DE19524870A1 - Schutzvorrichtung und Batteriezelle unter Verwendung einer derartigen Schutzvorrichtung - Google Patents
Schutzvorrichtung und Batteriezelle unter Verwendung einer derartigen SchutzvorrichtungInfo
- Publication number
- DE19524870A1 DE19524870A1 DE19524870A DE19524870A DE19524870A1 DE 19524870 A1 DE19524870 A1 DE 19524870A1 DE 19524870 A DE19524870 A DE 19524870A DE 19524870 A DE19524870 A DE 19524870A DE 19524870 A1 DE19524870 A1 DE 19524870A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electrically conductive
- housing
- end part
- conductive passage
- passage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
- H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
- H02J7/0045—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction concerning the insertion or the connection of the batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schutzvorrichtung, die
insbesondere dazu verwendbar ist, in einer Batteriezelle, die durch Wie
deraufladung einer Wiederverwendung zugeführt werden kann, bei einer
derartigen Wiederaufladung einen Schutz z. B. vor Überladung zu ge
währleisten, wobei es sich bei einer solchen Batteriezelle beispielsweise
um ein Sekundärelement oder dergleichen handelt.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Batteriezelle, die mit einer
derartigen Schutzvorrichtung ausgerüstet ist.
Beim Wiederaufladen von Batteriezellen, wie zum Beispiel Sekundär
elementen oder dergleichen, kann es zuweilen versehentlich vorkommen,
daß das Aufladen auch dann fortgesetzt wird, wenn die Batteriezelle
bereits vollständig aufgeladen ist. Außerdem kann es zuweilen vor
kommen, daß die Wiederaufladung der Batterie mit einer höheren als
der vorgeschriebenen Stromstärke erfolgt. Derartige Vorgänge führen zu
einem abnormalen Zustand der Batterie, d. h., es wird hierdurch zum
Beispiel innerhalb der Batteriezelle Gas erzeugt oder es wird verursacht,
daß entweder der Luftdruck oder die Temperatur innerhalb der Batterie
zelle ansteigen. Darüber hinaus kann es vorkommen, daß, verursacht
durch Ausdehnung oder Risse in der Batteriezelle, Elektrolyt aus der
Batteriezelle austritt, was natürlich einen ungünstigen Einfluß auf die
Ausrüstung oder Anlage ausübt, in Verbindung mit welcher eine solche
Batteriezelle zum Einsatz gelangt. Hinzu kommt noch, daß bei fortge
setzter Verwendung einer derartigen Batteriezelle unter den wie oben
geschilderten Bedingungen selbst dann, wenn sich die oben erwähnten
ungünstigen Verhältnisse nicht einstellen, die Gefahr besteht, daß es zu
einer Aufweitung oder Ausbauchung der Batteriezelle kommt oder daß
ein Riß oder ein Bruch in dieser Batteriezelle erzeugt wird, so daß die
Benutzung dieser Batteriezelle in einem derartigen abnormalen Zustand
unverzüglich eingestellt werden muß.
Mit Rücksicht hierauf ist es bekannt, für Batteriezellen der geschilderten
Art verschiedene Arten von Sicherheitsvorkehrungen vorzusehen, wie
z. B. den Einbau eines Sicherheitsventils, welches als Reaktion auf einen
erhöhten Luftdruck innerhalb der Batteriezelle sich dem Entladungsgas
in der Batteriezelle öffnet, oder es wird, alternativ hierzu, beispielsweise
außerhalb der Batteriezelle eine Vorrichtung oder dergleichen angeord
net, welche eine erhöhte Temperatur abfühlt und verhindert, daß ein
elektrischer Strom zu einer elektrischen Schaltungsanordnung fließt, mit
welcher die Batteriezelle verbunden ist.
Im Falle der Verwendung eines Sicherheitsventils, welches in der Batte
riezelle einzubauen ist, ergibt sich jedoch der Nachteil, daß hiermit der
gleichzeitige Einbau einer Leitung oder dergleichen innerhalb der Batte
riezelle verbunden ist, was andererseits hinsichtlich der Konstruktions
weise einer derartigen Batteriezelle in der Praxis zu gewissen Behinde
rungen oder Einschränkungen führt. Im Fall einer anderen Ausführung
einer Sicherheitsvorrichtung, bei der beispielsweise eine Erhöhung der
Temperatur innerhalb der Batteriezelle festgestellt wird, besteht die
Gefahr, daß diese Batteriezelle erneut verwendet wird, wenn die Tempe
ratur sich nach Ablauf einer gewissen Zeit vermindert hat.
Mit Rücksicht auf die wie oben geschilderten Gegebenheiten beim Stand
der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine verbesserte Schutzvorrichtung zu schaffen sowie eine Batteriezelle,
bei welcher eine derartige Schutzvorrichtung verwendet wird, wobei der
Freiheitsgrad hinsichtlich der Konstruktionsweise der Batteriezelle ver
bessert und eine Verwendung der Batteriezelle im abnormalen Zustand
des erhöhten Luftdruckes innerhalb der Batteriezelle zwangsläufig been
det werden können.
Erfindungsgemäß sind Lösungen der vorgenannten Aufgabe hinsichtlich
der Schutzvorrichtung durch die unabhängigen Ansprüche 1, 2, 3 und 4
sowie hinsichtlich der Batteriezelle durch die unabhängigen Ansprüche 9
und 10 angegeben.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird erstens die Ausbildung
einer Schutzvorrichtung mit folgenden Merkmalen vorgeschlagen: die
Schutzvorrichtung weist ein Gehäuse und ein Abschlußteil auf, wobei
eines von diesen biegsam ist; das Gehäuse und das Abschlußteil sind
elektrisch leitfähig; es ist eine elektrisch leitfähige Passage zwischen
dem Gehäuse und dem Abschlußteil ausgebildet; das Gehäuse und das
Abschlußteil sind durch die elektrisch leitfähige Passage elektrisch lei
tend verbunden; und die elektrisch leitfähige Passage ist unterbrechbar,
um eine elektrische Leitung zwischen dem Gehäuse und dem Ab
schlußteil zu trennen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird zweitens die Ausbildung
einer Schutzvorrichtung mit folgenden Merkmalen vorgeschlagen: die
Schutzvorrichtung weist ein Gehäuse und ein Abschlußteil auf, wobei
eines von diesen biegsam ist; das Gehäuse und das Abschlußteil sind
elektrisch isolierend; es ist eine elektrisch leitfähige Passage zwischen
dem Gehäuse und dem Abschlußteil ausgebildet; es ist ein Paar von
Anschlußelementen im Bereich der elektrisch leitfähigen Passage an
geordnet; das Paar von Anschlußelementen erstreckt sich aus dem Ge
häuse heraus; und die elektrisch leitfähige Passage ist aufgrund eines
Biegens entweder des Gehäuses oder des Abschlußteils unter der Ein
wirkung eines äußeren Druckes unterbrechbar, wodurch eine elektrische
Leitung zwischen dem Paar von Anschlußelementen trennbar ist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird drittens die Ausbildung
einer Schutzvorrichtung mit folgenden Merkmalen vorgeschlagen: die
Schutzvorrichtung weist ein elektrisch leitfähiges hohles Gehäuse auf; in
diesem Gehäuse ist eine elektrisch leitfähige Passage angeordnet; es ist
ein federndes und isolierendes Halteelement vorgesehen, das in dem
Gehäuse untergebracht ist und die elektrisch leitfähige Passage hält; und
es ist ferner ein biegsames Abschlußteil vorgesehen; wobei das Gehäuse
mit dem Abschlußteil durch das Halteelement in der Weise verbunden
ist, daß der hohle Teil des Gehäuses dicht verschlossen ist, wobei zur
gleichen Zeit die elektrisch leitfähige Passage durch das Abschlußteil
und das Gehäuse gehalten ist, wobei das Gehäuse und das Abschlußteil
durch die elektrisch leitfähige Passage elektrisch leitend verbunden wird,
wobei das Abschlußteil mit einem Vorstehteil an einer Stelle versehen
ist, die einer Stelle nahe einem zentralen Bereich der elektrisch leit
fähigen Passage gegenüberliegt, während es gegen die elektrisch leit
fähige Passage zum Anschlag gelangt, und wobei durch das Vorstehteil
die elektrisch leitfähige Passage unterbrechbar ist, so daß eine elektri
sche Leitung zwischen dem Gehäuse und dem Abschlußteil trennbar ist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird viertens die Ausbildung
einer Schutzvorrichtung mit folgenden Merkmalen vorgeschlagen: Die
Schutzvorrichtung weist ein isolierendes hohles Gehäuse auf; es ist eine
elektrisch leitfähige Passage in dem Gehäuse angeordnet; es ist ein Paar
von Anschlußelementen vorgesehen, die mit der elektrisch leitfähigen
Passage verbunden und mit dieser durch die elektrisch leitfähige Passage
elektrisch leitend gemacht sind; es ist ein federndes und isolierendes
Halteelement vorgesehen, das in dem Gehäuse angeordnet ist und zum
Halten der elektrisch leitfähigen Passage dient; und es ist ein Ab
schlußteil mit biegsamen und isolierenden Eigenschaften vorgesehen,
wobei dieses Abschlußteil mit dem Gehäuse durch das Halteelement in
der Weise verbunden ist, daß der hohle Teil des Gehäuses dicht ver
schlossen ist, wobei die elektrisch leitfähige Passage durch das Ab
schlußteil und das Gehäuse gehalten ist, wobei die Anschlußelemente aus
einem Raum herausgeführt sind, der durch das Gehäuse, das Halte
element und das Abschlußteil dicht abgeschlossen ist, wobei das Ab
schlußteil mit einem Vorstehteil versehen ist, während es gegen die
elektrisch leitfähige Passage an einer Stelle zum Anschlag gelangt, die
einer Stelle nahe einem zentralen Bereich einschließlich des zentralen
Bereiches der elektrisch leitfähigen Passage gegenüberliegt, und wobei
durch dieses Vorstehteil die elektrisch leitfähige Passage beim Biegen
des Abschlußteils durch einen äußeren Druck unterbrechbar ist, so daß
eine elektrische Leitung zwischen dem Paar von Anschlußelementen
trennbar ist.
Bei den vorerwähnten dritten und vierten Ausführungsformen einer
Schutzvorrichtung kann ferner vorgesehen sein, daß die Unterseite des
Abschlußteils mit einem Erhebungsteil versehen ist, das nach einwärts in
Bezug auf das Gehäuse an einer Position vorsteht, die der elektrisch
leitfähigen Passage gegenübersteht, und daß dieses Erhebungsteil mit
einem konvexen Teil versehen ist.
Außerdem kann bei der dritten Ausführungsform der Schutzvorrichtung
vorgesehen sein, daß sowohl das Gehäuse als auch das Abschlußteil
jeweils mit einer elektrisch leitfähigen Folie zur Erzielung einer elek
trischen Leitung versehen sind und daß diese Folie, vorzugsweise eine
metallische Folie, als ein äußerer Herausnehmanschluß in der elektrisch
leitfähigen Passage vorgesehen ist.
Ferner kann bei der vierten Ausführungsform der Schutzvorrichtung
vorgesehen sein, daß die elektrisch leitfähige Passage in der Weise
ausgebildet ist, daß eine Elektrode an der Oberseite eines keramischen
Substrates ausgebildet ist.
Ferner kann bei der vierten Ausführungsform der Schutzvorrichtung
vorgesehen sein, daß die elektrisch leitfähige Passage und die An
schlußelemente als ein Ganzes ausgebildet sind.
Darüberhinaus ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen,
daß die Schutzvorrichtung z. B. gemäß der dritten Ausführungsform
innerhalb einer Batteriezelle eingebaut ist, wobei eine innere bzw. äuße
re Elektrode der Batteriezelle mit dem Gehäuse bzw. dem Abschlußteil
so verbunden sind, daß verursacht wird, daß die innere Elektrode und
die äußere Elektrode durch die elektrisch leitfähige Passage elektrisch
leitend verbunden sind.
Darüber hinaus kann die Schutzvorrichtung z. B. gemäß der vierten
Ausführungsform innerhalb einer Batteriezelle angeordnet sein, wobei
die Anschlußelemente mit einer inneren bzw. einer äußeren Elektrode
der Batteriezelle verbunden sind und wobei die innere und äußere Elek
trode durch die elektrisch leitfähige Passage elektrisch leitend verbunden
sind.
Gemäß der ersten Ausführungsform einer Schutzvorrichtung ist es
möglich, die elektrisch leitfähige Passage zu unterbrechen und eine
elektrische Leitung zwischen dem Gehäuse und dem Abschlußteil durch
Biegen entweder des Gehäuses oder des Abschlußteils unter Einwirkung
eines äußeren Druckes zu trennen.
Darüber hinaus ist es gemäß der zweiten Ausführungsform der Schutz
vorrichtung möglich, eine elektrische Leitung zwischen dem Paar von
Anschlußelementen durch Unterbrechen der elektrisch leitfähigen Passa
ge durch Biegen entweder des Gehäuses oder des Abschlußteils unter
Einwirkung eines äußeren Druckes zu trennen.
Gemäß der oben erläuterten, dritten Ausführungsform einer Schutzvor
richtung ist es möglich, eine elektrische Leitung zwischen dem Gehäuse
und dem Abschlußteil durch Unterbrechen der elektrisch leitfähigen
Passage durch das Erhebungsteil zu trennen, das in dem Abschlußteil
angeordnet ist.
Gemäß der vorerwähnten vierten Ausführungsform einer Schutzvor
richtung ist es möglich, eine elektrische Leitung zwischen dem Paar von
Anschlußelementen durch Unterbrechen der elektrisch leitfähigen Passa
ge mittels des in dem Abschlußteil angeordneten Erhebungsteils unter
der Einwirkung eines äußeren Druckes zu trennen.
Darüberhinaus ist es bei der dritten und vierten Ausführungsform einer
Schutzvorrichtung möglich, eine Starrheitskraft des Abschlußteils da
durch zu reduzieren, daß ein Vorsprungelement ausgebildet wird, das
nach einwärts in Bezug auf das Gehäuse an einer Stelle des Ab
schlußteils vorspringt, die dem zentralen Bereich der elektrisch leit
fähigen Passage gegenüberliegt, und daß ein konvexes Teil an dem
vorerwähnten Vorsprungelement angeordnet wird.
Darüberhinaus ist es bei der dritten Ausführungsform einer Schutzvor
richtung möglich, daß sowohl das Gehäuse als auch das Abschlußteil mit
einer leitfähigen Folie versehen werden, um zu verursachen, daß sie
miteinander leitfähig werden, wobei die Folie, insbesondere Metallfolie
als ein äußerer Herausnehmanschluß der leitfähigen Passage ausgebildet
ist, wodurch ihre Verbindung mit einer äußeren Vorrichtung erleichtert
werden kann.
Darüber hinaus ist bei der vierten Ausführungsform einer Schutzvorrich
tung vorgesehen, daß die elektrisch leitfähige Passage eine Elektrode an
der Oberseite eines keramischen Substrates bildet, wodurch das konvexe
Teil, das an dem Abschlußteil angeordnet ist, die elektrisch leitfähige
Passage unterbrechen kann.
Darüber hinaus kann bei der vierten Ausführungsform einer Schutzvor
richtung vorgesehen sein, daß die elektrisch leitfähige Passage und die
Anschlußelemente einstückig ausgebildet sind, wodurch die Anzahl der
Komponenten und die Anzahl der Arbeitsschritte bei der Herstellung
reduziert werden können.
Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, daß die Schutzvorrichtung
gemäß der dritten Ausführungsform innerhalb einer Batteriezelle ange
ordnet wird, wobei die innere bzw. äußere Elektrode der Batteriezelle
mit dem Gehäuse bzw. dem Abschlußteil verbunden und die innere
Elektrode und die äußere Elektrode durch die elektrisch leitfähige Passa
ge elektrisch leitend gemacht werden, wodurch ein erhöhter Gasdruck
innerhalb der Batteriezelle als ein äußerer Druck akzeptiert wird, so daß
das Abschlußteil gebogen und die elektrisch leitfähige Passage unter
brochen und somit ein elektrisch leitender Zustand zwischen der inneren
Elektrode und der äußeren Elektrode unterbrochen wird.
Ferner besteht noch die Möglichkeit, daß die Schutzvorrichtung gemäß
der vierten Ausführungsform innerhalb der Batteriezelle angeordnet
wird, wobei je ein Anschlußelement des Paares von Anschlußelementen
mit der inneren bzw. äußeren Elektrode der Batteriezelle verbunden wird
und die innere Elektrode und die äußere Elektrode durch die elektrisch
leitfähige Passage elektrisch leitend gemacht werden, wodurch ein er
höhter Gasdruck innerhalb der Batteriezelle als ein äußerer Druck akzep
tiert wird, so daß das Abschlußteil gebogen, die elektrisch leitfähige
Passage unterbrochen und somit ein elektrisch leitender Zustand zwi
schen der inneren Elektrode und der äußeren Elektrode unterbrochen
wird.
Diese und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden nunmehr im Rahmen der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen noch näher erläutert, wobei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht zur Veranschaulichung einer
Schutzvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht zur Veranschaulichung einer
elektrisch leitfähigen Passage, welche einen Bestandteil der
Schutzvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform
bildet;
Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die von einer
Rückseite eines Halteelementes aus gesehen ist, das einen
Bestandteil der Schutzvorrichtung gemäß der ersten Aus
führungsform bildet;
Fig. 4 eine Schnittansicht in der Längsrichtung der Schutzvor
richtung gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 5 Ansichten im Querschnitt einer Schutzvorrichtung gemäß
der ersten Ausführungsform, wobei (A) eine Ansicht eines
zentralen Teiles der Vorrichtung und (B) eine Ansicht
eines Endteiles der Vorrichtung sind;
Fig. 6 eine schematische Schnittansicht zur Veranschaulichung
einer Batteriezelle, mit welcher die Schutzvorrichtung
gemäß der ersten Ausführungsform befestigt ist;
Fig. 7 eine Schnittansicht zur Veranschaulichung eines Zustandes,
in welchem die elektrisch leitfähige Passage in der Schutz
vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform unterbro
chen ist;
Fig. 8 eine Schnittansicht, die in einer Längsrichtung der Schutz
vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform genom
men ist;
Fig. 9 eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die von einer
Rückseite eines Gehäuses aus gesehen ist, welches einen
Bestandteil der Schutzvorrichtung gemäß der zweiten Aus
führungsform bildet;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht zur Veranschaulichung der
Schutzvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform;
Fig. 11 eine Schnittansicht, die in einer Längsrichtung der Schutz
vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform genommen
ist;
Fig. 12 eine Schnittansicht quer durch einen zentralen Bereich der
Schutzvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform;
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht der Veranschaulichung der
Schutzvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform;
Fig. 14 eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die von einer
Rückseite eines Halteelementes der Schutzvorrichtung aus
gemäß der vierten Ausführungsform gesehen ist;
Fig. 15 eine Schnittansicht, die in einer Längsrichtung der Schutz
vorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform ge
nommen ist;
Fig. 16 eine Schnittansicht, entsprechend einem Querschnitt der
Schutzvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform,
wobei (A) eine Ansicht an einem Ende ist, (B) eine An
sicht an einem zentralen Teil und (C) eine Ansicht an dem
anderen Ende ist.
Fig. 17 eine perspektivische Ansicht zur Veranschaulichung einer
Schutzvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform;
Fig. 18 eine vergrößerte Draufsicht zur Veranschaulichung einer
Oberseite eines Halteelementes, das eine Komponente der
Schutzvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform ist;
Fig. 19 eine Schnittansicht, die in einer Längsrichtung der Schutzvorrichtung
in der fünften Ausführungsform genommen ist;
und
Fig. 20 eine Schnittansicht, entsprechend einem Querschnitt an
einem zentralen Teil der Schutzvorrichtung gemäß der
fünften Ausführungsform.
Die Fig. 1 bis 7 veranschaulichen eine Schutzvorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hierbei weist die
Schutzvorrichtung 1 ein Gehäuse 2, eine elektrisch leitfähige Passage 5,
ein Halteelement 10 sowie ein Abschlußteil 12 auf.
Das Gehäuse 2 besteht aus einem Material mit elektrischer Leitfähigkeit,
z. B. Aluminium, und weist einen hohlen inneren Teil auf, welcher durch
eine Oberseite 2a sowie Längs- und Schmalseiten 2b begrenzt ist, wobei
ein zentraler Bereich der Oberseite 2a mit einem Vorstehteil 3 versehen
wird, welches in rechteckförmiger Form nach oben vorsteht, so daß ein
konkaver Teil 4 innerhalb des Gehäuses 2 gebildet wird (vgl. Fig. 4).
Wie in Fig. 2 gezeigt, weist die elektrisch leitfähige Passage 5 ein qua
derförmiges Isolierteil 6 auf, das aus einem Material mit isolierenden
Eigenschaften, wie Keramik besteht und unter der Einwirkung eines
äußeren Druckes gebrochen werden kann. Die elektrisch leitfähige
Passage 5 weist einen elektrisch leitfähigen Bereich 7 auf, welcher da
durch gebildet ist, daß ein elektrisch leitfähiges Material, z. B. Silber,
auf eine gesamte Oberseite, einen Teil der Seiten und einen Teil der
Unterseite des isolierenden Elementes 6 geschichtet ist; ferner weist die
elektrisch leitfähige Passage 5 noch einen isolierenden Bereich 8 auf, der
dadurch gebildet ist, daß isolierendes Material auf den elektrisch leit
fähigen Bereich 7 geschichtet ist, der auf der Oberseite des Isolierteiles
6 ausgebildet ist, wobei ein Herausnehmteil 7a übrig gelassen, d. h.
unbeschichtet geblieben ist. Hierbei ist der elektrisch leitfähige Bereich
7, der sich auf der Oberseite des Isolierteiles 6 befindet, in der Weise
ausgestaltet, daß das Herausnehmteil 7a sowie ein weiteres Herausnehm
teil 7c, das auf einer Unterseite des Isolierteiles 6 angeordnet ist, durch
ein Verbindungsteil 7b an einer dem Herausnehmteil 7a gegenüberlie
genden Seite miteinander verbunden sind.
Die elektrisch leitfähige Passage 5 ist normalerweise in der Weise an
geordnet, daß die Herausnehmteile 7a und 7c miteinander in Verbin
dung stehen, jedoch wird in einem Falle, daß das Isolierteil 6 unter der
Einwirkung eines äußeren Druckes aufgebrochen worden ist, der elek
trisch leitfähige Bereich 7, der auf der Oberseite des Isolierteiles 6
ausgebildet ist, unterbrochen, so daß die elektrisch leitende Verbindung
zwischen den Herausnehmteilen 7a und 7c unterbrochen ist.
Somit ist die elektrisch leitfähige Passage 5 so ausgebildet, daß sie
länger als eine Längsabmessung des konkaven Teiles 4 des Gehäuses 2
ist, wie in Fig. 4 gezeigt, während sie in Richtung einer Querabmessung
des konkaven Teils 4, wie in Fig. 5 gezeigt, kürzer ausgebildet ist. Die
elektrisch leitfähige Passage 5, die in einer Längsrichtung den konkaven
Teil 4 brückenartig überspannt, ist in dem Gehäuse 2 untergebracht,
wobei beide Enden der Oberseite, d. h. das Herausnehmteil 7a und der
isolierende Bereich 8, gegen die Innenwand der Oberseite 2a des Ge
häuses 2 zum Anschlag gelangen. Außerdem erstreckt sich die elektrisch
leitfähige Passage 5, wenn sie in dem Gehäuse 2 angeordnet ist, im
Bereich des konkaven Teiles 4 in einer Querrichtung, wie in Fig. 5
gezeigt, wobei beide Enden der elektrisch leitfähigen Passage 5 mit
Spielen versehen sind und in den konkaven Teil 4 eingebettet werden
können. Die Tiefe des konkaven Teils 4 ist so vorgegeben, daß die
elektrisch leitfähige Passage 5 reißen oder brechen kann.
Ein gehäuseartiges Halteelement 9, das aus einem Gummimaterial herge
stellt ist, besitzt isolierende Eigenschaft und weist einen hohlen inneren
Teil auf, der von einer Oberseite 9a und Längs- und Querseiten 9b
umgeben ist, wobei, wie in Fig. 3 gezeigt, die Oberseite 9a mit einer
Ausnehmung 10 versehen ist, welche etwas breiter als ein äußerer Um
riß der elektrisch leitfähigen Passage 5 ist. Die innere Wand der Ober
seite 9a ist mit Rippen 11 entlang beider Ränder der Ausnehmung 10 in
deren Längsrichtung versehen.
Das Halteelement 9 ist in einem inneren hohlen Teil angeordnet, wel
ches durch die Oberseite 2a und die Längs- und Querseiten 2b des Gehäuses
2 begrenzt ist, wobei jede der äußeren Wände der Oberseite 9a
und der Längs- und Querseiten 9b gegen die entsprechende der inneren
Wände der Oberseite 2a und der Längs- und Querseiten 2b des Gehäuses
2 zum Anschlag gelangt. Außerdem ist, wenn das Halteelement 9 in
dem inneren hohlen Teil des Gehäuses 2 untergebracht ist, die elektrisch
leitfähige Passage 5 in ihrer Ausnehmung 10 angeordnet, und Bewegun
gen der elektrisch leitfähigen Passage 5 sowohl in Längs- und Quer
richtungen, als auch in der vertikalen Richtung werden durch die Aus
nehmung 10 und die Rippen 11 in der Weise eingeschränkt, daß die
elektrisch leitfähige Passage 5 und das Gehäuse in der vorgegebenen
Position miteinander in Berührung stehen.
Das Abschlußteil 12 ist aus einem Material, z. B. Aluminium herge
stellt, welches gebogen werden kann und die Eigenschaft einer elektri
schen Leitfähigkeit aufweist, und es ist mit einem konkaven Teil 14
versehen, welcher an seinem gesamten Umfang nach abwärts vorsteht,
so daß er eine schiffsartige Gestalt ergibt, wobei ihm Ränder 13 ge
lassen sind und eine Unterseite 15 des konkaven Teils 14 nach aufwärts
gebogen werden kann, während er einen von außen einwirkenden Druck
aufnimmt. Jedes von beiden Enden der Unterseite 15 ist mit einem Paar
von gegenseitig beabstandeten Vorsprüngen 16 und 17 versehen, die in
einer kurzen Richtung nach oben vorspringen, wobei der zentrale Teil
der Unterseite 15 mit einem ebenfalls nach oben vorspringenden Vor
sprung 18 versehen ist.
Das Abschlußteil 12 ist in dem Halteelement 9 in einer solchen Art und
Weise untergebracht, daß die Ränder 13 gegen die innere Wand der
Oberseite 9a des Halteelementes 9 anschlagen, wobei die Vorsprünge 16
bzw. 18 gegen ein Ende der elektrisch leitfähigen Passage 5 bzw. gegen
den zentralen Teil dieser elektrisch leitfähigen Passage 5 zum Anschlag
gelangen, während die Vorsprünge 17 gegen das Herausnehmteil 7c an
der Unterseite der elektrisch leitfähigen Passage 5 zum Anschlag gelan
gen. Somit wird dieses Abschlußteil 12 abgestützt, während die Ränder
13 durch die nach einwärts gebogenen Längs- und Querseiten 9b und die
Oberseite 9a des Halteelementes 9 eng kontaktiert und gehalten werden.
Hinzu kommt, daß das Halteelement 9 in einer solchen Art und Weise
fixiert ist, daß seine Längs- und Querseiten 9b durch die nach einwärts
gebogenen Längs- und Querseiten 2b des Gehäuses 2 entsprechend gebo
gen sind, wobei die Außenwand der Oberseite 9a gegen die Oberseite
des Gehäuses 2 zum Anschlag gelangt und das Halteelement 9 durch die
Oberseite 2a und die Längs- und Querseiten 2b festgehalten wird. Infol
gedessen stehen sowohl die Oberseite 9a als auch die Längs- und Quer
seiten 9b ohne jegliches Spiel in enger Berührung mit der inneren Wand
der Oberseite 2a und den Längs- und Querseiten 2b des Gehäuses 2
aufgrund einer federnden Eigenschaft des Halteelementes 9 selbst, wo
durch ein durch das Gehäuse 2, das Halteelement 9 und das Abschlußteil
12 umgebener Innenteil dicht geschlossen ist und die elektrisch leitfähige
Passage 5 in seinem Inneren angeordnet ist.
Infolgedessen wird die Oberseite der elektrisch leitfähigen Passage 5 in
Richtung zu dem konkaven Teil 4 des Gehäuses 2 mittels der Vor
sprünge 16. 17 und 18 des Abschlußteils 12 gedrückt wobei ihr Her
ausnehmteil 7a stets in Berührung mit der inneren Wand der Oberseite
2a des Gehäuses 2 steht, während das Herausnehmteil 7c stets in Berüh
rung mit den Vorsprüngen 17 des Abschlußteils 12 steht. Hierdurch wird
erreicht, daß das Gehäuse 2 und das Abschlußteil 12 durch die elek
trisch leitfähige Passage 5 elektrisch verbunden sind.
Darüber hinaus ist die Schutzvorrichtung 1 mit rechteckförmigen, elek
trisch leitfähigen Folien 19 und 20 versehen, welche als die äußeren
Herausnehm-Anschlüsse der elektrisch leitfähigen Passage 5 wirken. Wie
in Fig. 4 und 5 gezeigt, steht die elektrisch leitfähige Folie 19 symme
trisch um den zentralen Bereich des Vorstehteiles 3 herum in einer
Längsrichtung an der Außenwand des Vorstehteiles 3 des Gehäuses 2
vor, wobei die Folie in einer kurzen Richtung von dem einen Ende des
Vorstehteiles 3 aus vorsteht, während sie andererseits so angeordnet ist,
daß sie nicht von dem anderen Ende aus vorsteht, und wobei sie durch
ein Ultraschall-Schweiß- und Befestigungsverfahren befestigt ist. An der
Außenwand des konkaven Teils 14 des Abschlußteils 12 ist die elektrisch
leitfähige Folie 20 in der selben Art und Weise, wie oben erläutert,
positioniert, d. h. derart, daß sie symmetrisch um den zentralen Bereich
des konkaven Teils 14 herum in einer Längsrichtung und in einer sol
chen Art und Weise angeordnet sein kann, daß sie von dem einen Ende
aus vorspringt, z. B. dort, wo die elektrisch leitfähige Folie 19 des Vor
stehteils 3 in einer kurzen Richtung vorspringt, daß sie aber nicht von
dem anderen Ende aus vorspringt, wobei sodann die Folie 20 mittels
eines Ultraschallschweiß- und Befestigungsverfahrens fixiert ist.
Da die Folien 19 und 20 elektrisch leitfähig sind, kann ein elektrischer
Strom von der Folie 19 zum Gehäuse 2 und anschließend zur elektrisch
leitfähigen Passage 5 fließen, weiterhin kann der Strom von der elek
trisch leitfähigen Passage 5 zu dem Abschlußteil 12 und sodann zu der
elektrisch leitfähigen Folie 20 fließen, und umgekehrt.
Es wird nunmehr ein Verfahren zum Zusammenbauen der Schutzvor
richtung 1 beschrieben, welches wie folgt abläuft: zunächst wird das
Halteelement 9 innerhalb des inneren hohlen Teiles des Gehäuses 2
angeordnet, wobei die Oberseite 9a bzw. die Längs- und Querseiten 9b
des Halteelements 9 gegen die Oberseite 2a bzw. die Längs- und Quer
seiten 2b des Gehäuses 2 zum Anschlag gelangen, während die elek
trisch leitfähige Passage 5 in die Ausnehmung 10 des Halteelementes 9
eingesetzt wird und das Herausnehmteil 7a des elektrisch leitfähigen
Bereiches 7, welcher auf der Oberseite der elektrisch leitfähigen Passage
5 ausgebildet ist, sowie der isolierende Bereich 8 auf der Oberseite 2a
des Gehäuses angeordnet werden.
Wenn das Abschlußteil 12 in den inneren hohlen Teil des Halteelements
9 eingelegt ist und die Ränder 13 in der Weise zum Anschlag gegen die
Oberseite 9a des Halteelements 9 gelangen, daß die vier Ecken der
Ränder 13 mit den vier Ecken der Innenwandung der Oberseite 9a des
Halteelementes 9 zusammenfallen, dann gelangt jeder Vorsprung 16
gegen einen Endbereich der Unterseite der elektrisch leitfähigen Passage
5 und der Vorsprung 18 gegen einen zentralen Bereich der Unterseite
der elektrisch leitfähigen Passage 5 zum Anschlag, während die Vor
sprünge 17 gegen das Herausnehmteil 7c der Unterseite der elektrisch
leitfähigen Passage 5 zum Anschlag gelangen.
Sodann werden, wenn die Längs- und Querseiten 2b des Gehäuses 2
nach einwärts gebogen sind, die Längs- und Querseiten 9b des Halte
elements 9 durch die Längs- und Querseiten 2b ebenfalls gedrückt und
in einer solchen Weise gebogen, daß die Ränder 13 des Abschlußteils 12
durch die Oberseite 9a des Halteelements 9 gehalten werden. Sodann
werden, wenn die Längs- und Querseiten 2b des Gehäuses 2 nach ein
wärts gebogen sind, die Ränder 13 des Abschlußteils 12 durch das Hal
teelement 9 mit den gebogenen Längs- und Querseiten 9b und der Ober
seite 9a gehalten und unterstützt, während das Halteelement 9 gleichzei
tig durch die gebogenen Längs- und Querseiten 2b des Gehäuses 2 und
deren Oberseite 2a gehalten wird, d. h., es wird mittels Preßsitz angeord
net und fixiert.
Schließlich wird die rechteckförmige, elektrisch leitfähige Folie 19 in
der Weise positioniert, daß sie den zentralen Bereich des Vorstehteils 3
des Gehäuses 2 in einer Längsrichtung symmetrisch umgibt, andererseits
wird die Folie 19 in einer solchen Weise positioniert, daß sie von einem
Ende des Vorstehteils 3 aus in einer Querrichtung vorsteht, jedoch von
dem anderen Ende des Vorstehteils 3 aus nicht in einer Querrichtung
vorsteht, während sie mit der Außenwand des Vorstehteils 3 mit Hilfe
eines Ultraschallschweiß- und Befestigungsverfahrens fixiert wird. Die
rechteckförmige, elektrisch leitfähige Folie 20 wird in der selben Art
und Weise, wie die oben beschriebene, positioniert, d. h. in einer solchen
Art und Weise, daß sie um den mittleren Bereich des konkaven Teils 14
des Abschlußteils 12 herum in einer Längsrichtung symmetrisch ange
ordnet wird, und in einer solchen Art und Weise, daß die elektrisch leit
fähige Folie 20 von einem Ende aus, welches dem in einer Querrich
tung vorstehenden Ende der Folie 19 gegenüberliegt, vorsteht, jedoch
nicht von dem anderen Ende aus vorsteht. Sodann wird die Folie 20 an
der Außenwand des konkaven Teils 14 des Abschlußteils 12 mit Hilfe
eines Ultraschallschweiß- und Befestigungsverfahrens fixiert.
Auf die beschriebene Art und Weise wird der Zusammenbau der Schutz
vorrichtung 1 vervollständigt und im Anschluß an diesen Vorgang des
Zusammenbauens wird der innere Teil der Schutzvorrichtung 1 in der
Weise angeordnet, daß die Oberseite 9a und die Längs- und Querseiten
9b mit den Rändern 13 des Abschlußteils 12 infolge der Elastizität des
Halteelements 9 selbst und ferner ohne jegliches Spiel gegenüber den
Innenwandungen der Oberseite 2a und der Längs- und Querseiten 2b des
Gehäuses 2 in enge Berührungen gelangen, wodurch ein durch das Ge
häuse 2, das Halteelement 9 und das Abschlußteil 12 umgebener, innerer
Bereich dicht abgeschlossen wird.
Die auf diese Art und Weise zusammengebaute Schutzvorrichtung 1 wird
sodann innerhalb einer Batteriezelle, wie z. B. einer Lithium-Ion-Se
kundärbatteriezelle oder einer Nickel-Wasserstoff-Sekundärbatteriezelle
oder dergleichen angeordnet. In Fig. 6 ist schematisch ein Ausführungs
beispiel einer Lithium-Ion-Sekundärbatteriezelle gezeigt, wobei ein Hohl
zylinder 21 vorgesehen ist, der ein Bodenteil aufweist und dessen oberes
Ende offen ist. In seiner Unterseite 21a weist der Zylinder 21 eine
Öffnung auf, die mittels eines elektrisch leitfähigen, negativen Elektro
denbechers 22, der aus rostfreiem Stahl hergestellt ist, dicht abge
schlossen ist. Ein elektrisch positiver Elektrodendeckel 23, der aus
rostfreiem Stahl hergestellt ist, bildet eine äußere Elektrode, um das
obere Ende des Zylinders 21 dicht abzuschließen, wodurch der Innenbe
reich des Zylinders 21 dicht verschlossen ist.
Anschließend werden innerhalb des Zylinders 21 eine positive Elektrode
24, die aus Lithium-Oxid-Kobalt hergestellt ist und die als eine innere
Elektrode wirkt, eine negative Elektrode 25 aus Kohlenstoff, ein Separa
tor 26 zum Verhindern eines Kurzschlusses zwischen der positiven
Elektrode 24 und der negativen Elektrode 25 sowie die Schutzvorrichtung
1 eingebaut. Die Schutzvorrichtung 1 wird mit dem positiven Elektro
dendeckel 23 durch die elektrisch leitfähige Folie 19 und weiterhin mit
der positiven Elektrode 24 durch die elektrisch leitfähige Folie 20 ver
bunden. Ferner wird die negative Elektrode 25 gegenüber der positiven
Elektrode 24 angeordnet, wobei der Separator 26 an dieser gehalten
wird, und sodann mit dem negativen Elektrodenbecher 22 verbunden.
Außerdem wird der Innenbereich des Zylinders 21 mit einem Elektroly
ten gefüllt.
Wenn zwischen dem positiven Elektrodendeckel 23 und dem negativen
Elektrodenbecher 22 der Lithium-Ion-Sekundärbatteriezelle, die wie oben
beschrieben aufgebaut ist, ein Strom fließt, erfolgt eine chemische Reak
tion zwischen der positiven Elektrode 24 und der negativen Elektrode
25, um eine Aufladung zu bewirken.
Während dieses Aufladevorganges fließt ein elektrischer Strom in der
Schutzvorrichtung 1 von dem positiven Elektrodendeckel 23 zu der
elektrisch leitfähigen Folie 19, dem Gehäuse 2, der elektrisch leitfähigen
Passage 5, dem Abschlußteil 12 und der elektrisch leitfähigen Folie 20,
wobei der Strom sodann zur positiven Elektrode 24 geleitet wird. Dies
bedeutet, daß der elektrische Strom zu dem Gehäuse 2 fließt, welches
mit der elektrisch leitfähigen Folie 19 einstückig ist, sodann von dem
Herausnehmteil 7a der elektrisch leitfähigen Passage 5, welches gegen
die Innenwand der Oberseite 2a des Gehäuses 2 anschlägt, zu dem Ver
bindungsteil 7b fließt, sodann zu dem Herausnehmteil 7c an der Unter
seite der elektrisch leitfähigen Passage 5 und sodann zu dem Heraus
nehmteil 7c und dem Abschlußteil 12 fließt, wobei das Herausnehmteil
gegen die Vorsprünge 17 anschlägt. Weiterhin fließt der elektrische
Strom aus dem Abschlußteil 12 zu der positiven Elektrode 24 durch die
elektrisch leitfähige Folie 20.
Wenn nun zu diesem Zeitpunkt der elektrische Strom fortgesetzt fließt,
und dies selbst auch nach der vollständigen Wiederaufladung der Batte
riezelle, was zu einer Überladung führt, oder wenn die Aufladung mit
einem elektrischen Strom ausgeführt wird, der stärker ist als der spe
zielle Ladestrom, stellt sich in der Batteriezelle ein abnormaler Zustand
ein, wodurch verursacht wird, daß entweder der Druck oder die Tempe
ratur innerhalb der Batteriezelle ansteigen.
Wenn der Druck innerhalb der Betriebszelle ansteigt, wird er zu der
Schutzvorrichtung 1 gleichsam als ein auf diese von außen einwirkender
Druck übertragen. Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, biegt sodann dieser
äußere Druck die Unterseite 15 des Abschlußteils 12 nach einwärts,
deformiert sie, und der an der Unterseite 15 des Abschlußteils 12 ausge
bildete Vorsprung 18 drückt die elektrisch leitfähige Passage 5 in einer
Aufwärtsrichtung. Die Bewegung der elektrisch leitfähigen Passage 5 in
einer Längsrichtung oder einer Querrichtung und in einer vertikalen
Richtung führt dazu, daß auf den konkaven Teil 4 des Gehäuses 2 mit
tels des Vorsprungs 18 des Abschlußteils 12 ein Druck ausgeübt wird,
wobei sich die elektrisch leitfähige Passage 5 dann deformiert, wenn der
Druck innerhalb der Batteriezelle zunimmt und dieser ansteigende Druck
einen spezifischen Wert erreicht, welcher durch das Abschlußteil 12
aufgenommen wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der elektrisch leitfähige
Bereich 7, der die elektrisch leitfähige Passage 5 bildet, unterbrochen
und die elektrische Leitung zwischen den Herausnehmteilen 7a und 7c
wird getrennt, wodurch die Schutzvorrichtung 1 den elektrischen Strom
fluß zwischen dem positiven Elektrodendeckel 23 und der positiven
Elektrode 24 unterbricht, so daß ein weiteres Aufladen beendet wird und
zur gleichen Zeit die Lithium-Ion-Sekundärbatteriezelle nicht mehr als
Batteriezelle betrieben werden kann. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist in diesem
Falle, weil der isolierende Bereich 8 auf der Oberseite der gespaltenen,
elektrisch leitfähigen Passage 5 gegen den konkaven Teil 4 des Gehäuses
2 anschlägt, der elektrische Stromfluß durch den gespaltenen, elektrisch
leitfähigen Bereich 7 unterbrochen und infolgedessen besteht zwischen
den voneinander getrennten Teilen des elektrisch leitfähigen Bereiches 7
durch den konkaven Teil 4 keine elektrische Verbindung mehr. Dem
gemäß wird bei der vorliegenden Erfindung ein innerhalb der Batte
riezelle erzeugter Druck gleichförmig an irgendeiner Stelle innerhalb der
Batteriezelle aufgebracht und hieraus ergibt sich, daß die Schutzvorrich
tung 1 an irgendeiner Stelle innerhalb der Batteriezelle angeordnet wer
den kann. Darüberhinaus besteht die Möglichkeit, den Freiheitsgrad
hinsichtlich der Konstruktionsweise der Batteriezelle im Hinblick auf die
Anordnung eines Schutz- und Sicherheitsmechanismus in dieser zu ver
bessern. Hinzu kommt noch, daß die Schutzvorrichtung 1 es ermöglicht,
daß eine sich in einem abnormalen Zustand befindliche Batteriezelle
zwangsläufig in ihrer Funktion gehindert wird, was dazu führt, daß,
wenn eine Batteriezelle in einem derartigen abnormalen Zustand in einer
Umgebung eingebaut wird, es möglich ist, einen durch einen etwaigen
Austritt von Elektrolyt aufgrund von Rissen oder Spalten in der Batterie
zelle verursachten ungünstigen Einfluß auf die Umgebung zu verhindern.
Bei der im Vorangehenden erläuterten, bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist das Abschlußteil 12 die Eigenschaft
der Biegsamkeit auf, obwohl auch das Gehäuse 2 eine solche Eigen
schaft der Biegsamkeit aufweisen kann.
Eine weitere Schutzvorrichtung 1 gemäß einem zweiten bevorzugten
Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 8 und 9 dargestellt. Diese Schutzvor
richtung weist ein Gehäuse 27, Anschlußelemente 34, 35, eine elek
trisch leitfähige Passage 36 sowie ein Abschlußteil 39 auf.
Das Gehäuse 27 mit einer hohlen Innenseite ist aus isolierendem Materi
al, z. B. Polybutylenterephthalat, hergestellt und weist eine Oberseite
27a, Längsseiten 27b und 27c sowie kurze Stirnseiten 27d, 27e auf. Wie
in Fig. 9 dargestellt ist, ist dieses Gehäuse 27 in der Weise konstruiert,
daß nunmehr eine einstückige Ausbildung von Gehäuse und Halte
element gegeben ist, wobei das Gehäuse 27 nunmehr durch ein Formge
bungsverfahren hergestellt wird.
Die Oberseite 27a ist mit rechteckförmigen Vertiefungen 28a, 28b ver
sehen, die so ausgebildet sind, daß sie in einer Längsrichtung in Bezug
auf einen mittleren Bereich der Oberseite 27a symmetrisch sind. Ein
Vorstehteil 29 steht nach aufwärts in rechteckförmiger Form vor und ist
zwischen den Aufnahmeteilen 28a und 28b angeordnet, wodurch ein
konkaver Teil 30 zum Verbinden der Aufnahmeteile 28a und 28b
innerhalb des Gehäuses 27 ausgebildet ist. Hinzu kommt, daß die Innen
wandung der Oberseite 27a mit Erhebungen 33 versehen ist, die sich
entlang beider Ränder in einer Längsrichtung des konkaven Teils 30
erstrecken.
Es sind Anschlußelemente 34, 35 vorgesehen, die gebogen werden
können und die elektrisch leitfähig sind, wobei diese Anschlußelemente
34, 35 eine rechteckförmige Gestalt besitzen. Wie aus Fig. 9 ersichtlich,
sind diese Anschlußelemente 34, 35 mit dem Gehäuse 27 einstückig
ausgebildet, wobei ein Ende von jedem der Anschlußelemente von dem
entsprechenden Aufnahmeteil 28a, 28b des Gehäuses 27 herausgeführt
und im Bereich des konkaven Teils 30 angeordnet ist, ohne extrudiert zu
sein.
Eine elektrisch leitfähige Passage 36 weist ein Isolierteil 73 (Fig. 8) auf,
das in gleicher Weise wie das Isolierteil 6 bei der ersten bevorzugten
Ausführungsform ausgebildet ist, ferner einen elektrisch leitenden Be
reich 37, der durch Beschichten mit einem elektrisch leitfähigen Mate
rial, wie z. B. Silber, auf der gesamten Oberfläche des Isolierteiles 73
ausgebildet ist, sowie einen isolierenden Bereich 38, der so ausgebildet
ist, daß er mit einem isolierenden Material zu beschichten ist, wobei
Herausnehmteile 37a, 37b an dem elektrisch leitfähigen Bereich 37 übrig
gelassen sind. Hierbei ist ferner die elektrisch leitfähige Passage 36 in
der Weise ausgebildet, daß die Herausnehmteile 37a, 37b elektrisch
leitfähig sind, obwohl, wenn der Isolierteil 73 durch Einwirkung eines
äußeren Druckes gerissen oder gespalten ist, der auf dem Isolierteil 73
ausgebildete, elektrisch leitfähige Bereich 37 unterbrochen wird, was
dazu führt, daß die elektrische Leitung zwischen den Herausnehmteilen
37a, 37b getrennt wird. Die elektrisch leitfähige Passage 36 überspannt
in der Längsrichtung brückenartig den konkaven Teil 30 des Gehäuses
27, wobei die Herausnehmteile 37a, 37b so positioniert sind, daß das
Herausnehmteil 37a gegen ein Ende des Anschlußelements 34 und das
Herausnehmteil 37b gegen ein Ende des Anschlußelements 35 anschlägt,
und in der Nut 28 des Gehäuses 27 gelagert sind, wobei sodann diese
Anschlußelemente 34, 35 durch die elektrisch leitfähige Passage 36
elektrisch leitend verbunden sind. Darüber hinaus ist vorgesehen, daß im
Falle des Einbaus der elektrisch leitfähigen Passage 36 diese im Bereich
des konkaven Teiles 30 in einer Querrichtung angeordnet ist, wobei
beide Enden mit Spielen versehen sind, so daß diese gleichsam zur
gleichen Zeit in dem konkaven Teil 30 eingebettet werden können.
Ferner ist eine Tiefe des konkaven Teils 30 so ausgewählt, daß über
eine Abmessung verfügt wird, welche ein Reißen oder Brechen der
elektrisch leitfähigen Passage 36 hierin ermöglicht. In diesem Fall wer
den Bewegungen der elektrisch leitfähigen Passage 36 sowohl in ihren
Längs- und Querrichtungen als auch in ihrer Vertikalrichtung durch die
Aufnahmeteile 28a, 28b und die Erhebungen 33 in einer solchen Art und
Weise eingedämmt oder eingeschränkt, daß eine Berührung der elek
trisch leitfähigen Passage 36 mit einem Ende von jedem der Anschluß
elemente 34, 35 an einer vorgegebenen Position ermöglicht ist.
Das biegsame Abschlußteil 39 mit isolierender Eigenschaft weist die
gleiche Struktur wie diejenige des Abschlußteils 12 auf, das bei der
ersten bevorzugten Ausführungsform erläutert ist. Das Abschlußteil 39
schlägt mit seinem Rand 40 gegen die Innenwand der Oberseite 27a des
Gehäuses 27 an, wobei seine Vorsprünge 41, 42, 43 gegen die Unter
seite der elektrisch leitfähigen Passage 36 anschlagen und in dem inne
ren hohlen Teil des Gehäuses 27 untergebracht sind. Somit wird das
Abschlußteil 39 gehalten und fixiert, während es an den Rändern 40 mit
den nach einwärts gebogenen Längsseiten 27b, 27c und den schmalen
Seiten 27d, 27e und der Oberseite 27a in enger Berührung steht. Im
Falle der wie oben erläuterten Ausbildung und Anordnung wird ein
durch das Gehäuse 27 und das Abschlußteil 39 umschlossener, innerer
Teil dicht abgeschlossen und sodann wird die elektrisch leitfähige Passa
ge 36 hierin angeordnet.
Obwohl in der Zeichnung nicht so dargestellt, kann diese Schutzvor
richtung ebenfalls in der Weise eingesetzt werden, wie in Fig. 6 ge
zeigt. Das heißt, die Anschlußelemente 34 bzw. 35 sind mit dem positi
ven Elektrodendeckel 23 bzw. der positiven Elektrode 24 verbunden und
in die Lithium-Ion-Sekundärbatteriezelle eingebaut, wobei im Falle einer
Überladung oder dann, wenn das Aufladen mit einem elektrischen Strom
ausgeführt wird, der größer als ein vorgegebener Wert ist, das Abschlußteil
39 aufgrund eines erhöhten Druckes innerhalb der Lithium-
Ion-Sekundärbatteriezelle nach einwärts gebogen wird und sodann die
elektrisch leitfähige Passage 36 unterbrochen wird, um zu verursachen,
daß ein elektrischer Stromfluß zwischen dem positiven Elektrodendeckel
23 und der positiven Elektrode 24 unterbrochen ist. Es ist somit auch
bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform möglich, eine Überladung
zu beenden und zu verhindern, daß die Lithium-Ion-Sekundärbatte
riezelle als Batteriezelle betrieben wird, weiterhin ist es möglich, einen
durch Austritt von Elektrolyt infolge Expansion oder Reißen der Batte
riezelle verursachten schlechten Einfluß auf eine Ausrüstung oder Umge
bung zu verhindern, mit welcher die Lithium-Ion-Sekundärbatteriezelle
zusammengebaut wird. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform können,
weil das Abschlußteil 27 in der Weise ausgebildet ist, daß das Ab
schlußteil 12 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform und das
Halteelement 9 insgesamt einstückig ausgebildet sind, die Anzahl der
Komponenten, die Anzahl der zum Zusammenbauen erforderlichen
Schritte und somit die Herstellungskosten herabgesetzt werden, vergli
chen mit denjenigen bei der ersten bevorzugten Ausführungsform.
Ferner ist bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform das Ab
schlußteil 39 allein das flexible Teil, obwohl es auch möglich ist, daß
das Gehäuse 27 flexibel ausgebildet ist.
Anhand der Fig. 10 bis 12 wird eine dritte bevorzugte Ausführungsform
einer Schutzvorrichtung erläutert. Diese Schutzvorrichtung weist ein
Gehäuse 44, ein Halteelement 48, einen elektrisch leitfähigen Anschluß
50 und ein Abschlußteil 51 auf.
Das Gehäuse 44 mit einem inneren hohlen Teil ist aus isolierendem
Material hergestellt, wobei es eine Oberseite 44a sowie Schmal- und
Längsseiten 44b aufweist. Das Gehäuse 44 weist dieselbe Konstruktion
wie das Gehäuse 2 auf, das bei der ersten bevorzugten Ausführungsform
erläutert ist, wobei ein zentraler Bereich der Oberseite 44a mit einem
Vorstehteil 45 versehen ist, das nach aufwärts in rechteckiger Form
vorsteht, wodurch ein konkaver Teil 46 innerhalb des Gehäuses 44
angeordnet ist. Weiterhin ist, wie aus Fig. 11 ersichtlich, das Vorstehteil
45 mit einem Vorsprung 47 versehen, der in das Gehäuse 44 hinein mit
einer gewissen Breite in der Längsrichtung vorspringt, und, wie in Fig.
12 gezeigt, weist dieser Vorsprung 47 in der Querrichtung eine säge
zahnartige Gestalt auf.
Ein gehäuseartiges Halteelement 48 mit einem inneren hohlen Teil ist
aus Gummi oder Gummimaterial hergestellt und weist eine Oberseite
48a sowie Längs- und Schmalseiten 48b auf. Verglichen mit der Aus
bildung des Halteelements 9 bei der oben erläuterten, ersten bevorzugten
Ausführungsform der Schutzvorrichtung sind nunmehr von dem Halte
element 48 der dritten bevorzugten Ausführungsform die Rippen 11
weggelassen, während seine Oberseite 48a mit einer Öffnung 49 ver
sehen ist.
Es ist ein elektrisch leitfähiger Anschluß 50 vorgesehen, der aus einer
rechteckförmigen metallischen Folie besteht, welche gebrochen werden
kann. Dieser elektrisch leitfähige Anschluß 50 ist dem Vorsprung 47 des
Gehäuses 44 gegenüberliegend angeordnet. Wie aus Fig. 10 ersichtlich,
ist der elektrisch leitfähige Anschluß 50 mit dem Halteelement 48 durch
Formen und Überbrücken der Öffnung 49 des Halteelements 48 in der
Querrichtung einstückig ausgebildet und zur gleichen Zeit sind beide
Enden der Öffnung 49 mit Spielen versehen. Ferner sind beide Enden
50a, 50b des elektrisch leitfähigen Anschlusses 50 in der Längsrichtung
aus den unteren Enden der Längsseiten 48b des Halteelements 48 her
ausgeführt, wobei die beiden Enden 50a und 50b elektrisch leitfähig
sind.
Das Halteelement 48 ist in der Weise konstruiert, daß eine jede der
durch die Oberseite 48a und durch die Schmal- und Längsseiten 48b
gebildeten Außenwände gegen die entsprechenden inneren Wände der
Oberseite 44a und der Längs- und Schmalseiten 44b des Gehäuses 44
anschlagen, wobei das Halteelement in einem inneren hohlen Teil unter
gebracht ist, welcher durch die Oberseite 44a und die Längs- und
Schmalseiten 44b des Gehäuses 44 gebildet ist. Darüber hinaus ist im
Falle, daß das Halteelement in dem inneren hohlen Teil des Gehäuses 44
gelagert ist, vorgesehen, daß der elektrisch leitfähige Anschluß 50 gegen
den unmittelbar unterhalb des Vorsprunges 47 befindlichen Teil, wie in
Fig. 11 und 12 gezeigt, zum Anschlag gelangt und hier positioniert ist,
wobei dieser Anschluß 50 in den konkaven Teil 46 eingebettet werden
kann.
Das Abschlußteil 51, welches gebogen werden kann und isolierende
Eigenschaften aufweist, besitzt eine Konstruktion, bei welcher die Vor
sprünge 16, 17, 18 des Abschlußteils 12 gemäß der ersten bevorzugten
Ausführungsform weggelassen sind, wobei ein konkaver Teil 53, der
nach unten vorsteht, mit seinen Rändern 52 so angeordnet ist, daß diese
einen gesamten Umfang des Abschlußteils 51 umgeben können. Das
konkave Teil 53 ist in schiffsartiger Form ausgebildet, wobei eine Un
terseite 54 des konkaven Teils 53 nach aufwärts gebogen werden kann,
wenn ein äußerer Druck hierauf aufgebracht wird, während ein wegge
brochenes Vorsprungelement 55 nach aufwärts vorspringt und mit dem
zentralen Bereich der Unterseite 54 mit Hilfe eines Klebstoffes oder
dergleichen befestigt ist. Wie in Fig. 11 gezeigt, ist das weggebrochene
Vorsprungelement 55 in der Weise ausgebildet, daß seine Ausdehnung in
einer Längsrichtung gleich zu einer Ausdehnung des Vorsprunges 47 des
Gehäuses 44 in einer Längsrichtung ist, und, wie in Fig. 12 gezeigt, ist
das Vorsprungelement 55 in der Weise ausgebildet, daß es mit einer
Kehle 47a des Vorsprungs 47 des Gehäuses 44 in Eingriff gelangt.
Somit wird dieses Abschlußteil 51 in dem inneren hohlen Teil des Halte
elements 48 angeordnet, wobei seine Ränder 52 gegen die Innenwände
der Oberseite 48a des Halteelements 48 zum Anschlag gelangen. Im
Einbauzustand ist das weggebrochene Vorsprungelement 55 der Kehle
47a des Vorsprunges 47 des Gehäuses 44 gegenüberliegend angeordnet,
wobei sein äußeres Ende mit dem elektrisch leitfähigen Anschluß 50 in
Berührung steht und, wenn die Unterseite 54 durch einen äußeren Druck
nach oben gebogen ist, befindet sich das weggebrochene Vorsprung
element 55 mit der Kehle 47a des Vorsprunges 47 des Gehäuses 44 in
Eingriff, um den elektrisch leitfähigen Anschluß 50 zu brechen, so daß
die elektrische Leitung zwischen beiden Enden 50a und 50b getrennt ist.
Das Abschlußteil 51 ist in der Weise getragen, daß seine Ränder 52
durch die Seiten 48b des Halteelements 48, die nach einwärts gebogen
sind, und durch dessen Oberseite 48a im Zustand enger Kontaktgabe
gehalten sind.
Darüberhinaus ist das Halteelement 48 in der Weise befestigt, daß seine
Längs- und Schmalseiten 48b entsprechend den nach einwärts gebogenen
Längs- und Schmalseiten 44b des Gehäuses 44 gebogen sind, wobei die
Außenwand der Oberseite 48a gegen die Oberseite 44a des Gehäuses 44
zum Anschlag gelangt, während das Halteelement 48 durch die Oberseite
44a und die Längs- und Schmalseiten 44b festgehalten ist. Infolgedessen
befinden sich sowohl die Oberseite 48a als auch die Längs- und Schmal
seiten 48b ohne jegliches Spiel in enger Berührung mit den Innenwänden
der Oberseite 44a bzw. der Längs- und Schmalseiten 44b des Gehäuses
44 aufgrund einer Elastizität des Halteelementes 48 selbst, wodurch ein
innerer, durch das Gehäuse 44, das Halteelement 48 und das Ab
schlußteil 51 umschlossener Teil dicht abgeschlossen ist.
Es ist in diesem Falle nicht veranschaulicht, daß die Schutzvorrichtung
so angeordnet sein kann, wie in Fig. 6 gezeigt, so daß das Ende 50a
bzw. 50b des elektrisch leitfähigen Anschlusses 50 mit der positiven
Elektrode 24 bzw. einem positiven Elektrodendeckel 23 innerhalb der
Batteriezelle verbunden und in der gleichen Art und Weise angeordnet
sind, wie dies anhand der ersten bevorzugten Ausführungsform erläutert
wurde, wobei das Abschlußteil 51 aufgrund eines erhöhten Druckes
innerhalb der Batteriezelle nach einwärts gebogen wird und das wegge
brochene Vorsprungelement 55, das mit dem Abschlußteil 51 befestigt
ist, mit der Kehle 47a des Vorsprunges 47 des Gehäuses 44 in Eingriff
steht, wodurch der elektrisch leitfähige Anschluß 50 aufgebrochen wird,
um einen elektrischen Stromfluß zwischen dem positiven Elektroden
deckel 23 und der positiven Elektrode 24 zu unterbrechen.
Bei der hier erläuterten, dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfin
dung besteht die Möglichkeit, die elektrisch leitfähige Passage 5 und die
elektrisch leitfähigen Folien 19, 20, die bei der ersten bevorzugten
Ausführungsform vorgesehen sind, wegzulassen, so daß die Anzahl der
Komponenten reduziert werden kann und gleichzeitig ein Verfahrens
schritt zur Ausbildung der elektrisch leitfähigen Passage 5 und weitere
Schritte zum Schweißen und Befestigen der elektrisch leitfähigen Folien
19, 20 an dem Gehäuse 2 und an dem Abschlußteil 12 sich erübrigen.
Hinzu kommt, daß, obwohl bei der dritten bevorzugten Ausführungs
form die Konstruktionsweise so gewählt ist, daß über ein biegsames
Abschlußteil 51 verfügt wird, es ebenfalls möglich wäre, das Gehäuse
44 biegsam auszubilden.
Fig. 13 bis 16 veranschaulichen eine Schutzvorrichtung gemäß einer
vierten bevorzugten Ausführungsform, wobei diese Schutzvorrichtung
nunmehr ein Gehäuse 56, eine elektrisch leitfähige Passage 36, ein
Halteelement 59, Anschlußelemente 64, 65 und ein Abschlußteil 66 auf
weist.
Das Gehäuse 56 mit einem inneren hohlen Teil ist aus einem Material,
z. B. rostfreiem Stahl, hergestellt und weist eine Oberseite 56a und
Längs- und Schmalseiten 56b auf, wobei es in seiner Konstruktionsweise
derjenigen des Gehäuses 2 gleich ist, die im Rahmen der ersten bevor
zugten Ausführungsform erläutert wurde. Ein zentraler Bereich der
Oberseite 56a ist mit einem Vorstehteil 57 versehen, welches in recht
eckiger Form nach oben vorsteht, um zu verursachen, daß das Innere
des Gehäuses 56 mit einem konkaven Teil 58 versehen ist.
Ein gehäuseartiges, isolierendes Halteelement 59 mit einem inneren
hohlen Teil ist aus Gummi oder Gummimaterial hergestellt und weist
eine Oberseite 59a und Längs- und Schmalseiten 59b auf, und, wie in
Fig. 13 und 14 gezeigt, ist die Oberseite 59a mit einer Öffnung 60
versehen, während Erstreckungsabschnitte 61a und 61b, die sich von
beiden Rändern der Öffnung 60 aus in einer kurzen Richtung in die
Öffnung 60 erstrecken, mit jeweiligen, voneinander beabstandeten Zwi
schenräumen 62a bzw. 62b angeordnet sind, ohne mit den beiden Rän
dern in einer Längsrichtung der Öffnung 60 in Berührung zu stehen,
wobei weiterhin jedes sich nach innen erstreckende Ende der Er
streckungsabschnitte 61a, 61b mit einer quaderförmigen Erhebung 63a
bzw. 63b einstückig ausgebildet ist.
Es sind Anschlußelemente 64, 65 vorgesehen, die elektrisch leitfähig
sind, gebogen werden können und eine rechteckförmige Gestalt aufwei
sen, ferner sind Zuleitungsabschnitte 64a, 65a vorgesehen, die sich von
einem seitlichen Ende aus in rechteckförmiger Gestalt erstrecken und mit
den Anschlußelementen 64, 65 einstückig ausgebildet sind. Wie in Fig.
14 gezeigt, ist der Zuleitungsabschnitt 64a des Anschlußelements 64
gebogen und gelangt gegen die Innenwände der Seiten 59b, die Obersei
te 59a des Halteelements 59 und den Erstreckungsabschnitt 61a zum
Anschlag und ist innerhalb des inneren hohlen Teiles des Halteelementes
59 positioniert. Der Zuleitungsabschnitt 65a des Anschlußelements 65 ist
ausgehend von dem Zwischenraum 62b des Halteelements 59 in den
inneren hohlen Teil des Halteelementes 59 hineingeführt und gebogen,
um sein äußeres Ende zu veranlassen, gegen die Innenwand des Er
streckungsabschnittes 61b zum Anschlag zu gelangen, und zur gleichen
Zeit ist er entlang der Außenwände der Oberseite 59a und der Seiten
59b gebogen.
Sodann wird dieses Halteelement 59 in dem inneren hohlen Teil des
Gehäuses 56 angeordnet, wobei jede der Außenwände der Oberseite 59a
und der Seiten 59b in entsprechender Zuordnung gegen die inneren
Wände der Oberseite 56a und der Seiten 56b zum Anschlag gelangen,
während die Erhebungen 63a, 63b der Erstreckungsabschnitte 61a, 61b
innerhalb des konkaven Teiles 58 des Gehäuses 56 angeordnet sind und
gegen die Innenwand anschlagen.
Die elektrisch leitfähige Passage 36 ist so angeordnet, daß jedes der
Herausnehmteile 37a, 37b in entsprechender Zuordnung gegen die Zulei
tungsabschnitte 64a, 65a der Anschlußelemente 64, 65 zum Anschlag
gelangt, die an der Öffnung 60 des Halteelements 59 angeordnet und
innerhalb des inneren hohlen Teiles gelagert sind. Infolgedessen werden,
wenn die elektrisch leitfähige Passage 36 durch den äußeren Druck nach
aufwärts gedrückt wird, deren beiden Enden durch die Erstreckungs
abschnitte 61a, 61b abgestützt und sie wird in ihrem mittleren Bereich
gespalten.
Ein biegsames Abschlußteil 66 ist durch Ausbilden eines abwärts vor
springenden, konkaven Teiles 68 zu einer schiffsartigen Gestalt geformt,
wobei ein Rand 67 als dessen gesamter Umfang gelassen ist, während
die Unterseite 59 des konkaven Teils 68 unter der Einwirkung des
äußeren Druckes nach aufwärts gebogen werden kann. Jedes der beiden
Enden der Unterseite 69 ist mit einem Paar von Vorsprüngen 70, 71
versehen, die voneinander beabstandet sind, um nach oben über eine
kurze Distanz vorzustehen, während eine sich nach aufwärts erstrecken
de Erhebung 72 in Ellipsenform an dem mittleren Bereich der Unterseite
59 ausgebildet ist und gleichzeitig ein Vorsprung 74 vorgesehen ist, der
nach oben vorspringt und in diesem mittleren Bereich angeordnet ist.
Dementsprechend ist es möglich, weil die Unterseite 68 im voraus durch
die Erhebung 72 nach einwärts gebogen ist, die Steifigkeit der Unterseite
68 einzuschränken und deren Biegen, verglichen mit demjenigen bei den
ersten bis dritten bevorzugten Ausführungsformen, zu erleichtern und
weiterhin zu verursachen, daß die Unterseite den äußeren Druck auf
nimmt und eine schnelle Biegung ausführt.
Das Abschlußteil 66 ist in der Weise konstruiert, daß seine Ränder 67
gegen die Innenwand der Oberseite 49a des Halteelements 59 zum An
schlag gelangen, und zur gleichen Zeit, wie in Fig. 16 gezeigt, gelangen
seine Vorsprünge 70, 71, 74 gegen die Unterseite der elektrisch leit
fähigen Passage 36 zum Anschlag, wobei sodann das Abschlußteil in
dem inneren hohlen Teil des Halteelements 59 untergebracht ist. Somit
wird das Abschlußteil 66 gehalten und abgestützt, während seine Ränder
67 mit den nach innen gebogenen Seiten 59b und der Oberseite 59a des
Halteelementes 59 in enger Berührung stehen.
Ferner ist das Halteelement 59 fixiert, während seine Seiten 59b durch
die nach einwärts gebogenen Seiten 56b des Gehäuses 46 gebogen sind,
während die Außenwand der Oberseite 59a zum Anschlag gegen die
Oberseite 56a des Gehäuses 56 gelangt und somit ist das Halteelement
59 durch die Oberseite 56a und die Seiten 56b gehalten. Infolgedessen
steht jede der Oberseiten 59a und der Seiten 59b in enger Berührung mit
den Innenwänden der Oberseite 56a und den Seiten 56b des Gehäuses 56
und zwar infolge der Elastizität des Halteelementes 59 ohne jegliches
Spiel, wodurch ein innerer Teil, der durch das Gehäuse 56, das Halte
element 59 und das Abschlußteil 66 umschlossen ist, dicht abge
schlossen ist und die elektrisch leitfähige Passage 36 in ihm angeordnet
ist.
Wie in der Zeichnung nicht veranschaulicht ist, ist diese Schutzvorrich
tung in der Weise angeordnet, daß die Anschlußelemente 64 bzw. 65 mit
dem positiven Elektrodendeckel 23 bzw. der positiven Elektrode 24 ver
bunden und in der Lithium-Ion-Sekundärbatteriezelle angeordnet sind,
wie in Fig. 6 gezeigt, wobei das Abschlußteil 66 aufgrund eines erhöh
ten Druckes innerhalb der Lithium-Ion-Sekundärbatteriezelle nach ein
wärts gebogen wird, so daß ein elektrischer Stromfluß zwischen dem
positiven Elektrodendeckel 23 und der positiven Elektrode 24 durch
Aufbrechen der elektrisch leitfähigen Passage 36 unterbunden wird.
Bei der vierten bevorzugten Ausführungsform ist ebenfalls das Abschluß
teil 66 so konstruiert, daß es Nachgiebigkeit aufweist, obwohl auch das
Gehäuse 56 so konstruiert sein kann, daß es Nachgiebigkeit besitzt.
In den Fig. 17 bis 20 ist eine fünfte bevorzugte Ausführungsform einer
Schutzvorrichtung veranschaulicht. Diese Schutzvorrichtung weist ein
Gehäuse 75, ein Halteelement 79, eine elektrische Leitungspassage 36,
elektrisch leitende Elemente 84, 85, sowie ein Abschlußteil 87 auf.
Das Gehäuse 75 mit einem inneren hohlen Teil ist aus einem Material
wie Aluminium ausgebildet und weist eine Oberseite 75a sowie Längs-
und Schmalseiten 75b auf, so daß es dieselbe Gestaltung wie diejenige
des Gehäuses 2 aufweist, das im Rahmen der ersten bevorzugten Aus
führungsform veranschaulicht ist, wobei ein zentraler Bereich der Ober
seite 75a mit einem Vorstehteil 76 versehen ist, welcher nach aufwärts
in einer rechteckförmigen Gestalt vorsteht, wobei sodann ein konkaver
Teil 77 in dem Gehäuse 75 vorgesehen ist. Weiterhin ist, wie in Fig. 17
gezeigt, das Vorstehteil 76 mit einer Reihe von drei Säulen 78 einstückig
ausgebildet, die in einer Längsrichtung um eine gewisse Distanz vonein
ander beabstandet sind.
Ein gehäuseartiges, isolierendes Halteelement 79 mit einem inneren
hohlen Teil ist aus Gummi oder Gummimaterial hergestellt und weist
eine Unterseite 79a sowie Längs- und Schmalseiten 79b auf, wobei, wie
in Fig. 18 gezeigt, die Unterseite 79a mit einer rechteckförmigen
Öffnung 80 versehen ist, während die Innenwand der Unterseite 79a mit
Erhebungen 81 entlang sämtlicher Ränder der Öffnung 60 ausgebildet
ist, wodurch Nuten 82 zwischen den Innenwandungen der Seiten 79a
und den Erhebungen 81 ausgebildet sind. Ein Erstreckungsabschnitt 83,
der sich von einem Ende aus in einer kurzen Richtung der Erhebung 81
erstreckt, ist zum Abdecken eines Teiles der Öffnung 80 vorgesehen.
Das Halteelement 79 enthält das Gehäuse 75 innerhalb des inneren hoh
len Teiles und die Nuten 82 befinden sich an den Seiten 75b des Ge
häuses 75 und stehen mit diesen Seiten in enger Berührung. Hinzu
kommt, daß der Erstreckungsabschnitt 83 gegen die Oberseite 75a des
Gehäuses 75 zum Anschlag gelangt, wobei ein äußeres Ende des Er
streckungsabschnitts 83 in einen konkaven Teil 77 des Gehäuses 75
geführt ist.
Es sind elektrisch leitfähige Verbindungselemente 84, 85 vorgesehen, die
gebogen werden können und einen U-förmigen Querschnitt aufweisen.
Das Verbindungselement 84 ist an dem Herausnehmteil 37a der elektrisch
leitfähigen Passage 36 angeordnet und mittels einer Lötverbindung
86a befestigt. Weiterhin ist das Verbindungselement 85 im Bereich der
elektrisch leitfähigen Passage 36 an dem Herausnehmteil 37b angeordnet
und mittels eines Lötteiles 86a befestigt, während das Herausnehmteil
37b der elektrisch leitfähigen Passage 36 im herausgenommenen oder
herausgezogenen Zustand an seiner Unterseite ist.
In diesem Zustand wird die elektrisch leitfähige Passage 36 in der Öff
nung 80 des Halteelementes 79 angeordnet und überbrückt in einer
Längsrichtung einen konkaven Teil 77 des Gehäuses 75, wobei das Ver
bindungselement 84 gegen die Erhebungen 81 des Halteelementes 79 und
gegen die Innenwand der Oberseite 75a des Gehäuses 75 gedrückt wird
und dagegen anschlägt, während es deformiert wird, ferner ist ein Ver
bindungselement 85 gegen die Erhebungen 81 und den Erstreckungs
abschnitt 83 des Halteelements 79 zum Anschlag gebracht. Ferner sind
an beiden Enden des konkaven Teiles 77 in einer kurzen Richtung, d. h.
in einer Querrichtung, in der selben Art und Weise wie bei den ersten
und zweiten bevorzugten Ausführungsformen, Spiele vorhanden und
somit kann die elektrisch leitfähige Passage 36 in den konkaven Teil 77
eingebettet werden. Eine Tiefe des konkaven Teils 77 ist so bemessen,
daß es der elektrisch leitfähigen Passage 36 ermöglicht wird, sich in ihr
zu spalten oder zu reißen. In einem solchen Falle werden Bewegungen
der elektrisch leitfähigen Passage 36 sowohl in deren Längs- und Quer
richtungen als auch in ihrer Vertikalrichtung durch die Erhebungen 81 in
der Weise eingeschränkt, daß sie mit dem Gehäuse 75 und dem Er
streckungsabschnitt 83 der Erhebungen 81 an einer vorgegebenen Stelle
durch die Verbindungselemente 84 und 85 in Berührung gelangt.
Ein gehäuseartiges Abschlußteil 87, das aus einem elektrisch leitfähigen
Material, z. B. aus Aluminium, hergestellt ist und das gebogen werden
kann, weist eine Unterseite 87a sowie Längs- und Schmalseiten 87b auf,
wobei die Unterseite 87a unter der Einwirkung eines äußeren Druckes
nach einwärts gebogen werden kann und wobei beide Enden der Unter
seite 87a mit einem Paar von gegenseitig beabstandeten Vorsprüngen 88,
89 versehen sind, welche nach oben in ihrer kurzen Richtung vorsprin
gen, und wobei der mittlere Bereich der Unterseite 87b mit einem nach
oben vorspringenden Vorsprung 90 versehen ist.
Das Abschlußteil 87 nimmt in sich das Halteelement 79 auf und jede der
Innenwände der Unterseite 87a und der Seiten 87b gelangt in entspre
chender Zuordnung gegen die Außenwände der Unterseite 79a des Halteelements
79 und die Seiten 79b zum Anschlag. Ferner gelangen, wenn
das Halteelement 79 aufgenommen ist, die Vorsprünge 88, 90 des
Abschlußteils 87 in einem mittleren Bereich gegen ein Ende der Unter
seite der elektrisch leitfähigen Passage 36 zum Anschlag und der Vor
sprung 89 des Abschlußteils 87 gelangt gegen das Verbindungselement
85 zum Anschlag, das mit der elektrisch leitfähigen Passage 36 befestigt
ist.
Außerdem ist das Halteelement 79 fixiert, während es sich in engem
Kontakt mit den Längs- und Schmalseiten 87b des Abschlußteils 87, den
Längs- und Schmalseiten 75b und der Oberseite 75a des Gehäuses 75
durch ein Verfahren befindet, bei welchem die Längs- und Schmalseiten
79b durch die einwärts gebogenen Längs- und Schmalseiten 87b des
Abschlußteils 87 gebogen werden. Bei einer wie oben erläuterten Anord
nung ist ein durch das Gehäuse 75, das Halteelement 79 und das Ab
schlußteil 87 umschlossener innerer Teil dicht abgeschlossen und somit
ist die elektrisch leitfähige Passage 36 in diesem angeordnet.
Infolgedessen wird die Oberseite der elektrisch leitfähigen Passage gegen
den konkaven Teil 77 des Gehäuses 75 durch die Vorsprünge 88, 89 und
90 des Abschlußteils 87 gedrückt, während das Herausnehmteil 37a stets
mit der Innenwand der Oberseite 75a des Gehäuses 75 durch das Ver
bindungselement 85 in Berührung steht und das Herausnehmteil 37b stets
mit dem Vorsprung 89 des Abschlußteils 87 durch das Verbindungs
element 85 in Berührung steht, mit der Folge, daß das Gehäuse 75 und
das Abschlußteil 87 durch die elektrisch leitfähige Passage elektrisch
leitend verbunden sind.
Darüberhinaus ist vorgesehen, daß die Schutzvorrichtung mit recht
eckförmigen, elektrisch leitfähigen Folien 91, 92 versehen ist, welche
als äußere Herausnehm-Anschlüsse der elektrisch leitfähigen Passage 36
wirken. Wie in Fig. 20 gezeigt, ist die elektrisch leitfähige Folie 91 mit
ihrem Bohrungsteil 91a auf die Säule 78 des Gehäuses 75 gesetzt, wobei
dieses Säulenteil 78 bearbeitet wird, beispielsweise mittels eines Ham
mers, um deformiert und mit der Oberseite 75a des Gehäuses 75 be
festigt zu werden. Hinzu kommt, daß die elektrisch leitfähige Folie 92
mit den Außenwänden der Seiten 87b des Abschlußteils 87 durch ein
Ultraschallschweiß- und Befestigungsverfahren befestigt ist.
Wie in der Zeichnung nicht gezeigt ist, wird diese Schutzvorrichtung in
der Weise angeordnet, daß die elektrisch leitfähigen Folien 91 bzw. 92
mit dem positiven Elektrodendeckel 23 bzw. der positiven Elektrode 24
verbunden werden, wie in Fig. 6 gezeigt, und in einer Lithium-Ion-
Sekundärbatteriezelle angeordnet werden, wobei das Abschlußteil 87
unter der Einwirkung eines erhöhten Druckes innerhalb der Lithium-
Ion-Sekundärbatteriezelle nach einwärts gebogen wird, um so die elek
trisch leitfähige Passage 36 aufzureißen und um einen elektrischen
Stromfluß zwischen dem positiven Elektrodendeckel 23 und der positi
ven Elektrode 24 zu unterbinden.
Ebenfalls ist bei dieser fünften bevorzugten Ausführungsform das Ab
schlußteil 87 in der Weise konstruiert, daß es flexibel oder biegsam ist,
obwohl auch das Gehäuse 75 die Eigenschaft der Biegsamkeit aufweisen
kann.
Die Schutzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie weiter
oben beschrieben ist, ist in der Weise konstruiert, daß entweder das
elektrisch leitfähige Gehäuse oder das Abschlußteil die Eigenschaft der
Biegsamkeit besitzen, so daß es möglich ist, die elektrisch leitfähige
Passage zu unterbrechen und eine elektrische Leitung zwischen dem
Gehäuse und dem Abschlußteil aufgrund eines Biegens entweder des Ge
häuses oder des Abschlußteils durch einen äußeren Druck zu trennen.
Darüber hinaus ist es mit Hilfe der Schutzvorrichtung gemäß der vor
liegenden Erfindung möglich, eine elektrische Leitung zwischen einem
Paar von Anschlußelementen, die in der elektrisch leitfähigen Passage
angeordnet sind, dadurch zu unterbinden, daß die elektrisch leitfähige
Passage infolge eines Biegens entweder des Gehäuses oder des Ab
schlußteils unter der Einwirkung eines äußeren Druckes unterbrochen
wird, und zwar aufgrund der Tatsache, daß entweder das isolierende
Gehäuse oder das isolierende Abschlußteil die Eigenschaften der Flexibi
lität aufweisen.
Ferner ist die Schutzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in
der Weise konstruiert, daß das elektrisch leitfähige Gehäuse und das
elektrisch leitfähige und biegsame Abschlußteil miteinander durch das
Halteelement in der Weise verbunden sind, daß der innere Teil des
Gehäuses dicht verschlossen ist, wobei die elektrisch leitfähige Passage
innerhalb des dicht abgeschlossenen Raumes so angeordnet ist, um zu
verursachen, daß das Gehäuse und das Abschlußteil miteinander elek
trisch leitend werden, wobei gleichzeitig das Abschlußteil mit einer
Erhebung oder einem Vorsprung an einer Position versehen ist, welche
dem mittleren Bereich der elektrisch leitfähigen Passage gegenüberliegt,
während die Erhebung oder der Vorsprung gegen die elektrisch leit
fähige Passage zum Anschlag gelangt, wobei diese Erhebung oder der
Vorsprung die elektrisch leitfähige Passage dadurch unterbricht, daß das
Abschlußteil unter der Einwirkung eines äußeren Druckes gebogen wird,
wodurch eine elektrische Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem
Abschlußteil durch ein Brechen oder Spalten der elektrisch leitfähigen
Passage mit Hilfe der vorerwähnten Erhebung oder des vorerwähnten
Vorsprunges unterbrochen werden kann.
Darüber hinaus ist vorgesehen, daß die Schutzvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung in der Weise ausgebildet ist, daß das isolierende
Gehäuse oder das Abschlußteil eine isolierende Eigenschaft und eine
Flexibilität aufweisen und daß diese miteinander durch das Halteelement
in der Weise verbunden sind, daß der innere Teil des Gehäuses dicht
abgeschlossen ist, wobei die elektrisch leitfähige Passage in diesem dicht
abgeschlossenen inneren Teil positioniert ist, während ein Paar von
Anschlußelementen sich aus der elektrisch leitfähigen Passage heraus
erstreckt, ein Vorsprung oder eine Erhebung an einer Position des
Abschlußteils angeordnet ist, welche dem Zentrum der elektrisch leit
fähigen Passage gegenüberliegt, während der Vorsprung oder die Erhe
bung zum Anschlag gegen die elektrisch leitfähige Passage gelangt,
wobei schließlich die elektrisch leitfähige Passage durch den vorgenann
ten Vorsprung oder die Erhebung aufgrund einer Biegung des Abschluß
teils unter der Einwirkung eines äußeren Druckes unterbrochen wird, so
daß die elektrische Verbindung und Leitung zwischen dem vorgenannten
Paar von Anschlußelementen getrennt werden kann.
Darüberhinaus ist vorgesehen, daß die Schutzvorrichtung mit dem dicht
abgeschlossenen inneren Teil in der Weise konstruiert ist, daß die Unter
seite des Abschlußteils mit einer Erhebung versehen ist, welche nach
einwärts in Bezug auf das Gehäuse vorsteht und zwar an einer Position,
welche der vorgenannten elektrisch leitfähigen Passage gegenüberliegt,
wobei die Erhebung mit einem Vorsprung versehen ist, wodurch das
Abschlußteil im voraus gebogen ist, so daß es möglich ist, die Steifigkeit
des Abschlußteils zu reduzieren und ferner seine Biegung unter der
Einwirkung des äußeren Druckes zu erleichtern.
Ferner ist vorgesehen, daß die Schutzvorrichtung, bei welcher der
Innenteil dicht abgeschlossen ist und das Gehäuse und das Abschlußteil
durch die elektrisch leitfähige Passage elektrisch leitend gemacht sind, in
der Weise konstruiert ist, daß sowohl das Gehäuse als auch das
Abschlußteil mit einer elektrisch leitfähigen Folie versehen sind, so daß
verursacht wird, daß sie elektrisch leitfähig werden, wobei die z. B. aus
Metall bestehende Folie als äußerer Herausnehm-Anschluß in der elek
trisch leitfähigen Passage angebracht ist, wodurch seine Verbindung mit
der äußeren Vorrichtung erleichtert werden kann.
Darüber hinaus ist vorgesehen, daß die Schutzvorrichtung, bei welcher
der Innenteil dicht abgeschlossen ist und das Paar der Anschlußelemente
sich aus der Vorrichtung heraus erstreckt, in der Weise konstruiert ist,
daß die elektrisch leitfähige Passage mit einer Elektrode an der Ober
seite eines Keramiksubstrates versehen ist, wodurch die oder der an dem
Abschlußteil angeordnete Erhebung oder Vorsprung die elektrisch leit
fähige Passage durch ein Biegen des Abschlußteils unter der Einwir
kung eines äußeren Druckes unterbrechen kann.
Darüber hinaus ist vorgesehen, daß die Schutzvorrichtung, bei welcher
der Innenteil dicht abgeschlossen ist und das Paar von Anschlußele
menten sich aus der Vorrichtung heraus erstreckt, in der Weise kon
struiert ist, daß die elektrisch leitfähige Passage und das Paar von An
schlußelementen einstückig ausgebildet sind, um zu ermöglichen, daß die
Anzahl der Komponenten und die Anzahl der zur Herstellung erforderli
chen Schritte reduziert werden können.
Darüber hinaus ist bei einer Schutzvorrichtung, bei welcher der Innenteil
dicht abgeschlossen ist und das Gehäuse und das Abschlußteil durch die
elektrisch leitfähige Passage elektrisch leitend gemacht sind, die Mög
lichkeit gegeben, daß sie innerhalb einer Batteriezelle eingebaut wird,
wobei die innere Elektrode bzw. die äußere Elektrode der Batteriezelle
mit dem Gehäuse bzw. dem Abschlußteil verbunden werden, wobei die
innere Elektrode und die äußere Elektrode durch die elektrisch leitfähige
Passage elektrisch leitend gemacht sind, wodurch eine Zunahme des
Gasdruckes innerhalb der Batteriezelle als äußerer Druck aufgenommen
wird, um zu verursachen, daß das Abschlußteil gebogen und somit die
elektrisch leitfähige Passage unterbrochen wird, um zu ermöglichen, daß
die elektrische Leitung oder Verbindung zwischen der inneren Elektrode
und der äußeren Elektrode unterbrochen wird.
Schließlich ist vorgesehen, daß die Schutzvorrichtung, bei welcher der
Innenteil dicht abgeschlossen ist und das Paar von Anschlußelementen
sich aus dieser Vorrichtung heraus erstreckt, in einer Batteriezelle einge
baut wird, wobei das Paar von Anschlußelementen mit der inneren
Elektrode bzw. der äußeren Elektrode der Batteriezelle verbunden wird,
wobei die innere Elektrode und die äußere Elektrode durch die elektrisch
leitfähige Passage elektrisch leitend gemacht sind, wodurch ein erhöhter
Luftdruck innerhalb der Batteriezelle als ein äußerer Druck aufgenom
men wird, um zu verursachen, daß das Abschlußteil gebogen und die
elektrisch leitfähige Passage unterbrochen wird, so daß die elektrische
Verbindung oder Leitung zwischen der inneren Elektrode und der äuße
ren Elektrode unterbrochen werden kann.
Infolgedessen kann, weil ein erhöhter Luftdruck innerhalb der Batte
riezelle gleichförmig in der Batteriezelle übertragen wird, die erfin
dungsgemäße Schutzvorrichtung an irgendeiner Position innerhalb der
Batteriezelle angeordnet werden, ferner der Freiheitsgrad hinsichtlich der
Konstruktionsweise der Batteriezelle verbessert werden, während zur
gleichen Zeit sich die Schutzvorrichtung mit ihrem dicht abgeschlosse
nen, inneren Teil in der Batteriezelle anordnen läßt, wodurch es möglich
ist, eine verbesserte Schutzvorrichtung sowie eine Batteriezelle mit einer
solchen Schutzvorrichtung zu schaffen, mit dem Vorteil, daß eine An
wendung oder ein Betrieb der Batteriezelle mit erhöhtem Luft 00175 00070 552 001000280000000200012000285910006400040 0002019524870 00004 00056druck
zwangsläufig verhindert werden kann.
Claims (10)
1. Schutzvorrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie ein Gehäuse (2) und ein Abschlußteil (12) aufweist, wobei eines
von diesen biegsam ist; das Gehäuse (2) und das Abschlußteil (12) elek
trisch leitfähig sind; eine elektrisch leitfähige Passage (5) zwischen dem
Gehäuse (2) und dem Abschlußteil (12) ausgebildet ist; das Gehäuse (2)
und das Abschlußteil (12) durch die elektrisch leitfähige Passage (5)
elektrisch leitend verbunden sind; und die elektrisch leitfähige Passage
(5) durch ein Biegen des Gehäuses (2) oder des Abschlußteils (12) unter
der Einwirkung eines äußeren Druckes unterbrechbar ist, wodurch die
elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Gehäuse (2) und dem
Abschlußteil (12) trennbar ist.
2. Schutzvorrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie ein Gehäuse (27) und ein Abschlußteil (39) aufweist, wobei eines
von diesen biegsam ist; das Gehäuse (27) und das Abschlußteil (39)
elektrisch isolierend sind; eine elektrisch leitfähige Passage (36) zwi
schen dem Gehäuse (27) und dem Abschlußteil (39) ausgebildet ist; die
elektrisch leitfähige Passage (36) mit einem Paar von Anschlußelementen
(34, 35) versehen ist; das Paar von Anschlußelementen (34, 35) sich aus
dem Gehäuse (27) herauserstreckt; und die elektrisch leitfähige Passage
(36) durch ein Biegen des Gehäuses (27) oder des Abschlußteils (39)
unter der Einwirkung eines äußeren Druckes unterbrechbar ist, wodurch
die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Paar von Anschluß
elementen (35, 36) trennbar ist.
3. Schutzvorrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie aufweist: ein elektrisch leitfähiges Gehäuse (56) mit einem inne
ren, hohlen Bereich; eine elektrisch leitfähige Passage (36), die in dem
Gehäuse (56) angeordnet und mit einer Elektrode an der Oberseite eines
Keramiksubstrats ausgebildet ist; ein federndes und isolierendes Halte
element (59), das in dem Gehäuse (56) untergebracht ist und zum Halten
der elektrisch leitfähigen Passage (36) dient; und ein Abschlußteil (66),
welches biegsam und elektrisch leitfähig ist; wobei dieses Abschlußteil
(66) mit dem Gehäuse (56) durch das Halteelement (59) in der Weise
verbunden ist, daß der innere, hohle Bereich des Gehäuses (56) dicht
verschlossen ist; wobei die elektrisch leitfähige Passage (36) durch das
Abschlußteil (66) und das Gehäuse (56) gehalten ist; wobei das Gehäuse
(56) und das Abschlußteil (66) durch die elektrisch leitfähige Passage
(36) elektrisch leitend verbunden sind; wobei das Abschlußteil (66) mit
einem Vorsprung (74) versehen ist, während es gegen die elektrisch
leitfähige Passage (36) an einer nahe einem zentralen Bereich einschließ
lich eines zentralen Bereichs der elektrisch leitfähigen Passage (36)
gegenüberliegenden Position zum Anschlag gelangt; und wobei mittels
des Vorsprunges (74) die elektrisch leitfähige Passage durch Biegen des
Abschlußteils (66) unter der Einwirkung eines äußeren Druckes unter
brechbar ist, so daß eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem
Gehäuse (56) und dem Abschlußteil (66) trennbar ist.
4. Schutzvorrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie aufweist: ein isolierendes Gehäuse (27) mit einem inneren, hoh
len Bereich; eine elektrisch leitfähige Passage (36), die in dem Gehäuse
(27) angeordnet ist; ein Paar von Anschlußelementen (34, 35), die mit
der elektrisch leitfähigen Passage (36) verbunden und durch die elek
trisch leitfähige Passage elektrisch leitend sind; ein federndes und isolie
rendes Halteelement, das in dem Gehäuse (27) untergebracht ist und
zum Halten der elektrisch leitfähigen Passage (36) dient; und ein Ab
schlußteil (39), das biegsam und elektrisch leitfähig ist; wobei dieses
Abschlußteil (39) mit dem Gehäuse (27) durch das Halteelement in der
Weise verbunden ist, daß der innere, hohle Bereich des Gehäuses (27)
dicht verschlossen ist; wobei die elektrisch leitfähige Passage (36) durch
das Abschlußteil (39) und das Gehäuse (27) gehalten ist; wobei die
Anschlußelemente (34, 35) sich aus einem Raum herauserstrecken, der
durch das Gehäuse (27), das Halteelement und das Abschlußteil (39)
dicht verschlossen ist; wobei das Abschlußteil (39) mit einem Vorsprung
versehen ist, während es gegen die elektrisch leitfähige Passage (36) an
einer nahe einem zentralen Bereich einschließlich eines zentralen Be
reichs der elektrisch leitfähigen Passage gegenüberliegenden Position
zum Anschlag gelangt; und wobei mittels des Vorsprunges die elektrisch
leitfähige Passage (36) durch Biegen des Abschlußteils (39) unter der
Einwirkung eines äußeren Druckes unterbrechbar ist, so daß eine elek
trisch leitende Verbindung zwischen dem Gehäuse (27) und dem Ab
schlußteil (39) trennbar ist.
5. Schutzvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Unterseite (69) des Abschlußteils (66) mit einer Erhebung (27)
versehen ist, welche in Bezug auf das Gehäuse (56) nach einwärts an
einer Stelle vorsteht, welche der elektrisch leitfähigen Passage (36)
gegenüberliegt.
6. Schutzvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl das Gehäuse (75) als auch das Abschlußteil (87) mit einer
elektrisch leitfähigen Folie (91, 92) versehen sind, um eine elektrisch
leitende Verbindung zwischen ihnen herzustellen, wobei die elektrisch
leitfähige Folie als ein äußerer Herausnehmanschluß der elektrisch leit
fähigen Passage (36) vorgesehen ist.
7. Schutzvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Passage (36) mit einer Elektrode an der Oberfläche eines Keramiksubstrats ausgebildet ist.
dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Passage (36) mit einer Elektrode an der Oberfläche eines Keramiksubstrats ausgebildet ist.
8. Schutzvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrisch leitfähige Passage (36) und das Paar von Anschluß
elementen (64, 65) aus elektrisch leitfähigen Platten gebildet sind, wobei
diese Platten einstückig sind.
9. Batteriezelle,
dadurch gekennzeichnet,
daß innerhalb der Batteriezelle eine Schutzvorrichtung (1) eingebaut ist,
welche aufweist: ein elektrisch leitfähiges Gehäuse (56) mit einem inne
ren, hohlen Bereich; eine elektrisch leitfähige Passage (36), die in dem
Gehäuse (56) untergebracht und mit einer Elektrode an der Oberseite
eines Keramiksubstrats ausgebildet ist; ein federndes und isolierendes
Halteelement (59), das in dem Gehäuse (56) untergebracht ist und zum
Halten der elektrisch leitfähigen Passage (36) dient; sowie ein Abschluß
teil (66), das biegsam und elektrisch leitfähig ist; wobei das Abschlußteil
(66) mit dem Gehäuse (56) durch das Halteelement (59) in der Weise
verbunden ist, daß der innere, hohle Bereich des Gehäuses (56) dicht
verschlossen ist; wobei die elektrisch leitfähige Passage (36) durch das
Abschlußteil (66) und das Gehäuse (56) gehalten ist; wobei das Gehäuse
(56) und das Abschlußteil (66) durch die elektrisch leitfähige Passage
(36) miteinander elektrisch leitend verbunden sind; wobei das Abschluß
teil (12) mit einem Vorsprung (74) versehen ist, während es gegen die
elektrisch leitfähige Passage (36) an einer nahe einem zentralen Bereich
einschließlich eines zentralen Bereichs der elektrisch leitfähigen Passage
(36) gegenüberliegenden Position zum Anschlag gelangt; und wobei die
elektrisch leitfähige Passage (36) durch den Vorsprung (74) dadurch
unterbrechbar ist, daß das Abschlußteil (66) unter der Einwirkung eines
äußeren Druckes gebogen wird, so daß eine elektrisch leitende Verbin
dung zwischen dem Gehäuse (56) und dem Abschlußteil (66) getrennt
wird, wobei ferner eine innere Elektrode bzw. eine äußere Elektrode der
Batteriezelle mit dem Gehäuse (56) bzw. mit dem Abschlußteil (66) ver
bunden sind und wobei eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der
inneren Elektrode und der äußeren Elektrode durch die elektrisch leit
fähige Passage (5) hergestellt ist.
10. Batteriezelle,
dadurch gekennzeichnet,
daß innerhalb der Batteriezelle eine Schutzvorrichtung (1) eingebaut ist,
welche aufweist: ein isolierendes Gehäuse (27) mit einem inneren, hoh
len Bereich; eine elektrisch leitfähige Passage (36), die in dem Gehäuse
(27) angeordnet ist; ein Paar von Anschlußelementen (34, 35), die mit
der elektrisch leitfähigen Passage (36) verbunden und durch die elek
trisch leitfähige Passage (36) elektrisch leitend sind; ein federndes und
isolierendes Halteelement, das innerhalb des Gehäuses (27) angeordnet
ist und zum Halten der elektrisch leitfähigen Passage (36) dient; sowie
ein Abschlußteil (39), das biegsam und elektrisch leitfähig ist; wobei
dieses Abschlußteil (39) mit dem Gehäuse (27) durch das Halteelement
in der Weise verbunden ist, daß der innere, hohle Bereich des Gehäuses
(27) dicht verschlossen ist; wobei die elektrisch leitfähige Passage (36)
durch das Abschlußteil (39) und das Gehäuse (27) gehalten ist; wobei
die Anschlußelemente (34, 35) sich aus einem Raum heraus erstrecken,
der durch das Halteelement und das Abschlußteil (39) dicht verschlossen
ist; wobei das Abschlußteil (39) mit einem Vorsprung versehen ist,
während es gegen die elektrisch leitfähige Passage (36) an einer nahe
einem zentralen Bereich einschließlich eines zentralen Bereichs der
elektrisch leitfähigen Passage (36) gegenüberliegenden Position zum
Anschlag gelangt; und wobei der Vorsprung die elektrisch leitfähige
Passage (36) dadurch unterbricht, daß das Abschlußteil (39) unter der
Einwirkung eines äußeren Druckes so gebogen wird, daß eine elektrisch
leitende Verbindung zwischen dem Paar von Anschlußelementen (34, 35)
getrennt wird, wobei diese Anschlußelemente (34, 35) mit einer inneren
Elektrode bzw. einer äußeren Elektrode der Batteriezelle verbunden sind
und wobei eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der inneren
Elektrode und der äußeren Elektrode durch die elektrisch leitfähige
Passage (36) hergestellt ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17961994 | 1994-07-07 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19524870A1 true DE19524870A1 (de) | 1996-02-29 |
DE19524870C2 DE19524870C2 (de) | 1999-03-04 |
Family
ID=16068929
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19524870A Expired - Fee Related DE19524870C2 (de) | 1994-07-07 | 1995-07-07 | Schutzvorrichtung zum Schutz vor Überladung und zu hohen Ladeströmen beim Aufladen von Batteriezellen und Batteriezelle mit einer derartigen Schutzvorrichtung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6120928A (de) |
DE (1) | DE19524870C2 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0849815A1 (de) * | 1996-07-09 | 1998-06-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Sekundärzelle und abdichtplatte für sekundärzelle |
EP0954040A1 (de) * | 1998-04-28 | 1999-11-03 | Kyocera Corporation | Sicherheitsvorrichtung und diese enthaltende Sekundärbatterie |
EP0959508A1 (de) * | 1998-05-22 | 1999-11-24 | Texas Instruments Incorporated | Stromunterbrechungsvorrichtung speziel geeignet für prismatische elektrochemische Zellen |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6120928A (en) * | 1994-07-07 | 2000-09-19 | Alps Electric Co., Ltd. | Protection device and battery cell using this protection device |
DE19936063B4 (de) * | 1999-07-30 | 2004-03-04 | Cochlear Ltd., Lane Cove | Elektrochemische Sekundärzelle |
JP2001345123A (ja) * | 2000-03-30 | 2001-12-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 密閉型蓄電池 |
US6730431B2 (en) | 2001-12-19 | 2004-05-04 | Alcatel | Battery having tube collapsing vent system and overcharge protection |
DE102008059958B4 (de) | 2008-12-02 | 2013-04-25 | Daimler Ag | Einzelzelle und Batterie mit einer Mehrzahl elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verbundener Einzelzellen |
EP2400578B1 (de) * | 2010-06-25 | 2013-04-03 | Samsung SDI Co., Ltd. | Sekundärbatterie |
JP6023179B2 (ja) | 2012-04-12 | 2016-11-09 | 株式会社豊田自動織機 | 電流遮断装置及びそれを用いた蓄電装置 |
KR102282244B1 (ko) * | 2014-09-29 | 2021-07-28 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2000873C (en) * | 1988-10-21 | 1999-12-14 | Shigeru Oishi | Cell having current cutoff valve |
CA2131358A1 (en) * | 1993-09-02 | 1995-03-03 | Jack S. Treger | Battery tester adhesive and system |
US6120928A (en) * | 1994-07-07 | 2000-09-19 | Alps Electric Co., Ltd. | Protection device and battery cell using this protection device |
JP3306257B2 (ja) * | 1995-08-11 | 2002-07-24 | アルプス電気株式会社 | 2次電池の安全装置 |
JP3557748B2 (ja) * | 1995-09-21 | 2004-08-25 | 宇部興産株式会社 | 密閉型非水二次電池 |
FR2756421B1 (fr) * | 1996-11-28 | 1998-12-24 | Accumulateurs Fixes | Generateur electrochimique etanche equipe d'une borne coupe circuit |
-
1995
- 1995-07-06 US US08/499,051 patent/US6120928A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-07-07 DE DE19524870A patent/DE19524870C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-10-07 US US09/167,365 patent/US6287718B1/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NICHTS ERMITTELT * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0849815A1 (de) * | 1996-07-09 | 1998-06-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Sekundärzelle und abdichtplatte für sekundärzelle |
EP0849815A4 (de) * | 1996-07-09 | 2000-08-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Sekundärzelle und abdichtplatte für sekundärzelle |
US6322921B1 (en) | 1996-07-09 | 2001-11-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Secondary battery and sealing plate assembly therefor |
EP0954040A1 (de) * | 1998-04-28 | 1999-11-03 | Kyocera Corporation | Sicherheitsvorrichtung und diese enthaltende Sekundärbatterie |
EP0959508A1 (de) * | 1998-05-22 | 1999-11-24 | Texas Instruments Incorporated | Stromunterbrechungsvorrichtung speziel geeignet für prismatische elektrochemische Zellen |
US6204635B1 (en) | 1998-05-22 | 2001-03-20 | Texas Instruments Incorporated | Current interrupt apparatus particularly adapted for use with prismatic electrochemical cells |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6287718B1 (en) | 2001-09-11 |
DE19524870C2 (de) | 1999-03-04 |
US6120928A (en) | 2000-09-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE112016002206B4 (de) | Batterieanordnungsvorrichtung | |
DE202022002774U1 (de) | Batterie mit Stromabnehmer, Batteriepack und Fahrzeug mit einer solchen Batterie | |
DE69815288T2 (de) | Sicherheitsentlüftung für Akkumulator oder Batterie | |
DE69831228T2 (de) | Schmelzsicherung und diese enthaltende Batterie | |
EP1483797B1 (de) | Becherförmiges gehäuse und kondensator mit dem gehäuse | |
DE19846263C2 (de) | Kappenanordnung für eine Batterie | |
DE3838187C2 (de) | ||
DE69815810T2 (de) | Prismatische aufladbare oder primäre Zelle mit Wicklung montiert auf Spulenkörper | |
WO2013000889A1 (de) | Elektrische speichereinrichtung | |
DE102014219227A1 (de) | Energiespeichervorrichtung | |
WO2008058758A1 (de) | Batteriezelle mit kontaktelementanordnung | |
EP3947018B1 (de) | Batteriezellenmakromodulgehäuse und ein batteriezellenmakromodul | |
DE2804472A1 (de) | Akkumulator und verfahren zu seiner herstellung | |
DE19524870C2 (de) | Schutzvorrichtung zum Schutz vor Überladung und zu hohen Ladeströmen beim Aufladen von Batteriezellen und Batteriezelle mit einer derartigen Schutzvorrichtung | |
DE102012100862A1 (de) | Zellverbinder | |
WO2013023766A1 (de) | Gehäusedeckel für einen elektrochemischen energiespeicher mit einem becherförmigen gehäuse und verfahren zur herstellung des gehäusedeckels | |
DE10046885B4 (de) | Sekundärbatterie mit einer Vielzahl von durch einen Sammelanschluß verbundenen Elektrodenanschlüssen und Herstellungsverfahren dafür | |
DE112016006086T5 (de) | Energiespeichervorrichtung und Verfahren zur Herstellung der Energiespeichervorrichtung | |
DE102017216589A1 (de) | Energiespeichereinrichtung | |
DE112018006692T5 (de) | Energiespeichervorrichtung | |
WO2011012201A1 (de) | Batterie und verfahren zum herstellen einer batterie | |
DE102016206846B4 (de) | Verbindungseinrichtung, Hochvoltbatterie und Kraftfahrzeug | |
DE112016006092T5 (de) | Abdichtungselement, Energiespeichereinrichtung und Verfahren zum Herstellen der Energiespeichereinrichtung | |
DE112017006651T5 (de) | Energiespeichervorrichtung | |
WO2011012209A1 (de) | Einzelzelle für eine batterie |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: H01M 2/02 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |