ８）が通常は電極（２０、２２）の平面に垂直におかれ
    ることを特徴とするもの。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0434846A (ja) * 1990-05-30 1992-02-05 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 陰極吸収式密閉形蓄電池
JPH0434845A (ja) * 1990-05-30 1992-02-05 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 鉛蓄電池
JP2012209252A (ja) * 2011-03-16 2012-10-25 Gs Yuasa Corp 蓄電素子

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD317853S (en) 1989-07-04 1991-07-02 Gardena Kress & Kastner Gmbh Grass shears
US5080983A (en) * 1990-08-16 1992-01-14 Minnesota Mining And Manufacturing Company Battery
US5547036A (en) * 1994-09-26 1996-08-20 Chrysler Corporation Battery support device
DE19544050A1 (de) * 1995-11-25 1997-05-28 Emmerich Christoph Gmbh Co Kg Verfahren zur Herstellung von prismatischen alkalischen Akkumulatorzellen
JP3236536B2 (ja) * 1997-07-18 2001-12-10 日本碍子株式会社 セラミック基体及びこれを用いたセンサ素子
US20080298164A1 (en) * 2004-08-09 2008-12-04 Ian Geoffrey Wilson Cordless Mixer
US20090047572A1 (en) * 2007-08-16 2009-02-19 Micropower Electronics, Inc. Controlled pressure release for packaged batteries and associated systems and methods
CN101237049B (zh) * 2008-01-22 2010-11-03 重庆大学 碱性介质中抗溺水气体多孔电极的制备方法
US11296370B2 (en) * 2015-12-03 2022-04-05 Eaglepicher Technologies, Llc Battery having high thermal conductivity case
CN112448104A (zh) * 2020-11-16 2021-03-05 荣盛盟固利新能源科技有限公司 一种配置有弹性多孔结构的电芯、电池模组及电池

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2132224A (en) * 1937-01-08 1938-10-04 Nat Battery Co Vent plug
BE528433A (ja) * 1952-11-10
FR1299615A (fr) * 1961-06-12 1962-07-27 Accumulateurs Fixes Nouveaux séparateurs capillaires pour accumulateurs électriques, cellules électrolytiques et tous autres usages appropriés
US3219487A (en) * 1962-06-06 1965-11-23 Servel Inc Perforated contact member for voltaic cell electrodes
DE1496364B2 (de) * 1964-12-23 1976-07-22 Yardney International Corp., New York, N.Y. (V.StA.) Negative zinkelektrode fuer gasdichte alkalische akkumulatoren
US3390067A (en) * 1965-04-21 1968-06-25 American Cyanamid Co Alkali-etched, acrylate irradiation-grafted porous polytetrafluoroethylene felt and method for preparing same
US3379573A (en) * 1965-05-06 1968-04-23 American Cyanamid Co Fluorinated polymer matrix with fluorinated surfactant and fuel cell therewith
NL129503C (ja) * 1965-05-25
GB1200173A (en) * 1966-10-10 1970-07-29 Alkaline Batteries Ltd Improvements relating to venting devices for electric storage cells
US3497396A (en) * 1967-04-28 1970-02-24 Gen Electric Moisture conserving pressure control unit for electrochemical cells
GB1328510A (en) * 1969-12-22 1973-08-30 Secr Defence Self contained electrode separator for primary and secondary electrolytic cells
US3764387A (en) * 1972-01-28 1973-10-09 Gates Rubber Co Non treeing electrolyte wick
US3870567A (en) * 1972-12-21 1975-03-11 Grace W R & Co Battery separator manufacturing process
US3847676A (en) * 1972-12-21 1974-11-12 Grace W R & Co Battery separator manufacturing process
FR2224879A1 (en) * 1973-04-06 1974-10-31 Fuji Electrochemical Co Ltd Synthetic fibre separator for alkali cells - impregnated with poly-oxy-ethylene-alkyl-amine surfactant
DE2326169A1 (de) * 1973-05-23 1974-12-12 Bosch Gmbh Robert Anordnung zur rekombination der in einer sekundaerzelle entstehenden gase
US3909302A (en) * 1973-06-21 1975-09-30 Tyco Laboratories Inc Vent cap for batteries
US3864168A (en) * 1974-03-22 1975-02-04 Yardney International Corp Electrolytic cells incorporating water scavengers
US3930881A (en) * 1974-07-22 1976-01-06 Nl Industries, Inc. Immobilized battery electrolyte
US4053695A (en) * 1974-10-31 1977-10-11 Chloride Group Limited Lead acid cells and batteries
JPS5626108B2 (ja) * 1975-01-20 1981-06-16
US4168298A (en) * 1975-09-22 1979-09-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Yarn consisting of drawn sintered PTF fibers and woven, non-woven and knitted fabrics; filter bags; ropes; and fire-protective clothing formed therefrom
US4127703A (en) * 1976-02-05 1978-11-28 Eic Corporation Nickel-hydrogen secondary battery
US4091184A (en) * 1977-08-19 1978-05-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force High power, rechargeable, pile type silver zinc battery
DE2809815C3 (de) * 1978-03-07 1981-05-21 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Brennstoffzelle mit einer den Elektrolyten chemisch und physikalisch adsorbierenden Matrixschicht
US4373015A (en) * 1979-05-09 1983-02-08 Chloride Group Limited Electric storage batteries
US4252878A (en) * 1980-03-03 1981-02-24 Hooker Chemicals & Plastics Corp. Processes of wetting hydrophobic fluoropolymer separators
CA1141524A (en) * 1980-09-29 1983-02-22 Her Majesty In Right Of Canada As Represented By Atomic Energy Of Canada Limited Gaseous hydrogen and oxygen combining and condensing device
US4350745A (en) * 1980-12-29 1982-09-21 Duracell Inc. Electrochemical cells having hydrogen gas absorbing agent
US4447508A (en) * 1981-10-13 1984-05-08 Allied Corporation Reduced maintenance explosion damage resistant storage battery
DE3436115C2 (de) * 1984-10-02 1990-04-19 Japan Storage Battery Co. Ltd., Kyoto Gasdichte Blei-Akkumulatorzelle
US4636446A (en) * 1985-11-15 1987-01-13 Cheng Kwang Storage Battery Co., Ltd. Stopper structure for storage battery container
US4728876A (en) * 1986-02-19 1988-03-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Orthopedic drive assembly

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0434846A (ja) * 1990-05-30 1992-02-05 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 陰極吸収式密閉形蓄電池
JPH0434845A (ja) * 1990-05-30 1992-02-05 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 鉛蓄電池
JP2012209252A (ja) * 2011-03-16 2012-10-25 Gs Yuasa Corp 蓄電素子
US9966635B2 (en) 2011-03-16 2018-05-08 Gs Yuasa International Ltd. Electric storage device

Also Published As

Publication number Publication date
KR900002486A (ko) 1990-02-28
US4892794A (en) 1990-01-09
EP0353892A1 (en) 1990-02-07
CA1310364C (en) 1992-11-17

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