CN1284206A - 用于电化学电池的电流分断器 - Google Patents

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Abstract

一种用于电化学电池(215)的电流分断器组件(220),可以是在电池建造期间可以单独插入到电池中的自主密封单元。电流分断器组件(220)特别适用于薄可再充电电池,并且当插入在电池中时形成在一个电池电极(211)与相应终端(245)之间的电气通路的一部分。电流分断机构包括一个薄热响应件,该热响应件最好包括一个带有一个弯曲表面的形状记忆金属合金盘(250)。该电流分断机构可以包括一个热产生电阻装置,最好是靠近热响应件的一个齐纳二极管(600)。当电池温度超过一个预定值时,盘偏转以使组件内的电气通路断开。

Description

用于电化学电池的电流分断器
本发明涉及用于电化学电池的电流分断器，该电流分断器在电池中温度和气体压力过分升高时安全地防止电流流经电池。
电化学电池，特别是诸如其中锂或锂离子是活性材料的那些电池之类的高能密度电池，易发生泄漏或破裂，这又能导致对由电池供电的装置或对周围环境的危害。在可再充电电池的情况下，电池内部温度的升高能起因于过充电。不良的温度升高常常伴随有内部气体压力的相应增大。这即使在外部短路状态下也可能发生。而且，即使电池过放电，内部气体压力也可能增大。希望安全装置伴随着电池，而不过分增大电池的成本、尺寸或质量。
这样的电池，特别是把锂或锂离子用作活性材料的可再充电电池，由常常伴随有压力相应增大的电池内部温度升高易于引起泄漏或断裂。这可能由诸如过充电之类的误用状态或由在过充电期间可能发生的短路状态引起。重要的还有，气密地密封这些电池，以防止电解质溶剂外流和水分从外部环境进入。
如上所述，如果对这样一种电池过充电，则发生自加热。以过快的速率充电或过充电能导致温度升高。如果充电电压或充电电流太高引起电池迅速过热，则对电池的过充电可能发生，因而有安全担心。当温度超过依据电池的化学性质和结构变化的一定点时，不良和难以控制的热耗散状态开始。此外，因为过热，内部压力升高，并且电解质可能从电池突然排出。在这发生之前，最好开始受控排放。其电阻随穿过其的电流通过增大的PTC(正热膨胀系数装置)一直在使用，试图防止过大的电池流量通过可再充电电池。然而，如果电池被过充电，例如，如果采用过高的充电电压，则这种装置在防止热耗散状态免于发生方面是不够的。
一些可再充电电池能很薄，例如薄的棱形电池、或用于蜂窝电话的小尺寸圆柱形电池。一直难以把可靠的电流分断安全装置并入这样的电池中，因为其尺寸小。但对这种安全装置的需要反而更大，因为在正常蜂窝电话操作期间电池靠近用户。
常规电池结构采用一种端盖配件，在把电池阳极和阴极活性材料及适当隔离材料和电解质插入圆柱形壳体之后，把该端盖配件插入到开放端部的圆柱形壳体中。端盖与阳极或阴极材料之一电接触，并且端盖的暴露部分形成电池终端之一。电池壳体的一部分形成另一个终端。
本发明使一个或几个电流分断组件，集成在单个电池内且便利地应用于一次或二次(可再充电)电池。本发明的端盖组件特别适用于可再充电电池，例如锂离子和可再充电锂电池及使用液体或聚合物电解质的或混合聚合物/液体电解质和镍金属氢化物、镍镉的类似电池，或其他可再充电电池。本发明的端盖组件克服了在暴露于高温、过分或不适当充电或放电、或电池短路期间电池过热和电池中压力升高的危险。
在一个方面，本发明旨在一种用于薄棱形电池或小直径圆柱形电池的电流分断机构。一个小型热响应电流分断组件布置在电池内。电流分断组件最好是一种自主密封装置，该装置具有可以单独制造且在电池构造期间作为单独单元插入在电池中的优点。当电池内部过热超过一个预定温度时，在自主组件内的热响应电流分断机构动作而关闭，并且防止电流流经电池。该电流分断机构包括一个热响应件，希望是一个最好由带有弯曲表面的形状记忆金属合金构成的可弯曲盘。在正常的电池工作中，形状记忆合金盘最好形成电池电极之一与连接电极的一个终端之间的电气通路的一部分。当电池内的温度达到一个预定值时，形状记忆盘偏转以断开在所述电极与终端之间的电气通路，由此关闭电池。一个最好是齐纳二极管的二极管，便利地安置在电流分断组件内，靠近形状记忆盘。齐纳二极管并联电气连接到电池终端上。如果电池被偶然过充电，则延长的充电或在过高电压下的充电将引起二极管的加热，这又引起形状记忆盘偏转以断开所述电气通路，由此关闭电池。
在本发明的另一个方面，电流分断组件是一个包括一个热响应电流分断机构和一个压力致动电流分断机构的自主单元。电流分断组件带有一块起电池的一个终端作用的暴露端盖板。当把组件应用于电池并且电池在正常操作中时，端盖板与电池电极(阳极或阴极)电气连通。电流分断机构包括一个由形状记忆金属合金或双金属构成的热响应可弯曲件，希望该件为偏转盘的形式，可以与一个可弯曲导电件物理连通。在热响应件与可弯曲导电件之间的物理连通可以由在这两个元件之间定位的非导电可移动杆实现。在正常的电池工作中，可弯曲导电件形成在电池电极之一与端盖(终端)之间的电气通路的一部分。当在电池内的温度达到一个预定值时，热响应件偏转引起非导电可移动杆推压可弯曲导电件，这又使导电件偏转并且断开在所述电极与终端之间的电气通路。
组件在靠近热响应件处可以包括一个最好是齐纳二极管的二极管。齐纳二极管与电池终端并联连接。如果电池被偶然过充电，则延长的充电或在过高电压下的充电将引起二极管的加热，这又引起热响应件偏转以断开所述电气通路，由此关闭电池。组件希望也包括一个压力致动电流分断机构，该机构最好包括一个压力致动金属膜片。该膜片最好形成电流分断器组件外壳的一部分，并且当电池内压力超过一个预定值时偏转。膜片的偏转引起电池电极与相应终端之间的电气通路的中断，由此关闭电池。
在另一个方面，电池可以包含以上两种类型的自主电流分断组件的两种，即仅包含一个热响应电流分断机构的一种和既包含一个热响应电流分断机构又包含一个压力致动电流分断机构的另一种。这提供具有多个独立电流分断安全特征的电池。这种结构可以便利地使用，条件是电池具有足够的直径容纳两种电流分断组件，例如电池具有在约5与20毫米之间的直径或总厚度。在这种实施例中，仅包含热响应电流分断机构的电流分断组件可以便利地完全布置在电池内部，从而它靠近电池的最热部分。一个最好是齐纳二极管的二极管可以包括一个或两个这种自主电流分断组件内，并且与电池终端并联电气连接。
图1是完全置于一个棱形电池内的本发明的电流分断组件一个
实施例的剖开立体图。
图2是图1中所示电池和电流分断器组件的剖视图。
图3是图1和2中所示电流分断器组件的元件的分解立体图。
图4是带有表示从电池一端突出的电流分断器组件的另一个实施例的棱形电池的立体图。
图5是带有图4中所示电流分断器组件的相同实施例的圆柱形电池的立体图。
图6是图4和5中所示电流分断器组件的剖视图。
图7是图4、5和6中所示电流分断器组件的分解立体图。
图8是包含图2和6中所示电流分断器组件实施例的圆柱形电池的竖直剖视图。
图9是用于二极管子组件的一种蛋形盘状轮廓的立体图。
图10是用于二极管子组件的一种矩形盘状轮廓的立体图。
在一个最佳实施例中，本发明的热响应电流分断器组件220可以完全布置在电池215内部，如图1中所示。电池215可以是具有图1中所示平行六面体形状壳体225的棱形电池，而另一方面可以是细直径圆柱形电池。如果电池215是棱形电池，则它一般具有在约3与10毫米之间的总厚度，一般棱形电池非常薄，具有约3与6毫米之间的总厚度。如果电池215是小直径圆柱形电池，则直径可以一般在约3与10毫米直径之间。这里所描述的电流分断组件220可以集成到较大尺寸的电池中，例如具有在3与15毫米之间厚度的棱形电池或者具有在3与15毫米之间直径的圆柱形电池，但组件220特别适用于小厚度棱形或小直径圆柱形电池。电池215可以是一次或可再充电电池，如锂离子电池、镍金属氢化物电池或镍镉电池，但便利的是可再充电电池，如锂离子电池。锂离子可再充电电池的特征在于：当电池放电时锂离子从负电极向正电极转移，而当对电池充电时从正电极向负电极转移。它一般可以带有一根锂钴氧化物(LixCoO2)、或锂镍氧化物(LiNixO2)、或钴替代的锂镍氧化物(LiCoxNiyO3)或尖晶石晶体结构的锂锰氧化物(LixMn2O4)的正电极。锂离子电池一般具有采用碳或氧化锡材料的一根负电极。负电极构成电池在放电期间的阳极和在充电期间的阴极，而正电极构成电池在放电期间的阴极和在充电期间的阳极。用于这种电池的电解质可以包括溶在无水溶剂混合物中的锂盐。盐可以是LiPF6，而溶剂可以便利地包括碳酸二甲酯(DMC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)及其混合物。在图1中所示的具体实施例中，电池215是一个棱形锂离子电池，具有一个由相对扁平体表面205(a)和205(b)、平侧面208(a)和208(b)及平端面209(a)和209(b)形成的一个壳体225。正终端245和负终端246从相同的侧面208(a)暴露，并且便于连接到一个要供电的装置上。电极叠层235表示成包括一片正电极材料211、一片负电极材料213，有常规多孔隔离材料212在其之间。叠层235可以以常规胶体滚筒形式缠绕，并且然后弄平缠绕材料，从而它紧凑地装配在电池内。
本发明的热响应电流分断器组件220可以集成到锂离子棱形电池215内，如图1中所示。在该实施例中，电流分断器组件完全置于电池内部，并且在一端电气连接到正电极211上，而在另一端连接到正终端245上。因而，在正常操作下，在正电极211与正终端245之间有一条电气通路。电流分断器组件220的一个最佳实施例表示在图2中。组件220是一个自主密封单元，包括一个金属壳体280、一个金属端盖230、一个最好由一种形状记忆合金形成的电流分断器盘250、及一块与盖230的内表面相接触的金属接触板295。端盖230凸起，从而其表面向外突出，如图2中所示。壳体280具有杯状圆形结构的形式，带有一个开放的端部和一个稍微突起的杯体，如图3中所示。组件220在盘250的圆周边缘与端盖230的圆周边缘230(a)之间带有一个绝缘环290。组件220也可以带有一个二极管，最好是靠近电流分断器盘250安置在其中的一个齐纳二极管芯片600。齐纳二极管600可以布置在接触塞295内。最好齐纳二极管600具有晶片形状，带有一个与接触塞295的内表面相接触的正表面620和一个电气连接到电池的负终端246上的负表面630。端盖230可以带有一个穿过其中的小孔640。该小孔可以用电绝缘垫603嵌入，电绝缘垫603可以由常规聚丙烯或玻璃至金属的密封材料组成。一个导电连接体或引线602可以从齐纳二极管的负表面630穿过绝缘的小孔640延伸，以便连接到电池的负终端246上。连接体602可以是焊接到负表面630上的镍或铜。二极管600可以装有由涂敷的聚酯或聚酰亚胺材料组成的绝缘涂层601，以覆盖和绝缘暴露的负表面630。因而，绝缘涂层601保护负表面630，免于与两者都是正的接触塞295或组件端盖235相接触。带有绝缘涂层601的二极管600形成一个具有在约0.25与0.35毫米之间的厚度的二极管组件。
齐纳二极管芯片600是一种双终端半导体结装置，可以为晶片形式，例如，象薄的蛋形或多边形晶片盘，最好是图3中所示的矩形或正方形晶片盘，或者为圆柱形的形式。齐纳二极管以晶片形式具有一个金属化的正终端表面(阴极)620、一个金属化的负终端表面(阳极)630、及在两个端表面之间的芯部半导体接合层615。结615一般用二氧化硅保护。在圆柱形齐纳二极管中，半导体结位于圆柱内。圆柱的外表面形成终端表面之一，而圆柱的一端形成相对的终端。齐纳二极管当连接到电化学电池或D.C.(直流)电源上时，呈现一种作为电压曲线函数的特征电流。齐纳二极管能由齐纳电压V″(击穿电压)和在齐纳电压下的功率消耗(瓦特)预选择。如果跨过二极管终端的电压V变化，则通过二极管的电阻减小，逐渐高到齐纳电压V″。随着电压接近和穿过齐纳电压V″，通过二极管的电阻急剧下降。这意味着通过二极管的电阻变得非常小，并且随着电压增大得远超过齐纳电压V″，通过二极管的电流I成为非常大。由于电流通过二极管，所以经受I2R加热，其平衡表面温度是瓦特密度(每单位表面面积的功率消耗)的函数。
尽管用于本发明的端盖组件的最佳二极管600是齐纳二极管，但在其位置也能使用其他二极管。例如，齐纳二极管能用具有适当功率消耗和低电压漏的肖特基二极管或功率整流器二极管代替。这样的二极管也呈现出随施加电压增大、电阻减小的希望特性，并因此能用作代替齐纳二极管的加热元件，以引起电流分断器盘250即使电池经受过充电状态也偏转。然而，这样的二极管没有齐纳二极管合意，因为当达到特定电压，例如预选择的齐纳电压时，他们没有呈现电阻的急剧下降。
已经确定，即使电池暴露于由过充电电压或大充电电流引起的过充电情形，二极管600二极管的适当选择和在端盖组件220内靠近热响应电流分断器盘250的二极管放置也增加安全性。在这种情况下，二极管由于I2R加热迅速变热，这又引起电流分断器盘250偏转，以断开组件220内的电气通路并且关闭电池。已经确定，包括一个齐纳二极管加速在这种过充电情形期间的关闭响应，因为电流分断盘暴露于和检测一个另外的热源，即二极管。把齐纳二极管便利地选择成，其齐纳电压远超过电池的正常工作电压，但同时表示在其下希望触发电流分断器盘250以关闭电池的电压阈值。也把齐纳二极管选择成，当热量达到足以引起电流分断器盘250偏转的温度时，在齐纳电压下传送的电流消散。最好也把二极管选择成，当电池不在使用中时，该二极管仅引起电池的可忽略漏电流。对于锂离子电池，希望把齐纳二极管选择成，在3.0伏特下它以小于约100微安，最好约20微安的电流泄漏。
锂离子电池在一般为在约3与4伏特之间的电压范围内工作。因此，对于用在端盖组件220和下文描述的其他电流分断端盖组件中的锂离子电池的适当齐纳二极管的选择，可以希望具有在约5.0伏特以下，最好在约4.7与5.0伏特之间的齐纳电压，和在约100与500微瓦特之间的瓦特数，从而在约3与4伏特之间的电池工作电压范围内，通过二极管的电流将较低。就是说，应该这样选择二极管，从而它在正常充电状态下不会产生足以引起电流分断盘250偏转的热量，以及当电池不在使用中时不会从电池泄漏明显的电流而显著消耗电池。应用于结合锂离子电池使用的端盖组件220的一种最佳齐纳二极管600，可以是由Melrose.Mass的Compensated Devices Inc.供给的具有4.7伏特齐纳电压的齐纳二极管(500微瓦特)，晶片芯片型号CDC 5230。对于一种锂离子电池应用于使用的端盖组件220的一种另外的齐纳二极管600，可以是具有4.7伏特齐纳电压的300微瓦特晶片芯片型号CDC 4688。这种芯片具有约0.6毫米的宽度和约0.25毫米的厚度。
包括或不包括齐纳二极管600的端盖组件220的使用，不排除在电池的正电极与正终端245之间的电气通路内添加一个常规的PTC(正热膨胀系数)装置。这种PTC装置如果添加，则能放置在端盖组件220内或在其外部。然而，用于包括齐纳二极管600的端盖组件220的上述实施例，不需要PTC装置。当通过其中的电流增大时，PTC装置呈现增大的电阻。然而，PTC装置的电阻不会增大到足以防止所有电流从其中通过。因此对于端盖组件220，PTC装置本身没有提供与上述最佳实施例相同程度的保护，特别是当电池通过使用过高充电电压或过长充电而经受过充电时。另外，热电流分断器盘250也能够对过充电或放电电流反应，消除了包括PTC装置以提供对这种情形的保护的需要。
用于组件220元件每一个的最佳结构表示在图3中。电流分断器盘250具有与其直径或平均宽度相比较小的厚度，并且最好是圆形的或圆柱形的，但也可以具有其他形状，例如，它可以是蛋形的、椭圆形的或为薄平行六面体的形式或薄细长平板或带有可以不平行的一对或多对相对边缘的板。这样的结构最好具有小于其长度约30％且也小于其平均宽度的约30％的厚度。因而术语盘，如这里和特别是关于热响应件250、350及352使用的那样，打算指包括这样的其他形状。在蛋形或椭圆形形状盘的情况下，术语平均宽度将是指其主表面的最小直径。
盘250的厚度希望小于1毫米，最好在约0.05与0.5毫米之间。在图3中表示得最清楚的电流分断器盘250的一个最佳实施例具有一个外边缘258和空心中央部分257。一个可弯曲的弹性部分255从圆周边缘258向内突出到空心部分257中。便利地预制可弯曲部分255，在其表面中有一个稍微向上的弯头255(a)，如图3中所示，从而其端部255(b)安置在靠着接触板295的第一位置，以完成在正电极211与正终端245之间的电气通路。在正常工作期间，电流从正电极211通到连接片287(a)、到壳体280、到电流分断器盘250和可弯曲部分255、到接触塞295、到组件端盖230、到连接片287(b)及然后到正终端245。如可以由图1看到的那样，电流分断器盘250定位在组件内，从而电流穿过盘250的厚度，并因此穿过可弯曲部分255的厚度，以使电阻最小。当电池215内的温度超过一个预定值时，端部255(b)向下偏转到一个第二位置，以中断与接触板295的接触，由此中断在电极211与终端245之间的电气通路以关闭电池。
参照图3，把电流分断器组件220设计成易于通过把电流分断器盘250插入到开放端部的壳体280中而建造，从而它安置在壳体的底面上。齐纳二极管600的正表面620连接到接触塞295的内表面上。然后在盘250上方插入绝缘环290，并且穿过绝缘环中的小孔290(a)插入为固体盘形塞形式的金属接触塞295，直到它安置在最好由形状记忆合金构成的突起弹性件255上。绝缘垫圈275插入在端盖230上方，并且这两件然后放置在金属接触塞295上方，从而端盖230的内侧表面与接触塞295的上表面相接触。壳体280的圆周边缘和绝缘垫圈275的圆周边缘然后在端盖230的圆周边缘230(a)上方卷曲。在卷曲期间施加径向压力，从而端盖230的圆周边缘230(a)咬入绝缘垫圈275的圆周边缘275(a)的内侧表面，以形成在端盖230与壳体280之间的紧密密封。
热电流分断器组件的另一个实施例，即组件320表示在图6和7中。电流分断器的该实施例设计成如图4中所示从一个棱形电池的端部突出或如图5中所示从一个圆柱形电池的端部突出。在该实施例中，棱形电池的总厚度便利地为至少约6毫米，一般在约6与20毫米之间，该厚度大得足以容纳组件320。如果电池是圆柱形的，如图5中所示，则希望具有至少与AAA尺寸电池一样大的直径，以便容纳组件320。因而，可以方便地使用组件320以从AAA、AA、A、C或D尺寸圆柱形电池，或者例如具有在约5与20毫米之间的直径的电池的端部突出。当以这种方式使用时，组件320的突出部分，即端盖325可以便利地形成电池终端之一。
电流分断器组件320可以具有一个形成组件320上部的希望倒置杯形的端盖325、和一个形成组件下部的杯形体370，如图6中所示。端盖325和杯体370由导电材料形成。杯形体370的底座372最好形成一个压力致动膜片，该压力致动膜片设计成当电池内的压力超过一个预定值时向上(向端盖325)偏转。便利地由形状记忆合金或双金属构成的可弯曲热响应件350或352布置在杯370的底部内，并且靠近压力膜片372。可以希望热响应件具有盘的形式，如盘350或352，具有图7中所示的弯曲表面。当采用形状记忆合金或双金属构成时，可以使用任一种结构，然而，当采用形状记忆合金时，细长板或平行六面体结构352是最佳的，而当采用双金属构成时，圆盘350结构是最佳的。希望的盘350(或盘352)定位在组件320内，从而它基本位于与端盖325的表面平行的平面内。电绝缘杆或塞340可以安置在可弯曲热响应件350的上表面上。组件320希望包括一个可以方便地布置到杯体370的边缘374上的金属支撑环360。组件320希望包括一个可弯曲导电金属盘330，金属盘330包括一个从其圆周边缘332延伸到盘330的空心部分333中的可弯曲弹性件334。一个绝缘环335放置在盘330的圆周边缘332与金属支撑环360的边缘362之间。可弯曲导电盘330夹持在端盖325的圆周边缘327与绝缘环335之间。一个绝缘垫圈375围绕端盖325的圆周边缘327和杯形下部杯体370的圆周边缘377，并且垫圈375也围绕着盘330和绝缘环335。一个壳体380又围绕着绝缘垫圈375。
电流分断器组件320可以包括一个可以为晶片形式的二极管盘700，例如，象薄蛋形(图9)或多边形晶片盘。最好二极管700具有图10中所示矩形或正方形晶片的形式。二极管700最好一个齐纳二极管，但也能使用其他二极管，例如具有适当功率消耗和低电压消耗的肖特基二极管或功率整流二极管。二极管的正金属表面720通过用导电焊剂把它固定到其上而连接到端盖325上(图6)。提供一根可以具有金属导线或片形式的导电引线702，从二极管的负表面730延伸。引线702可以电气连接到组件壳体380上，壳体380又通过把焊接到电池的壳体上而电气连接到电池的负终端上。电气绝缘物703提供在负引线702的上方和下方，以保护它免于与端盖325或在组件320内是正的内部金属元件的任一个相接触。绝缘物703可以具有聚酯或聚酰亚胺材料膜的形式。另外，绝缘物703可以是聚氯乙烯。类似地，二极管暴露的金属负表面730覆盖有绝缘材料，如聚酯或聚酰亚胺材料绝缘膜，以防止在二极管的负表面730与在组件320内是正的金属元件之间的接触。二极管700最好是一个齐纳二极管，对于在端盖组件320内和应用于锂离子电池的用途，具有在约5.0伏特以下，最好在约4.7与5.0伏特之间的齐纳电压，和在约100与500微瓦特之间的瓦特数。这种二极管对电池施加可忽略的漏电流。应用于结合锂离子电池使用的端盖组件320的一种最佳齐纳二极管700，可以是从Melrose.Mass的Compensated Devices Inc.买到的具有4.7伏特齐纳电压的齐纳二极管(500微瓦特)，晶片芯片型号CDC 5230。齐纳二极管700与导电引线702和绝缘物703一起形成一个二极管组件，具有在约0.25与约0.35毫米之间的厚度。
在用于这里描述的端盖组件的最佳实施中的二极管600或700，永久地与电池的终端并联电气连接。在上述最佳实施例中，二极管600或700及电流分断器250或350都电气连接到电池的正终端上。因而，当电流分断器250或350致动时，在正终端与正电极之间的电气通路断开，由此同时关闭电池和使二极管无效。用于包括二极管的另外电路结构也是可能的。其他的电阻，例如电阻器，可以包括在一个或两个齐纳二极管终端、与所述齐纳终端与一个相应电池终端的连接之间的电路中。而且，二极管，例如二极管700(图6)，能与电池终端并联连接，并且电流分断器弹性臂330能与二极管串联连接。例如，如果二极管700的正表面720，连接到金属支撑板360(图6)上，而不是端盖320上。在这样的实施例中，当电流分断件350和弹性臂330偏转时，二极管不会无效。因而，这里和在权利要求书中所使用的术语二极管的并联连接，不打算排除这样的可能性：把另外的电阻器或热响应电流分断器的导电部分，例如弹性臂330，插入在一个二极管终端与该终端与相应极性的电池终端的连接之间的电路支腿中。按上述选择的二极管把可忽略的漏电流施加在电池上。为了完全消除电池上的任何无功漏电流，能把二极管终端之一永久地连接到一个相应电池终端上，而其终端的另一个通过一个开关可连接到相应电池终端上，当把电池插入在充电装置或供电装置中时，接通该开关。
包括或不包括齐纳二极管700的端盖组件320的使用，不排除在正电极211与正终端325之间的电气通路内添加一个常规的PTC(正热膨胀系数)装置。这种PTC装置如果希望添加，则能放置在电池内和端盖组件320的外部。然而，用于包括齐纳二极管700的端盖组件320的上述实施例，提供比单独使用PTC装置更强的保护，特别是当电池经受过高充电电压时。
参照图7，电流分断器组件320可以通过首先把绝缘垫圈375插入在壳体380中而构造，从而垫圈的外表面与壳体380的内侧壁接触。然后，通过把热响应件350或352插入到杯形体370内、然后把金属支撑环360插入到杯形体370的边缘374上建造一个子组件。把塑料可移动杆340经支撑环360的中心小孔363插入，从而安置在件350上。绝缘环335安置在支撑环360的上方与其圆周边缘362相接触。盘330然后安置在绝缘环335上，从而盘330的圆周边缘332安置在绝缘环335上。齐纳二极管700的正表面连接到端盖325的内表面上。端盖325然后放置在盘330上方，从而端盖325的圆周边缘327安置在盘330的圆周边缘332上。然后把组件插入到壳体380中使绝缘垫圈375包含在其中。然后在端盖325的圆周边缘327上方圈曲壳体380的端部380(a)和垫圈375的端部375(a)，从而子组件和其元件紧密地保持和永久到位，并且由垫圈375和周围壳体380密封。
组件320插入到一个可再充电圆柱形壳体400内，例如一个锂离子圆柱形电池内，如图8中所示。组件320的端盖325从电池的一端突出，并且形成电池终端之一，一般是正终端。类似地，可以把组件320插入到一个可再充电棱形电池中，例如图4中所示的锂离子棱形电池500中。在这种用途中，端盖325从电池的一端突出，并且形成电池终端之一，一般是正终端。在采用圆柱形或棱形电池的任一种情况下，电池可选择地还包括一个另外的电流分断器组件，即上述的电流分断器组件220。具有两个独立封装的自主电流分断器组件，给电池提供彼此独立自致动的两个热响应电流分断系统。
一种其中包括两种电流分断组件220和320的电池400表示在图8中。表示在图8中的两个电流分断组件220和320都处于“通”的位置，就是说处于允许电流正常从电极211流到终端端盖325的位置。当电池400处于该工作模式时，在电池电极之一，例如电极211与电池终端325之间有一条电气通路。在正常工作中，电流从电极211流到连接片287(a)、到组件220的壳体280、到接触塞295、到端盖230、及然后到连接片287(b)。电流从连接片287(b)流到组件320的下部杯体370。电流然后从杯体370流到支撑环360、到盘330的弹性臂334、及然后从盘330到终端端盖325。如果电池的内部温度达到一个预定值，则热响应弹性件255向下偏转，由此断开件255与接触塞295之间的电气连接。这具有切断电极211与终端端盖325之间的电气通路以关闭电池的作用。而且，如果电池的内部温度达到另一个预定值，组件320的热响应件350(或352)向上偏转到图6中所示的位置。件350的这种向上运动引起塑料杆340克服盘330的可弯曲弹性臂334向上运动。这引起弹性臂334断开与支撑环360的接触，由此切断在电极211与终端端盖325之间的电气通路。如果电池的内部湿度升高得非常快，则组件220的热响应件255和组件320的热响应件350(或352)将同时致动，使在电极211与终端端盖325之间的电气通路在两处自然断开。这保证电池的立即关闭，并且提供即使两个热响应件的一个失效电池也将关闭的附加安全性。
另外，如果在电池内的气体压力升高超过一个预定值，则组件320的膜片372向上偏转，使塑料杆340克服弹性臂334向上运动，引起弹性臂334断开与支撑环360的接触。这又具有断开电极211与终端端盖325之间的电气通路的作用，由此关闭电池。膜片372仅响应电池的内部压力，并且象这样独立于电池的内部温度致动。因而，压力致动的膜片372保证：如果电池内的气体压力达到一个预定值，则关闭电池而与电池的温度无关。
在图2和3中所示的电流分断组件实施例中，带有图6和7中所示向内延伸的弹性件255或盘350或盘352的热响应盘250希望由形状记忆合金组成。形状记忆合金可以从已知的记忆合金组中选择，例如，镍-钛(Ni-Ti)、铜-锌-铝(Cu-Zn-Al)、及铜-铝-镍(Cu-Al-Ni)。然而，已经确定用于形状记忆合金盘250或盘350或352的最希望合金是镍-钛合金。最佳镍钛记忆合金可在商品名NITINOL合金下从特殊金属公司(Special Metals Corproation)得到。盘250或盘350或352的弹性件255可以是可复位的记忆合金，即是当受热时变形而当冷却到环境温度时不用施加外力返回其原始形状的合金。然而，希望形状记忆合金件在环境温度下不可复位，即，当受热到其致动温度时不可逆地变形。这保证一旦电池内的条件引起过度内部加热，电池就不会再次成为可工作的。因而，盘250、350或352最好使用NITINOL合金建造，从而一旦致动它就是不可复位的。最佳记忆盘250可以便利地建造成单件NITINOL合金，带有一个从其向内突出一个可弯曲件255的圆周边缘258。可弯曲件255方便地建造为矩形形状，向上偏转的外支腿255(d)由偏转线255(a)与内支腿255(c)分离(图2和3)。弹性件255可以希望宽在约2与5毫米之间而长在3与8毫米之间及厚度在约0.05与0.5毫米之间。当在约60℃与120℃之间的温度引起件255与接触塞295之间的接触断开时，支腿255(d)沿偏转线255(a)向下偏转。盘250可以希望具有在约5与15毫米之间的直径。
为了实现这种致动作用，已经确定记忆盘250和弹性件255的厚度可以便利地在0.05与0.5毫米之间的范围内，具有一个表面面积，从而所述件的电阻小于约5毫欧。用于盘250的上述形状，即具有从其向内突出可弯曲部分255的圆周边缘的空心盘，是希望的，因为它允许减小的厚度和良好的接触区域，以减小盘250在正常电池工作期间当电流流经其厚度时的整个电阻。形状记忆件255希望不会有大于约百分之8的变形偏转。偏转角希望在约10与30度之间，即端部255(b)从盘平面向上在约10与30度之间的一个角度偏转。这允许记忆件255远离接触塞295偏转，并且当达到致动温度时压平。在对于锂离子电池的用途中，用于记忆盘的上述最佳结构可以导致其整体电阻小于5毫欧，这在连续电池工作下又允许高达5安培的耗电量。
在图6和7中所示的电流组件实施例中，偏转圆形盘350形式的热响应件或薄弯曲的细长板或平行六面体形式的盘352可以便利地由上述形状记忆合金，最好由NITINOL合金构成。(如果盘352具有薄细长板的形式，则它可以是蛋形的或具有一对或多对不平行的相对边缘)。当暴露于希望在约60℃与120℃之间的预定温度时，盘350或352最好建造成不可逆地变形。如果电池内部温度超过一个预定值，则盘或板偏转反向或变平，使塑料杆340推压盘330的弹性臂334。这又如上述那样使盘330与金属支撑环360之间的电气接触断开以中断电流流动。热响应盘350或352另一方面可以具有双金属结构，即包括两层具有不同热膨胀系数的不同金属。如果采用双金属结构，则双金属盘350或板352的顶层(最靠近端盖325的层)可以由高热膨胀金属，最好是镍-镉合金构成，并且下层或底层可以由低热膨胀金属，最好是镍铁合金构成。另一种适当的双金属成分是镍和钛。在该实施例中，当电池温度升高到至少60℃时，盘350(或盘352)将致动，并且一般能在约60℃与120℃之间的电池温度下致动。还有可能选择高和低热膨胀金属层，从而除在低于-20℃的温度下外盘350或352将不会复位，这在大多数用途中使该装置是一个单次动作恒温装置。
参照电流分断器组件220(图2和3)，壳体280可以由用于增加强度和抗腐蚀性的铝、不锈钢或钛形成。壳体280希望具有在约0.1毫米与0.5毫米之间的壁厚。壳体280及因此组件220最好直径在约3与15毫米之间，一般直径在约3与8毫米之间，并且具有在约1与10毫米之间的深度，一般在约1与3毫米之间。具有这种整体尺寸的组件220能插入在具有在约3与6毫米之间总厚度的非常薄的棱形电池中，而不显著减小电池容量或损害电流分断器功能。
内部绝缘环290希望由具有较高的抗压强度和温度稳定性的耐蚀热塑性材料构成。用于绝缘环290的最佳材料是在商品名称VECTRA聚合物下可从Celanese Co.买到的液晶聚合物，或在商品名称VALOX聚合物下可从通用电气塑料公司(General ElectricPlastic Company)买到的聚酯。接触塞295希望由冷轧钢或不锈钢形成，从而它可以容易地焊接到端盖230的下表面上。接触塞295可以镀有诸如银之类的贵金属，以降低其接触电阻。希望端盖230由不锈钢、铝或钛形成，以提供强度和耐蚀性的要求组合，并且具有在约3与15毫米之间，最好在约4与8毫米之间的总直径，和在约1毫米以下，一般在约0.1与1毫米之间的总深度。绝缘垫圈275可以希望具有在约0.1与0.5毫米之间的厚度，和在约3与15毫米之间，最好在约4与8毫米之间的总直径。绝缘垫圈275可以由耐用而有弹性的抗腐蚀热塑性材料形成，例如由高密度聚丙烯形成，这种材料与电解质不起反应并且具有足够的弹性，以在壳体280与组件220内部元件之间提供良好的密封。
参照电流分断器组件320(图6和7)，壳体380为了强度和耐蚀性可以由不锈钢或镀镍冷轧钢形成。壳体380希望具有在0.1与约0.5毫米之间的臂厚。壳体380及因此组件320最好是，直径或总宽度在约4与15毫米之间，最好在约4与8毫米之间，并且具有在约1与10毫米之间，一般在约3与6毫米之间的深度。具有这种总尺寸的组件320能插入在具有在约6与20毫米之间总厚度的棱形电池、或具有在约5与20毫米之间的直径的圆柱形电池中，而不显著减小电池容量或损害电流分断器功能。端盖325一般具有在约4与15毫米之间的总直径、和在约0.1与约1毫米之间的总深度。端盖325可以由不锈钢或镀镍冷轧钢形成以提供适当的强度和耐蚀性。可弯曲导电盘330希望具有在约4与15毫米之间的直径和在约0.1与0.5毫米之间的厚度。希望它由具有良好导电率和强度的弹性金属材料构成，如可以镀有诸如金或银之类的贵金属以降低其接触电阻的铍铜合金或弹簧钢。盘330的弹性臂334可以希望是矩形形状，具有约2与5毫米的宽度、约3与8毫米之间的长度、及在约0.1与0.5毫米之间的厚度。
内部绝缘环335希望由具有较高的抗压强度和温度稳定性的耐蚀热塑性材料构成。用于绝缘环335的最佳材料是在商品名称VECTRA聚合物下可从Celanese Co.买到的液晶聚合物，或在商品名称VALOX聚合物下可从通用电气塑料公司(General ElectricPlastic Company)买到的聚酯。可移动杆340可以具有在约1与3毫米之间的直径或宽度及在约1与5毫米之间的长度。杆340基本上是非导电的(由具有高电阻率的材料形成)，并且即使当暴露于高温例如120℃或更高也应该是热稳定的。用于杆340的最佳材料是在商品名称VECTRA聚合物下可从Celanese Co.买到的液晶聚合物。金属支撑环360希望具有在约4与15毫米之间，最好在约4与8毫米之间的直径，和在约0.1与1毫米之间的厚度。支撑环360可以容易地由不锈钢或冷轧钢形成以提供适当的强度，该材料可以镀有诸如金或银之类的贵金属以降低其接触电阻。杯形体370的深度可以希望在约1与3毫米之间。希望形成杯形体370的底部的压力致动膜片372，可以具有在约4与15毫米之间的直径和在约0.1与0.5毫米之间的壁厚。杯形体370和膜片372可以容易地由当暴露于升高压差时容易和永久变形的铝形成。绝缘垫圈375可以希望具有在约0.1与0.5毫米之间的厚度和在约4与15毫米之间的总直径。绝缘垫圈375可以由耐用而有弹性的抗腐蚀热塑性材料形成，例如由高密度聚丙烯形成，这种材料与电解质不起反应并且具有足够的弹性，以在壳体380与组件320内部元件之间提供良好的密封。
尽管参照最佳实施例已经描述了本发明，但应该理解描述的实施例的改进是可能的而不脱离本发明的概念。因此，本发明不打算限于具体的实施例，而是由权利要求书和其等效文件限定。

Claims (54)

1．一种带有一个正和负终端及一对内部正和负电极的电化学电池，所述电池包括一个电流分断器组件，所述组件包括一个外壳、一个在外壳内的腔室、及一个由所述外壳密封的端盖，所述组件带有一条通过所述壳体与所述端盖之间的导电通路，其中所述组件在所述腔室内包括一个用来防止电流流经所述组件内的所述电气通路的热响应装置，而所述组件进一步包括靠近所述热响应装置的电阻装置，所述电阻装置随电流通过引起发热，所述电阻装置呈现随施加到其上的电压增大而减小的电阻，所述热响应装置带有一个热响应盘，其中所述盘定位在所述组件内，从而电流在正常的电池工作期间穿过所述盘的厚度，其中当在所述组件内的温度达到一个预定值时，所述盘的至少一部分偏转，使通过所述组件的所述电气通路中断，由此使电池停止工作。
2．根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述电阻装置包括由布置在所述外壳内的一个二极管，所述二极管带有分别并联电气连接到所述电池的正和负终端上的一个正和一个负终端。
3．根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述电阻装置包括由布置在所述外壳内的一个齐纳二极管组成的二极管子组件，所述齐纳二极管带有分别并联电气连接到所述电池的正和负终端上的一个正和一个负终端。
4．根据权利要求3所述的电化学电池，其中所述齐纳二极管的一个终端电气连接到所述组件的所述端盖板上，其中齐纳二极管的所述连接终端具有与所述端盖板相同的极性。
5．根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述组件是一种自主结构。
6．根据权利要求3所述的电化学电池，其中所述二极管子组件包括连接到所述二极管终端之一上的一个导电件，所述导电件从二极管延伸并且电气连接到一个同极性的电池终端上。
7．根据权利要求6所述的电化学电池，其中所述导电件的本体由电绝缘物围绕着。
8．根据权利要求3所述的电化学电池，其中齐纳二极管具有在约100与500微瓦特之间的瓦特数。
9．根据权利要求8所述的电化学电池，其中齐纳二极管具有小于约5伏特的齐纳电压。
10．根据权利要求3所述的电化学电池，其中所述齐纳二极管是一个晶片芯片。
11．根据权利要求6所述的电化学电池，其中所述二极管子组件是具有多边形或蛋形形状的晶片形式。
12．根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述热响应盘由一种形状记忆合金组成。
13．根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述热响应盘是双金属的。
14．根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述热响应盘具有在0.05与0.5毫米之间的厚度。
15．根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述组件是一个完全布置在所述电池的内部容积内的自主单元，及其中所述电池是具有在约3与10毫米之间的总厚度的可再充电电池。
16．根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述组件是一个完全布置在所述电池的内部容积内的自主单元，及其中所述电池是具有在约3与10毫米之间的总厚度的可再充电棱形电池。
17．根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述组件是一个完全布置在所述电池的内部容积内的自主单元，及其中所述热响应盘带有一个通孔，并且所述盘带有一个外边缘，一个可弯曲部分从外边缘的一部分伸到所述孔中，其中外边缘接触在所述端盖组件内的一个绝缘件的表面，其中所述可弯曲部分在一个第一位置中带有一个可弯曲表面，其中当所述组件内的电池温度达到一个预定值时，所述可弯曲表面运动到一个引起所述电气通路断开的第二位置。
18．根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述组件形成在所述电极之一与相应电池终端之间的电气通路的一部分，及其中所述组件的外壳和端盖之一电气连接到所述电池电极之一上，而另一个电气连接到一个相应电池终端上。
19．根据权利要求17所述的电化学电池，其中所述可弯曲部分具有在约0.05与0.5毫米之间的厚度。
20．一种通过把一个电流分断器组件插入到用于电池的开放端圆柱形壳体中形成的电化学电池，其中所述电池进一步带有一个正和一个负终端及一对内部正和负电极，其中所述组件带有一个外壳、一个在所述外壳内的腔室及一块暴露的端盖板，所述端盖板起一个电池终端的作用，其改进包括把所述端盖板经所述端盖组件内的一条导电通路电气连接到所述电极之一上，其中所述端盖组件在其中包括一个形成所述组件内的所述电气通路的一部分的可弯曲导电件，所述端盖组件进一步包括一个当达到一个预定温度时用来使电流停止流经电池的热响应装置，而所述端盖组件进一步包括靠近所述热响应装置的电阻装置，所述电阻装置随电流通过引起发热，所述电阻装置呈现随施加到其上的电压增大而减小的电阻，其中所述热响应装置包括一个带有弯曲表面的形状记忆合金件，其中所述组件进一步包括响应所述形状记忆合金件的表面曲率变化用来使所述可弯曲导电件运动的物理装置，其中当电池温度达到一个预定温度时，所述形状记忆件偏转改变对其表面的至少一部分的曲率，使所述可弯曲导电件运动以断开在所述端盖板与所述电极之间的所述电气通路，由此防止电流流经电池。
21．根据权利要求20所述的电化学电池，其中所述电阻装置包括布置在所述外壳内的一个二极管，所述二极管带有分别并联电气连接到所述电池的正和负终端上的一个正和一个负终端。
22．根据权利要求20所述的电化学电池，其中所述电阻装置包括由布置在所述外壳内的一个齐纳二极管组成的二极管子组件，所述齐纳二极管带有分别并联电气连接到所述电池的正和负终端上的一个正和一个负终端。
23．根据权利要求22所述的电化学电池，其中所述齐纳二极管的一个终端电气连接到所述组件的所述暴露的端盖板上，其中齐纳二极管的所述连接终端具有与所述暴露的端盖板相同的极性。
24．根据权利要求20所述的电化学电池，其中所述组件是一种自主结构。
25．根据权利要求22所述的电化学电池，其中所述二极管子组件进一步包括连接到所述二极管终端之一上的一个导电件，所述导电件从二极管延伸并且电气连接到一个同极性的电池终端上。
26．根据权利要求25所述的电化学电池，其中所述导电件的本体由电绝缘物围绕着。
27．根据权利要求22所述的电化学电池，其中齐纳二极管具有在约100与500微瓦特之间的瓦特数。
28．根据权利要求27所述的电化学电池，其中齐纳二极管具有小于约5伏特的齐纳电压。
29．根据权利要求22所述的电化学电池，其中所述齐纳二极管是一个晶片芯片。
30．根据权利要求25所述的电化学电池，其中所述二极管子组件是具有多边形或蛋形形状的晶片形式。
31．根据权利要求20所述的电化学电池，其中所述形状记忆金属件包括一个形状记忆合金盘，其中所述盘带有一个当达到预定温度时在其厚度方向偏转的弯曲表面。
32．根据权利要求31所述的电化学电池，其中所述盘具有在约0.05与0.5毫米之间的厚度。
33．根据权利要求20所述的电化学电池，其中响应所述记忆金属件的表面曲率变化用来使可弯曲导电件运动的所述装置，是一个布置在所述腔室内且与所述形状记忆件物理连通的非导电件，从而当所述记忆件偏转时，所述非导电件克服所述可弯曲导电件运动以断开在所述端盖板与所述电极之间的电气通路。
34．根据权利要求33所述的电化学电池，其中所述电流分断器组件进一步包括一个带有暴露于电池内部的表面的压力致动膜片、和响应所述膜片的偏转用来使所述可弯曲导电件运动的装置，其中当电池内的气体压力超过一个预定值时，所述膜片向所述组件的内部偏转，使用来引起运动的所述装置移动所述可弯曲导电件，由此断开在所述端盖板与所述电极之间的所述电气通路，以防止电流流经电池。
35．根据权利要求34所述的电化学电池，其中响应所述膜片的偏转用来使所述可弯曲件运动的所述装置，是一个与所述膜片物理连通的非导电件，从而当所述膜片向所述组件的内部偏转时，所述非导电件推压所述可弯曲导电件以断开在所述端盖板与所述电极之间的电气通路。
36．根据权利要求35所述的电化学电池，其中响应所述形状记忆件中的表面曲率变化用来使所述可弯曲导电件运动的所述装置、和响应所述压力致动膜片的偏转使所述可弯曲导电件运动的所述装置是同一的非导电件。
37．根据权利要求33所述的电化学电池，其中所述导电件是一个塑料细长件。
38．根据权利要求20所述的电化学电池，其中所述组件进一步包括一个在所述腔室中且连接到所述壳体上的金属支撑环，其中所述可弯曲导电件的一部分接触所述支撑环，以完成在所述组件内的电气通路，及其中当电池内的温度或气体压力超过一个预定值时，在可弯曲导电件与所述支撑环之间的所述接触断开。
39．根据权利要求20所述的电化学电池，其中可弯曲导电件包括一个带有通孔的盘，所述盘带有一个外边缘，一个可弯曲部分从外边缘的一部分伸到所述孔中，其中所述外边缘安置在所述端盖组件内的一个绝缘件的表面上，并且所述可弯曲部分可响应所述形状记忆件的偏转而运动，以引起所述电气通路的断开。
40．根据权利要求20所述的电化学电池，其中所述电池进一步包括一个第二电流分断组件，所述组件包括一个外壳、一个在外壳内的腔室、及一个由所述外壳密封的端盖，所述第二组件在所述外壳与所述第二组件端盖之间有一条穿过其中的导电通路，其中所述第二组件包括一个在所述腔室内用来防止电流流经所述组件内的所述电气通路的热响应装置，所述热响应装置包括一个形状记忆合金件，当所述组件内的温度达到一个预定值时，该形状记忆合金件可致动，使穿过所述第二组件的所述导电通路断开，由此使电池停止工作。
41．根据权利要求20所述的电化学电池，其中所述电池是一种可再充电电池。
42．一种用于电化学电池的电流分断器组件，所述组件是一个自主密封单元，所述单元包括一个外壳、一个在外壳内的腔室、及一个由所述外壳密封的端盖，所述组件在所述外壳与所述端盖之间有一条穿过其中的导电通路，其中所述组件包括一个用来防止电流流经所述组件内的所述电气通路的热响应装置，而所述端盖组件进一步包括靠近所述热响应装置的电阻装置，所述电阻装置随电流通过引起发热，所述电阻装置呈现随施加到其上的电压增大而减小的电阻，所述热响应装置包括一个带有一个弯曲表面的形状记忆合金盘，其中所述盘定位在所述组件内以允许电流穿过所述盘的厚度，其中所述盘是可致动的，并且当所述组件内的温度达到一个预定值时，所述盘表面的曲率改变，使穿过所述组件的所述电气通路断开。
43．根据权利要求42所述的电流分断器组件，其中所述电阻装置包括布置在所述外壳内的一个二极管，所述二极管带有分别并联电气连接到所述电池的正和负终端上的一个正和一个负终端。
44．根据权利要求42所述的电流分断器组件，其中所述电阻装置包括由布置在所述外壳内的一个齐纳二极管组成的二极管子组件，所述齐纳二极管带有分别并联电气连接到所述电池的正和负终端上的一个正和一个负终端。
45．根据权利要求44所述的电流分断器组件，其中所述齐纳二极管是一个晶片芯片。
46．根据权利要求42所述的电流分断器组件，其中所述盘的厚度在约0.05与0.5毫米之间。
47．根据权利要求42所述的电流分断器组件，其中所述组件可插入在具有在约3与6毫米之间厚度的一种可充电棱形电池中，其中所述组件形成在电池终端之一与一个相应电池终端之间的电气通路的一部分。
48．一种用于电化学电池的电流分断器组件，所述组件是一个包括一个外壳、一个在外壳内的腔室、及一个由所述外壳密封的端盖的自主密封单元，所述组件在所述外壳与所述端盖之间有一条穿过其中的导电通路，其中所述组件可插入在一个电池中以形成在电池电极之一与一个相应电池终端之间的电气通路的一部分，其中所述组件包括一个形成所述电气通路的一部分的可弯曲导电件、和一个当所述组件内的温度超过一个预定值时用来防止电流流经所述电气通路的热响应装置，所述热响应装置包括一个带有一个弯曲表面的形状记忆合金的热响应盘，而所述组件进一步包括靠近所述热响应装置的电阻装置，所述电阻装置随电流通过引起发热，所述电阻装置呈现随施加到其上的电压增大而减小的电阻，其中所述组件进一步包括响应所述热响应盘的表面曲率变化用来使所述可弯曲导电件运动的物理装置，其中当电池温度达到一个预定温度时，所述盘偏转致动所述物理装置，由此运动所述可弯曲导电件以断开所述组件内的电气通路。
49．根据权利要求48所述的电流分断器组件，其中所述电阻装置包括布置在所述外壳内的一个二极管，所述二极管带有分别并联电气连接到所述电池的正和负终端上的一个正和一个负终端。
50．根据权利要求48所述的电流分断器组件，其中所述电阻装置包括由布置在所述外壳内的一个齐纳二极管组成的二极管子组件，所述齐纳二极管带有分别并联电气连接到所述电池的正和负终端上的一个正和一个负终端。
51．根据权利要求50所述的电流分断器，其中所述齐纳二极管是一个晶片芯片。
52．根据权利要求48所述的电流分断器组件，其中用来使可弯曲导电件运动的所述物理装置是一个布置在所述腔室内且与所述热响应盘物理连通的非导电件，从而当所述盘偏转时，非导电件推压所述可弯曲导电件以断开组件内的电气通路。
53．根据权利要求48所述的电流分断器组件，其中所述热响应盘的厚度在约0.05与0.5毫米之间。
54．根据权利要求52所述的电流分断器组件，其中所述电流分断器组件进一步包括一个压力致动膜片，该膜片形成所述组件外壳的一部分、且带有暴露于所述组件外的环境的一个表面，该表面响应所述膜片的偏转用来使所述可弯曲导电件运动，其中当所述膜片的暴露侧上的气体压力超过一个预定值时，所述膜片向所述组件的内部偏转，使所述非导电件推动所述可弯曲导电件，由此断开在所述组件内的所述电气通路。
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