JP6129441B2

JP6129441B2 - 医療機器用バッテリアッセンブリ及び医療機器ユニット

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Description

この発明は、全固体電池を用いる医療機器用バッテリアッセンブリ及び医療機器ユニットに関する。

例えば特開２０１０−１１８１５９号公報に開示されているように、電解質が液体ではなく固体の全固体電池と称されるものが知られている。

例えば全固体電池が取り付けられた状態の処置具などの医療機器ユニットは、滅菌パックに封入されて手術室内に運搬される。補助者は滅菌パックを開封して、例えば術者が滅菌パック内の医療機器ユニットの滅菌状態を維持しながら滅菌された作業台にその医療機器ユニットを載置する。又は、補助者が滅菌パックを開封して、その医療機器の滅菌状態を維持しながら滅菌された作業台にその医療機器ユニットを落下させる。このように、作業台等に医療機器ユニットが置かれるとき、全固体電池は電解質が固体のため、大きな衝撃が加えられると、割れ等の破損が生じるおそれがある。このため、処置具などの医療機器ユニットのケーシングに衝撃が加えられて全固体電池に衝撃が伝達されても割れ等の破損が生じるのを抑制する必要がある。

この発明は、ケーシングに衝撃が加えられたとしても、全固体電池に割れ等の破損が生じるのを抑制可能な医療機器用バッテリアッセンブリ及び医療機器ユニットを提供することを目的とする。

この発明の一態様に係る、術者が手で把持して操作可能な医療機器に用いられる医療機器用バッテリアッセンブリは、基板と、前記基板に対して積層された正極層と固体電解質層と負極層とを備え、電気エネルギを発生する第１積層体ユニットと、前記第１積層体ユニットを収納する内面が形成されたケーシングと、前記第１積層体ユニットが備える複数の表面のうち表面積が最も大きい表面が前記内面から離間するように、前記基板の縁部を支持する支持部とを有する。

図１は第１実施形態に係る医療機器ユニットを示す概略図である。図２は第１実施形態に係る医療機器ユニットのバッテリアッセンブリのバッテリの構造を示す概略的な斜視図である。図３Ａは第１実施形態に係る医療機器ユニットのバッテリアッセンブリの図３Ｃ中の３Ａ−３Ａ線に沿う概略的な縦断面図である。図３Ｂは第１実施形態に係る医療機器ユニットのバッテリアッセンブリの図３Ａ中の３Ｂ−３Ｂ線に沿う概略的な断面図である。図３Ｃは第１実施形態に係る医療機器ユニットのバッテリアッセンブリの図３Ａ中の３Ｃ−３Ｃ線に沿う概略的な縦断面図である。図４Ａは第２実施形態に係る医療機器ユニットのバッテリアッセンブリの図４Ｃ中の４Ａ−４Ａ線に沿う概略的な縦断面図である。図４Ｂは第２実施形態に係る医療機器ユニットのバッテリアッセンブリの図４Ａ中の４Ｂ−４Ｂ線に沿う概略的な断面図である。図４Ｃは第２実施形態に係る医療機器ユニットのバッテリアッセンブリの図４Ａ中の４Ｃ−４Ｃ線に沿う概略的な縦断面図である。図５は第３実施形態に係る医療機器ユニットのバッテリアッセンブリを示す概略的な斜視図である。図６は第４実施形態に係る医療機器ユニットのバッテリアッセンブリのバッテリの構造を示す概略的な斜視図である。図７は第５実施形態に係る医療機器ユニットのバッテリアッセンブリを示す概略的な断面図である。図８は第６実施形態に係る医療機器ユニットのバッテリアッセンブリの概略的な縦断面図である。

以下、図面を参照しながらこの発明を実施するための形態について説明する。
第１実施形態について、図１から図３Ｃを用いて説明する。

図１に示すように、医療機器ユニット１０は、医療機器本体１２と、医療機器用バッテリアッセンブリ１４とを有する。なお、バッテリアッセンブリ１４は、例えばコードレスの超音波処置具、高周波処置具あるいは内視鏡など、電気エネルギを適宜のエネルギに変換して処置を行う適宜の医療機器本体１２に用いられる。また、医療機器本体１２はコードレスの機器に限定されず、バッテリアッセンブリ１４がバックアップ電源として使用されても良い。

この実施形態に係る医療機器本体１２は、医療機器ハウジング２２と、ハウジング２２に設けられたエネルギ変換部２４と、ハウジング２２に設けられたエンドエフェクタ２６とを有する。エネルギ変換部２４はハウジング２２に固定されていても良いし、ハウジング２２に対して着脱可能であることも好適である。ハウジング２２は術者が例えば右手などの片手で把持して操作可能である。例えばハウジング２２に設けられたスイッチ２８を術者がハウジング２２を把持した手で操作することにより、バッテリアッセンブリ１４から発生する電気エネルギをエネルギ変換部２４で適宜のエネルギに変換する。エネルギ変換部２４で変換されたエネルギは、エンドエフェクタ２６に伝達されてエンドエフェクタ２６で適宜の処置を行う。なお、スイッチ２８は、医療機器本体１２にバッテリアッセンブリ１４が取り付けられた状態で後述するコントローラ３２に電気的に接続される。

医療機器本体１２のハウジング２２には、例えばスロット２２ａが形成されている。バッテリアッセンブリ１４は、例えばハウジング２２のスロット２２ａに配設されて固定又は支持される。バッテリアッセンブリ１４の後述するケーシング３４は、医療機器ハウジング２２に一体化されていることも好適である。すなわち、医療機器本体１２に対してバッテリアッセンブリ１４が着脱可能であることも好適であるし、医療機器本体１２からバッテリアッセンブリ１４が分離できないように形成されていることも好適である。

図１から図３Ｃに示すように、バッテリアッセンブリ１４は、コントローラ３２と、ケーシング３４と、ケーシング３４内に配置される全固体電池の第１積層体ユニット３６ａ（図２参照）が内蔵されるバッテリ３６と、ケーシング３４内でバッテリ３６を支持する支持部３８（図３Ａから図３Ｃ参照）とを有する。ケーシング３４は、例えば金属材やプラスチック材により形成されている。図１に示す態様では、バッテリアッセンブリ１４がコントローラ３２を有するが、医療機器本体１２がコントローラ３２を有していても良い。図１中、コントローラ３２がバッテリアッセンブリ１４内に配設されているが、医療機器本体１２内に配設されていることも好適である。

医療機器本体１２のエネルギ変換部２４は、バッテリアッセンブリ１４から、適宜の電気的接続（例えばコンタクト１６ａ，１８ａ同士の接触給電）により電力が供給される。バッテリアッセンブリ１４が医療機器本体１２に着脱可能ではなく、固定されている場合、医療機器本体１２のエネルギ変換部２４とバッテリアッセンブリ１４とは常時電気的に接続されている。
医療機器本体１２のエネルギ変換部２４は、バッテリアッセンブリ１４から非接触給電により電力が供給されることも好ましい。非接触給電を行う場合、医療機器本体１２及びバッテリアッセンブリ１４はそれぞれ電力を送受信する公知のコイル（図示せず）を有する。非接触給電の方式として、公知の電磁界共鳴方式又は電磁誘導方式等を適宜に選択して用いることができる。
なお、コントローラ３２は、ＣＰＵ又はＡＳＩＣ等を含むプロセッサを備える。

図１に示すように、バッテリアッセンブリ１４のコントローラ３２のコンタクト１６ａ，１６ｂ（図３Ａ−図３Ｃでは図示せず）は、医療機器本体１２のコンタクト１８ａ，１８ｂにそれぞれ電気的に接続される。具体的には、バッテリアッセンブリ１４が医療機器本体１２のスロット２２ａに取り付けられたとき、エネルギ変換部２４とコントローラ３２とがコンタクト１６ａ，１８ａ同士の接触により電気的に接続される。同様に、スイッチ２８とコントローラ３２とがコンタクト１６ｂ，１８ｂの接触により電気的に接続される。このため、例えば術者がスイッチ２８を操作してコントローラ３２に信号を入力すると、コントローラ３２は、エンドエフェクタ２６に、エネルギ変換部２４で変換させた適宜のエネルギを伝達する。

コントローラ３２は、充電の際には例えばバッテリアッセンブリ１４のバッテリ３６の充電を最適化し、電気エネルギを供給する際にはエンドエフェクタ２６に供給する電気エネルギ（電力）を適宜に制御する。

図２に示すバッテリ３６の全固体電池としての第１積層体ユニット３６ａに用いられる種類には、例えばバルク型と薄膜型とが存在している。ケーシング３４内に支持されるバッテリ３６の第１積層体ユニット３６ａは、全固体電池のうち、バルク型及び薄膜型のいずれであっても良い。ここでは、第１積層体ユニット３６ａがバルク型であるものを例にして説明する。

図２に示すように、バッテリ３６の第１積層体ユニット３６ａは、正極層５２、固体電解質層５４及び負極層５６を有する。正極層５２及び負極層５６はそれぞれ図示しない集電体を含む。第１積層体ユニット３６ａは、正極層５２と、固体電解質層５４と、負極層５６とが順に積層されて積層方向Ｚを規定している。これら正極層５２、固体電解質層５４及び負極層５６の積層方向Ｚの厚さは適宜に設定される。バッテリ３６は、このように第１積層体ユニット３６ａが形成された状態で、電気エネルギを発生する。

バッテリ３６の第１積層体ユニット３６ａの正極層５２、固体電解質層５４及び負極層５６として、全固体電池に採用可能な任意の物質を用いることができる。正極層５２としては、例えば、酸化物活物質、硫化物活物質等を挙げることができる。固体電解質層５４としては、例えば、硫化物固体電解質材料、酸化物固体電解質材料、窒化物固体電解質材料等の無機固体電解質物質を挙げることができる。このため、固体電解質層５４の電解質は液体ではなく、固体である。負極層５６としては、金属イオンを吸蔵、放出できるものであれば良く、例えば、カーボン活物質、酸化物活物質及び金属活物質等を挙げることができる。

これらバッテリ３６は、全体として、例えば略直方体状に形成されている。バッテリ３６は、表面積が最も大きい１対の第１面６２（６２ａ，６２ｂ）と、第１面６２ａ，６２ｂよりも表面積が小さい、それぞれ１対の第２面６４（６４ａ，６４ｂ）及び第３面６６（６６ａ，６６ｂ）を有する。一方の第１面６２ａは集電体を含む正極層５２の表面であり、他方の第１面６２ｂは集電体を含む負極層５６の表面である。第２及び第３面６４ａ，６４ｂ，６６ａ，６６ｂは、それぞれ、正極層５２、固体電解質層５４及び負極層５６の縁部により形成される。なお、互いに直交するＸＹＺ直交座標系を採ると、第１面６２ａ，６２ｂはＸＹ平面又はその平行面として規定され、第２面６４ａ，６４ｂはＹＺ平面又はその平行面として規定され、第３面６６ａ，６６ｂはＺＸ平面又はその平行面として規定されていることが好適である。なお、第１面６２ａ，６２ｂ同士、第２面６４ａ，６４ｂ同士及び第３面６６ａ，６６ｂ同士は、それぞれ平行であることが好適であるが、平行であることに限ることはない。また、図２中、第２面６４ａ，６４ｂ及び第３面６６ａ，６６ｂは、異なる面積を有するが、第２面６４ａ，６４ｂ及び第３面６６ａ，６６ｂが略同一の面積を有することも好適である。

ここでは、バッテリ３６は、それぞれ３つの面により形成される８つの角部６８を有する。それぞれ３つの面により形成される８つの角部６８は、面同士が直交することに限ることはなく、曲面として形成されていることが好適であることはもちろんである。

このバッテリ３６は薄板状であり、衝撃の強さに依存するが、第２及び第３面（端面）６４ａ，６４ｂ，６６ａ，６６ｂのいずれかに衝撃が負荷されるよりも、第１面６２ａ，６２ｂのいずれかに衝撃が負荷されたときの方が第１積層体ユニット３６ａの固体電解質層５４が破壊され易い（割れが生じ易い）ことは、いわゆる当業者に容易に理解され得る。特に、第１面６２ａ，６２ｂのいずれかの中央付近に衝撃が負荷されたときに最も固体電解質層５４が破壊され易いことは、いわゆる当業者に容易に理解され得る。

図３Ａから図３Ｃに示すように、バッテリ３６を収納するケーシング３４は例えばボックス状に形成され、より具体的には、略直方体状に形成されている。ケーシング３４は、バッテリ３６が収納される、バッテリ３６よりも大きな内部空間を有する。ケーシング３４は、コントローラ３２が収納される第１収納部７２と、バッテリ３６が収納される第２収納部７４と、第１及び第２収納部７２，７４を分ける隔壁７６とを有する。隔壁７６は、バッテリ３６のコンタクト３７ａ，３７ｂをコントローラ３２に電気的に接続する端子７６ａ，７６ｂを含む。

ケーシング３４の第２収納部７４は、その内側にバッテリ３６を収納する壁部７８を有する。壁部７８は、第２収納部７４にバッテリ３６が収納された状態で、１対の第１面６２に対向する、互いに向かい合う第１内面８２（８２ａ，８２ｂ）と、１対の第２面６４に対向する、互いに向かい合う第２内面８４（８４ａ，８４ｂ）と、１対の第３面６６に対向する、互いに向かい合う第３内面８６（８６ａ，８６ｂ）とを有する。なお、ケーシング３４は、第１内面８２ａ，８２ｂの裏面の第１外面９２ａ，９２ｂと、第２内面８４ｂの裏面の第２外面９４ｂと、第３内面８６ａ，８６ｂの裏面の第３外面９６ａ，９６ｂとを有する。なお、ここでは、図３Ａ及び図３Ｃ中に符号９４ａで示す位置を第２外面とする。第２外面９４ａには上述したバッテリ３６のコンタクト１８ａ，１８ｂ（図１参照）が配設されている。

ケーシング３４の第２収納部７４には、バッテリ３６を支持する支持部３８が配設されている。支持部３８は例えば、撓やかに曲がり得るゴム材等の樹脂材、衝撃吸収性を有する発泡スチロール等の多孔質材やゲル材等の弾性材料、又は、ケーシング３４の壁部７８との間の距離を弾性変形により適宜に調整する図示しないコイルバネやゴム材などの弾性材料を有する素材で形成されていることが好ましい。なお、支持部３８は、電気絶縁性を有することが好ましい。また、支持部３８は適度な耐熱性を有することが好ましい。

この実施形態では、各支持部３８は、壁部７８の８つの角部８８に固定又は支持されている。支持部３８は、８つの角部８８の全部に配置されている必要はなく、バッテリ３６を支持可能であれば、１つでも良い。すなわち、支持部３８は、バッテリ３６の８つの角部６８の１つを支持していれば良い。

ここでは、支持部３８は、バッテリ３６の８つの角部６８の３つの面をそれぞれ支持しているものとする。８つのうちの１つの支持部３８は、例えば、図２中の右上の第１面６２ａ、第２面６４ｂ及び第３面６６ｂを支持している。

各支持部３８は、バッテリ３６を、ケーシング３４の壁部（内周面）７８からそれぞれ離して支持している。このため、ケーシング３４の壁部７８とバッテリ３６の外周面との間には、それぞれ隙間（空間）Ｇが形成されている。このため、ケーシング３４の第２収納部７４にバッテリ３６が収納された状態で、バッテリ３６の一方の第１面６２ａは一方の第１内面８２ａに対して近い位置であるが適宜の隙間Ｇだけ離間した状態に近接して対向し、バッテリ３６の他方の第１面６２ｂに他方の第１内面８２ｂが適宜の隙間Ｇだけ離間した状態に近接して対向する。また、バッテリ３６の一方の第２面６４ａに一方の第２内面８４ａが適宜の隙間Ｇだけ離間した状態に近接して対向し、バッテリ３６の他方の第２面６４ｂに他方の第２内面８４ｂが適宜の隙間Ｇだけ離間した状態に近接して対向する。バッテリ３６の一方の第３面６６ａに一方の第３内面８６ａが適宜の隙間Ｇだけ離間した状態に近接して対向し、バッテリ３６の他方の第３面６６ｂに他方の第３内面８６ｂが適宜の隙間Ｇだけ離間した状態に近接して対向する。

各支持部３８は極力小さく形成され、バッテリ３６の各角部６８をそれぞれ略浮遊状態に３点支持していることが好ましい。この場合、例えば図２中の右上の支持部３８を例にすると、第１面６２ａ、第２面６４ｂ及び第３面６６ｂとのそれぞれの接触面積を小さくしている。

バッテリアッセンブリ１４を落下させるなどして、ケーシング３４に衝撃が負荷されると、その衝撃はケーシング３４から支持部３８を通してバッテリ３６に伝達される。このとき、ケーシング３４とバッテリ３６との間に隙間Ｇが形成されている。また、支持部３８とバッテリ３６との間の接触面積が小さく、固体電解質層５４に衝撃が伝達され難い。

支持部３８は例えば弾性変形可能な素材で形成され、又は、弾性変形可能な素材を介してバッテリ３６を支持している。このため、バッテリアッセンブリ１４に負荷された衝撃は支持部３８で大きく減衰される。したがって、バッテリアッセンブリ１４に負荷された衝撃がケーシング３４からそのままバッテリ３６に伝達されることがなく、減衰された状態で伝達される。

支持部３８は、略浮遊状態で、例えば全ての角部（８つの角部）６８がそれぞれ適宜のガタツキをもってバッテリ３６を支持していることも好適である。この状態で、ケーシング３４に負荷された衝撃が支持部３８を通してバッテリ３６に伝達される際、支持部３８はそのガタツキにより、隙間Ｇと協働してバッテリアッセンブリ１４に負荷された衝撃を緩衝する。このため、バッテリアッセンブリ１４に負荷された衝撃がケーシング３４を通してバッテリ３６に伝達される際に、大きく減衰された状態で伝達される。すなわち、バッテリ３６に大きな衝撃が伝達されるのが防止又は抑制されている。

例えば作業台上にバッテリアッセンブリ１４を落下させると、突起物などによりケーシング３４の１対の第１外面９２ａ，９２ｂの一方に外力が負荷されることがあり得る。第１外面９２ａに衝撃が負荷されると、第１内面８２ａにその衝撃が伝達される。第１内面８２ａとバッテリ３６の第１面６２ａとの間には隙間Ｇが形成されているので、ケーシング３４の第１内面８２ａがバッテリ３６の第１面６２ａを直接押圧することが防止されている。

同様に、第２外面９４ａに衝撃が負荷されても、第２内面８４ａとバッテリ３６の第２面６４ａとの間には隙間Ｇが形成されているので、ケーシング３４の第２内面８４ａがバッテリ３６の第２面６４ａを直接押圧することが防止されている。また、第３外面９６ａに衝撃が負荷されても、第３内面８６ａとバッテリ３６の第３面６６ａとの間には隙間Ｇが形成されているので、ケーシング３４の第３内面８６ａがバッテリ３６の第３面６６ａを直接押圧することが防止されている。

バッテリアッセンブリ１４は、図１に示すように、医療機器本体１２のハウジング２２に取り付けられて医療機器ユニット１０を構成する。この医療機器ユニット１０を例えば図示しない作業台に落下させたとしても、ハウジング２２に負荷された衝撃がケーシング３４及び支持部３８を通して伝達される際、隙間Ｇと協働してケーシング３４に負荷された衝撃を緩衝する。このため、ケーシング３４に負荷された衝撃がバッテリ３６に伝達される際に、大きく減衰された状態で伝達される。すなわち、バッテリ３６に大きな衝撃が伝達されるのが防止又は抑制されている。

以上説明したように、この実施形態によれば、以下のことが言える。
弾性変形可能な素材で形成され、又は、弾性変形可能な素材を有する支持部３８により、第１積層体ユニット３６ａを含むバッテリ３６がケーシング３４内に支持されている。ケーシング３４の壁部７８とバッテリ３６との間には隙間Ｇが形成されている。このため、バッテリアッセンブリ１４に負荷される衝撃がケーシング３４から支持部３８を通してバッテリ３６に伝達されるのを防止できる。したがって、この実施形態に係るバッテリアッセンブリ１４は、作業台に落下させるなどして、衝撃が負荷されたときに、固体電解質層５４を含むバッテリ３６の破損を極力防止することができる。

特に、バッテリ３６の第１面６２ａ，６２ｂとケーシング３４の壁部７８の第１内面８２ａ，８２ｂとの間には隙間Ｇがある。このため、ケーシング３４の第１外面９２ａ，９２ｂに負荷された衝撃が第１面６２ａ，６２ｂのいずれかに伝達されるのを防止することができる。

このため、ケーシング３４に衝撃が加えられたとしても、第１積層体ユニット（全固体電池）３６ａに衝撃が伝達されて、割れ等の破損が生じるのを抑制可能な医療機器用バッテリアッセンブリ１４及び医療機器ユニット１０を提供することができる。
なお、第１積層体ユニット３６ａ自体も適宜の耐衝撃性を有する。ケーシング３４に衝撃が加えられて、第１積層体ユニット（全固体電池）３６ａに衝撃が伝達されたとしても、この耐衝撃性によっても、第１積層体ユニット３６ａの破損を防止することができる。

次に、第２実施形態について、図４Ａから図４Ｃを用いて説明する。この実施形態は第１実施形態の変形例であって、第１実施形態で説明した部材と同一の部材には極力同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。

図４Ａから図４Ｃに示すように、この実施形態に係る支持部１３８は、第１面６２ａ，６２ｂのうち、例えば第３面６６ａ，６６ｂに近接する縁部６２ｃ，６２ｄを略全体にわたって支持している。すなわち、この変形例では、支持部１３８は、第１面６２ａ，６２ｂの端部近傍（第２面６４ａ，６４ｂの近傍）を支持している。なお、支持部１３８は、上述した支持部３８と同様に、撓やかに曲がり得るゴム材等の樹脂材やゲル材等の弾性材料や、ケーシング３４の壁部７８との間の距離を弾性変形により適宜に調整する図示しないコイルバネやゴム材などの弾性材料を有する素材で形成されていることが好ましい。また、支持部材１３８とケーシング３４の壁部７８の第１内面８２ａ，８２ｂの間には隙間Ｇが形成され、外力が壁部７８に加えられて第１内面８２ａ，８２ｂが変形した際に、第１内面８２ａ，８２ｂが支持部１３８に直接的に当接しないように構成されている。

壁部７８の第１内面８２ａ，８２ｂとバッテリ３６の第１面６２ａ，６２ｂとの間には、それぞれ隙間Ｇが形成されている。バッテリアッセンブリ１４に衝撃が負荷されると、その衝撃はケーシング３４から支持部１３８を通してバッテリ３６に伝達される。このとき、ケーシング３４の壁部７８の第１内面８２ａ，８２ｂとバッテリ３６の第１面６２ａ，６２ｂとの間に隙間Ｇが形成されているので、バッテリ３６の第１面６２ａ，６２ｂに衝撃が伝達され難い。

また、第１外面９２ａに衝撃が負荷されると、第１内面８２ａにその衝撃が伝達される。第１内面８２ａとバッテリ３６の第１面６２ａとの間には隙間Ｇが形成されているので、ケーシング３４の第１内面８２ａがバッテリ３６の第１面６２ａを直接押圧することが防止されている。

壁部７８の第２内面８４ａ，８４ｂとバッテリ３６の第２面６４ａ，６４ｂとの間には、それぞれ隙間Ｇが形成されている。このため、第２外面９４ａに衝撃が負荷されても、ケーシング３４の第２内面８４ａがバッテリ３６の第２面６４ａを直接押圧することが防止されている。また、壁部７８の第３内面８６ａ，８６ｂとバッテリ３６の第３面６６ａ，６６ｂとの間には、それぞれ隙間Ｇが形成されている。このため、第３外面９６ａに衝撃が負荷されても、ケーシング３４の第３内面８６ａがバッテリ３６の第３面６６ａを直接押圧することが防止されている。

次に、第３実施形態について、図５を用いて説明する。この実施形態は第１及び第２実施形態の変形例であって、第１及び第２実施形態で説明した部材と同一の部材には極力同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。

図５に示すように、この実施形態に係る支持部２３８は、第１面６２ａ，６２ｂのうち、例えば１対の第２面６４ａ，６４ｂの一方に近接する縁部６２ｅを略全体にわたって支持している。支持部２３８は、１つの角部６８を支持しても良く、縁部６２ｅを複数点で支持しても良い。また、支持部材２３８とケーシング３４の壁部７８の第１内面８２ａ，８２ｂの間には隙間Ｇが形成され、外力が壁部７８に加えられて第１内面８２ａ，８２ｂが変形した際に、第１内面８２ａ，８２ｂが支持部２３８に直接的に当接しないように構成されている。

壁部７８の第１内面８２ａ，８２ｂと第１面６２ａ，６２ｂとの間には、隙間Ｇが形成されている。バッテリアッセンブリ１４に衝撃が負荷されると、その衝撃はケーシング３４から支持部２３８を通してバッテリ３６に伝達される。このとき、ケーシング３４とバッテリ３６との間に隙間Ｇが形成されているので、固体電解質層５４に衝撃が伝達され難い。

なお、この実施形態においても図４Ｂに示す隙間Ｇと同様に、支持部２３８と第２面６４ａとの間には、隙間Ｇが形成されていることが好適である。

次に、第４実施形態について、図６を用いて説明する。この実施形態は第１から第３実施形態の変形例であって、第１から第３実施形態で説明した部材と同一の部材には極力同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。

図６に示すように、医療機器用バッテリアッセンブリ１４のバッテリ３６は、第１積層体ユニット３６ａに加えて、ケーシング３４内に配置される全固体電池の第２積層体ユニット３６ｂを有する。

第２積層体ユニット３６ｂは、第１積層体ユニット３６ａに対して、正極層５２と、固体電解質層５４と、負極層５６とがさらに積層方向Ｚに沿って順に積層されている。

本実施形態におけるバッテリ３６の第１積層体ユニット３６ａの正極層５２の図示しない端子は、隣り合う第２積層体ユニット３６ｂの負極層５６の図示しない端子に接続されている。本実施形態のバッテリアッセンブリ１４においては、複数の積層体ユニット３６ａ，３６ｂが直列に接続されていても良く、並列に接続されていても良い。

ケーシング３４の支持部３８は、第１及び第２積層体ユニット３６ａ，３６ｂを有するバッテリ３６を支持する。支持部３８は、第１及び第２積層体ユニット３６ａ，３６ｂを有するバッテリ３６を、ケーシング３４の壁部７８から離して支持している。すなわち、ケーシング３４の壁部７８と第１積層体ユニット３６ａとの間、ケーシング３４の壁部７８と第２積層体ユニット３６ｂとの間には、それぞれ隙間Ｇが形成されている。したがって、支持部３８は、壁部７８に対してバッテリ３６を積層方向Ｚに離間させて、バッテリ３６を支持している。

なお、バッテリ３６は、第１積層体ユニット３６ａだけを有する場合、第１及び第２積層体ユニット３６ａ，３６ｂを有する場合に加えて、更に積層体ユニットを有することも好適であることはもちろんである。すなわち、バッテリ３６は、１つの積層体ユニット３６ａだけを有することも好適であり、複数の積層体ユニット３６ａ，３６ｂ，．．．を有することも好適である。

すなわち、第１から第３実施形態では、説明の簡略化のため、バッテリ３６の正極層５２、固体電解質層５４及び負極層５６がそれぞれ１層ずつであるものとして説明した。図６に示すように、正極層５２、固体電解質層５４、負極層５６、正極層５２、固体電解質層５４、負極層５６の順に、複数の層として形成されていることが好適であることはもちろんである。すなわち、正極層５２、固体電解質層５４及び負極層５６の１つのセットが、複数セット隣接して、１つのケーシング３４内に収納されていることも好適である。すなわち、バッテリ容量を大きくするために、ケーシング３４内のバッテリ３６は、複数の積層体ユニットが積層されていることが好適であるが、適宜の容量が確保できるのであれば、１つの積層体ユニットであっても良い。

次に、第５実施形態について、図７を用いて説明する。この実施形態は第１から第４実施形態の変形例であって、第１から第４実施形態で説明した部材と同一の部材には極力同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。

図７に示すように、バッテリ３６の全固体電池として、薄膜型のものが用いられることも好ましい。この実施形態に係るバッテリ３６は基板５８を有する。すなわち、バッテリ３６は、正極層５２及び負極層５６の少なくとも一方を保持する基板５８を有する。ここでは、第１積層体ユニット３６ａは、正極層５２、固体電解質層５４及び負極層５６に加えて、基板５８を有する。なお、第２積層体ユニット３６ｂは、正極層５２、固体電解質層５４及び負極層５６を有する。すなわち、基板５８は、第１及び第２積層体ユニット３６ａ，３６ｂに共通に使用される。基板５８は、上述したコントローラ３２の機能を有するように形成されていることも好適である。すなわち、図７に示すように、バッテリアッセンブリ１４は、コントローラ３２を必ずしも必要としない。これは他の実施形態でも同様である。

基板５８を有する積層体ユニット３６ａも、第１から第４実施形態で説明したバッテリ３６の積層体ユニット３６ａと同様に、支持部３８，１３８，２３８の少なくとも１つで支持される。ここでは、第４実施形態の変形例として、支持部２３８を用いる例について説明するが、支持部３８，１３８を適宜に用いることができることはもちろんである。

なお、図７に示すように、基板５８は、第２積層体ユニット３６ｂの第１面６２ａ（バッテリ３６の第１面６２ａ）よりも大きく形成されていることが好ましい。

支持部２３８は、ケーシング３４の壁部７８の第１内面８２ａ，８２ｂに対して基板５８を積層方向Ｚに離間させて基板５８の縁部５８ａを支持する。このとき、バッテリ３６の第１面６２ａと第１内面８２ａとの間、第２面６４ａ，６４ｂと第２内面８４ａ，８４ｂとの間、第３面６６ａ，６６ｂと第３内面８６ａ，８６ｃとの間には、隙間Ｇが形成されている。このため、隙間Ｇにより、第１から第４実施形態で説明したのと同様に、ケーシング３４に対する衝撃により、バッテリ３６の固体電解質層５４が破壊されるのが極力防止される。また、支持部材２３８はケーシング３４の壁部７８の第１内面８２ａ，８２ｂに対して隙間Ｇを空けて離間して設けられ、外力が壁部７８に加えられて第１内面８２ａ，８２ｂが変形した際に、第１内面８２ａ，８２ｂが支持部２３８に直接的に当接しないように構成されている。

次に、第６実施形態について、図８を用いて説明する。この実施形態は第１から第５実施形態の変形例であって、第１から第５実施形態で説明した部材と同一の部材には極力同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。ここでは、第１実施形態の変形例として説明するが、第２から第５実施形態においても、後述する緩衝部Ｂを隙間Ｇの代わりに、適宜に配置することができる。

この実施形態では、第１から第５実施形態で説明した隙間Ｇの代わりに、ゲル状物質や、発泡スチロール等の多孔質材等の緩衝部Ｂを配置する例である。緩衝部Ｂは、必ずしも隙間Ｇの全部を埋める必要はなく、一部にのみ配置されていても良い。また、緩衝部Ｂは、電気絶縁性を有することが好ましい。また、緩衝部Ｂは適度な耐熱性を有することが好ましい。

ケーシング３４に衝撃が負荷されたとき、ケーシング３４の内周面から緩衝部Ｂにより、隙間Ｇが形成されている場合と同様に、バッテリ３６に衝撃が伝達されることが防止される。また、緩衝部Ｂがバッテリ３６と壁部７８との間に配設されていることにより、ケーシング３４への衝撃によるバッテリ３６の振動を、隙間Ｇが形成されている場合よりも、早期に減衰することができる。

これまで、幾つかの実施形態について図面を参照しながら具体的に説明したが、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。

Claims

基板と、前記基板に対して積層された正極層と固体電解質層と負極層とを備え、電気エネルギを発生する第１積層体ユニットと、
前記第１積層体ユニットを収納する内面が形成されたケーシングと、
前記第１積層体ユニットが備える複数の表面のうち表面積が最も大きい表面が前記内面から離間するように、前記基板の縁部を支持する支持部と
を有する、術者が手で把持して操作可能な医療機器に用いられる医療機器用バッテリアッセンブリ。
前記ケーシングに、前記第１積層体ユニットに対向して収納され、正極層と固体電解質層と負極層とが前記第１積層体ユニットの積層方向に沿って積層されるとともに電気エネルギを発生する第２積層体ユニットを有する、請求項１に記載の医療機器用バッテリアッセンブリ。
前記第１積層体ユニットと前記最も大きい表面との間に配設され、前記最も大きい表面から前記第１積層体ユニットへの衝撃を緩衝する緩衝部を有する、請求項１に記載の医療機器用バッテリアッセンブリ。
前記ケーシングに設けられ、電力が伝達されるコンタクトを備える、請求項１に記載の医療機器用バッテリアッセンブリ。
固体電解質層は無機固体電解質層である、請求項１に記載の医療機器用バッテリアッセンブリ。
術者が手で把持する医療機器ハウジングと、
前記医療機器ハウジングに取り付けられる、請求項１に記載の医療機器用バッテリアッセンブリと
を有する、医療機器ユニット。
前記ケーシングは、前記医療機器ハウジングに一体化されている、請求項６に記載の医療機器ユニット。
前記医療機器ハウジングに設けられ、前記第１積層体ユニットの前記電気エネルギを用いて処置を行うエンドエフェクタを有する、請求項６に記載の医療機器ユニット。