JPS5846824B2 - 積層電池 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は積層電池、特にこのような電池の新しい通気方
法および装置に関するものである。

背景技術 現在写真フィルムの引続いて行われる露光および現像を
行う自動カメラのシャッタ制御装置も含め、モータ駆動
フィルム処理装置および光学調整装置の励起用電源とし
て平板状単層電池もしくは多層電池が使用されている。

この種の代表的なカメラは例えば米国特許第３７５０５
５１号、第３７７４３８５号、第３７３１６０８号およ
び第３７１４８７９号に記載されている。

これらの出願において電池は薄くて小型であり、インピ
ーダンスが比較的低くて信頼できる寿命に対応する時間
に亘って大きな出力電流を生じなげればならない。

現在この目的のための電池は正電極と負電極を有する複
数個の平面層とそれ自身一つ以上の層を有する電解質含
有層とを有する電池で構成されている。

多層電池において各電池層は各層間（７ＡＥ解質の移動
を防止するようにも作用する導電性プラスチック材等の
導電層により分離されている。

導電層は隣接層間に配設されて電池層の負極と隣接する
電池層の正極とを接触させる。

電池構造の周囲は密封され電池層からの水液や蒸気の損
失を防止もしくは最小限とし、雰囲気による電池層の汚
染を防止している。

これらの電池に付随する主要な問題点は電解質を構成す
る材料が電池内に濃水素ガスを形成することである。

電池内のガス圧が制御されないと、電池は膨張し電池内
の層が分離して電池層間の導電性が著しく低下し電池の
電流出力が低下する。

更にガス形成により電池の厚さが増大し、そのため設計
目標であるカメラでの使用が不可能となる。

またガス圧が増大すると電池の密封の完全性が低下する
。

電池の密封が破壊されると電池は短時間で動作不能とな
る。

水液の除去および外気の電池への侵入を防止しながら電
池内部から選択的にガスを除去するいろんな電池通気手
段が現在入手可能である。

米国特許第３８７０５６６号には電池内で発生するガス
を浸透する材料で形成された少くとも一つの中実もしく
は中空繊維を有する薄型平面バッテリ用通気方式が公開
されている。

繊維の中空内部は雰囲気と連絡し、中空繊維を電極もし
くは電解質から分離する液体不浸透気体浸透性プラスチ
ック層に隣接して配設されている。

米国特許第３６４７５５７号には電池内で発生するガス
を浸透するが液体に対しては不浸透性のプラスチック材
で形成された中空繊維を有する電池が公開されている。

繊維は電池壁を貫通して電池内部ト延在し、電解液もし
くは電解質上の空間と接触している。

繊維壁の外部はそれが電池壁を貫通する点で密封されて
おり、その内部が電池内部と直接連絡しないように形成
されている。

米国特許第３７４１８１３号には電極および電解質を収
容する非導電気体浸透液体不浸透性外壁を有する電池が
公開されている。

導電性液体不浸透気体浸透膜は壁に隣接して配設されて
おり、壁内の穴の周辺が密封されている。

膜は壁を電池内部へ連絡する少くとも一つの穴を有する
。

壁内の穴は膜穴からずらされており導電膜を雰囲気へ露
出する。

米国特許第３７４１８１２号には外壁が導電性で穴を有
することを除けば米国特許第 ３７４１８１３号と同様な電池構造が示されており、膜
は穴に対して密封されて外壁間に配設されており電池内
部は非導電性で穴を有していない。

これらの特許に公開された電池において、穴やガス浸透
壁および膜は電池内でのガスの蓄積を防止し正極が酸化
剤を有する電池へ酸素を導入させる６米国特許第２６３
２７８４号には気体浸透性接着剤で裏打ちされた織込み
繊維からなる平面テープで形成され、電池を形成する積
層電池に対して縦方向に密封された電池通気口が公開さ
れており、テープの少くとも一端は雰囲気に対して開放
されている。

米国特許第３０８１３７１号には電解質漏洩を最小限と
するために配設された巻取フィルム内の電極用穴を有す
る電池用通気手段が公開されている。

従来の電池通気手段は電池内に形成されるガスの通気に
ある程度の成功を収めてはいるが、性能が一致しないた
め電池寿命が短縮されている。

前記特許に記載された自動カメラでフィルムと一体的に
電池を使用する場合、電池のみならずフィルムも使用不
能となるためこれは特に重大である。

米国特許第３６４７５５７号および第 ３８７０５６６号に記載された中空繊維はおよそ５〜５
０ミクロン程度の内径を有し、電池に内蔵する工程中容
易に収縮してガス９通常の障害を形成することができる
。

更に貯蔵中中空繊維は電池内の圧力増加により閉じるこ
とができ′る。

こうして通気手段としての中空繊維の信頼性により急速
に非動作となる電池となる。

この場合繊維数を増すとガス浸透繊維壁を通して外気、
主として酸素、の電池内部への通路が増えて外気が電池
内の材料と反応し所期目的どおりの動作が行わなくなる
ため、単に最適通気に必要な数取上の繊維を設けるだけ
ではこの問題は克服できない。

米国特許第３７４１８１２号、第３７４１８１３号およ
び第３０８１３７１号に記載されであるように電池構造
の壁に穴を設けても各電池性能は一致せず、穴周辺の隣
接層間の密封を完全にして雰囲気から電池へのガス漏洩
を最小限とし且つ水液や蒸気の雰囲気への余分な除去を
防止するには充分な注意が必要である。

密封が不完全であると電池の劣化を早め、その結果所期
の目的どおりに動作しない。

同じ問題は米国特許第２６３２７８４号に公開されたテ
ープ通気手段にも存在する。

発明の要約 本発明の目的は薄層電池の信頼度を向上し通気の選択度
を増大することである。

簡単にいえば本発明の前記およびその他の目的は管の中
空内部の長さ方向に沿って例えば綿糸のようにつむいた
り織り込んだり編組みされた繊維が詰められた一本以上
のプラスチック管からなる新しい通気構造によって得ら
れる。

繊維を詰め込むことにより管の機械的安定性が得られ、
管の電池への据付は管を潰さずに行うことができる。

管壁は水素を浸透し液体を浸透しない。

電池内で管は潰されない状態にあり且つ管の構成物のガ
スおよび水蒸気浸透特性は正確に想定できるため、本発
明の電池通気方式は従来の電池通気方式に較べ著しく改
善され通気方式を経由する電池円発生ガス、外気および
水蒸気の移動の平衡が充分制御されて電池寿命を大幅に
延ばすことができる。

本発明の実施例においては細長い紙片が通気管に充填し
た繊維を形成している。

サーモプラスチック材の細片が紙の両側に積層されてい
る、即ち細長い紙片と電池の湿潤滑性領域間に液体不浸
透気体浸透性拡散バリアを形成する熱可塑性プラスチッ
ク内に細長い紙片を埋込むことができる。

本発明の一実施例において紙とプラスチックの積層細片
は電池の枠素子間に積層されそれに対して密封されてお
り、通気枠を形成して電池の他素子に対して組立てられ
且つ密封される。

本発明のもう一つの実施例においで積層細片は圧力下で
加熱されて当可塑性プラスチック細片はその間の細長い
紙片の縁のまわりを互いに流動し、繊維を充填すること
なく繊維の詰め込まれた薄い平型の閉じた熱可塑性プラ
スチック管を形成している。

この管は適切な長さに切断され少くとも一端において細
長い紙片を露出している。

この形状の管通気はいろんな方法で薄型平面積層電池構
造に組み込むことができ、この目的のために非常に望ま
しい均一な形態を有し選択性の優れた再現性の高い通気
を行うことが判明した。

特に通気方式として熱可塑性プラスチック壁で囲まれた
細長い紙片を使用すると余分な水分を失うことな（水素
の排気能力を著しく高めることができる。

ガス圧通気機構を採用でき存在する水量が陰極領域に較
べて大きい円筒状電池とは対象的に、外部圧縮力印加部
材を使用しない比較的外部表面積の大きい薄型積層電池
においてこの問題は特にきびしい。

従来の通気方法は一般に気体浸透膜もしくは繊維等の単
一気体拡散障壁に依存している。

この方法の困難な点はモル対モルで考える場合において
適切な水素浸透性を有する材料は大概より高い水蒸気浸
透性を有することである。

こうして電池から移動される水素量にとって正確な寸法
の繊維や膜は水液に対して不浸透性ではあるが、長い電
池寿命にとって望まれる以上の水蒸気をも通過させる。

この点に関し紙詰前通気は優れた永久選択度を有するこ
とが判っている。

確信の持てる理論的説明も無くまたそれによって拘束さ
れたくもないが、実験の結果水素浸透液体不浸透壁で囲
まれた細長い紙片が２つの重要な異なる永久選択気体拡
散障壁を生ずるという仮定が生れた。

液体不浸透壁は水素および酸素拡散の制御抵抗として働
き、紙繊維を貫通および取り巻く気体拡散径路は水蒸気
移動の制御抵抗として働くように見える。

この仮定は本発明の実施例に従って通気された電池によ
り証明され、平均して厚さがより増大しより不均一であ
る非通気電池に較４さの増大＆シ」スさく均一である。

また本発明に従って通気された電池の重量はさほど変ら
ず、貯蔵中に著しく水分の損失を生じない。

フィルムユニットは耐水性密封された貯蔵筒内の相対湿
度変化に感応するため、この水分保存性は、電池がフィ
ルムユニット群とともに包装されるような写真応用製品
において特に重要である。

発明の実施態様 第１図は本発明に従った電池通気口の製造に有用な積層
１を示す。

積層１は中間紙シート３へ加熱加圧接着された２枚の熱
可塑性プラスチック材シート２を有する。

熱可塑性プラスチックシート２は液体不浸透気体浸透性
で熱的に自己接着し且つ紙に接着する適切な従来のポリ
マ樹脂製とすることができる。

適切な材料は塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体、サラ
ンおよび同等材であり粘着被覆されていてもいなくても
よい。

厚さ２５〜５０ミクロン（ｉ〜２ミル）のサラン薄膜お
よび重量比８５塩化ビニル、１５酢酸ビニルの共重合体
で厚さ１２５〜２５４ミクロン（５〜１０ミル）のビニ
ル薄膜を採用して成功を収めた。

これら異なる材料に対するこれらの厚さは同じ浸透性を
示す。

塩化ビニルまたは酢酸ビニルのポリマを使用することも
できるが、最も望ましいものに較べ前者は硬すぎ後者は
柔かすぎる。

紙３は７５〜１５０ミクロン（３〜６ミル）厚の従来の
クラフト紙もしくはボンド紙とすることができる。

寸法は整っておらず粘土等の充填材を含まないことが望
ましい。

ゼロックス複写機で一般に使用されている白色ボンド紙
はこの目的のために極めて成功裡に使用することができ
た。

プラスチックシート２は仮接着を行うのに充分な適切な
熱と圧力を加えて紙３へ積層されている。

説明する通気口製作工程中シートを一緒に保持する限り
、接着剤の品質は特に重要ではない。

積層中に加えられる熱および圧力は紙繊維間の隙間にプ
ラスチックおよび／もしくは接着剤が流入する値よりも
充分低くシ゛なげればならない。

積層１は自由な長さおよび幅とすることができ、例えば
第２図の符号４に示すロールでは十数センチから百数十
センチの幅とすることができる。

第２図においてロール４から供給される積層１は回転刃
５等の手段で例えば１．４ミｌＪ（％インチ）幅の細片
６に切り込まれる。

細片６は共通軸７で駆動され滑りクラッチ等の従来の独
立した張力制御器を有する適切な独立した貯蔵スプール
８上へ取り込まれ、その結果切込動作中細片６上の張力
は均一に保持される。

巻取り中に細片６を整えるため符号９に示す案内を設け
ることが望ましい。

所定長の細片６がスプール８上に累積されると細片が切
断されスプールは取り外されて空のスプールと交換され
る。

第３図において各細片６はその所定長が切断されそれ以
上の工程を要せずに電池通気口として使用されるように
調整されている。

このため１．４ミリ（％インチ）幅で２つの５ミル塩化
ポリビニル層２ａを有する４ミル紙シート３ａからなる
細片（東長さ方向に沿ってその露出紙面績のおよそ１８
倍のプラスチック表面積を有する。

このような細片は以下に説明する方法で気体浸透性電池
要素中に埋込む時適切な気体通気性を有することが判っ
ている。

しかしながら次に説明する管通気口は性能がより均一で
信頼度が高く、より高い歩留りで製作可能である。

次に第４図において前記したリール８上の細片６は予熱
された一対の加熱ニップロール１０゜１１０間を通過す
るので、両プラスチック層２ａは互いに溶融して第５図
に示すように細長い紙片３ａに対して閉じた管２ｂを形
成する。

加熱ロールｉ ｏ、 １ｉの一方もしくは両方がゴム表
面等の弾性表面を有し、他方のロールは金属製とするこ
とが望ましい。

予熱（糀片６を加熱ベル）１０，１１間で捕捉してニッ
プローラを通過させて行い、次に冷却域を通過させて細
片は強度を取り戻す。

冷却された細片６ａは駆動取込リール１２上に巻込まれ
て貯蔵され後の使用に供することができる。

細長い紙片３ａが１０１ミクロン（４ミル）厚で１．４
ミｌＪ（％インチ）幅であれば完成された細片６ａは２
．８ミリ（３Ａインチ）幅で３０３ミクロン（１２ミル
）厚とすることができる。

第６図から第８図は本発明の変形例に従った管通気口の
製造を示す。

第６図は固定下部台２０と可動上部台２１とを有し間に
いくつかの細片６が置かれる従来のプレス工程を示す。

実施例において０．３ ミＩＪ （０，０１２インチ）
厚のスチール詰金を有する詰金２２は台２１の台２０に
向う移動を制限するためにプレス機械内に配設されてい
る。

第７図から判るように台２０，２１間に熱と圧力が加え
られて外側のプラスチック細片２ａは細長い紙片３ａを
含む合体管２ｃに形成される。

このようにして形成された管６ｂは次にプレス機械から
取り外され所定長の細片に切断される。

形成工程において管６ｂの両端は通常プラスチックで閉
じられるが、次に説明するように細片を切断して電池に
取り付ける時は少くとも一端は露出された細長い紙片３
ａを有する。

このようにして形成された細片は１０１ミクロン（４ミ
ル）プラスチック細片３ａのいずれかの側におよそ４ミ
ル厚のビニル壁を有する。

前記塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体の場合、円台を
詰金２２上へ導くのに充分な玉力下で１５０℃（３００
下）の温度を採用して成功を収めた。

第９図は本発明に従った通気電池枠と隔離シートとの組
合せの準備段階を、明確にするため従来の工程装置の詳
細を省いて示している。

第４図に関してずでに説明したようにして貯蔵された貯
蔵リール１２からの一対の通気管６ａが供給されること
が判る。

細片６ａは夫々ロール３２，３３かち供給される上下積
層シー）３０，３１間に供給される。

第１０図に示すようにシート３０はシリコン解離紙３５
に仮接着された熱可塑性プラスチック枠材シートを有す
ることができる。

枠材３４が塩化ポリビニル等の非粘着材であれば解離紙
３５は不要である。

しかしながら本発明の一実施例においては、ミネソタ州
ミネアポリスのゼネラルミルズ社製の例えば０．２５ミ
リ（１０ミル）厚のパーサロン１１４０樹脂を採用して
いる。

この材料は非粘着性ではないのでロール上に貯蔵するの
に解離紙を必要とする。

同様に下部シート３１はシート３４と同じ材料で同じ寸
法のシート３６を有し解離紙３７へ仮接着されている。

実施例においてシー）３０．３１は７．３センチ（２，
９インチ）幅とすることができ細片６ａは内縁間でおよ
そ２インチ離隔されている。

シー）３０，３１および中間細片６ａは一対の加熱ニッ
プロール３８，３９間を通過し、熱可塑性プラスチック
シート３４，３６は互いに熱接着され且つ細片６ａへ接
着される。

こうして第１１図に示すような積層が形成される。

次にこの積層は固定台４０と可動刃４１で示す切断工程
間を通過し、積層上に間隔をとって一般に矩形片を切抜
き第９図および第１２図に示す窓４３を形成する。

第３図に関して説明した細片６を使用して最初に金管を
形成することなく通気口を形成し第１１図に示すような
積層を得たい場合には、シート３４．３６間に液体不浸
透シールが形成されるように前記積層工程を行う。

その理由は少くとも一端を除き細長い紙片が液体不浸透
気体浸透性熱可塑性プラスチック壁により完全に包囲さ
れることを保証するためである。

上記の管通気口が採用されると以下に説明するように最
終シールが生成される前の、以後の工程中級立体全体を
保持する適切な機械的接着がシート間に得られる限り、
シート３４，３６間の密封の品質は特に重要ではない。

細長い紙片が気体浸透液体不浸透性かつ熱可塑性プラス
チック内に埋込まれた所望の構造を得るもう一つの方法
は、一枚もしくは所望する場合、２枚の細片を最初に紙
−プラスチック積層即ちプラスチック管に包まれた細長
い紙片を形成することなく、直接熱可塑性プラスチック
枠素子間に積層することである。

このために第９図および第１０図の符号６ａに示すよう
な細片を細長い紙片に置換えることができる。

符号３４，３６等の熱可塑性プラスチックシート材は各
々が異なる気体浸透液体不浸透性かつ熱可塑性プラスチ
ック材の２層を有するシートで置換え、一方の材料は他
方よりも低温で軟化流動することが望ましい。

通常の処理状態において低融点材は１２２℃〜２０８’
Ｃ（２５０〜４００下）の温度で軟化流動することが望
ましい。

採用して成功を収めたものの一つに１ミネソタ州ミネア
ポリスのゼネラルミルズ社で製造販売しているパーサロ
ン１１４０ポ’Ｊ ７ミド高融点接着剤がある。

通常採用される圧力範囲において高融点材は２３２℃〜
２８８℃（４５０〜５５０’Ｆ）の範囲で軟化すること
が望ましい。

共重合体の重量に基ずく重量比８０塩化ビニル２０酢酸
ビニルの共重合体であるＴＥＮＮＥＣＯＶＣＲｌｏｏｌ
等のビニルフィルムと塩化ポリビニルフィルムを採用し
て成功を収めた。

高融点および低融点材層は第９図のシー）３０，３１に
示すように配置されているが、一方の積層の高融点側は
他方の低融点側に対面しており両者間には細長い紙片も
しくは細片がある。

積層は低融点材のみが軟化流動するように行わなければ
ならない。

その結果液体不浸透気体浸透性材料によって完全に包ま
れた細長い紙片は３辺を低融点材で包囲され、第４辺は
高融点材で包囲される。

第１１図の積層製作後の説明を続けると、一方の解離紙
３５は次に積層から解離して貯蔵ロール４４へ転送され
、細片３４の熱可塑性プラスチック面を露出する。

第９図および第１３図に示すように次にセロファン隔離
シート４５がシート上の窓４３を覆う位置へ転送される
。

隔離シート４５は図示しない従来の取り上げかつ所定位
置へ載置する機構により積重体４６から供給することが
でき、表面が形成されるセロファンを仮接着するのに充
分な粘性をまだ有していない場合はシート３４の窓４３
を包囲する部分を加熱することができる。

個々の枠は後に点線４７で示すように切放されるが、現
時点では通気枠と隔離シートとの組立体が貯蔵ロール４
８へ転送される。

切断作業に続いて所定の段階において下部解離紙３７が
除去され、完成された通気枠と隔離シートとの組合せは
第１４図に示すようになる。

第１５図は第１４図の枠および隔離シート構造を合体す
るように適応された完成された電池５１を示す。

電池は僅かに凹んだ周辺部５３に囲まれた僅かに盛上っ
た中央部５２を有し、それは後記する密封作業中に形成
される。

第１６図は電池５１の典型的な内部構造と枠の配置を示
す。

適切なバッテリ構造の詳細はＥｄｗｉｎ ＨｏＬａｎｄ
による１９７６年５月７日付米国特許出願第６８４３
７０号１電気セルおよびバッテリ〃により完全に記載さ
れている。

第１６図に示すように電池５１は例えばおよそ２ミル厚
で導電性プラスチック集電流シート６１に接着されたス
チールもしくはアルミニュームの金属端子シート６０か
らなる陽極端子組立体を有する４層電池とすることがで
きる。

このシート６１上の第１枠６４ａ内に形成された開口６
３内に第１陽極泥状材層６２ａが形成されている。

枠５４ａは枠５０の仕上厚の２倍の単厚熱可塑性プラス
チック材で形成でき通気口を必要としない点を除けば、
一般に第１４図の枠５０と同様とすることができる。

セロファン隔離シート６５ａをよ上記の方法で枠６４ａ
へ予め接着され、枠６４ａの開口６３を覆い陽極層６２
ａに重畳する。

ゲル電解質層６６ａが隔離シー）６５ａ上に形成されて
いる。

この電解質は三極混合剤５２ａ内の電解質と共に隔離シ
ー）６５ａを浸透し、隔離シー）６５ａと枠６４ａとを
仮接着する。

第１陰極片６７ａは導電性プラスチック層間接続シー）
６８ａへ粘着されている。

層間接続材６８ａは最終的に枠６４ａおよびそれと同一
の次の枠６４ｂ間へ接着される。

第２電池層は陽極層６２ｂ、セロファン隔離シー）６５
ｂ、ゲル電解質６６ｂおよび熱可塑性プラスチック層
間接続材６８ｂに粘着した陰極６７ｂとを有する。

電池の次の電池層はセロファン隔離シート４５と共に枠
５０を包囲され、上記したように通気管６ａを有する。

この電池層は陽極層６２ｃと、隔離シート４５および層
間接続材６８ｃに粘着した次の陰極６７ｃ間のゲル電解
質６６ｃにより完成される。

次に枠６４ａ、６４ｂと同様な枠６４ｃが陽極６２ｄを
包囲し、ゲル電解質６６ｄを介して上部陰極＄７ｄと連
絡する隔離シー）６５ｃが横たわっている。

最後の陰極片６７ｄはスチールやアルミニューム等の金
属端子シート７１に積層された導電性プラスチック陰極
集電流シート６１上へ積層されている。

第１４図および第１６図に示すように通気口６ａは電池
の密封領域内側を貫通するが、第１４図の終端に示すよ
うに点線４９の外側では密封領域に入る。

細長い紙片３ａの一端は密封部から露出して所要の通気
作用を行う必要がある。

本発明の実施例に従って上記のように設けられた一個以
上の通気口を有する電池は真空密封することが望ましい
。

積層電池の真空密封については米国特許第２８７０２３
５号、第３３５３９９９号、第３５６３８０５号、第３
９０７５９９号および第４０２８４７９号で推奨されて
いる。

実験の結果本発明に従って通気され大気圧下において密
封された積層電池は、本発明の通気機構を持たない真空
密封された同種の電池よりも長期間貯蔵後において安定
であり内部抵抗も低いことが判った。

但し後者は大気圧において密封された通気口を持たない
電池よりも良好である。

一個以上の通気径路を有する電池の真空密封が長期間有
効であることは驚くべきことであるが、このような電池
は必要な付加装置の保証において大気圧下で密封された
通気電池より充分優れていることが判った。

例えば４組のバッテリ群が次の相違点を有して上記のご
とく製作された。

第１組は通気口を有しない゛大気圧下で密封された制御
群、第２組は通気口を有しない真空密封群、第３組は上
記の管通気口を有し大気圧下で密封された群、第４組番
ま上記の管通気口を有し真空密封された群である。

２７４日後１．６３５Ａの定電流に対する開路電圧（Ｏ
ＣＶ）および閉路電圧（ＣＣＶ）がこれらの電池につい
て測定された。

これらの測定値から各電池の内部抵抗ＲｉはＯＣ’Ｖ’
−ＣＣＶΩつ求、、）うゎお。

数組。１．６３５ 対する平均値は次のとおりである。

第１表 組 通気口 真 空 Ｒｉ 改善率％１ 無
無 ０．６１２ 制 御２ 無 有
０．３９８ ３５％３ 有 無 ０．３０６
５０％４ 有 有 ０．２６４ ５７％積層電
池の厚さの経時変化は通気口の有効性のもう−っの目安
である。

フィルム包装体のように電池を一定寸法の空間に収容す
る用途においては、厚さの増大は極度に嫌われる。

電気化学組成物（ＥＣＡ）の７日後および２７４日後の
上記バッテリの各組の厚さを測定した結果は次の中央値
変化で示される。

第■表 組 通気口 真 空 厚さ変化、ミリ１ 無
無 ＋２０（＋８０ミル）２ 無 有
＋１４（＋５８ミル）３ 有 無 −
０，０７（−３ミル）４ 有 有 −０，
０８（−３，５ミル）上記したように本発明に従って通
気した電池の性能に対する理論的説明は確立されていな
い。

しかしながら本発明に従って通気された電池の例えば年
当りグラムの水分損失はＧｒを細長い紙片のグレイナ気
孔率、Ｔを紙の厚さとすればＧｒＴ２に比例するという
仮定に実験データが一致する。

グレイナ有孔率とは紙面に直角な方向の紙の空気通流率
である。

厚さが７５〜１５０ミクロン（３〜６ミル）でグレイナ
有孔率が５秒当り空気流で２７〜５８−の種々の紙を採
用して成功を収めたが、所望ならばこれよりも高い値で
も低い値でも使用することができる。

今のところＧｒＴ２が３００〜１２００となるような厚
さおよび有孔率を選定することが望ましい。

Ｇ ｒ Ｔ ”が３００以下であると水素通気率は著し
く減衰し、１２００以上であると不要な水分損失を伴う
。

本発明に従って通気した電池の水分損失は細長い紙片が
埋込まれた気体浸透液体不浸透性かつ熱可塑性プラスチ
ック材の厚さとはあまり関連性がない。

ビニル管内に１．４ミリ（％インチ）幅の細長い紙片を
有する管通気口を持った電池についてＥＣＡ２７４日後
の水分損失を通気口を持たない同種の電池と共に測定し
た。

通気口のない制御電池は０．０２５ｆの中間水分損失で
あった。

通気電池の水分損失Ｗグラムを紙厚Ｔミル、５秒当りの
空気量ｄを示すグレイナ有孔率Ｇｒ、その積Ｇ ｒ Ｔ
２およびビニルチューブ厚■ｔミルと共に第■表に示
す。

第 ■ 表 Ｔ Ｇｒ ＧｒＴ２ ■ｔミクロン Ｗす゛ツム ３ ４６ ４１４１１４（４，５ミル） ０．０５０
４ ２７ ４３２ ６３（２，５ミル） ０．０
６０４ ２７ ４３２ ６３（２，５ミル） ０．０
５０４ ２７ ４３２１０１（４ミル） ０．
０５０４ ２７ ４３２１０１（４Ｓル） ０．
０６０４ ２７ ４３２１０１（４ミル） ０．０
５０４ ５８ ９２８１０１（４−ｉ＃） ０．０
８０５ ３８ ９５０ ８９（３，５ミル） ｏ、ｏ
ｓ。

５ ４６ １１５０ ５０（２ミル） ０．０
９０５ ４６ １１５０ ５０（２ミル） ０．
１００５ ４６ １１５０ ８９（３，５ミ）） ０．
０８０５ ４６ １１５０ ８９（３，５ミル） ０
．０９０６ ５１ １８３６ ７６（３ミル） ０
．１００上記したように蒸気拡散径路の形成に使用され
る細長い紙片やその他の繊維を密封部分を貫通して電池
の電気化学的活性素子のある枠内の開口と密閉部間の領
域に通すことが望ましい。

しかしながら紙等の繊維が熱可塑性プラスチック管に包
まれている場合管は湿潤滑性領域まで延在することかで
きる。

それが湿潤領域もしくは境界の密封されていない枠領域
内の一端で終る場合、この終端はプラスチックで包み液
体浸透径路を形成しないようにする。

繊維充填通気口に達する気体は密封領域を貫通するポリ
マ層〇一部を浸透して来たものであるから、気体はこの
層を外部へ浸透できることは明白である。

しかしながら後者の距離は前者に較べて非常に大きく且
つポリマの気体浸透率は厚さ即ち距離の直接関数である
ため、ポリマ層のみの気体の浸透は非常に遅いことは明
白である。

従って本発明は潜在通気率を著しく増大し制御する。

本発明を実施例の詳細について説明してきたが、本技術
に習熟した者は本説明を読めば種々Ｑ変更や修正が考え
られる。

このようなものも明らかに本発明の範囲から外れるもの
ではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従った通気口の製作に有用な積層の断
片的透視図、第２図は本発明に従った通気口の製作の一
段階として細片の製作を示す断片図、第３図は第２図の
工程で形成される積層細片の断片的透視図、第４図は第
３図の細片から管通気口の製作を示す断片的透視図、第
５図は本発明に従って製作した完成通気口細片の断面を
示す第４図の線５−５に沿った拡大断面図、第６図は本
発明の変形例に従って第３図の積層体から管通気口を製
作する一段階を説明する立面図、第７図は本発明の変形
例に従りた通気口製作工程の第２段階を示す第６図と類
似の立面図、第８図は第６図および第７図の工程に従っ
て製作された管通気口の断片的透視図、第９図は本発明
に従った通気枠と隔離シートとの組立体の製作を示す透
視図、第１０図はある要素をより詳細に示す第９図の線
１０−１０に従った断片的立面図、第１１図は第９図の
線１１−１１に沿った拡大断面図、第１２図は第９図の
線１２−１２に沿った拡大断面図、第１３図は第９図の
線１３−１３に沿った拡大断面図、第１４図は本発明に
従った通気電池枠と隔離シートの完成組立体の平面図、
第１５図は第１４図の通気枠を組込むように適応された
完成電池の透視図、第１６図は第１５図の電池の部分断
面を示す第１５図の線１６−１６に沿った断片的断面図
である。 参照符号の説明、１・・・・・・積層、２，３４，３６
・・・・・・熱可塑性プラスチックシート、３・・・・
・・中間紙シート、６・・・・・・細片、６ａ・・・・
・・通気管、１０゜１１．３８，３９・・・・・・加熱
ニップロール、２０゜２１・・・・・・台、３４，３６
・・・・・・枠材、３５，３７・・・・・・シリコン解
離紙、４１・・・・・・可動カッタ、４５゜６５ａ、６
５ｂ、６５ｃ・・・・・・セロファン隔離シート、５０
，６４ａ、６４ｂ、６４ｃ＝＝枠、６０゜７１・・・・
・・金属端子シート、６Ｌ７０・・・・・・集電流シー
ト、６２ ａ 、 ６２ｂ 、 ６２ｃ 、 ６２ｄ−
−−−−・陽極層、６６ａｔ ６６ｂｔ６６ｃ 、６６
ｃｌ−”ゲル電解質層、６７ａ 、 ６７ｂ 、 ６７
ｃ 、 ６７ｄ−・−陰極、６８ａ＞６８ｂ、６８ｃ・
・・・・・電池層間接続シート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 隔離シートの両側にそれぞれ配設され、該隔離シー
   トを浸透する電解質を介して互いに連通ずる陰極および
   陽極とを有する通気電池層において、該電池層の外周に
   形成された実質的に気体および液体に対して不浸透性の
   密封領域と、該密封領域を通って前記電池層内に延在す
   る通気装置を設け、該通気装置を繊維材料の細長片で構
   成し、該細長片の前記電池層内表面を全て液体に不浸透
   性で気体に浸透性の材料の層で包み、また少（ともその
   一端を外気に露出せしめたことを特徴とする通気電池層
   。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記通気装置を前
   記液体に不浸透性で気体に浸透性の材料の２枚の細長片
   とその間に積層された前記繊維材料の細長片とで合成さ
   れた細長片の形に形成したことを特徴とする通気電池層
   。 ３ 特許請求の範囲第１項において、前記通気装置を前
   記液体に不浸透性で気体に浸透性の材料の細長い管内に
   前記繊維材料を充填して合成した細長片の形に形成した
   ことを特徴とする通気電池層。 ４ 特許請求の範囲第１項から第３項の何れかの項にお
   いて、前記繊維材料として紙、また前記液体に不浸透性
   で気体に浸透性の材料として熱加塑性プラスチック樹脂
   を用いてなる通気電池層。 ５ 特許請求の範囲第３項において、前記細長い管がビ
   ニル樹脂の管で、前記繊維材料が紙である通気電池層。 ６ 特許請求の範囲第５項において、前記ビニル樹脂は
   塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体である通気電池層。 ７ 特許請求の範囲第１項から第６項の何れかの項にお
   いて、前記陰極、陽極および電解液を枠の内部領域に設
   け、前記密封領域を前記枠の外周部に形成し、前記通気
   装置を前記枠に埋めこみ前記枠の外周部に延在せしめて
   なる通気電池層。 ８ 隔離シートの両側にそれぞれ配設され該隔離シート
   を浸透する電解質を介して互いに連通ずる陰極および陽
   極をもった電池層の複数個の積重体と、前記複数の電池
   層の積重体の両面に形成された薄い金属の外部端子シー
   トと、前記電池層の積重体の外周部に形成された実質的
   に気体および液体に対して不浸透性の密封領域と、該密
   封領域を通って延在する通気装置とを有し、前記複数の
   電池層間は導電性で液体および気体に不浸透性のシート
   で分離され、かつ液体に不浸透性で気体に浸透性の材料
   でできた複数の平坦な枠の積重体によって密封され、前
   記電池層の構成部品は該粋の内部に形成される開口部に
   収納され、前記電池層間分離シートと前記金属端子シー
   トとは前記枠と交互に配設され、前記通気装置を繊維材
   料の細長片で構成し、その細長片を少くとも１つ前記枠
   の１つに埋めこみ、該細長片の前記電池層内における表
   面を全て液体に不浸透性で気体に浸透性の材料の層で包
   み、また少くともその一端を外気に露出せしめてなる積
   層電池。 ９ 特許請求の範囲第８項において、前記複数の枠の少
   くとも１つは異なる２つの液体不浸透性で気体浸透性の
   熱可塑性プラスチック樹脂材料の積層で形成され、紙材
   料の細長片が前記２つの熱可塑性プラスチック材料の間
   に埋めこまれ、該細長片の少くとも３つの側面は前記２
   つの熱可塑性プラスチック材料の一方の材料によって囲
   まれ、残る１つの側面は他方の材料で囲まれてなる積層
   電池。