JPH09500480A - 再充電可能金属空気電池用拡散通気孔 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電池ケ−ス内で生成される気体を排気する通気システムが提供される。通気システムは、ケ−スの密閉性を保持しながら電池ケ−ス１２より気体を排気する。通気システムは、電解液漏れ又は大気からの余分な二酸化炭素若しくは余分な水蒸気の摂取を防ぐため、十分に小さい気体排出孔１６を設ける。さらに、気体透過性・疎水性膜４０，４４及び拡散器材４２の様々な組み合わせが気体排出孔を覆い、電池より気体を排気しながらその湿度制御をする。ケ−ス内に凹部３６が設けられ、気体排出孔が大気と凹部間を連通するようにできる。さらに、気体透過性・疎水性膜４０，４４及び拡散器材４２の様々な組み合わせが凹部及び気体排出孔を覆い、電池より気体を排気しながらその湿度制御をする。さらに、本発明は、ケ−スから気体を排気するため、気体透過性・疎水性膜及び拡散器材が開口部を埋める通気システムを提供する。本発明は、導線の回りが密閉されるように、電池ケ−スに沿ってその継ぎ目３４を通って伸びる電極導線３９も設ける。導線の回りの密閉形成工程は比較的簡単である。

Description

【発明の詳細な説明】 再充電可能金属空気電池用拡散通気孔 技術分野 本発明は、一般に電気化学電池（electrochemical cells）に関し、特に金属 空気電池（metal-air cell）等の電気化学電池により生成される気体の通気孔シ ステム（vent systems）に関する。 発明の背景 電気化学電池の動作中、電気化学反応の間に様々な気体が放たれ、それが電池 を収納するケ−スを押圧することがある。生成された気体による圧力の上昇は、 電池動作を阻害してしうるため、これらの気体の排気が電池動作にとり重要であ る。気体圧力の軽減は、金属空気電池において特に重要である。金属空気電池は 、水成電解液（aqueous electrolyte）により分離される空気透過性陰極（air p ermeable cathode）と金属性陽極（metallic anode）を含む。例えば、亜鉛空気 電池（Zinc-air battery）の動作中、周囲の空気からの酸素が陰極で水酸化物イ オンに変換され、亜鉛が陽極で酸化され、水酸化物イオンと反応し、水と電子が 解放され、電気エネルギ−を生成する。この電気化学反応の間に、様々な気体が 電池構造内で生じ、その結果、継続して使用されると構造内 で気体圧力が上昇する。陰極は通常、極めて高い静水圧を支持できるものでない ので（一般に２ｐｓｉ以下）、陰極保護のため電池ケ−ス内で生じる気体は低圧 で排気されなければならない。気体の排気は機械装置を介して可能であるが、こ れらの装置は開閉し、通気後、再密閉しなければならない。機械的封印（mechan ical seal）の開閉により、電池の密封性が損なわれ、電解液漏れ及び平衡蒸気 圧の制御がより困難になる。漏出及び平衡蒸気圧は、開口部の大きさ、および、 機械装置が開かれている時間の長さに依存し変化する。開口部から入ってくる周 囲の空気は、その相対湿度に依存して、氾濫（flooding）又は枯渇（drying out ）と呼ばれる状態により金属空気電池の不良を引き起こす場合がある。周囲の空 気の相対湿度が高い場合、電池は氾濫のため不良となることがある。一方、周囲 の空気の相対湿度が低い場合、電池は枯渇により不良となることがある。さらに 、二酸化炭素等の環境汚染物が、機械的密封機構を有する開口部を通じて入って 来ることもある。 再密封機械装置を使用することなく電池内から生成気体を排気するため様々な 構成が実現されてきた。例えば、米国特許第３，８５３，６２９号（Ｅｌｌｉｏ ｔ）、同第３，９０４，４４１号（Ｂａｄｇｅｒ）、同第２，４５２，０６６号 （Ｍｕｒｐｈｙ）にそのようなシステムが開示されている。Ｅｌｌｉｏｔは、バ ッテリ−・セルを包む包装部材（ｗrapper members）を開示している。こ の包装部材は、セルが生成した気体を透過させる内層と、液体を透過させず、セ ルが生成した気体を内層ほどは透過させない外層とから成る。この内層及び外層 は、バッテリ内部で生成された気体を排気するための通路としての役割を果たす 層間部を除いて共に積層される。内層は、層内の気体を分解あるいは拡散する機 構として作用する。非積層気体通路は、バッテリの反対側の外部端での大気に開 かれている。非積層気体通路は、その利用目的に応じ、幅、長さ、構成が変わる 。Ｅｌｌｉｏｔは、セルから非積層通路を通り出る前に気体を分解あるいは拡散 する膜（membrane）を開示しているが、この気体排出通路の表面積は大きく、内 部の包装が比較的多量の外部空気に曝される。 Ｂａｄｇｅｒは、特に自動車型蓄電池で使用される電池通気システムを開示し ている。微小孔フィルタ−（microporous filter）材に覆われた複数の開口部を 有する電池カバ−を開示している。微小孔フィルタ−材は、気体が横方向にフィ ルタ−材を通り大気に出るように保護部材に覆われている。一実施例では、気体 がフィルタ−材を通過し、両端が開かれた細長い室に至る。Ｂａｄｇｅｒでも、 大気に曝されるフィルタ−材の面積が大きくなっている。 Ｍｕｒｐｈｙは、蓄電池用の気体拡散装置を開示している。この蓄電池は数個 のバッテリ−・セルからなり、それぞれが通気孔を有し、薄板状アスベスト（sh eet as bestos）又は薄板状ウ−ル（sheet wool）で形成される多孔性拡散部材を通して 気体が通過可能となっている。補助カバ−（supplimentary cover）が、開口部 を越えある距離まで、すべてのサイドで伸びており、偶発の機械的損害又は、ほ こりや異物の付着から拡散部材を保護している。Ｍｕｒｐｈｙもまた、拡散部材 を多量の周囲の空気に曝すようになっている。 電池ケ−スを通って伸びる導線の回りに溶接密閉（hermetic seal）を施すこ とは、周囲の空気が電池に与える影響を減少させる上でも重要である。プラスチ ック製の電池ケ−スでは、電極の回りに耐漏出密閉を施すようにプラスチックケ −ス内の開口部を通して電極導線を伸ばすことは、しばしば困難な製造作業とな っている。特に、ケ−スが継ぎ目において接合される二つの部分からなり、電池 の２電極の一つが、継ぎ目がある平面から一定間隔をおいた平面にある電池ケ− ス内に位置する場合に問題となる。電極がこのように配置されたバッテリ−電池 では、電池ケ−スの継ぎ目から最も離れた電極近くの電池ケ−スに穴を設けるこ ともできる。しかし、導線を開口部を通過させ、溶接密閉を提供するのは困難で ある。 従来の様々の構成は、電池ケ−スの継ぎ目を通過する陰極導線を開示している 。これらのケ−スは、電極導線の回りに溶接密閉を施す方法で製造される。米国 特許第３，０２６，３６５号（Ｈｕｇｈｅｓ他）は、拡大（expanded）あるいは 穿孔（perforated）ニッケル薄板（ni ckel sheet）からなる陰極支持部を有する電気一次電池（electric primary cel l）を開示している。各支持部は、陽極あるいは陰極から外側に向いているピッ グテイル（pig tail）又は導線を有している。電池用ケ−シング（casing）は、 ポリ塩化ビニルあるいは他の不浸透性アルカリ抵抗材から成るプレス加工熱塑性 薄板より形成される。陰極は、陰極ケ−シング部に配置され、その導線がケ−シ ングから伸びる。同様に、陽極は、導線を伸ばして陽極ケ−シング部に配置され る。陰極、陽極両ケ−シングとも、ケ−シングの周辺にフランジ（flanges）を 有している。可塑性の高いポリ塩化ビニルが陰極、陽極組立体間に配置される。 二つのケ−シング部のフランジには圧力も加えられ、導線がケ−シングから伸び た耐流体密閉組立体が形成される。陽極及び陰極間に位置する膜からの可塑剤の 移動により、陽極、陰極フランジの溶接が可能となる。そして、ケ−シングのフ ランジが外向き導線の近くで切断される。Ｈｕｇｈｅｓは、電池ケ−スの継ぎ目 を通って伸びる電極導線を開示しているが、継ぎ目と揃わない電極導線の問題に は対処していない。さらに、過熱後切断しなければならないフランジを設ける必 要があり、溶接密閉を得るのにケ−シング部間に可塑性化膜も必要とする。 米国特許第４，６６４，９９４号（Ｋｏｉｋｅ他）は、プレ−ト組立体（plat e assembly）により所定位置に保持される陽極板、陰極板、隔離部、電解液を有 する封入 型鉛蓄電池を開示する。電池組立体用導線は、エポキシ樹脂で被覆され、その後 この樹脂は乾燥させられる。エポキシ樹脂に対して優れた付着性を有するポリオ レフィン樹脂（polyolefin resin）が、導線の回りに適合したド−ナッツ状構造 を形成するため、導線部の回りに射出成形される。次に、導線はそれぞれ陽極、 陰極板に溶接される。次に、種々の合成樹脂から成るジャケット（jacket）が、 プレ−ト組立体及び伸長導線の回りで熱密閉される。ジャケットは、導線の回り に形成された適合ド−ナッツ状構造の回りで導線を封入する。Ｋｏｉｋｅは電池 ケ−スの継ぎ目を通って伸びる電極導線を開示しているが、ケ−スで導線を密閉 する前に電極導線の回りにポリオレフィン樹脂を成形することが要求される。Ｈ ｕｇｈｅｓ及びＫｏｉｋｅとも、電池の外向き導線の回りを密閉するため、ケ− シングに対して部材の追加が必要である。 従って、電池の密封性を保持するように気体を排出する一方で、電池の周囲の 空気に対する露出が少ない電気化学電池用通気システムの技術が必要である。ま た、溶接密閉電極導線の製造が簡単且つ信頼性を有するものである電池ケ−スの 技術も必要である。 発明の要約 一般的にいって、本発明は、電気化学電池を収納するケ−ス内から気体を排出 するシステムを提供する。本発 明に従い構成される電池ケ−ス（cell case）は、ケ−スの外部から内部へと規 定され、大気から過度の二酸化炭素の摂取を防ぎ、電池から過度の水分損失を防 ぐことができるよう小さく形成される、少なくとも一個の気体排出孔、及び、ケ −スの壁内に形成される凹部（recess）あるいはケ−スに取り付けられた気体拡 散器により規定される気体収集領域を有する。 より詳細には、気体排出孔の断面積は、０．０００８平方インチが望ましい。 気体拡散器の実施例に関連して、本発明は更に、気体拡散器を覆い、それにより 気体収集領域の境界を規定するために、ケ−スの内部表面に取り付けられる気体 透過性（gas-permeable）・疎水性（hydrophobic）膜を提供してもよい。更に、 気体拡散器とケ−ス内部表面間に配置される第２の気体透過性・疎水性膜を提供 してもよい。気体拡散器内の気孔（pores）の大きさは、およそ１〜２０ミクロ ンの範囲が望ましい。気体排出孔の位置は気体拡散器の幾何学的中心が望ましく 、気体拡散器の外周は円形が望ましい。 本発明のもう一つの実施例は、ケ−スの内部表面上に規定され、気体収集領域 を規定するためケ−スの外部表面の方に伸びる少なくとも一つの凹部と、大気と 連通し、凹部より小さい断面積を有し、ケ−スの外部表面から凹部に伸びる少な くとも一つの気体排出孔を提供する。さらに本発明は、凹部を覆い、それにより 気体収集領域の境界を規定できるようケ−スの内部表面に取り付けられ る気体透過性・疎水性膜を提供してもよく、また、気体排出孔を覆うため凹部内 に気体透過性膜を提供してもよい。さらに本発明は、気体排出孔を覆うため、凹 部内に保持又は取り付けられる気体拡散器を利用してもよい。気体拡散器は、ケ −スを構造的に支持する部材（material）で構成してもよい。気体拡散器の気孔 の径（diameter）は、およそ１〜２０ミクロンの範囲が望ましい。本発明の好適 実施例では、気体透過性・疎水性膜がケ−スの内部表面に取り付けられ、気体拡 散器を覆い、第２の気体透過性・疎水性膜が気体排出孔を覆い、気体拡散器と気 体排出孔の間に配置される。気体排出孔は、凹部の幾何学的中心に位置するのが 望ましく、凹部の外周は円形が望ましい。また、その断面積は少なくとも０．４ 平方インチ程度が望ましい。 本発明による通気システムのもう一つの実施例では、ケ−ス内に開口部が存在 し、その開口部を埋めるよう気体拡散器が位置している。また、本発明では、ケ −ス内の湿度維持を補助するため拡散器内部表面を覆う気体透過性・疎水性膜が 提供される。気体拡散器の内部表面を覆う膜は、開口部に嵌入する気体拡散器の 周辺面、あるいは全拡散器面を覆うよう延長も可能である。拡散器気孔の径はお よそ１〜２０ミクロンの範囲である。開口部の断面積は、およそ０．４平方イン チが望ましい。 本発明では、ケ−スが種々の位置に向けられた時に、気体がケ−スから確実に 排出されるよう一定間隔で気体 排出孔を配置してもよい。電解液は、部分的にケ−スの容量を満たし、それによ りケ−ス内の流体容量（fluid volume）及び気体容量（gas volume）を規定する 。ケ−スは、その表面上にある気体排出孔が上向きになる位置によって規定され る初期水平位置をとることがある。複数の気体排出孔は、ケ−スが水平位置より ９０°傾斜する場合、その位置で、少なくとも気体排出孔の一個が最大流体レベ ルの上に位置し、気体と連通するよう一定間隔で配置される。各気体排出孔は、 ケ−スに取り付けられる気体透過性・疎水性膜で覆ってもよい。ケ−スは、一緒 に密閉される複数のケ−ス部（case sections）から構成することができ、それ により閉じた電池ケ−スが規定され、気体排出孔の少なくとも一個がケ−ス部の 少なくとも一カ所を通って伸びる。気体排出孔は、ケ−ス周辺の一角から反対側 の相対する角まで並べて配列されるのが望ましい。また、気体排出孔はケ−ス周 辺の角近くに配置してもよく、その際、排出孔の一個をケ−スの中心近くに配置 するのが望ましい。 本発明の別の態様によれば、密閉空気陰極導線（hermeticallly sealed air c athode lead）が提供される。導線は、空気陰極から側壁に沿って電池ケ−スの 継ぎ目まで伸び、継ぎ目で電池から外へ伸び、継ぎ目は、導線の回りが密封され るよう溶接される。導線は穿孔形態で、可塑性材（plastic material）が導線内 の開口部を通して接着されるのが望ましい。 本発明の目的は、電池ケ−ス内で生成される気体を排出する通気システムを提 供することである。 本発明の更なる目的は、電池の密閉性を保持しながら電池内に生成される気体 を排出する通気システムを提供することである。 本発明の更なる目的は、電池内での過度の水分の損失又は増加を防ぎながら電 池内で生成される気体を排出する通気システムを提供することである。 本発明の更なる目的は、二酸化炭素の摂取を最小に抑えながら電池内で生成さ れる気体を排出する通気システムを提供することである。 本発明の更なる目的は、ケ−スの向きに関わらず、電池ケ−ス内の気体容量と 連通する気体排出孔の配置を提供することである。 本発明の更なる目的は、溶接密閉され、製造が容易な電極導線を提供すること である。 本発明の他の目的、特徴、利点は、以下の発明の好適実施例の詳細な説明を、 図面及び添付クレ−ムと共に検討すれば、明らかになるであろう。 図面の簡単な説明 図１は、本発明の好適実施例の通気構成（vent arrangement）を具現する電池 ケ−ス部の平面図である。 図２は、本発明の通気システムの好適実施例を具現する金属空気電池の断面図 である。 図３は、図１に示す電池壁の一部の分解断面図であり、本発明の通気システム を示す。 図４は、図２に示す金属空気電池を傾斜させた状態を示す図である。 図５は、図２に示す金属空気電池を鉛直状態にした場合の図である。 図６〜８は、本発明の通気システムの代替実施例の断面図である。 図９ａは、本発明の代替実施例の分解断面図である。 図９ｂは、図９に示す代替実施例の組立図である。 図１０ａは、本発明の別の代替実施例の分解断面図である。 図１０ｂは、図１０ａに示す代替実施例の組立図である。 図１１ａは、本発明の別の実施例の分解断面図である。 図１１ｂは、図１１に示す代替実施例の組立図である。 図１２は、図９〜１１に示す本発明の代替実施例のいずれか一つの通気構成を 具現する電池ケ−スの平面図である。 図１３は、本発明の代替実施例の部分断面図である。 発明の詳細な説明 図面中、複数の図面にわたって、同様の符号は同様の部分（parts）を表す。 図１及び図２は、金属空気電池１４の電池ケ−ス１２で具現される通気システム １０の好 適実施例を示す。一個以上の通気システム１０は、電池ケ−ス１２内で圧力が過 度に上昇するのを防ぐため、電池１４により生成される余分な気体を電池ケ−ス １２内から排出する。各通気システム１０に伴われる気体排出孔１６は、電池ケ −スを通って伸び、金属空気電池１４の動作中に生成される気体を排出する手段 となる。 図２には金属空気電池の種々の構成要素が示されている。電池ケ−ス１２は、 複数の開口部２０を規定する水平グリッド１９から成るケ−ス本体１８と、上方 に伸びる周辺側壁２１とを含む。空気陰極（air cathode）２２は電池ケ−ス本 体の底部２１に沿って電池ケ−ス本体１８内に配置される。開口部２０は陰極２ ２を大気に曝す。気体透過性・疎水性膜２３は、電池ケ−ス１２の内部に沿って 、陰極２２及び開口部２０の間並びに側壁２１に沿って広がり、電解液漏れ、及 び／又は、湿気の電池１４からの流失を防ぐ一方で、陰極２２での反応のため空 気を透過させる。陰極支持部２８は、電池ケ−ス本体１８内で陰極２２を所定位 置に固定し、陽極スクリ−ン３０、吸収分離部材３１及び電解液３２を含み支持 する。電池蓋（cell lid）２４は、電池本体１８を覆い、本体と継ぎ目３４に沿 って合せられる。電極導線３３は、陰極２２から側壁２１に沿って継ぎ目３４を 通り蓋２４と電池側壁１２の間を伸びる。水成電解液（aqueous electrolyte） ３２は電池ケ−ス１２を一部満たし、それにより電池ケ−ス１２内の液体容量を 規定する。残りの非固 体容量は、水成電解液３２によって満たされる電池ケ−ス１２の容量に応じ、電 池ケ−ス１２内での位置を変える気体容量を規定する。水成電解液３２は、電池 ケ−ス１２の非固体容量のおよそ３／４を満たすのが望ましい。図２では、液体 レベルは点線（dashed lines）３５で示されている。 電池１４の動作中に、周囲の空気と、陰極２２、電解液３２及び陽極スクリ− ン３０とで起こる反応が、金属空気電池ケ−ス１２内に様々な気体を生成する。 その結果、電池ケ−ス１２は加圧され、極めて高い静水圧が生じることがある。 一般に、空気透過性陰極は通常極めて高い静水圧を支持することは不可能であり 、そのため、金属空気電池１４の動作にとって、余分な気体の通気が重要となる 。電池ケ−スの一部を開け、再密閉することにより電池ケ−ス内から気体を通気 することは可能であるが、電池の密閉性が損なわれる。 図３には、通気システム１０の好適実施例の分解図が示されている。電池蓋２ ４に具現されたものが示されている通気システム１０の好適実施例は、小さい気 体排出孔１６、電池ケ−ス部内の凹部３６、気体透過性・疎水性膜４０、多孔性 （porous）気体拡散器４２、及び気体透過性・疎水性膜４４より構成される。凹 部３６内では、気体透過性・疎水性膜４０が凹部３６の表面に取り付けられ、膜 ４０が気体排出孔１６を覆うようになる。凹部３６の形は円形が望ましい。複数 の気孔を有する気体拡 散器４２が気体排出孔１６を覆うよう、凹部３６内で膜４０に隣接して設けられ る。もう一方の膜４４は、凹部３６とその中に嵌入される気体拡散器４２を覆う よう、電池ケ−ス１２の内面に取り付けることができる。 膜４０は、超音波溶接技術（ultrasonic welding techniques）により溶接点 （weld points）４６で凹部３６に取り付けられるのが望ましい。超音波溶接に 適した特性を有する好適な膜は、Ｃｅｌｇａｒｄ４５９９という商標で売られて いるポリプロピレン膜であり、ノ−スカロライナ州シャ−ロットのＨｏｅｃｈｅ ｔ Ｃｅｌａｎｅｓｅ社から入手することができる。膜は９０°の湿潤角（wett ing angle）を有するのが望ましい。９０°の湿潤角であれば、より小さな湿潤 角の場合に比べ液体が容易に玉になる。膜上における玉化（beading）により、 電池内で生成された気体の膜通過が可能となる。液体が膜上で玉にならない場合 、液体層が膜上に形成され、電池からの気体排出が妨げられてしまう。膜４４に は、前記製造者からのＣｅｌｇａｒｄ２４００等のポリプロピレン材を使用でき る。 多孔性拡散器４２は、溶接点４７で電池ケ−ス１２の内面に同様に超音波溶接 される膜４４により凹部３６内に保持されることができる。また、膜４４により 凹部３６内に保持される代わりに、多孔性拡散器４２は超音波溶接技術により凹 部３６に取り付けられることもできる。本発明での利用に適した気体拡散器は、 ポリプロピレン 製であり、Ｐｏｒｅｘという商標でジョ−ジア州フェアバ−ンのＰｏｒｅｘ社よ り入手できる。膜４０，４４及び気体拡散器４２は、当業者に知られた他の溶接 技術により凹部内に保持又は取り付け可能であり、あるいは当業者に知られた接 着剤（adhesives）、接合材（bonding materials）、クランプ（clamps）、ファ スナ−（fasteners）等により保持可能であることは言うまでもない。 本発明による通気システム１０は、二重の機能を有している。すなわち、電池 ケ−ス１２から余分な気体の排出すること、及び、汚染物の電池内への侵入を防 ぎ、気体排出中に電池１４内に電解液が保持されるようケ−ス１２の密閉性の維 持することである。この目的は、各通気孔において排出孔領域に対する気体収集 領域の比率を比較的大きくすることによって促進される。凹部を利用する本発明 の実施例では、拡散器なしの膜により規定されうる気体収集領域を提供する。凹 部内で拡散器が使用される場合、凹部を設けた結果、薄くなった電池蓋の部分は 拡散器の使用により構造的に支持又は強化されうる。本発明の実施例における重 要な点は、通気システム１０が疎水性材を使用してケ−ス１４の密閉性を維持し ていることである。 電池１４の電気化学反応中に、水素が放出され、電池１４内で加圧される。電 池１４の動作中生成される水素を排出するのは望ましいことだが、生成される水 蒸気を通気するのは電池１４が枯渇（dry out）してしまうので 望ましくない。気体透過性・疎水性膜４４は、水素ガスは透過させるが、水蒸気 の電池１４からの排出は実質上妨ぐ。気体透過性・疎水性膜４４を通過するどの ような少量の水蒸気に対しても、更に気体拡散器が、そのような水蒸気が電池１ ４から移動するのを妨げる。気体拡散器４２の気孔の径は、１〜２０ミクロンの 範囲が望ましい。表面領域の大きい気体拡散器４２を使用することにより、大き な気体収集領域が得られ、これによりまた水蒸気の通過妨害距離が大きくなり、 それにより気体透過性・疎水性膜４０，４４のみの場合よりも電池内に保持され る水蒸気の量が増加する。凹部３６内に位置し、じかに気体排出孔１６５を覆う 気体透過性・疎水性膜４０は、電解液の電池１４からの漏れを防ぐ更なる手段と なると共に、大気から水分、汚染物が電池１４へ侵入するのを防ぐ障壁となる。 電池内からの電解液又は水分が電池１４から排出されるのを防ぐことは望まし いことであるが、大気から余分な量の水蒸気又は二酸化炭素が気体排出孔１６を 通って電池ケ−ス１２に侵入しないようにすることも重要である。二酸化炭素が 望ましくないのは、電池内の電解液を中和するからである。気体排出孔１６は、 大気と連通できるようケ−ス１２の外面から凹部３６へ伸びている。気体排出孔 １６は大気と常に接しており、水蒸気圧及び大気含有物は容易には制御できない ため、通気システム１０では、大気と公然と連通する気体排出孔の潜在的悪 影響を抑制する機構を設ける。小さいサイズの排出孔１６と疎水性膜４０，４４ により、前記のように余分な水分が電池ケ−ス１２から排出されるのを防ぐのと 同様な方法にて、余分な水分及び二酸化炭素が電池１４へ侵入するのを防ぐ。余 分な水蒸気が電池ケ−ス１２に侵入した場合は、金属空気電池１４は氾濫のため 不良となる。 疎水性膜４０，４４によりもたらされる保護に加え、気体排出孔１６の断面積 （cross-sectional area）は凹部３６の断面積よりも小さくなっている。さらに 、気体排出孔１６は、大気からの二酸化炭素の摂取並びに水蒸気の拡散を最小限 にするよう極めて小さく形成するのが望ましい。気体排出孔はおよそ０．０００ ８平方インチが望ましいが、０．０００３〜０．００８の範囲内になりえ、凹部 ３６の幾何学的中心に位置するのが望ましい。凹部３６の断面領域は、およそ０ ．２平方インチの円形が望ましい。電池内の気体は、比較的大きな領域から凹部 ３６内に集まり、次に小さな排出孔１６を通り排出され得る。当業者に理解され る通り、気体排出孔１６のサイズは、大気汚染物に対する電池構成要素の感度に 応じ変わりうることは言うまでもない。このように、本発明の好適実施例による 通気システム１０では、一つのシステム内に多重機構（multiple mechanisms） を設け、電池１４内で最適な動作状態を維持し、その一方で電池１４内で生成さ れる気体を排出する。 もう一度、図１を参照にすると、本発明による通気シ ステムの好適実施例の平面図が示されている。気体排出孔１６は、電池蓋２４に 沿って所定間隔で示されている。ケ−スは、ケ−スの表面上に位置する気体排出 孔が上向きになる初期水平位置を採りうる。電解液３２は電池ケ−ス１２を部分 的に満たすため、気体排出孔１６は、電解液が気体排出孔１６の一個を覆うよう 電池ケ−ス１２が向き付けられ又は位置付けされる場合に、別の気体排出孔１６ が電池ケ−ス１２内の気体容量と自由に連通されるように一定間隔で配置されて いるのが望ましい。すなわち、気体蒸気は電解液３２より上に昇るので、水平位 置から、少なくとも９０°までの電池ケ−ス１２の方向位置に対して、少なくと も一個の気体排出孔１６が電解液流体量の最大流体レベル以上となるよう、少な くとも一個の気体排出孔１６が気体容量と連通する位置に設置される。図４，５ は、異なる向きにある電池１４を示す。 電池ケ−ス１２の形に応じ、気体排出孔１６の位置は、所定量の電解液３２に 対し変わり得る。気体排出孔１６は、図１に示すように対角線上に揃えるのが望 ましいが、電池ケ−ス１２の端又は角近くに配置しても良い。気体排出孔１６の 数及び位置は、電池ケ−ス１２内で使われる電解液の量並びに電池ケ−ス１２の 形及び含有物に応じて変わりうることは言うまでもない。また、気体排出孔１６ の数は、気体排出孔１６の断面積に従って変わりうる。気体排出孔１６の断面積 が減少すると、電池ケ− ス１２内で生成される所定量の気体を排出するのに気体排出孔１６の数を増やす 必要がある。 図１３に示すように、凹部３６内において膜４０，４４の間に拡散器部材４２ が設置されない場合、ケ−ス蓋２４と一体に形成される複数のポスト４５が設置 されうる。ポスト４５は、電池内の電解液の圧力に対し膜４４を支持するよう伸 びる。ポスト４５は凹部３６内に配置され、気体の排出孔１６への流れは妨げら れず、膜４４のあまりに多くの表面領域をふさぎもしない。 図６において、本発明の代替実施例が示されている。同図で示す通気システム ４８は、気体排出孔１６、凹部３６、凹部３６内に位置する一つの気体透過性・ 疎水性膜４０、前述した拡散器４２を保持する方法により凹部３６内に取り付け られる多孔性気体拡散器４２より構成される。 図７において、別の実施例の通気システム４９が示され、大気と凹部３６間を 連通させる気体排出孔１６、凹部３６内に位置する気体拡散器４２、及び電池ケ −ス１２の内面に取り付けられ、気体排出孔４２と凹部３２を覆う気体透過性・ 疎水性膜４４より構成される。 図８において、別の実施例の凹部３６なし通気システム５１が示されている。 図６では、気体排出孔１６が、電池ケ−ス１２の外面からその内面へ伸びて、電 池ケ−ス１２の内面に取り付けられ、気体排出孔１６を覆う気体透過性・疎水性 膜４０と連通している。多孔性気体拡 散器４２は、気体排出孔１６を覆うよう気体透過性・疎水性膜４０に隣接して配 置されている。別の気体透過性・疎水性膜４４は、図示するように気体拡散器４ ２を覆うように電池ケ−ス１２の内面に取り付けることができる。 図６〜８及び１３に示す実施例は、前述のように、気体透過性・疎水性膜、気 体排出孔、凹部、拡散器材、電池ケ−ス部の様々な組合せ、構造を使って、同様 な電池通気制御機構を提供している。任意の所定構造に対する湿気制御は、通気 システム１０の部分として使われている様々な構成要素の組合せ、数又は大きさ に応じて変わる。説明された実施例は、例示としてあげられており、多くの変形 が、当業者に容易に認識され、本発明の範囲内に入りうる。 図９ａにおいて、本発明による別の実施例の通気システム５２が示されている 。同図では、開口部５０が電池ケ−ス１２内に規定され、電池ケ−ス１２の外面 を通りその内面へ伸びている。気体拡散器４２は、拡散器周辺面５８により接続 される拡散器外面５４と拡散器内面５６とを有し、拡散器４２の容量を規定して いる。拡散器４２は、拡散器外面５４が大気と接するよう開口部５０を埋める位 置に設置できる。気体透過性・疎水性膜４０は、拡散器周辺面５８と拡散器内面 ５６を覆い、電池１４の平衡蒸気圧の維持を助ける。拡散器４２は、拡散器外面 ５４が実質的に電池蓋２４と平行、又は実質的に電 池蓋２４と同じ平面内になって開口部５０を埋めるよう、開口部５０内に固着さ れる。それにより、拡散器４２は、電池ケ−ス１２の完全な一部となるよう開口 部５０を包む。図９ｂは、図９に示す実施例の組み立て図である。 図１０ａにおいて示される、別の実施例の通気システム５９は、図９で示す通 気システムと同様の構成を有している。図１０ａに示す通気システム５９が図９ の通気システムと異なっているのは、気体透過性・疎水性膜が、図９で示すよう に気体拡散器４２の内面５６ではなく、気体拡散器４２の外面５４を覆うという 点である。図１０ｂは、図１０ａに示した実施例の組立図である。図１１ａにお いて、通気システム６１は、拡散器４２の全表面が気体透過性・疎水性膜４０に より覆われることを除いては、図９及び図１０で示した実施例と同様の構成を有 する。図１１ｂは、図１１ａで示した実施例の組立図である。図９，１０及び１ １の各実施例において、拡散器は、矢印６０が示す方向へ開口部内に押しこまれ ることにより、開口部５０内に安着又は嵌め込まれる。図１２は、図９〜１１で 示した通気システム５８，５９又は６１の実施例の何れかの平面図である。前述 のように、実施例は、対角線上に配置された通気孔を示している。 図９〜１１に示した実施例は、前述のように、気体透過性・疎水性膜、開口部 、拡散器材、電池ケ−ス部の色々な組合せ、構造を利用し、同様な電池通気制御 機構を提供している。しかし、図９〜１１に示した実施例は、 図２，３及び６〜８に示した実施例より、多くの二酸化炭素が電池内へ侵入する のを許す。任意の所定構造に対する湿気制御は、通気システム１０部分として使 われる様々な構成要素の組合せ、数、大きさに応じて変わる。説明された実施例 は、例示としてあげられており、多くの変形が、当業者に容易に認識され、本発 明の範囲内に入りうる。 本発明と対照的に、開閉して電池からの気体を排出する機構は、電池から電解 液の流出又は二酸化炭素等汚染物の電池内への侵入を許しうる。電池の平衡蒸気 圧も、機械装置の開放時間の長さ及び大気の相対湿度に応じ変わりうる。このよ うな過程中に電池に侵入する周囲の空気が原因で、金属空気電池が不良となりう る。周囲の空気の平衡蒸気圧が高い場合は、電池は氾濫のため不良となりうる。 周囲の空気の平衡蒸気圧が低い場合は、枯渇と呼ばれる状態のため不良となるこ とがある。気体排出中の電池密閉性の最適制御により、周囲の空気又は電解液漏 れによる不良又は性能低下がよりうまく制御できる。本発明の通気システムは、 前述のような過度の周囲の空気量への露出の影響を最小限にしながら、電池によ り生成される気体を排出する。 図２を再び参照すると、電極導線３３は、陰極２２に取り付けられ、そこから ケ−ス本体１８の周辺側壁２１に沿って上方に伸びて、ケ−ス本体１８とケ−ス 蓋２４間の継ぎ目３４を通って嵌入される。本発明の電極導線 ３３の配置は、電池の電極がケ−ス１２の継ぎ目３４から色々な距離で配置され る電池構造において、密閉されたケ−スを提供するという利点がある。 プラスチック電池ケ−ス（plastic battery cases）で、しばしば困難な製造 上の問題となるのは、ケ−ス内の孔を通過する際に電極の回りに耐漏れ密閉を提 供するように、電池ケ−ス内の開口部を通し電極接触部を伸ばすことである。本 発明は、継ぎ目３４が形成される２つのケ−ス部の間の面から一定距離ずらされ る電極用の電極導線を提供する。本発明の陰極導線３３回りの密閉（seal）は、 耐漏れ構造（leak proof）となっており製造も簡単である。電極導線は、針金メ ッシュ又は穿孔タブ（perforated tab）等の導電性材で形成される。導電性陰極 電流コレクタ・スクリ−ン（conductive cathode current collector screen） を一体型に延長したものであっても良い。電極導線が電極３２の面においてケ− スから直接出ていけるよう開口部を有するバッテリ−電池を収容するプラスチッ ク・ケ−ス１２を提供する代わりに、電極導線３３が電極２２から伸ばされ、継 ぎ目３４を通過する。電極導線３３はまず、電極２２に取り付けられるか又は一 体に形成される。次に、導線は電池側壁２１に沿って伸ばされ、継ぎ目３４で折 り曲げられ、ケ−スから出される。ケ−ス２１のプラスチック蓋２４はケ−スの 下部１８に溶接され、加熱されたプラスチックが電極導線の穿孔穴（perforated holes）を通って突出する。プ ラスチックが冷えると、金属の回りで収縮し、漏れに対する耐性が高い射出成形 型の金属−プラスチック密閉が生ずる。前述のように陰極導線３３を密閉及び構 成することにより、電極導線３３の回りの耐漏れ密閉の製造が行われる。 前記説明は本発明の好適実施例にのみ関連するものであり、以下の請求の範囲 で規定される本発明の範囲を越えることなく多くの変更が可能である。

【手続補正書】 【提出日】１９９６年６月５日 【補正内容】 請求の範囲 １．内部面及び外部面並びに気体排出孔を有するケ−スに収容され、陽極及び陰 極を有し、その間に分離手段が位置する電気化学電池からなる装置において、 前記電気化学電池は、陽極及び空気陰極を有する金属空気電池であり、 前記分離手段は、前記ケ−ス・ハウジングを分離し、かつ、効果的に前記分離 手段の陽極側から前記空気陰極への気体経路をブロックし、 前記気体排出孔は、前記分離手段の陽極側の前記ケ−スの内部面上に規定され る凹部と連通し、該凹部は、気体収集領域を規定するため、前記ケ−スの外部面 に向かって伸び、 また、前記気体排出孔は、外気と連通し、前記凹部の断面積より小さい断面積 を有し、前記分離手段の陽極側の前記ケ−スの外部面から前記凹部へ伸びている ことを特徴とする装置。 ２．前記凹部を覆い、それにより前記気体収集領域の境界を規定するため、前記 ケ−スの前記内部面に取り付けられる気体透過性・疎水性膜を更に有することを 特徴とする請求項１に記載の装置。 ３．複数の気孔を有し、前記気体収集領域内に位置されて前記気体排出孔を覆い 、前記凹部内に保持される、気体拡散手段を更に有することを特徴とする請求項 １に記 載の装置。 ４．前記気体拡散手段は、前記凹部内に位置して、前記ケ−スに対し構造的支持 を提供することを特徴とする請求項３に記載の装置。 ５．前記気体拡散手段の気孔の径がおよそ１〜２０ミクロンの範囲内であること を特徴とする請求項３に記載の装置。 ６．前記気体排出孔を覆い、前記気体拡散手段と前記気体排出孔の間に位置する 第２の気体透過性・疎水性膜を更に有することを特徴とする請求項３に記載の装 置。 ７．前記凹部が幾何学的中心を有し、前記気体排出孔が前記凹部の幾何学的中心 に位置されることを特徴とする請求項１に記載の装置。 ８．前記凹部の外周が円形に形成されることを特徴とする請求項７に記載の装置 。 ９．前記凹部の断面積がおよそ０．４平方インチであることを特徴とする請求項 １に記載の装置。 １０．前記気体排出孔の断面積がおよそ０．０００３〜０．００８平方インチの 範囲内であることを特徴とする請求項１又は請求項９に記載の装置。 １１．前記気体排出孔の大きさが、大気から余分な二酸化炭素の摂取を防ぐため 十分小さいことを特徴とする請求項１に記載の装置。 １２．前記気体排出孔の大きさが、前記電池からの余分な液体損失を防ぐため十 分小さいことを特徴とする請求 項１に記載の装置。 １３．前記気体収集領域が、前記ケ−スの前記内部面から内側に突出され、 前記膜を支持する気体透過性構造を更に含む ことを特徴とする請求項２に記載の装置。 １４．内部面及び外部面を有し、ある容量を規定し、電気化学電池を収容するケ −ス内から気体を排出するシステムにおいて、 前記ケ−スの容量を部分的に満たし、それにより前記ケ−ス内の流体容量と気 体容量を規定する電解液と、 大気と連通し、前記気体容量から気体を排出するため前記ケ−スの外部から前 記ケ−スの内部へ規定される複数の気体排出孔とから構成され、 前記ケ−スが、前記ケ−スの面上に位置される前記気体排出孔が上向きとなる 位置により定義される初期水平位置を有し、 前記ケ−スが、前記水平位置から少なくとも９０°の鉛直方向までのいかなる 向き状態にあっても、前記気体排出孔の少なくとも一個が前記流体容量の最大流 体レベルの上に位置されるよう前記排出孔が一定間隔をおいて配置され、少なく とも前記気体排出孔の前記一個が前記気体容量と連通するようにし、 前記気体排出孔のそれぞれが前記ケ−スに取り付けられた気体透過性・疎水性 膜により覆われることを特徴とするシステム。 １５．前記ケ−スが、共に密閉されて閉じた電池ケ−スを規定する複数のケ−ス 部より構成され、 前記少なくとも一個の前記気体排出孔が、前記ケ−ス部の少なくとも一つを通 って伸びることを特徴とする請求項１４に記載の装置。 １６．前記複数の気体排出孔がそれぞれ同じケ−ス部を通って伸びることを特徴 とする請求項１５に記載の装置。 １７．前記ケ−ス部の少なくとも一つの外周が多角形に形成されることを特徴と する請求項１６に記載の装置。 １８．前記複数の気体排出孔が、前記外周の一角から前記外周の反対側の対称角 まで対角線上に揃えられることを特徴とする請求項１７に記載の装置。 １９．前記気体排出孔が、前記外周の一角から前記外周の相対する反対側まで並 べられたことを特徴とする請求項１７に記載の装置。 ２０．複数の前記気体排出孔が前記外周の角近くに配置されることを特徴とする 請求項１７に記載の装置。 ２１．前記気体排出孔の少なくとも一個が、前記ケ−ス部の一つの中央部に位置 付けられることを特徴とする請求項１５又は請求項２０に記載の装置。 ２２．ケ−スを具備する金属空気電池において、 前記ケ−スが、 底面を規定する空気陰極及び該空気陰極から上方に伸びる周辺側壁とを含むケ −ス本体と、 前記ケ−ス本体を覆い、前記周辺側壁の上縁とあわさ るケ−ス蓋と、 前記空気陰極に取り付けられ、前記側壁の内部面に沿って上方に伸び、前記ケ −ス本体と前記ケ−ス蓋の交差部で前記ケ−スを出る電極導線とから構成され、 前記ケ−ス蓋が、前記電極導線の回りに耐液体密閉を形成するよう前記ケ−ス 本体に溶接される ことを特徴とする金属空気電池。 ２３．前記電極導線が、前記ケ−スから出る位置において多孔性であり、溶接さ れる時、前記ケ−スの材質が前記導線の開口部を通過することを特徴とする請求 項２２に記載の金属空気電池。 ２４．二つの部分を有し、該部分の一方が蓋を規定し、他方が金属空気電池を包 含するため側壁を有するプラスチックケ−ス内に収容される金属空気電池の穿孔 金属電極導線の回りを耐漏れ密閉する方法において、 前記電極導線を、前記電極から前記他方の部分の側壁に沿って該側壁の頂部へ 伸ばし、 前記電極導線を、前記側壁の前記頂部を横切って折り曲げ、 前記プラスチックケ−スの前記蓋を前記他方の部分に、前記他方の部分の側壁 頂部端で溶接し、前記ケ−スの部分が接続するところに形成される継ぎ目で、前 記電極導線の回りにプラスチック−金属密閉が形成されるようにする ことからなることを特徴とする方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．陽極及び陰極を有し、その間に分離手段が位置する電気化学電池を収容す るケ−ス内から気体を排出するシステムにおいて、 内部面と外部面を有する前記ケ−スが、 前記分離手段の陽極側の前記ケ−スの内部面に規定され、気体収集領域を規定 するため前記ケ−スの外部面の方に伸びる、少なくとも一つの凹部と、 大気と連通し、前記凹部の断面領域よりも小さい断面領域を有し、前記ケ−ス の外部面から前記凹部へ伸びる、少なくとも一個の気体排出孔と から構成されることを特徴とするシステム。 ２．前記凹部を覆い、それにより前記気体収集領域の境界を規定するため、前 記ケ−スの前記内部面に取り付けられる気体透過性・疎水性膜を更に有すること を特徴とする請求項１に記載の装置。 ３．複数の気孔を有し、前記気体排出孔を覆う前記気体収集領域内に位置され 、前記凹部内に保持される、気体拡散手段を更に有することを特徴とする請求項 １に記載の装置。 ４．前記気体拡散手段は、前記凹部内に位置し、前記ケ−スに対し構造的支持 を提供することを特徴とする請求項３に記載の装置。 ５．前記気体拡散手段の気孔の径がおよそ１〜２０ミ クロンの範囲内であることを特徴とする請求項３に記載の装置。 ６．前記気体排出孔を覆い、前記気体拡散手段と前記気体排出孔の間に位置す る第２の気体透過性・疎水性膜を更に有することを特徴とする請求項３に記載の 装置。 ７．前記凹部が幾何学的中心を有し、前記気体排出孔が前記凹部の幾何学的中 心に位置されることを特徴とする請求項１に記載の装置。 ８．前記凹部の外周が円形に形成されることを特徴とする請求項７に記載の装 置。 ９．前記凹部の断面領域がおよそ０．４平方インチであることを特徴とする請 求項１に記載の装置。 １０．前記気体排出孔の断面領域がおよそ０．０００３〜０．００８平方イン チの範囲内であることを特徴とする請求項９に記載の装置。 １１．前記気体排出孔の大きさが、大気から余分な二酸化炭素の摂取を防ぐた め十分小さいことを特徴とする請求項１に記載の装置。 １２．前記排出孔の前記大きさが、前記電池からの余分な液体損失を防ぐため 十分小さいことを特徴とする請求項１に記載の装置。 １３．前記気体排出孔の前記断面領域が、およそ０．０００３〜０．００８平 方インチの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の装置。 １４．陽極と陰極を有し、その間に分離手段が位置す る電気化学電池を収容するケ−ス内から気体を排出するシステムにおいて、 内部面及び外部面を有する前記ケ−スが、 分離手段の陽極側の前記ケ−スの内部面に規定され、気体収集領域を規定する ため前記ケ−スの外部面に向かって伸びる、少なくとも一個の凹部と、 大気と連通し、前記凹部の断面積より小さい断面積を有し、前記ケ−スの外部 面から前記凹部へ伸びる、少なくとも一個の気体排出孔と、 前記ケ−スの前記凹部内の面に取り付けられ、前記気体排出孔を覆う気体透過 性・疎水性膜と から構成されることを特徴とするシステム。 １５．複数の気孔を有し、前記気体収集領域内に位置され、前記気体排出孔を 覆い、前記凹部に取り付けられる気体拡散手段を更に有することを特徴とする請 求項１４に記載の装置。 １６．前記気体拡散手段の前記気孔の径がおよそ１〜２０ミクロンの範囲内で あることを特徴とする請求項１５に記載の装置。 １７．前記気体排出孔が前記凹部の幾何学的中心に位置されることを特徴とす る請求項１４に記載の装置。 １８．前記凹部の外周が円形に形成されることを特徴とする請求項１４に記載 の装置。 １９．前記凹部の前記断面積がおよそ０．４平方インチであることを特徴とす る請求項１４に記載の装置。 ２０．前記気体排出孔の前記大きさが、大気からの余分な二酸化炭素の摂取を 防ぐため十分小さいことを特徴とする請求項１４に記載の装置。 ２１．前記排出孔が電池からの余分な水分損失を防ぐよう大きさ決定がなされ ることを特徴とする請求項１４に記載の装置。 ２２．前記気体排出孔の前記断面積がおよそ０．０００３〜０．００８平方イ ンチの範囲内であることを特徴とする請求項１４に記載の装置。 ２３．陽極と陰極を有し、その間に分離手段が位置する電気化学電池を収容す るケ−ス内から気体を排出するシステムにおいて、 内部面及び外部面を有する前記ケ−スが、 前記ケ−スの外部から前記ケ−スの内部へ前記分離手段の陽極側に規定され、 大気からの余分な二酸化炭素の摂取を防ぎ、前記電池からの余分な水分損失を防 ぐため十分小さい、少なくとも一個の気体排出孔と、 複数の気孔を有し、前記ケ−スの内部面に沿って取り付けられ、前記気体排出 孔を覆う少なくとも一個の気体拡散手段と から構成されることを特徴とするシステム。 ２４．前記気体排出孔の断面積がおよそ０．０００３〜０．００８平方インチ の範囲内にあることを特徴とする請求項２３に記載の装置。 ２５．前記気体拡散手段の前記気孔の径がおよそ１〜 ２０ミクロンの範囲内にあることを特徴とする請求項２４に記載の装置。 ２６．前記気体拡散手段を覆い、それにより気体収集領域の境界を規定するた め、前記ケ−スの内部面に取り付けられた気体透過性・疎水性膜を更に有するこ とを特徴とする請求項２３記載の装置。 ２７．前記気体拡散手段と前記ケ−スの前記内部面との間に位置される第２の 気体透過性・疎水性膜を更に有することを特徴とする請求項２６に記載の装置。 ２８．前記気体排出孔が前記気体拡散手段の幾何学的中心に位置されることを 特徴とする請求項２７に記載の装置。 ２９．前記気体拡散手段の外周が円形に形成されることを特徴とする請求項２ ７に記載の装置。 ３０．陽極と陰極を有し、その間に分離手段が位置する電気化学電池を収容す るケ−ス内から気体を排出するシステムにおいて、 内部面及び外部面を有する前記ケ−スが、 前記ケ−ス内に規定され、前記ケ−スの外部面を通り前記ケ−スの内部面へ分 離手段の陽極側を伸びる開口部と、 複数の気孔を有し、拡散手段外部面、拡散手段内部面、及びその間に拡散手段 周辺面を有し、前記拡散手段外部面を外向きにして前記開口部を埋めるよう位置 付けされる気体拡散手段と から構成されることを特徴とするシステム。 ３１．前記ケ−ス内の湿度の維持を助けるため前記拡散手段内部面を覆う気体 透過性・疎水性膜を更に有することを特徴とする請求項３０に記載の装置。 ３２．前記膜が、前記電池の湿度の維持を助けるため、前記拡散手段周辺面と 前記拡散手段内部面とを覆うことを特徴とする請求項３１に記載の装置。 ３３．前記拡散手段外部面を覆う気体透過性・疎水性膜を更に有することを特 徴とする請求項３０に記載の装置。 ３４．前記膜が、前記拡散手段周辺面と前記拡散手段外部面とを覆うことを特 徴とする請求項３３に記載の装置。 ３５．前記気体拡散手段の前記気孔の径がおよそ１〜２０ミクロンの範囲内で あることを特徴とする請求項３４に記載の装置。 ３６．前記開口部の断面積がおよそ０．２平方インチであることを特徴とする 請求項３５に記載の装置。 ３７．電気化学電池を収容し、内部面及び外部面を有し、容量を規定するケ− ス内からの気体を排出するシステムにおいて、 前記ケ−スの容量を部分的に満たし、それにより前記ケ−ス内の流体容量と気 体容量を規定する電解液と、 大気と連通し、前記気体容量から気体を排出するため前記ケ−スの外部から前 記ケ−スの内部へ規定され、複 数の気体排出孔と から構成され、 前記ケ−スが、前記ケ−スの面上に位置される前記気体排出孔が上向きとなる 位置により定義される初期水平位置を有し、 前記排出孔が、前記ケ−スの前記水平位置から少なくとも９０°の鉛直方向ま でにあるいずれの方向位置に対しても、前記気体排出孔の少なくとも一個が前記 流体量の最大流体レベルの上に位置されるよう一定間隔をおいて配置され、少な くとも前記気体排出孔の前記一個が前記気体容量と連通するようにし、 前記気体排出孔のそれぞれが前記ケ−スに取り付けられた気体透過性・疎水性 膜により覆われることを特徴とするシステム。 ３８．前記ケ−スが、共に密閉され、それにより閉じた電池ケ−スを規定する 複数のケ−ス部より構成され、前記少なくとも一個の前記気体排出孔が、前記ケ −ス部の少なくとも一つを通って伸びることを特徴とする請求項３７に記載の装 置。 ３９．前記複数の気体排出孔がそれぞれ同じケ−ス部を通って伸びることを特 徴とする請求項３８に記載の装置。 ４０．前記ケ−ス部の少なくとも一つの外周が多角形に形成されることを特徴 とする請求項３９に記載の装置。 ４１．前記複数の気体排出孔が、前記外周の一角から 前記外周の反対側の対称角まで対角線上に揃えられることを特徴とする請求項４ ０に記載の装置。 ４２．前記気体排出孔が、前記外周の一角から前記外周の相対する反対側まで 並べられたことを特徴とする請求項４０に記載の装置。 ４３．複数の前記気体排出孔が前記外周の角近くに配置されることを特徴とす る請求項４０に記載の装置。 ４４．前記気体排出孔の少なくとも一個が、前記ケ−ス部の一つの中央部に位 置付けられることを特徴とする請求項４３に記載の装置。 ４５．前記気体排出孔の少なくとも一個が、前記一つのケ−ス部の中央部に位 置付けられることを特徴とする請求項３８に記載の装置。 ４６．ケ−スを具備する金属空気電池において、 前記ケ−スが、 その底面を規定する空気陰極及び該空気陰極から上方に伸びる周辺側壁とを含 むケ−ス本体と、 前記ケ−ス本体を覆い、前記周辺側壁の上部とあわさるケ−ス蓋と、 前記空気陰極に取り付けられ、前記側壁の内部面に沿って上方に伸び、次に前 記ケ−ス本体と前記ケ−ス蓋の交差で前記ケ−スを出る電極導線と から構成され、 前記ケ−ス蓋が、前記電極導線の回りに耐液体密閉を形成するよう前記ケ−ス 本体に溶接される ことを特徴とする金属空気電池。 ４７．前記電極導線が、前記ケ−スから出る位置において多孔性であり、溶接 される時、前記ケ−スの材質が前記導線内の開口部を通過することを特徴とする 請求項４６に記載の金属空気電池。 ４８．二つの部分を有し、該部分の一方が蓋を規定し、他方が前記金属空気電 池を包含するため側壁を有するプラスチックケ−ス内に収容される金属空気電池 の穿孔金属電極導線の回りを耐漏れ密閉を行う方法において、 前記電極導線を、前記電極から前記他方の部分の側壁に沿って該側壁の頂上へ 伸ばし、 前記電極導線を、前記側壁の頂部を横切って折り曲げ、 前記プラスチックケ−スの前記蓋を前記他方の部分に、前記他方の部分の側壁 頂上端で溶接し、前記ケ−スの部分が接続するところに形成される継ぎ目で、前 記電極導線の回りにプラスチック−金属密閉が形成されるようにする ことから構成されることを特徴とする方法。 ４９．前記気体収集領域が、前記ケ−スの前記内部面から内側に突出し、前記 膜を支持する気体透過性構造を更に有することを特徴とする請求項２に記載の装 置。 ５０．前記気体収集領域が、前記ケ−スの前記内部面から内側に突出すること を特徴とする請求項２６に記載の装置。 ５１．陽極と陰極を有し、その間に分離手段が位置す る再充電可能電気化学金属空気電池を収容するケ−ス内から気体を排出するシス テムにおいて、 内部面及び外部面を有する前記ケ−スが 前記分離手段の陽極側の前記ケ−スの内部面に規定され、気体収集領域を規定 するため前記ケ−スの外部面方向に伸びる、少なくとも一つの凹部と、 大気と連通し、前記凹部の断面積より小さい断面積を有し、前記ケ−スの外部 面から前記凹部へ伸びる少なくとも一個の気体排出孔と から構成されることを特徴とするシステム。 ５２．陽極と陰極を有し、その間に分離手段が位置する再充電可能電気化学金 属空気電池を収容するケ−ス内から気体を排出するシステムにおいて、 内部面及び外部面を有する前記ケ−スが、 前記ケ−スの外部から前記ケ−スの内部へ前記分離手段の陽極側に規定され、 大気からの余分な二酸化炭素の摂取を防ぎ、前記電池からの余分な水分損失を防 ぐため十分小さい、少なくとも一個の気体排出孔と、 複数の気孔を有し、前記ケ−スの内部面に沿って取り付けられ、前記気体排出 孔を覆う少なくとも一個の気体拡散手段と から構成されることを特徴とするシステム。