用于具有隔热的可灭菌手术工具的电池外壳制造技术

本发明专利技术涉及用于具有隔热的可灭菌手术工具的电池外壳。具体地，一种电池组组件或外壳，包括一个或多个电池和外壳，该电池具有电化学单元，该外壳至少具有外壁，该外壁配置为生成充分围绕该电池的密封的体积空间。该体积空间的气氛包括热传导率低于0.018瓦特每米摄氏度的气体。这种具有气体的气氛在该外壁与这些电池之间提供了隔热层。具有此隔热层的该电池组组件可以承受高压灭菌而不会损害电池。该电池组组件可以用于向手术工具或其它能承受高压灭菌的装置提供电力。灭菌的装置提供电力。灭菌的装置提供电力。

【技术实现步骤摘要】
用于具有隔热的可灭菌手术工具的电池外壳
[0001]本申请是于2017年7月18日提交的已进入中国国家阶段的PCT专利申请(中国国家申请号为201680006256.0，国际申请号为PCT/US2016/015380，专利技术名称为“用于具有隔热的可灭菌手术工具的电池外壳”)的分案申请。

技术介绍

[0002]本专利技术涉及电池外壳的隔热，例如涉及包含了在手术中暴露在高温中的电池单元的壳体的隔热。
[0003]电池供电的工具在手术设置上对医务工作者提高了便利性和效率。例如在手术室的无菌区，这些手术工具及其相关的电池在使用之前进行消毒，。电池供电的手术工具通常设计为承受与用于对手术工具或手术器械进行消毒的高压灭菌相关的温度。这些温度例如可以在预真空消毒器中达到132
°
C并持续数分钟，或在重力置换消毒器中达到121
°
C并持续30分钟或更长时间。
[0004]与手术工具或手术器械类似，这样工具的电池外壳也要消毒。这种消毒引出一个问题，即可充电电池单元在暴露于超过70
°
C的温度中时，其性能可能降低。除了降低性能外，一旦该电池单元暴露于超过80
°
C的温度中时，其本身处于收到永久损伤的危险中。
[0005]一种防止电池单元达到这种临界温度的方式已经用于对没有电池单元的电池外壳进行消毒，然后电池单元在使用屏蔽物和密封覆盖物的情形下添加至该外壳中，从而防止该电池单元暴露于消毒区域。另一种方式为利用隔热材料来隔热电池单元，例如微孔硅酸(美国第6,756,766号专利)，硅土(二氧化硅)，碳氮化硅陶瓷和带孔硅胶(美国第8,486,560号专利)。
[0006]还有一种方式为利用化学品或气体对具有电池单元的电池外壳进行消毒，这类消毒过程避免了产生可能损伤电池单元的温度。然而，这种方式所需要的消毒结构通常在医院、手术中心和其它医疗机构都没有。
专利技术概要
[0007]提供一种简单的低成本的密封电池外壳及其相关的制备方法。在示例性实施例中，该外壳可以在具有可充电(电化学)电池单元封闭在其内部时进行高压灭菌。
[0008]根据示例性实施例的一方面，电池组组件包括至少一个电池和外壳，该电池包括电化学单元，该外壳至少具有一种外壁，该外壁配置为生成充分围绕该至少一个电池的密封的体积空间。该体积空间的气氛包括气体。该体积空间的气体的热传导率低于0.018瓦特每米摄氏度。
附图说明
[0009]图1示出了按照本专利技术的示例性实施例的一个方面的电池组组件的透视图；图2示出了按照本专利技术的示例性实施例的另一方面的电池组组件的透视图；图3示出了按照本专利技术的示例性实施例的一个方面的耦合到充电站的电池组组件的透
视图；图4示出了按照本专利技术的示例性实施例的一个方面的耦合到手术设备的电池组组件的透视图；图5示出了按照本专利技术的示例性实施例的一个方面的包括显示器的电池组组件的透视图。
具体实施方式
[0010]这里所描述的示例性实施例仅仅是示例性的目的而并限制本专利技术的范围。需要理解，作为本行业技术人员已知的是，由于环境暗示或给予了便利而各种省略和替换等效结构是可以预期的。此外，尽管下述内容大体涉及该物理设计的示例性实施例，对本行业熟悉的技术人员需要理解是，在不脱离本专利技术的精神下，可以改变材料，部件描述和几何形状。
[0011]在本专利技术的示例性实施例的一方面中，电池组组件或外壳包括一个或多个电池和外壳，该电池具有电化学单元，该外壳具有用于产生充分围绕这些电池的密封的体积空间的外壁。该体积空间的气氛包括热传导率低于0.018瓦特每米摄氏度的气体。这个气体的气氛在该外壁与这些电池之间布置有隔热层。具有此隔热层的该电池组组件可以承受高压灭菌而不会损害电池。
[0012]在该体积空间的气体的热传导率可以较低，例如低于0.016瓦特每米摄氏度。此外，该体积空间的气氛可以包括足以使在该体积空间中的气体的热传导率低于0.018瓦特每米摄氏度的部分真空。包括在该体积空间的气氛中的气体可以为选自由氪、氙、氩和氟利昂组成的组的至少25％或至少33％的惰性气体。
[0013]该电池组组件还包括将电池与外壳的外壁分离的多个支撑件。另外，还包括至少部分围绕电池的内壁。该外壳的外壁由可以覆盖有一层诸如降低外壁的渗透率的金属层的复合塑料形成。
[0014]为了供应电力，该电池组组件包括从电池延伸至外壁的外部的电池端子。该电池端子包括耦合至电触点的正极端子和负极端子，该正极端子和负极端子用于连接至手术工具并向其供电，以及连接至充电站并通过其充电。
[0015]如图1所示，电池组外壳或组件100包括电池单元110、电池端子120、第一壁或外壁130和第二壁或内壁140。该电池单元110可以为可再充电的电化学单元，例如铅酸电池、镍铬电池(NiCd)、镍氢电池(NiMH)、锂离子电池(Li-ion)或锂离子聚合物电池(Li-ionpolymer)。
[0016]该外壁130形成围绕该内壁140和电池单元110的连续密封室。该内壁130的内表面与该内壁140的内表面之间的空间呈现具有气氛的体积空间160，该气氛包括气体、部分真空或两者都有。该内壁140可以为围绕该电池单元110的连续壁或非连续壁。当作为非连续壁时，该内壁140可以部分或充分地覆盖该电池单元110，并且将该电池单元110与该外壁130的内表面分隔开。该内壁的横截面积优选地小于该外壁130的外表面积的25％。相对于该外壁130减少该内壁140的横截面积有利于降低从该外壁130到该电池单元110传输通过该电池组外壳100的热传导。
[0017]为了将该外壁130与该内壁140分隔开，该电池组外壳100包括多个支撑件，衬隔材料或使该外壁130与该内壁140保持分离的分离器150。在该示例性实施例中，该衬隔材料由
多个防止该电池单元110接触该外壁130的单独的支撑件150形成。当然，提供填充物或邻近的间隔而不是离散结构"支撑件"是可预料到的替代配置。
[0018]可选地，如图2所示，该电池组外壳100可以设计为无内壁140。在此配置中，该电池单元110暴露在体积空间160的气氛中。没有内壁140，如图2所示，该支撑件150配置为将该外壁130与该电池单元110分隔开。
[0019]该支撑件150优选由低热传导材料形成，其利于减少从外壁130至内壁140和电池单元110的热传递。另外，优选最小化该支撑件150的横截面积。例如，该横截面积可以为该电池单元110的表面面积的一小部分，例如小于10％。包括在该电池组外壳100内的支撑件150的数量取决于该电池单元110的具体配置，但是该支撑件150的数量优选是足以保持在外壁130内的和远离该外壁130的电池单元110的位置的(或内壁140(如果包括的话))。
[0020]鉴于该外壁130的外表面暴露在环境中，该外壁130的内表面暴露在外壁130与内壁140或电池单元110之间的体积空间160的气氛中。该气氛在外壁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池组组件，包括：至少一个电池；外壳，所述外壳限定所述至少一个电池位于其中的密封的体积空间，所述密封的体积空间包括气氛；以及热传导率传感器，所述热传导率传感器构造成用以检测所述气氛的热传导率；其中，当所述气氛未被破坏时，所述气氛的热传导率在0.002至0.018瓦特每米摄氏度的范围内。2.根据权利要求1所述的电池组组件，其特征在于，所述气氛包括下列各项中的至少一者：部分真空；以及选自由氪、氙、氩和氟利昂组成的组的惰性气体。3.根据权利要求1所述的电池组组件，其特征在于，所述电池组组件还包括通信端子，所述通信端子操作地连接至所述热传导率传感器并且构造成用以传达关于所感测的热传导率的信息。4.根据权利要求3所述的电池组组件，其特征在于，关于所感测的热传导率的所述信息指示所述气氛的破坏和所述至少一个电池的缺陷中的至少一者。5.根据权利要求3所述的电池组组件，其特征在于，所述通信端子构造成用以操作地连接至显示器，所述显示器构造成用以在其上显示关于所感测的热传导率的所述信息。6.根据权利要求1所述的电池组组件，其特征在于，所述电池组组件还包括温度传感器，所述温度传感器构造成用以感测所述外壳内的温度；以及指示器，所述指示器操作地连接至所述温度传感器并且构造成用以传达关于所感测的温度的信息。7.根据权利要求6所述的电池组组件，其特征在于，关于所感测的热传导率的所述信息指示所述温度是否在可接受的水平。8.根据权利要求6所述的电池组组件，其特征在于，所述指示器构造成用以通过光或声音来传达所述信息。9.根据权利要求1所述的电池组组件，其特征在于，所述至少一个电池暴露于所述外壳的外壁的内表面。10.根据权利要求1所述的电池组组件，其特征在于，一内壁将所述至少一个电池与所述外壳的外壁的内表面分离，以及所述体积空间位于所述内壁的外表面和所述外壁的内表面之间。11.根据权利要求1所述的电池组组件，其特征在于，所述电池组组件还包括正极端子和负极端子，所述正极端子和负极端子各自从所述至少一个电池延伸到所述外壳外；以及在所述外壳外耦合至所述正极端子和负极端子的电触点，所述电触点构造成用以连接至手术工具以经由所述至少一个电池向所述手术工具提供电力。12.一种电池组组件，包括：至少一个电池；所述至少一个电池位于其中的外壳，所述外壳在其中具有密封的体积空间，所述密封的体积空间包括气氛；以及
热传导率传感器，所述热传导率传感器构造成用以检测所述气氛的热传导率；以及通信端子，所述通信端子操作地连接至所述热传导率传感器并且构造成用以传达关于所感测的热传导率的信息。13.根据权利要求12所述的电池组组件，其特征在于，当所述气氛未被破坏时，所述气氛的热传导率在0.002至0.018瓦特每米摄氏度的范围内。14.根据权利要求12所述的电池组组件，其特征在于：所述外壳的外壁的外表面暴露于所述外壳外的空气；所述气氛包括气体、部分真空，或者两者；以及当所述密封的体积空间未被破坏时，所述气氛的热传导率小于所述空气的热传导率。15.根据权利要求12所述的电池组组件，其特征在于，关于所感测的热传导率的所述信息指示所述气氛的破坏和所述至少一个电池的缺陷中的至少一者。16.根据权利要求12所述的电池组组件，其特征在于，所述通信端子构造成用以操作地连接至显示器，所述显示器构造成用以在其上显示关于所感测的热传导率的所述信息。17.根据权利要求12所述的电池组组件，其特征在于，所述气氛包括气体和部分真空中的至少一者，而所述气体和所述部分真空中的所述至少一者包括所述气氛的至少25%。18.根据权利要求12所述的电池组组件，其特征在于，所述电池组组件还包括温度传感器，所述温度传感器构造成用以感测所述外壳内的温度；以及指示器，所述指示器操作地连接至所述温度传感器并且构造成用以传达关于所感测的温度的信息。19.根据权利要求12所述的电池组组件，其特征在于，所述电池组组件还包括正极端子和负极端子，所述正极端子和负极端子各自从所述至少一个电池延伸到所述外壳外；以及在所述外壳外耦合至所述正极端子和负极端子的...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗，
申请(专利权)人：德普伊新特斯产品公司，
类型：发明
国别省市：