JPH05121065A

JPH05121065A - 予備電池

Info

Publication number: JPH05121065A
Application number: JP4104569A
Authority: JP
Inventors: Marilyn J Niksa; マリリン・ジエイ・ニクサ; Kenneth J Gregg; ケネス・ジエイ・グレツグ; Jay M Noscal; ジエイ・エム・ノスカル; Roger J Chmura; ロジヤー・ジエイ・チムラ
Original assignee: Eltech Systems Corp
Current assignee: Eltech Systems Corp
Priority date: 1991-05-17
Filing date: 1992-04-23
Publication date: 1993-05-18
Also published as: CA2065618A1; US5196276A

Abstract

(57)【要約】【構成】稠密型予備電池は電槽ハウジング、該ハウジ
ングの第一の部分内に含まれる膨張自在の電槽積層、お
よび該ハウジングの第二の部分内に含まれる電解液貯蔵
器を含む。電槽積層は該ハウジング第二の部分の中に膨
張自在である。【効果】電槽積層の膨張により該電解液貯蔵器から該
電槽積層の中に電解液を移動させて、電池を活性化す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は稠密型予備電池に関す
る。本発明は、電槽が２極態様に接続される高出力予備
電池に殊に応用自在である。

【０００２】

【従来の技術】米国特許第４，８４２，９６４号明細書
は、電池の電極間空間内にエラストマの密封容器を含む
予備電池を開示する。エラストマ容器は拡張状態にあっ
て、電解液を含む。穴をあけた時、エラストマ容器は収
縮すると同時に、電解液を容器から電極間空間に流出さ
せ、電池を活性化する。

【０００３】米国特許第３，８６５，６５１号明細書も
また電池の電極間空間内のエラストマ電解室を開示す
る。穴をあけた時、電解液室は特許第４，８４２，９６
４号と同様に、電極間空間内に電解液を放出する。

【０００４】米国特許第４，６９５，５２０号明細書
は、破裂円板によって電槽から隔離される電解液格納室
を有する予備電池を開示する。円板が穴をあけられる
時、電解液は電槽内に流れ始める。圧縮気体が同時にベ
ローズを膨張させて、残りの電解液を電槽内に放出す
る。

【０００５】米国特許第４，６４２，２７５号明細書
は、電槽ハウジングと、電解液を格納する別個の貯液槽
ハウジングとを含む予備電池を開示する。外部からかけ
られる圧力に応答するピストンが貯液槽ハウジング内で
移動自在であって、貯液槽ハウジングから電槽ハウジン
グに電解液を排出する。破裂円板が電槽ハウジングから
貯液槽ハウジングを隔離する。

【０００６】米国特許第３，４３７，５２８号明細書
は、電解液が電極隔室の上方に配置される予備電池を開
示する。バネ作動弁が電解液を電極隔室から密封する。
弁はロッキングピンにより、密封モードに保持される。
ロッキングピンを取り除くと、弁は非密封モードに変位
して、電解液は電極隔室に流入することになる。

【０００７】米国特許第４，２８８，５０１号明細書は
別々に分れた電極室と電解液室を開示する。空気源が電
解液室から電極室に電解液を押し出して、電池を活性化
するように機能する。電解液を電極室から電解液室に押
し戻すことにより、電池を非活性化することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】米国特許第４，８４
２，９６４号および第３，８６５，６３１号を除く全て
の上記従来技術において、別個の電解液ハウジングと電
槽ハウジングを用いることは、或る与えられた出力に対
する電池のサイズを著しく増す。多くの用途ができるだ
け稠密な予備電池を必要とする。米国特許第４，８４
２，９６４号および第３，８６５，６３１号明細書は、
他の従来の予備電池よりも比較的小型の電池を開示す
る。しかし、米国特許第４，８４２，９６４号および第
３，８６５，６３１号の電池は２極ではない。大出力の
ための高電圧の要求は、電槽が２極または直列の態様に
接続されることを必要とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による稠密型予備
電池は、電槽ハウジング、該ハウジングの第一の部分内
に含まれる膨張自在の電槽積層、および該ハウジングの
第二の部分内に含まれる電解液貯蔵器組立体を有する。
電槽積層はハウジングの第二の部分の中に膨張自在であ
り、電槽積層の膨張は電解液を電解液貯蔵器組立体から
電槽積層の中に移動させて、電池を活性化する。

【００１０】望ましくは、電槽積層は、整合関係にある
複数の２極型陽極／陰極板を有する。電槽積層は、圧縮
モードと膨張モードを有する。電槽積層を圧縮モードに
保持し、電槽積層を膨張モードに機械的に解放するため
の装置が設けられる。陽極／陰極板の間に配置されるバ
ネが電槽積層を膨張モードに偏倚する。膨張モードにあ
る時、電槽積層は該板の間に、電解液貯蔵器組立体に流
体連通する複数の電解液室を画成する。

【００１１】本発明はまた、圧縮モードと膨張モードを
有する電槽積層を電槽ハウジング内に配置する段階、そ
して該圧縮モードで電槽ハウジング内に電槽積層を配置
する段階を含む、予備電池を活性化する方法を与える。
電解液貯蔵器組立体も電槽ハウジング内に配置される。
電槽積層が膨張モードに膨張した時、電解液が貯蔵器組
立体から移動するように、電解液貯蔵器が配置される。
本方法は、電槽積層を膨張モードに解放し、電槽積層の
膨張と共に、電解液を電解液貯蔵器組立体から該電槽積
層に流れるようにする段階を含む。

【００１２】

【実施例】添付図面を参照しつつ、以下の説明を読め
ば、本発明の、他の特徴が当業者に明らかになるであろ
う。

【００１３】本発明の電池１０が図１に示される。電池
はハウジング１６０を含む。ハウジングの内部を示すた
めに、ハウジングの一部が切除されている。ハウジング
は例えば円筒形態を有する。ハウジング１６０は整合し
た積層関係にある複数の電槽モジュール１２を含む。電
槽モジュール１２は収縮、つまり圧縮モードで示され
る。このモードで、電池は不活性である。後述するよう
に、各電槽モジュール１２は複数の電槽を含む。電槽は
２極態様に接続される。活性化される時、電池は高出力
を出すことができる。例として、８個の電槽モジュール
１２を直列に重ねて、例えば５，０００Ｗの出力を与え
ることができる。

【００１４】以下の説明においては、主として１個の電
槽モジュール１２に言及する。しかし、隣の電槽モジュ
ールも説明することがある。一つの電槽モジュールの要
素と同じ隣のセルモジュールの要素は、同じ番号に、ダ
ッシュ（′）を付けて表される。

【００１５】図２を参照すると、各電槽モジュール１２
は２個の小組立体、つまり電槽積層１４と電解貯蔵器組
立体１６から成る。電槽積層１４は、電槽積層１４の中
に直列に整合する複数の陽極／陰極２極板１８、隣合わ
せの陽極／陰極２極板１８の間に介在する波形バネ２０
および複数のベローズシール２２を含む。

【００１６】各陽極／陰極板１８は、陽極板２６と、陽
極板に結合される陰極２４とを含む一体構造である。陽
極板２６の細部は、図４、図４ａ、図４ｂに示される。
図示のように、陽極板２６はアルミニウム合金から成る
円板であることが望ましい。陽極板２６は、図４ａに示
すように、皿形に型打ちされ、陽極板回りに均等隔置さ
れる３個の円環形フィン状張出し部２６ａと、扁平で、
浅い円形中央部２６ｂとを有する。図４ｂの拡大図に示
すように、陽極板２６は、フィン２６ａと中央部２６ｂ
の間に円環形波形部２６ｃを有する。波形部２６ｃは、
陽極板の片側にくぼみ２６ｄを画成する。波形部２６ｃ
は、中央部２６ｂの平面から浮き上った平面内にフィン
２６ａが入るような形態を有する。後述する仕方で、フ
ィン２６ａは、放電中に電池内に発生する熱を分散させ
るための、放熱フィンとして働く。この態様での熱伝達
は、電池内の電解液の再循環および電解液の冷却に訴え
る必要のない、電池の温度制御の有効な方法である。

【００１７】陽極板２６は比較的薄肉の型打ち材で、例
えば、約０．０２ｉｎ（０．５１ｍｍ）の厚さの金属、
合金または金属間混合物である。陽極板は、例えば純ア
ルミニウム（約９９．９９％の純度）と、極性化を減ず
るための少量のマグネシウム（約０．８重量％）および
腐食を減ずるためのインジウムまたは錫（約０．２重量
％）との合金である。陽極板２６に使用することのでき
る他の金属には、亜鉛、カドミウム、鉄、ベリリウム、
マグネシウムおよびリチウムが含まれる。

【００１８】図２に示すように、陰極は、くぼみ２６ｄ
（図４ｂ）とは反対の陽極板の側に、陽極板２６の中央
部２６ｂ内におさまる。陰極２４は陽極板２６と協調す
るので、波形部２６ｃにまで実質的に陽極中央部２６ｂ
と共に延在する、扁平な、円形構造である。陰極２４
は、本願の譲受人に譲渡された米国特許第４，６８７，
５３３号明細書に開示される方法によって、科学的に調
製された酸化銀を含浸させた網状金属構造である。米国
特許第４，６８７，５３３号の開示は引用により本明細
書に取り入れられる。他の金属酸化物、例えば酸化ニッ
ケル、または他の酸化物混合物の使用も考えられるのは
当然である。この網状銀構造が陽極板の中央部２６ｂに
結合され、陽極と陰極の間の２極接続を形成する。結合
は、米国特許第４，６８７，５３３号の方法によりこの
構造を陽極上に展延することにより、なされる。導電性
エポキシ接着剤を用いる接着により、陰極２４を陽極板
２６に結合することが望ましい。電槽の動作中に、陽極
と陰極の界面を苛性腐食から保護するためのプロセスシ
ールを結合工程を与えることが大切である。つまり、陽
極板上への銀などの網状陰極の展延材は実質的に無孔で
なければならず、またはエポキシ接着剤は陽極中央部２
６ｂを連続的に被膜しなければならない。ユニット化さ
れた２極型陽極／陰極板はこの態様に調製され、陽極と
陰極を密接保持するために大きな圧力を外部からかける
ことなく、２極継目（陽極と陰極の界面）において秀れ
た電気接触を与える。

【００１９】陽極と陰極の成分としての、それぞれアル
ミニウムと金属酸化物の組合せの効率を実証するため
に、試験が実施された。電槽はアルミニウム陽極を含
み、網状ニッケル構造内に酸化銀を含む複合材陰極を有
した。ニッケルに銀がメッキされ、酸化銀が網状構造に
圧入された。電槽の有効面積は２７ｃｍ²であり、隙間
は０．３２ｃｍであった。電槽は８．７５ｍｌの電解液
を含んだ。電解液は主として７．５Ｍの水酸化カリウム
であった。電解液はまた、本願の譲受人に譲渡された特
許第４，９２５，７４４号明細書の開示による、少量の
腐食防止剤（錫酸ナトリウムの０．０２〜０．２モル溶
液）と泡抑制剤をも含む。使用された泡抑制剤は、商標
「ダウェクス１４１０（Ｄｏｗｅｘ１４１０）」として
ダウケミカル社（Ｄｏｗｃｈｅｍｉｃａｌｃｏ．）
により市販される界面活性剤であった。この界面活性剤
は過弗化ハイドロキシエチレンである。使用量は僅か
で、例えば約０．５〜２０ｐｐｍである。約２〜３ｐｐ
ｍが望ましい。電槽は電流密度２８８ｍＡ／ｃｍ²、温
度７０℃で動作された。電槽は約１．５Ｖで約１８分
間、運転された。電槽電圧はそこで、急激に０に下っ
た。この試験は、アルミニウム陽極と、酸化銀を含む陰
極が電池として有効な組合せであることを実証した。

【００２０】図２に示す電槽積層１４は、陽極／陰極２
極板１８が電解液室２８によって隔離される膨張モード
にある。片側に陽極板２６を、反対側に陰極板２４をも
つ各電解液室は電槽積層１４の個々の電槽を画成する。
電流は、２極板１８の一つの陽極板２６から２極継目を
通って陰極２４に流れ、つぎに電解液を通って隣りの２
極板１８の陽極板に流れる。図２および図３の例におい
て、各電槽モジュールは１２個の電槽から構成される。

【００２１】図２に示すモードへの電槽積層の膨張は、
陽極／陰極板１８の各々の間に介在する波形バネ２０に
よって生ずる。波形バネの細部は図５に示される。波形
バネは薄肉の円環形座金である。座金は、山３０と谷３
２を交互に含む正規波形態を有する。波形バネは変形自
在で、扁平形態に平らにされることができる。図２を参
照すると、波形バネ２０は各陽極／陰極２極板１８の間
に配置され、波形部２６ｃとフィン縁のほぼ中間のフィ
ン２６ａ（図４ｂ）の中で、板の周囲をめぐって各板に
係合する。図２において、測鉛線２０が向けられる垂直
線は、図３ａの切断線に沿って切断された波形バネの断
面図を表わす。垂直線２０から延在する水平線は、図３
ａで取られた断面図から見た波形バネの表面を表わす。
図２に示されるように、継続する陽極板は、電槽積層が
膨張モードにある時に、波形バネ２０によって相互から
離れて保持され、波形バネの波の谷３２が１個の陽極板
２６の片側に係合し、波形バネの波の山３０が隣の陽極
板２６の反対側に係合する。

【００２２】波形バネ２０は変形自在であるから、電槽
積層１４は、図２に示す膨張状態から、図３に示す、２
極板１８が相互に接触する圧縮状態に、圧し下げられ
る。

【００２３】波形バネ２０は、弾性を有し、電解液に対
して耐性のある電気絶縁性プラスチック材から作られる
ことができる。波形バネの望ましい組成は、テフロンの
ような絶縁被膜を被膜させたバネ鋼である。テフロン被
膜は、バネ鋼が陽極に接触して、電槽を短絡させないよ
うにする。テフロン被膜はまた、活性化中の、バネ２０
と陽極板２６の間の摩擦を減ずる支承表面としても働
く。

【００２４】図２を参照すると、継続する陽極／陰極板
１８の間に、複数の電解液室２８が存在する。これらの
室２８はベローズシール２２によって密封される。シー
ルは、電解液と環境に対して耐性のある可撓性エラスト
マ材から型成形される。一つの適当なエラストマ材はエ
チレン−プロピレン三重合体（例えば、ＥＰＤＭ）であ
る。シールの細部は図６および図６ａに示される。各シ
ール２２は、図６ａに示すようなわん形断面を有し、シ
ールの一縁に円環形リブ３６を、またシールの反対縁に
円環形リブ３８をもつ、円環形リングである。リブ３６
とリブ３８の間で、シールはリブ３６に隣接する可撓性
シャンク４０と、リブ３８に隣接する外向き湾曲部４２
とを有する。陽極／陰極板１８へのシール２２の組み付
けの細部は図１０および図１１に示される。図１０を参
照すると、陽極板２６はくぼみ２６ｄにおいて、ベロー
ズシール２２の一つのリブ３８を受承し、保持する形態
を有する。図１０に示すように、網状陰極２４は、リブ
３６を受承して保持するようにされた円環形みぞ４８が
周囲をめぐって座ぐられている。よって、各シール２２
は、一つの陽極／陰極板１８の陽極くぼみ２６ｄと、隣
の陽極／陰極板１８の陰極みぞ４８との間に延在して、
各電解液室２８を密封する。図１１は収縮モードにある
電槽積層を示し、図１０は膨張モードにある電槽積層を
示す。各シール２２の形態により、図１１および図６ａ
に示す圧縮された屈曲形状から、図１０に示す、より平
らな膨張形状に変形することができる。

【００２５】電解液貯蔵器組立体１６の細部は、図３、
図７、図７ａ、図８および図８ａに良く示される。これ
らの図は、貯蔵器組立体１６が圧縮モードにある図２お
よび図１０に対比して、膨張モードにおける貯蔵器組立
体１６またはその部品を示す。貯蔵器組立体１６は一つ
の側が弁組立体５２（図３）によって画成され、反対側
が隣の電槽積層１４′の陽極／陰極板１８′（図３）に
よって制限される。図３において、電槽積層１４′の、
陽極板２６′と陰極２４′を有する隣接の陽極／陰極板
１８′のみが示される。弁組立体５２と陽極／陰極板１
８′の間に、ブラダー組立体５４が配置される。殊に図
８および図７、図７ａ、図８ａを参照すると、ブラダー
組立体５４は、ほぼ円筒形の内方ブラダー５８を取り囲
むドーナツ形ブラダー５６を含む。内方ブラダー５８
は、弁組立体５２（図７）の方に向く開口部６０を有す
る。開口部６０は、弁組立体およびブラダー組立体に対
して同中心軸線上にある。ドーナツ形ブラダー５６は、
図８ａに示すように、開口部６０に対して横方向にずれ
ている２個の開口部６２ａ、６２ｂを有する。この２個
の開口部６２ａ、６２ｂは弁組立体５２に対面する。図
８および図８ａから明らかなように、ドーナツ形ブラダ
ー５６は内方ブラダー５８よりも容量が大きく、内方ブ
ラダー５８の１個の開口部に比べて、２個の開口部を必
要とする。

【００２６】あとで、より詳しく述べるように、活性化
機構は、電槽積層１４が圧縮モードにあり、貯蔵器組立
体１６が電解液を満たした膨張モードにある、図３に示
す形態に、最初、電槽モジュール１２を保持する。活性
化にあたり、活性化機構は電槽積層１４を解放する。こ
れにより、各２極板１８の間に配置される波形バネ２０
が電槽積層１４を図２に示す膨張モードに膨張させる。
電槽積層１４の膨張は貯蔵器１６を圧縮して、貯蔵器組
立体から電槽積層の中に電解液を排出する。

【００２７】２個のブラダーの目的は、電槽積層１４に
多重電解液成分を供給することであり、多重成分は別々
に格納され、混合された時、反応して、反応熱および／
または希釈熱による熱を電槽積層に与える。本発明の電
池は、極寒の大気条件の下で使用され、格納されること
ができるように、考えられている。多重電解液成分は、
混合される時、電池に熱を与え、これが電池の起動早さ
を増す。

【００２８】例えば、外方のドーナツ形ブラダー５６
は、アルカリ金属水酸化物のような基剤を含むことがで
きる。望ましいアルカリ金属水酸化物は水酸化カリウム
である。本発明に有用な他の基剤には、水酸化リチウム
および水酸化ナトリウムが含まれる。内方ブラダー５８
は酸、代表的には無機酸、を含むことができる。望まし
い無機酸は硫酸である。本発明に有用な他の酸には、過
塩酸、燐酸、およびメチル・スルフォン酸が含まれる。

【００２９】この２個のブラダー５６、５８は、電池の
活性化まで、電解液、例えば水酸化カリウムと硫酸、を
分離したままにする。混合された時、酸と基剤との中
和、さらには希釈熱により、２つの電解液が加熱され
る。この熱が次に電池をあたため、電池の起動を加速す
る。

【００３０】基剤と酸の濃度は電池への熱入力に影響を
与える。熱入力は、酸と反応する基剤の量を最大にする
ことにより、最大にされる。酸と反応する基剤の量を最
大にする時、稀釈熱によって生ずる熱が電池への熱入力
に寄与する量は少なくなる。酸と反応する基剤の最大量
は、最高濃度の基剤を用いることにより、最も容易に得
られる。例えば、１２Ｍの水酸化カリウム溶液を４Ｍの
硫酸溶液と混合することにより、高い熱入力が得られる
ことが判明した。必要な熱入力がより少なければ、必要
な酸がより少なくて済む、より低濃度の基剤を用いるこ
とができる。これらの濃度を考慮する時、望ましい電池
放電特性を得るのに十分な量の自由水酸基を考慮するこ
とも当然である。

【００３１】混合後の基剤の濃度は約６〜１０Ｍの範囲
が望ましく、約７〜８Ｍ、例えば７．５Ｍがより望まし
い。これは或る程度、使用する基剤と酸の相対量を規制
する。例えば、４Ｍの酸（例えば硫酸）に１２Ｍの基剤
（例えば、水酸化カリウム）を混合する時、混合後の基
剤濃度、すなわち自由水酸基イオン濃度、約７．５Ｍを
得るために、約４．１：１の基剤対酸の重量比を必要と
する。

【００３２】１２Ｍよりも高濃度の基剤を用いて、発生
する熱を増すことが可能である。しかし、約１２Ｍより
高い濃度は基剤の凝固点を約２℃より高い温度に上げる
ので、或る用途では、１２Ｍの基剤濃度が実用上限とな
る。

【００３３】水酸化カリウムと硫酸の反応から得られる
よりも少ない熱が望まれるならば、硫酸よりも反応熱が
低い酸を、内方ブラダー５８の中の第２の成分として使
用することができる。また、水酸化カリウムと反応しな
いが、水酸化カリウムを稀釈するだけで、稀釈熱のみを
発生する成分を、内方ブラダー５８内の第２の成分とし
て用いることができる。水酸化カリウムと混合した時
に、稀釈熱のみを生ずる成分の例は、水、アルコール溶
液および塩溶液である。

【００３４】しかし、第２の電解液成分の選択は、或る
程度、電池に意図される役務によって決まる。２種の電
解液、つまり１２Ｍの水酸カリウムと４Ｍの硫酸は秀れ
た格納特性を有する。水酸化カリウム（１２Ｍ）の凝固
点は約−３０℃である。硫酸（４Ｍ）の凝固点は約−４
４℃である。よって、これら２種類の電解液を用いる本
発明の電池は−３０℃までの低い温度において活性化す
る能力がある。

【００３５】要すれば、１個だけのブラダーに入れた１
種類の電解液（基剤）を用いることができることは明ら
かであろう。電池の起動時の熱が必要でない場合は、一
種類だけの電解液が使用されるであろう。一種類の電解
液、例えば水酸化カリウム、だけが使用されるならば、
水酸化カリウムの濃度は約７．５Ｍが望ましい。

【００３６】１２Ｍの水酸化カリウムと４Ｍの硫酸を用
いて、試験が行われた。混合前の電解液組成は、８０．
４重量％の水酸化カリウムと１９．５重量％の硫酸であ
った。この組成はまた、腐食防止剤および発泡抑制剤と
して、０．０３Ｍの錫酸ナトリウム約０．１％を含ん
だ。一つの適当な発泡抑制剤は、「Ｄｏｗｅｘ１４１
０」の商標の下でダウケミカル社が市販する界面活性剤
である。上記の界面活性剤は過弗化ハイドロキシエチレ
ンである。これも、少量、例えば約０．５〜２０ｐｐ
ｍ、望ましくは約２〜３ｐｐｍ、で使用される。

【００３７】陽極としてのアルミニウムを空気陰極と組
み合わせて含む試験電池電槽の中に、１５０ｍｌの混合
電解液が入れられた。電槽は、本願の譲受人に譲渡され
た特許第４，９２５，７４４号明細書に示されるものに
似た形態であった。電槽隙間は１．１４ｃｍであった。
電槽は、１５０ｍＡ／ｃｍ²の電流密度を用いて、７０
℃で動作した。１２０分の期間に電槽電圧が測定され
た。電槽電圧は最初、１．４Ｖで、試験終了時に約１Ｖ
まで下がった。この性能は、従来の７．５Ｍ水酸化カリ
ウム電解液を用いて得られる性能と同様である。この試
験は、本発明の混合電解液が有効な電池電解液であるこ
とを実証した。

【００３８】ブラダー５６，５８は可撓性を有し、電解
液に対して耐性がある。一つの適当なブラダー材はテフ
ロンである。図８および図８ａは、膨張し、広がった形
状のブラダー組立体５４を示す。この形状において、ブ
ラダー５６，５８は、水酸化カリウムおよび硫酸をそれ
ぞれのブラダーに導入するためにブラダー５６，５８の
内部に連通する充填口６４，６６を有する。充填口６６
は内方ブラダー５８に対して中心軸線上にあり、開口部
６０のある側とは反対の内方ブラダー５８の側に接続さ
れる。充填口６４は充填口６６に対して半径方向に配設
され、開口部６２ａ、６２ｂのある側とは反対のドーナ
ツ形ブラダー５６の側に接続される。ブラダーに充填し
た後、充填口６４，６６は溶接閉鎖され、例えば図３の
組立図に示すように、折りたたまれる。これにより、ブ
ラダー組立体は貯蔵器組立体１６領域内に稠密に配置さ
れ、また充填口６４，６６においてブラダー５６，５８
を密封閉鎖することができる。

【００３９】図７を参照すると、弁組立体５２は、弁板
７０、混合板７２、および弁板７０と混合板７２の間に
はさまれた平衡ブラダー７４の他に、通気口１８０（図
７ａ）を有する。混合板７２は、陽極／陰極板１８の形
態と実質的に同じ形態を有する円形板である。これは図
２に示される。混合板７２は、陽極板２６と同じ形態の
陽極板７２ａ、および陰極２４と同じ形態を有するが、
本発明の電槽モジュール１２においては、後述するよう
に陰極としては機能しない混合表面７２ｂを有する。混
合表面７２ｂは銀を詰めた網状構造ではなく、軽量の円
筒形部品である。その機能は単に、ブラダー５６，５８
からの電解液が衝突して混合する表面を与えることであ
る。混合表面７２ｂの片側は、例えばエポキシ接着剤
で、陽極板７２ａに接着される。図７および図７ａを参
照すると、混合表面７２ｂはその露出側に、軸線上に配
置される、盛り上がった節９８を有する。節９８は、弁
板７０に対面して、後述するような仕方で停止表面とし
て働く扁平表面を有する。混合表面７２ｂはまた節９８
に似た２個の節９８ａ、９８ｂを有し、これらの節も弁
板７０に対面して、停止表面として働く平らな露出表面
を有する。図７には、節の一つの９８ａだけが示され
る。図７および図７ａから明らかなように、節９８、９
８ａ、９８ｂは、図８および図８ａのブラダー組立体の
開口部６０、６２ａ、６２ｂに整合する。

【００４０】弁板７０もまた、図７および図７ａに示す
ように、陽極板７２ａよりも僅かに直径が小さい平らな
板である。弁板７０は、ブラダー組立体の内方ブラダー
５８の開口部６０に整合する軸中心線上の開口部１０２
と、ブラダー組立体のドーナツ形ブラダー５６の開口部
６２ａ、６２ｂに整合する、開口部１０２からずれた２
個の開口部１０２ａ、１０２ｂとを有する。弁板７０と
ブラダー組立体５４は整合されるように設計される。図
８を参照すると、ブラダー組立体は開口部６０におい
て、外側円環形つば８４を画成するように形成される。
ブラダー組立体５４と弁板７０が接合される時、つば８
４は弁板の軸方向開口部１０２の中に挿入されて、開口
部１０２の回りに折りたたまれて、開口部１０２を囲む
ようにされる。同様に、ブラダー組立体５４の開口部６
２ａ、６２ｂ（図８ａ）は、ブラダー組立体と弁板を接
合する時に、弁板７０の開口部１０２ａ、１０２ｂを囲
むように設計された円環形つば８６ａ、８６ｂを有す
る。

【００４１】図７および図７ａを参照すると、節９８、
９８ａ、９８ｂは、Ｕ字形のバネ付勢リングシールに着
座するようにされる。図３において、そのようなリング
シールが１０３に示される。リングシールの方はブラダ
ー５６、５８の円環形つば８４、８６ａ、８６ｂ（図
８）に着座する。ブラダー５６、５８が図８に示す膨張
状態にある時、節９８、９８ａ、９８ｂはよって、弁板
の開口部１０２、１０２ａ、１０２ｂのみならず、ブラ
ダーの開口部６０、６２ａ、６２ｂを閉じる。これは、
節９８、９８ａ、９８ｂがそのように着座する時、これ
らの開口部を通ってブラダー５６、５８から電解液が流
れるのを防止する。混合板７２がブラダー組立体５４お
よび弁板７０から、後述する仕方で離れる時、それぞれ
の開口部が解放されて、電解液がこれらの開口部を通し
てブラダー組立体から流れるのを許す。

【００４２】図１０を参照して、弁板７０と混合板７２
の間に配置される波形バネ２０ａの膨張によって、弁板
７０とブラダー組立体５４からの混合板７２の分離が主
として生ずる。ブラダー組立体５４と弁板７０からの混
合板７２の分離は、部分的に平衡ブラダー７４（図７）
によっても助けられる。前記のように、平衡ブラダー７
４は、図７に示すように、弁板７０と混合板７２の間に
配置される。平衡ブラダー７４の細部は図９および図９
ａに示される。平衡ブラダー７４は軸線上の開口部１０
６（図９）を有する実質的にドーナツ形の部材である。
平衡ブラダーはまた、図９にも示されるように、中心か
らずれた開口部１０８、１１０を有する。３個の開口部
１０６、１０８、１１０は全て平衡ブラダーを完全に貫
いて延在し、図９ａに示すように、平衡ブラダーの内部
に連通しない。軸方向開口部１０６は弁板７０の開口部
１０２と混合板７２の間に延在する。これにより、図７
に示すように、混合板７２が弁板７０から離れる時、ブ
ラダー組立体５４から、平衡ブラダーを通過して混合板
７２の混合表面７２ｂに電解液が流れることができる。
図７を参照すると、平衡ブラダーの開口部１０６、１０
８、１１０の直径は、混合板の節９８、９８ａ、９８ｂ
をしめしろ無しに受承して、節９８、９８ａ、９８ｂを
ブラダー組立体５４のつば８４、８６ａ、８６ｂのシー
ル１０３に着座させるのに十分な大きさである。

【００４３】図７は膨張状態にある平衡ブラダー７４を
示す。図３に示すように圧縮状態にある時、平衡ブラダ
ーは実質的に扁平で、節９８、９８ａ、９８ｂをブラダ
ー組立体５４のつば８４、８６ａ、８６ｂのシール１０
３に着座させる。図３は、軸中心の節９８が内方ブラダ
ー５８のつば８４のシール１０３に着座して、開口部６
０を密閉する様を示す。

【００４４】図９および図９ａを参照すると、平衡ブラ
ダー７４はまた、開口部１１８、１１０のように偏心位
置にある開口部１１４を有する。しかし、開口部１１４
は、図９に示すように、開口部１０８、１１０に対して
９０°ずれている。図９ａを参照すると、開口部１１４
は平衡ブラダー７４の内部に延在する。この開口部１１
４はドーナツ形ブラダー５６の開口部７８（図８）に整
合して連通する。ドーナツ形ブラダー５６の開口部７８
は円環形つば７８ａを有する。つば７８ａは弁板７０の
開口部１０２ｃ（図７）を取り囲んで、その回りに折り
こまれる。弁組立体５２が膨張状態、または収縮状態の
いずれにあろうとも、ドーナツ形ブラダーの開口部７８
のつば７８ａは平衡ブラダーの開口部１１４に押し付け
られる。ドーナツ形ブラダー５６のつば７８ａと平衡ブ
ラダー７４の開口部１１４は、例えば加熱融着によって
溶接結合されることが望ましい。

【００４５】運用において、電池の活性化の後、電槽積
層１４の膨張と共に、ブラダー組立体５４はブラダー組
立体が占有する区域に押し込まれる。これは、図３の膨
張ブラダー組立体５４と、図２の圧縮ブラダー組立体５
４を比較すれば判る。ブラダー組立体５４の圧縮は、整
合した開口部７８、１１４を通して、ドーナツ形５６内
の電解液の一部分が圧力をかけられて平衡ブラダー７４
の中に移動させされるようにする。本発明の電池は船舶
用途に使用できる。船舶用途には高い外部圧力を期待す
ることができる。前記のように、波形パネ２０ａ（図１
０）は弁板７０と混合板７２の間に配置される。平衡ブ
ラダー７４の膨張は外部圧力と釣り合って、波形バネ２
０ａが弁板７０を混合板７２から分離するのを助ける。

【００４６】弁板７０と混合板７２の分離中に、それぞ
れのブラダー５６、５８から、弁板７０と混合板７２の
分離によって生じた空洞８２（図２）の中に、２つの電
解液が移動する。電解液は混合し、続いて起こる発熱反
応が電解液の温度を上げる。波形バネ２０の力が平衡ブ
ラダー７４と混合板７２の間の混合液を電槽積層１４の
中に圧送する。

【００４７】電槽積層１４への電解液の流路は、図９ａ
および図１０を参照することにより判る。平衡ブラダー
７４は、円環形フランジ９４によって、混合板７２に封
合される。フランジ９４は、平衡ブラダーの全周をめぐ
って延在し、その端に太くされた先端９６（図１０）を
有し、この先端が混合板７２の周囲をめぐる座ぐり区域
９２に受承される。フランジ９４の形態とその用途は従
って、ベローズシール２２の形態と用法に、この点で類
似する。

【００４８】相互から僅かにずれていてもよいが、最も
代表的には整合している、一連の開口部３４（図２、図
３、図４および図１０）が各々の陽極／陰極２極板１８
の最上部近くにある。同様な整合した穴３４ａ（図１
０）が混合板７２の上縁近くに設けられる。ドーナツ形
ブラダー５６からの流れは、開口部６２ａ、６２ｂ（図
８および図８ａ）および弁板７０の開口部（１０２ａ、
１０２ｂ）を通って、混合板７２と平衡ブラダー７４の
間の空間（図１０）に入る。ドーナツ形ブラダー５６か
らの流れの或る量は開口部７８を通って平衡ブラダーの
中に入り、平衡ブラダーを膨張させて、平衡ブラダー開
口部６２ａ、６２ｂから混合板の節９８ａ、９８ｂが離
れるのを助ける。この平衡ブラダー７４の膨張は弁板の
両側での圧力平衡を維持するので、電槽積層波形バネ２
０、２０ａが打ち勝つのに必要な唯一の力は実質上、３
個の節区域９８、９８ａ、９８ｂにかかる外部の液体静
圧である。ドーナツ形ブラダー５６からの電解液の流れ
と共に、電解液はまた内方ブラダー５８から軸方向開口
部７６を通って、平衡ブラダーと混合板の間の同じ空間
に流れる。ここで２種類の電解液は混合し、つぎに混合
板７２の開口部３４ａ（図１０）を通って電槽積層１４
の中に流れる。この流れは、ベローズシール２２と、混
合板７２に封合された平衡ブラダーフランジ９４とによ
って、電槽積層に封じ込まれる。流れは、電槽積層内の
波形バネ２０、２０ａの固有の偏倚力による電槽の膨張
によって開始される。図１０および図１１を参照して、
この電槽積層１４の膨張は、弁組立体５２を右方に、図
１１に示す電槽圧縮位置から図１０に示す電槽膨張位置
に、付勢する。これはブラダー組立体５４の圧縮を生
じ、ブラダー５６、５８から電解液を排出する。

【００４９】各電槽モジュール１２、１２′を組み立て
るのに、ケージ１２０（図１２および図１２ａ）が与え
られる。ケージ１２０は、複数の隔置された指１２４が
軸線方向に延在する円環形リング１２２を含む。図１
２、図１２ａにおいて、６本の指１２４が約１２０°離
れた対をなして軸線方向に延在する。予め組み立てられ
た電槽モジュールが図３に示すように、単純にケージ１
２０の中に、はめこまれる。電槽積層１４が圧縮モード
にあるように電槽モジュールが締めつけられる（クラン
プは図示せず）。図３は円環形リング１２２と指１２４
を示す。電解液貯蔵器組立体１６から取り外された、最
も端の陽極／陰極板１８が円環形リング１２２の内側に
当てて着座させられる。図８を参照すると、ブラダー組
立体５４はその充填口側に、円環形隔置フランジ１２６
が取り付けられる。図８ａにもフランジが示される。図
３を再び参照すると、これらのフランジ１２６は、指１
２４の自由端１２８と、次の電槽モジュールのリング１
２２′の間に締め付けられる。最も端の陽極／陰極板が
リング１２２に当たるように電槽モジュールをケージ１
２０内におさめると、ブラダー組立体フランジ１２６は
ケージ指１２４の自由端１２８に係合する。これは電解
液貯蔵器組立体１６を図３に示す膨張形態に膨張させ、
ブラダー組立体５４に充填口６４、６６から充填するこ
とが可能になる。充填口は溶接され、閉じられ、そして
折りたたまれる。そこで次のモジュールのケージが図３
に示すように、フランジ１２６に当てられ、図１２、図
１２ａに説明的に示される接続部において第１のケージ
に結合される。前記手順がここで、次のモジュールにつ
いて繰り返される。ブラダー組立体フランジ１２６（図
７ａおよび図８ａ）にある周囲切欠き１３２が継続する
ケージの接続部１３０に整合して受け入れる。

【００５０】複数の電槽モジュールが図３に示す形態に
予め組立てられて、電解液が満たされると、３個の細長
い活性化リンク１４０（図７ａ）が電槽モジュールの周
囲をめぐって配置される。活性化リンク１４０は図２お
よび図３に示すように、各電槽積層に対して軸線方向に
延在し、図７ａに示すように、円周方向に約１２０°隔
置される。３本の活性化リンクは全ての電槽モジュール
１２を貫通して、電池の実質的に全長に、軸線方向に延
在する。各活性化リンク１４０は、各電槽積層について
１個づつの複数のみぞが縦方向に刻まれる。弁板７０は
活性化リンクのみぞの中にはまり込む周囲キー１４２
（図７ａ）を有する。つまり、活性化リンク１４０は１
８０°離れた３箇所において各弁板７０に係合する。電
池が組み立てられた時、複数のモジュールが図１に示す
ように、重ね合わせられる。モジュール１２を非活性モ
ードに保持するクランプが取り外されるが、モジュール
１２は依然、活性化リンク１４０によって、このモジュ
ールに保持される。

【００５１】活性化モジュール１４４（図１３、図１３
ａ、図１４、図１４ａ）が電池の端に設けられる。活性
モジュール１４４は、２個のスキブ１４６と、基板１５
２に取り付けられる３個の引張りピン１５０に終結する
リンケージ１４８とから或る。引張りピン１５０は活性
化リンク１４０に係合する。活性化モジュール１４４は
終結の電槽モジュールの端に取り付けられる。活性化に
あたり、回転リンク１５４を中心に対称的に取り付けら
れる２個のスキブ１４６が並行して発火されて、回転リ
ンク１５４を押して回転させる。リンケージ１４８は引
き込まれ、３個の活性化リンク１４０に係合する引張り
ピン１５０を引き抜くことになる（図１４、図１４
ａ）。活性化リンク１４０の拘束力が除かれると、モジ
ュールは自由に膨張し、始動する。

【００５２】電池の組み立て中、活性化リンク１４０が
各電槽モジュールの弁板に係合されて、拘束クランプが
取り外されると、つぎに多重電槽モジュールを電槽ハウ
ジング１６０（図１）の中に入れることができる。例え
ば、電池は８個の電槽モジュールを含むことができる。

【００５３】さきに、陽極板２６の各々にあるフィン２
６ａ（図４）に言及した。これらのフィン２６ａは図３
ａの端面図に見られ、ケージ指１２４の間の円環状隔置
位置に配置される。図３ａは外部ハウジング１６０を示
す。ハウジング１６０は本発明の電池を含むようにされ
た任意の部材であることができる。ハウジングは、電池
が漬けられる、シリコン流体のような伝熱媒体を含む。
電極間電解液室２８はベローズシール２２によってハウ
ジング媒体から隔離される（図２）。フィン２６ａはベ
ローズシールを超えて、ハウジング伝熱媒体が占有する
空間の中に延在する。活性化の後、電槽は放電によって
熱を発生する。この熱は陽極板フィン２６ａによって、
ハウジング伝熱媒体の中に拡散する。

【００５４】図２および図３に示すものに似た電槽モジ
ュール１２を用いて、試験が実施された。５ｋｗにおけ
る電槽の動作から生ずる熱と同等の熱入力で電槽陽極板
２６が加熱された。複数個所において、電槽陽極板２６
とフィン２６ａに熱電対が接続された。モジュール１２
の中心にある１個の熱電対は、試験の最初の約１２分間
に約１８５°Ｆ（８５℃）への初期温度上昇を記録し、
そのあと、試験の次の１６分間に約１９５°Ｆ（９０．
６℃）へと、僅かな温度上昇を示した。残りの試験を通
じて、温度はモジュール１２の予測温度、またはそれ以
下にとどまった。試験は、電槽モジュールを冷却する上
記の方法が有効であることを実証した。

【００５５】いったん活性化されると、電槽モジュール
内に発生した電流は１個の陽極／陰極板１８から、電解
液室２８内の電解液を通って、次の陽極／陰極２極板に
流れる。電槽モジュール内で発生した電流は、弁組立体
５２の一部である、最も端の陽極板７２ａ（図１０）に
集められる。最も端の陽極板７２ａは、図１０に示すよ
うに、陽極板の周囲をめぐって陽極板の貯蔵器組立体側
に、ろう付けなどで取り付けられた銅リング１６４を有
する。次の電槽積層１４′の最初の陽極板２６′にろう
付けなどで、同様なリング１６６（図１０）が取り付け
られる。可撓性ケーブル（図示せず）がその両端にて、
２つのリングに、ろう付けなどで取り付けられる。よっ
て、最も端の陽極板７２ａに集められた電流は、可撓ケ
ーブルにより、電槽モジュールから電槽モジュールに伝
達される。電池内の最も端の陽極／陰極板は、図１に１
７０、１７２で示すように、ハウジングに取り付けられ
た端子に接続される。

【００５６】本発明の利点は明らかである筈である。電
池１０は、殊に広い範囲の温度状態の下で、長期間の格
納に耐える。需要に応じて活性化できる。活性化されれ
ば、迅速な起動と、単位重量および単位体積当たりの大
きな出力とを与える。この電池はまた高い重量当たりエ
ネルギー出力（グラム当たりワット時）を有する。前記
のように、各々のモジュールが１２個の電槽を含む、８
個の電槽モジュールを直列に重ねたものは、例えば５，
０００ｗの出力を与えることができる。

【００５７】本発明の望ましい実施例についての以上の
説明から、当業者は改良、変更および変形を考えつくで
あろう。当業技術に入る改良、変更および変形は、特許
請求の範囲に含まれることが意図される。

【図面の簡単な説明】

【図１】電池内に積層関係にある複数の電槽モジュール
を示す、本発明の電池の斜視図である。

【図２】本発明による、膨張モードにある電槽モジュー
ルの、図３ａの２−２線に沿う正面断面図である。

【図３】図３は、収縮モードにある図２の電槽モジュー
ルを示す、図３ａの、図２と同じ線に沿う正面断面図で
ある。図３ａは図２および図３の電槽モジュールの端面
図である。

【図４】図４は図２および図３の電槽モジュールの陽極
の平面図である。図４ａは図４の４ａ−４ａ線に沿う正
面断面図である。図４ｂは図４の４ｂ−４ｂ線に沿う、
図４ａの一部分の拡大断面図である。

【図５】図２および図３の電槽モジュールの一要素であ
る波形バネの平面図である。

【図６】図６は図２および図３の電槽モジュールの要素
である陽極ベローズシールの縮尺平面図である。図６ａ
は図６の６ａ−６ａ線に沿う拡大断面図である。

【図７】図７は図７ａの７−７線に沿う、図２および図
３の電槽モジュールの要素である電解液貯蔵器組立体の
正面断面図である。図７ａは図７の電解液貯蔵器組立体
の平面図である。

【図８】図８は図８ａの８−８線に沿う、図７の電解液
貯蔵器組立体の要素である電解液ブラダーの正面断面図
である。図８ａは図８の電解液ブラダーの平面図であ
る。

【図９】図９は図７の電解液貯蔵器組立体の要素である
平衡ブラダーの平面図である。図９ａは図９の９ａ−９
ａ線に沿う断面図である。

【図１０】図２および図３の電槽モジュールの、膨張モ
ードにある一部分の拡大正面断面図である。

【図１１】図２および図３の電槽モジュールの、収縮モ
ードにある一部分の拡大正面断面図である。

【図１２】図１２は本発明による、図２および図３の電
槽モジュールの要素である電槽ケージの正面図である。
図１２ａは図１２の電槽ケージの、内側から外を見た端
面図である。

【図１３】図１３は本発明による電池活性化機構の説明
的平面図である。図１３ａは図１３の活性化機構の一部
分の正面断面図である。

【図１４】図１４は解放位置にある、図１３の活性化機
構の平面図である。図１４ａは図１４の機構の一部分の
正面断面図である。

【符号の説明】

１０：電池１２：電槽モジュール１４：電槽積層１６：電解液貯蔵器組立体１８：陽極／陰極板２０：波形バネ２２：ベローズシール２４：陰極２６：陽極板２８：電解液室５２：弁組立体５４：ブラダー組立体５６：ドーナツ形ブラダー５８：内方ブラダー７２：混合板７４：平衡ブラダー１２０：ケージ１４４：活性化モジュール１６０：ハウジング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ケネス・ジエイ・グレツグアメリカ合衆国オハイオ州44060，メンター，バツクハースト・プレース 7037 (72)発明者ジエイ・エム・ノスカルアメリカ合衆国オハイオ州44047，ジエフアーソン，ルート・307・ウエスト 1013 (72)発明者ロジヤー・ジエイ・チムラアメリカ合衆国オハイオ州44060，メンター，アベイ・シヤイア・ウエイ 9665

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ａ．電槽ケージ；ｂ．該ケージの第１の部分に含まれる膨張自在の電槽積
層；ｃ，該ケージの第２の部分に含まれる電解液貯蔵器組立
体；ｅ，該電槽積層は該ケージの第２の部分の中に膨張し、
該電槽積層の膨張は該電解液貯蔵器から該電槽積層に電
解液を移動させて、電池を活性化すること；を含む、活性化自在の稠密型予備電池。
【請求項２】該電槽積層は圧縮モードと膨張モードを
有し、該電槽積層をその圧縮モードに保持し、かつ該電
槽積層をその膨張モードに機械的に解放するための装置
を含んでいる、請求項１の電池。
【請求項３】該電槽積層は整合関係にある複数の２極
陽極／陰極板を有し、該板の間に、該電槽積層をその膨
張モードに偏倚するバネ装置をさらに含み、該積層はそ
の膨張モードにある時に、該板の間に複数の電解液室を
画成する、請求項２の電池。
【請求項４】該電解液室を円周方向に密封する、該陽
極／陰極板の間のシール装置を含み、該シール装置は該
電槽積層の膨張と共に膨張自在である、請求項３の電
池。
【請求項５】該シール装置と陽極／陰極板が膨張自在
のベローズを画成する、請求項４の電池。
【請求項６】該陽極／陰極板は該シール装置の外側に
延在する熱拡散フィン装置を含む、請求項４の電池。
【請求項７】該バネ装置は継続する陽極／陰極板の間
のバネ座金を含み、該バネ座金は、該バネ装置を通る電
流の流れを防ぐための絶縁装置を含む、請求項３の電
池。
【請求項８】該陽極／陰極板は、金属、合金または金
属間混合物のうちの一つ以上の陽極を含み、陰極は少な
くとも一つの金属酸化物を満たされた網状構造を含み、
該網状構造は該陽極の一つの側に結合される、請求項３
の電池。
【請求項９】該陽極は、アルミニウム、亜鉛、カドミ
ウム、鉄、ベリリウム、マグネシウムまたはリチウムの
板を含み、該陰極は酸化銀、酸化ニッケル、またはそれ
らの混合物を満たされ、該陰極は導電性エポキシ接着剤
によって該陽極に結合される、請求項８の電池。
【請求項１０】該貯蔵器組立体は圧縮自在のブラダー
装置を含む、請求項１の電池。
【請求項１１】該電解液は複数の電解液成分を含み、
該貯蔵器組立体は、該電解液成分を別々に保存して、活
性化の直前にそれらを混合するための装置を含む、請求
項１の電池。
【請求項１２】該貯蔵器組立体は複数の圧縮自在のブ
ラダー装置を含む、請求項１１の電池。
【請求項１３】該貯蔵器組立体は２個のブラダーを含
み、該ブラダーのうちの一方はドーナツ形であり、該ブ
ラダーのうちの他方は該ドーナツ形ブラダー内に軸線上
に配置される内方ブラダーである、請求項１２の電池。
【請求項１４】弁板と混合板を有する弁組立体をさら
に含み、該ドーナツ形ブラダーおよび内方ブラダーは該
弁板に取り付けられ、該弁板とブラダーは整合した連通
開口部を有し、該混合板は通常、該弁板に押し付けられ
ていて、該電槽積層が圧縮モードにある時に該弁板の開
口部を密封する、請求項１３の電池。
【請求項１５】該混合板と弁板の間に配置される平衡
ブラダーを含み、該平衡ブラダーを該ドーナツ形ブラダ
ーに連通する開口装置を含み、該電槽積層が膨張する
時、該ドーナツ形ブラダーから該平衡ブラダーに電解液
が流れて、該弁板と混合板の分離を助ける、請求項１４
の電池。
【請求項１６】各々のケージ、電槽積層および電解液
貯蔵器が電槽モジュールを画成し、積層関係に、直列に
電気接続された複数の電槽モジュールを含む、請求項１
の電池。
【請求項１７】ａ．電槽ハウジング；ｂ．該ハウジング内に含まれ、圧縮モードと膨張モード
を有し、圧縮モードにある時に該ハウジングの第一の部
分を占有する、膨張自在の電槽積層；ｃ．該ハウジングの第二の部分を占有する電解液貯蔵
器；ｄ．該電解液貯蔵器を該電槽積層に連通する通路装置；ｅ．該圧縮モードから該膨張モードに膨張した時に、該
電槽積層が該第二の部分の少なくとも一部を占有して、
該電解液貯蔵器から該通路装置を通して該電槽積層に電
解液を移動させ、それにより該電槽積層を活性化するこ
と：を含む、稠密型予備電池。
【請求項１８】ａ．電槽ハウジング；ｂ．該ハウジング内に含まれ、電槽積層と、該電槽積層
に対して端と端を突き合わせた関係にある電解液貯蔵器
とを有する電槽モジュール；ｃ．該電槽積層は、圧縮モードと膨張モードを有し、間
に電解液室を画成する複数の整合した２極陽極／陰極板
と、該電解液室を密封するための膨張自在のシール装置
と、該電槽積層をその圧縮モードから膨張モードに膨張
させるための、該板の間にある圧縮自在のバネ装置と、
該バネ装置の力に抗して該積層を該圧縮モードに保持す
るための保持装置と、を含み、該電槽積層は該圧縮モー
ドにおいて該電槽ハウジングの第一の部分を占有するこ
と；ｄ．該電解液貯蔵器は、圧縮自在のブラケットと該圧縮
自在ブラケット内に含まれる電槽電解液とを含み、該電
解液貯蔵器は該電槽ハウジングの第二の部分を占有する
こと；ｅ．該電解液貯蔵器を該電槽積層に連通する通路装置
と；ｆ．該保持装置を解放して、該電槽積層が該圧縮モード
から該膨張モードに膨張されて該第二の部分の少なくと
も一部を占有し、それにより該電解液貯蔵器から該電槽
積層に電解液を移動させて該電槽積層を活性化するため
の装置：を含む、稠密型の機械的に活性化される予備電池。
【請求項１９】ａ．膨張自在の電槽積層を電槽ハウジ
ングの第一の部分内に、また電解液貯蔵器を電槽ハウジ
ングの第二の部分内に、配置する段階；ｂ．該電槽積層と該電解液貯蔵器の間の流体連通装置を
与える段階；ｃ．該電槽積層を該第二の部分の中に膨張させて、該電
解液貯蔵器から該電槽積層に電解液を移動させる段階：を含む、予備電池を活性化する方法。
【請求項２０】該電槽積層は膨張モードと圧縮モード
を有し、該電槽積層を該圧縮モードから該膨張モードに
機械的に解放する段階を含む、請求項１９の方法。
【請求項２１】該電池は２極陽極／陰極板を含む２極
電池であり、該板は膨張モードにある時、該板の間に電
解液室を画成し、該電解液は電解液貯蔵器から該電解液
室の中に流れる、請求項２０の方法。
【請求項２２】該貯蔵器内の複数の電解液と、該電解
液を該貯蔵器内に隔離保持する装置とを含み、該電解液
は該貯蔵器から移動した時、混合し、該電解液は混合し
た時、起動の際に該電池をあたためる熱を発生する、請
求項２１の方法。
【請求項２３】該電解液の一方は１種類以上のアルカ
リ金属水酸化物であり、該電解液の他方は１種類以上の
無機酸である、請求項２２の方法。
【請求項２４】該陽極／陰極板は該電解液室の外側に
延びる複数のフィンを有し、該フィンを通して熱を拡散
することにより、該電池を冷却する段階を含む、請求項
２１の方法。
【請求項２５】混合した時に熱を発生する複数の電解
液を該電池内に導入し、起動前には該電解液を隔離保持
することを含む、起動中に予備電池をあたためる方法。
【請求項２６】該電池は電槽積層と電解液貯蔵器とを
含み、該電解液は該電解液貯蔵器内に別々に保持され
る、請求項２５の方法。
【請求項２７】該電解液は基剤と酸を含み、該熱は中
和熱と稀釈熱である、請求項２６の方法。
【請求項２８】該基剤はアルカリ金属水酸化物であ
る、請求項２７の方法。
【請求項２９】ａ．間に電解液室を画成する複数の２
極陽極／陰極板；ｂ．該板が相互に接触する圧縮モードと膨張した活性化
モードとを電池が有すること；ｃ．２極陽極／陰極板の少なくとも１対の間でそれらと
接触し、該電池を膨張して活性化されたモードに偏倚
し、電気絶縁性被膜を有する金属波形バネ：を含む、機械的に活性化される予備電池。
【請求項３０】ａ．複数の整合した２極陽極／陰極
板；ｂ．該板が相互に接触する圧縮モードと、該板が隔置さ
れる膨張し、活性化されたモードとを電池が有するこ
と；ｃ．隣り合わせの陽極／陰極板の間にあって、該板と共
に該板の間に少なくとも１個の電解液室を画成する円環
形ベローズ形シール；ｄ．該陽極／陰極板の一つの周囲に取り付けられる円環
形リブと、該一つの陽極／陰極板の隣の陽極／陰極板の
周囲に取り付けられる円環形リーブとを該シールが有す
ること：を含む、機械的に活性化される予備電池。
【請求項３１】ａ．間に電解液室を画成する複数の２
極陽極／陰極板；ｂ．該板が相互に接触する圧縮された不活性モードと、
該板が隔置される膨張した活性化モードとを電池が有す
ること；ｃ．該陽極／陰極板の間にあって、該陽極／陰極板を膨
張モードに偏倚するバネ装置；ｄ．電解液貯蔵器；ｅ．膨張モードへの該陽極／陰極板の運動と共に、該貯
蔵室内の電解液を加圧する装置；ｆ．該電解液貯蔵室と該電解液室の間にあって、電池が
不活性モードにある時に、閉鎖、接触関係にあり、電池
が活性化モードにある時に開放、隔置関係にある弁要素
を有し、電池が活性化された時に、圧力のかかった電解
液を受承し、該要素を該開放、隔置関係に動かすように
されたブラダーを該要素の間に含んでいる弁；を含む、機械的に活性化される予備電池。
【請求項３２】該弁要素の間の、該要素を開放、隔置
関係に偏倚するバネ装置を含む、請求項３１の電池。
【請求項３３】ａ．複数の２極陽極／陰極板；ｂ．該板が相互に接触する圧縮モードと、該板が隔置さ
れる膨張モードとを電池が有すること；ｃ．電池のためのハウジング；ｄ．隣合わせの陽極／陰極板の間にあって、該板と共に
該板の間に少なくとも１個の電解液室を画成する円環形
エラストマ・シール；ｅ．該エラストマ・シールによって該電解液室から分離
される外方室を、該ハウジングが画成すること；ｆ．該外方室が非圧縮性流体を含むこと：を含む、船舶用の、機械的に活性化される予備電池。
【請求項３４】該非圧縮性流体はシリコン油である、
請求項３３の電池。
【請求項３５】該陽極／陰極板は、該電解液室内に発
生する熱を拡散するために、該外方室の中に延在するフ
ィンを含む、請求項３３の電池。
【請求項３６】電池に添加される時に混合され、混合
した時に電池をあたためる熱を発生するようにされた複
数の成分を含む、予備電池のための電解液。
【請求項３７】該成分の一つが基剤であり、該成分の
他の一つが酸であり、該成分を混合すると、中和熱と希
釈熱を生ずる、請求項３６の電解液。
【請求項３８】該基剤は水酸化カリウムであり、該酸
は硫酸である、請求項３７の電解液。
【請求項３９】該酸と基剤の相対濃度および量は、混
合された時に、約６〜１０Ｍの範囲の濃度を与える、請
求項３７の電解液。
【請求項４０】該酸と基剤の相対濃度と量は、混合さ
れた時に、約７〜１０Ｍの範囲の濃度を与える、請求項
３９の電解液。
【請求項４１】該基剤は１２Ｍの水酸化カリウムであ
り、該酸は４Ｍの硫酸である、請求項４０の電解液。
【請求項４２】該成分の一つは基剤であり、該成分の
他の一つは、水、アルコールおよび塩から成る集団から
選択された、該基剤と反応しない成分であり、発生する
熱は稀釈熱である、請求項３６の電解液。
【請求項４３】該成分の一つは発泡抑制剤を含む苛性
溶液である、請求項３６の電解液。
【請求項４４】該発泡抑制剤は界面活性剤である、請
求項４３の電解液。