JP2001514436A - 電気化学的電池用電流遮断器 - Google Patents

電気化学的電池用電流遮断器

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Abstract

(57)【要約】 この電気化学的電池（２１５）用電流遮断アセンブリ（２２０）は電池組立時に電池内に別々に挿入可能な独立構造型密封ユニットである。電流遮断アセンブリ（２２０）は、特定用途として、薄い可充電電池用に使用され、電池内に挿入されると、電池電極（２１１）と対応する端子（２４５）の間の電気通路の一部分を形成する。電流遮断メカニズムは、湾曲した表面を備えた形状記憶金属合金のディスク（２５０）を有するのが好ましい薄い熱感応部材を有する。電池温度が所定値を超過すると、ディスクが偏向して、アセンブリ内の電気通路に遮断を引き起こす。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、その温度の過度の増大に際して電流が当該電池を通過することを安
全に防止する電気化学的電池用電流遮断器に関する。本発明は、同様に、その中
の気体圧力の過度の上昇に際して電池を安全に作動停止する電池用圧力感応電流
遮断器に関する。
【０００２】 電気化学的電池、特に、例えば内部のリチウム又はリチウムイオンが活物質で
あるようなエネルギー密度の高い電池は、当該電池によって電源供給されるデバ
イス又は周囲環境に損傷を与える原因となり得る漏洩又は破壊の危険にさらされ
る。可充電電池の場合には、電池の内部温度上昇は過充電に起因することがあり
得る。望ましくない温度上昇は、しばしば対応する内部気体圧力の増加を伴う。
これは、外部短絡状態の場合に起こりやすい。さらに、内部気体圧力は電池が過
度に放電された場合にも増加することがあり得る。電池のコストや、サイズ、質
量を増大することなしに、安全装置を電池に付属させることが望ましい。
【０００３】 この種の電池、詳細には活物質としてリチウム又はリチウムイオンを利用する
可充電電池は、しばしば対応する圧力上昇を伴う電池の内部温度上昇に起因する
漏洩又は破壊にさらされる。これは、過充電のような酷使状態又は過放電中に起
こることのある短絡状態によって引き起こされやすい。さらに、これらの電池は
、電解質溶媒が外部外へ漏出すること及び外部環境から湿気が内部へ侵入するこ
とを防止するために気密に密封されることも重要である。
【０００４】 上述のように、この種の電池が充電されると、自己加熱が起きる。余りに急速
に充電するか又は過充電することは温度増大に通ずる。電池の化学的性質および
構造によって変化するある一点を温度が超過すると、望ましくなく、かつ抑制で
きない熱的暴走状態が始まる。更に、過熱に起因して内部圧力が上昇し、電解質
が電池から突然放出されることがあり得る。この状態が起きる以前に、制御あれ
た換気を開始することが望ましい。
【０００５】 例えば直方体状電池又はセルラ電話用小型円筒形電池のような幾つかの可充電
電池は非常に薄い場合がある。この種の電池は小型なので、信頼度の高い電流遮
断安全装置を組み込むことは困難であった。しかし、セルラ電話を正常に使用す
る際には電池が消費者に近接しているので、この種の安全装置の必要性は非常に
大きい。
【０００６】 従来の電池設計は、電池の陽極活物質及び陰極活物質と適当なセパレート物質
及び電解質が円筒形ケース内に挿入された後で、端部の開いた円筒形ケーシング
に挿入されるエンドキャップはめ込み部を用いる。エンドキャップは陽極物質又
は陰極物質の１つと電気接触し、エンドキャップの露出した部分は一方の電池端
子を形成する。電池ケーシングの一部はもう一方の端子を形成する。
【０００７】 本発明は、単一セル内に集積され、一次または二次（充電可能な）電池に有利
に適用される１つ又は幾つかの電流遮断アセンブリを扱う。本発明のエンドキャ
ップアセンブリの特定用は、電池が過熱すること、および高温度に曝した場合に
電池内の圧力が上昇すること、過度または不適当な充電または放電を実施するこ
と、または、電池が短絡することの危険性を克服するために、例えば、リチウム
イオン、水素化ニッケル金属、ニッケルカドミウム、または、他の充電可能な電
池のような可充電電池用に使用することである。
【０００８】 本発明は、一態様において、薄い直方体状電池又は直径の小さい円筒形電池用
の電流遮断メカニズムに向けられる。小さな熱感応電流遮断アセンブリが電池内
に配置される。電流遮断アセンブリは、個別に製造され、電池組立て期間中に個
別ユニットとして電池内に挿入可能であることを利点とする独立型密封デバイス
であることが好ましい。電池内部が過熱して所定温度を超過したとき、独立アセ
ンブリ内の熱感応電流遮断メカニズムは、電流を中断し、電流が電池を通って流
れることを防止するように動作する。電流遮断メカニズムは、好ましくは曲面を
有する形状記憶金属合金で構成されたフレキシブルディスクであることが望まし
い熱感応部材を含む。電池の正常動作に際して、形状記憶合金ディスクは、一方
の電池電極と、その電極が接続されている端子との間に電気通路の一部を形成す
ることが好ましい。電池内温度が所定値に達すると形状記憶ディスクが偏向し、
電極と端子の間の電気通路を遮断して、電池を作動停止（シャットダウン）する
。ダイオード、好ましくはツェナーダイオードが、電流遮断アセンブリ内にの中
に形状記憶ディスクへ近接して配置されるのがよい。ツェナーダイオードは、電
池端子に並列に電気的に接続される。電池が不注意に過充電されるか、長期充電
されるか、又は、過度の電圧で充電されたときは、ダイオードを加熱し、ひいて
は、形状記憶ディスクを偏向させて電気通路を遮断し、それによって電池を作動
停止とする。
【０００９】 本発明の別の一態様において、電流遮断アセンブリは、熱感応電流遮断メカニ
ズム及び圧力作動電流遮断メカニズムの両方で構成される独立ユニットである。
電流遮断アセンブリは、電池の端子として機能する露出されたエンドキャッププ
レートを有する。アセンブリが電池に適用され、その電池が正常作動している場
合には、エンドキャッププレートは電池電極（陽極又は陰極）と電気的に導通し
ている。電流遮断メカニズムは、望ましくは湾曲ディスクの形をした形状記憶金
属合金、又は、バイメタルで構成され、柔軟な導電性部材と物理的に導通してい
ても差し支えない熱感応フレキシブル部材を有する。熱感応部材とフレキシブル
導電部材の間の物理的導通は、これら２つのエレメントの間に配置された非導電
性可動ロッドによって達成されてもよい。電池が正常作動しているときは、フレ
キシブル導電部材は、電池電極の１つとエンドキャップ（端子）との間の電気通
路の一部を形成する。電池内温度が所定値に達すると、熱感応部材が偏向し、非
導電性可動ロッドによってフレキシブル導電部材を押圧してこれを偏向させ、そ
の結果として電極と端子の間の電気通路を遮断する。さらに、アセンブリは、好
ましくは圧力作動金属ダイアフラム含む圧力作動電流遮断メカニズムを含むこと
が望ましい。ダイアフラムは、電流遮断アセンブリハウジングの一部を形成し、
電池内圧力が所定レベルを超過すると偏向することが好ましい。ダイアフラムの
偏向は、電池電極と、対応する端子との間の電気通路の遮断を引き起こし、それ
により、電池を作動停止する。
【００１０】 他の一態様において、電池は、上記２つのタイプの独立構造の電流遮断アセン
ブリの両方を含むこともあり得る。すなわち、一方は熱感応電流遮断メカニズム
を含み、もう一方は熱感応電流遮断メカニズム機構と圧力作動電流遮断メカニズ
ムの両方を含む。これは、多重独立電流遮断安全機能を電池に付与する。例えば
、電池の直径又は全体の太さは約５ないし２０ｍｍの間である場合のように、電
池の直径が両方の電流遮断アセンブリを収納するに充分な大きさである場合には
、この種の設計は有利に使用できる。この種の一実施形態において、熱感応電流
遮断メカニズムのみを有する電流遮断アセンブリは、電池の最も熱い部分に近接
するように、完全に電池内部に有利に配置可能である。ダイオード、好ましくは
ツェナーダイオードは、一方又は両方のこの種の独立構造型電流断アセンブリ内
に含まれ、電池端子と並列に電気接続されることが可能である。
【００１１】 好ましい一実施形態において、本発明の熱感応電流遮断器アセンブリ２２０は
、図１に示すように電池２１５内に完全に内部配置可能である。電池２１５は、
図１に示すように平行六面体に整形されたケーシング２２５を有する直方体状電
池であるが、その代りに直径の小さい円筒形電池であっても差し支えない。電池
２１５が直方体状電池である場合には、一般に全厚さが約３ないし１０ｍｍであ
って非常に薄い。一般に直方体状電池は非常に薄く、全厚さは約３ないし６ｍｍ
である。電池２１５が直径の小さい円筒形電池である場合には、直径は一般に約
３ないし１０ｍｍである。ここに示す電流アセンブリ２２０は、例えば厚さ約３
ないし１５ｍｍの直方体状電池、又は、直径約３ないし１５ｍｍの円筒形電池の
ような比較的大きい寸法の電池内に集積配置されることもあり得る。ただし、ア
センブリ２２０は、薄い直方体状又は細い円筒形電池として特定の用途に用いら
れる。電池２１５は、例えばリチウムイオン電池、ニッケル金属水素化物電池、
又は、ニッケルカドミウム電池のような一次又は充電可能な電池であることも可
能であるが、リチウムイオン電池のような充電可能な電池として有利である。リ
チウムイオン充電可能電池は、電池の放電に際して、リチウムイオンを陰極から
陽極へ転移し、電池の充電に際して、リチウムイオンを陽極から陰極へ転移する
ことによって特徴付けられる。この場合、陽極としては、一般にリチウムコバル
ト酸化物（ＬｉＸＣｏＯ２）、又は、リチウムニッケル酸化物（ＬｉＮｉＸＯ２ ）、又は、コバルト置換リチウムニッケル酸化物（ＬｉＣＯＸＮｉＹＯ２）、又
は、スピネル型水晶状構造（ＬｉＸＭｎ２Ｏ４）のリチウムマンガン酸化物が用
いられる。リチウムイオン電池は、一般に、陰極として、炭素又は錫酸化物材料
を使用する。陰極は、電池の放電期間中は陰極を構成し、充電期間中は陽極を構
成するが、陽極は、電池の放電期間中は陽極を構成し、充電期間中は陰極を構成
する。この種の電池用電解質は、非水溶性溶媒の混合物に溶解したリチウム塩で
構成される。この場合の塩はＬｉＰＦ６であり、溶媒としては、炭酸ジメチル（
ＤＭＣ）、炭酸エチレン（ＥＣ）、炭酸プロピレン（ＰＣ）、及び、これらの混
合物が有利に用いられる。図１に示す特定の一実施形態において、電池２１５は
、対面する平らな本体面２０５（ａ）と２０５（ｂ）、平らな側面２０８（ａ）
と２０８（ｂ）、及び、平らな端面２０９（ａ）と２０９（ｂ）で形成されるケ
ーシング２２５を有する直方体状のリチウムイオン電池である。正端子２４５及
び負端子２４６は、同一側面２０８（ａ）から露出し、電源供給しようとするデ
バイスへ接続するためにアクセス可能である。電極スタック２３５は、図に示す
ように、１枚の陽極材料２１１、１枚の陰極材料２１３、及び、これらの間に配
置された従来型の多孔性分離材料２１２で構成される。スタック２３５は、従来
型のゼリーロール様に巻かれ、次に、巻かれた材料は、電池内に緻密に適合する
ように、平らにされる。
【００１２】 本発明の熱感応電流遮断アセンブリ２２０は、図１に示すように、リチウムイ
オン直方体状電池２１５内に集積される。この種の実施形態において、電流遮断
アセンブリは、完全に電池内部に配置され、一方の端部において陽極２１１に、
もう一方の端部において正端子２４５に電気的に接続される。従って、正常な作
動状態においては、陽極２１１と正端子２４５との間に電気通路が存在する。電
流遮断アセンブリ２２０の好ましい一実施形態を図２に示す。アセンブリ２２０
は、金属製ケーシング２８０、金属製エンドキャップ２３０、形状記憶合金であ
ることが好ましい電流遮断ディスク２５０、及び、キャップ２３０の内部表面と
接触する金属接点プレート２９５を有する独立構造型密封ユニットである。図２
に示すように、エンドキャップ２３０は、その表面が外側に膨らむような凹状で
ある。ケーシング２８０は、図３に示すように開口端とわずかに膨らんだ本体を
有するカップ型円形構造である。アセンブリ２２０は、ディスク２５０の周辺縁
とエンドキャップ２３０の周辺エッジ縁２３０（ａ）との間に、絶縁リング２９
０を備える。アセンブリ２２０の各構成要素の好ましい構造を図３に示す。電流
遮断ディスク２５０の厚さはその直径又は平均幅に比較して小さく、円形又は円
筒形であることが好ましいが、他の形状、例えば卵形又は長円形又は薄い平行六
面体又は薄く細長いスラブの形又は平行でなくても差し支えない１対又は複数対
の対面する縁をもつプレートであっても差し支えない。この種の構造は、厚さが
その長さの約３０％未満かつその平均幅の約３０％未満であることが好ましい。
従って、ここで使用する、詳細には熱感応部材２５０，３５０，３５２と関連し
て使用するディスクという用語はこのような他の形状が含まれることを意味する
。卵形又は長円形のディスクの場合は、平均幅という用語はその主面の最小直径
を意味するものとする。
【００１３】 ディスク２５０の厚さは１ｍｍ未満であることが望ましく、約０．０５ないし
０．５ｍｍの間であることが好ましい。図３に最もよく示される電流遮断ディス
ク２５０の好ましい実施形態は外側縁２５８及び中空中心部分２５７を有する。
柔軟で弾性のあるフレキシブル部分２５５は周辺縁２５８から中空部分２５７に
内側に向かって突出している。フレキシブル部分２５５は、その端部２５５（ｂ
）が正極２１１と正端子２４５の間の電気通路を完成する接触プレート２９５に
対して第１位置に置かれるようにその表面内でわずかに上向きに曲げる２５５（
ａ）ことにより図３のように有利に形成される。正常作動中は、電流は、正極２
１１からコネクタタブ２８７（ａ）とケーシング２８０を経て電流遮断ディスク
２５０及び柔軟部分２５５を通り接触プラグ２９５とアセンブリエンドキャップ
２３０及びコネクタタブ２８７（ｂ）を経て正端子２４５まで流れる。図１から
分かるように、電流遮断ディスク２５０は、抵抗を最小化するために電流がディ
スク２５０の厚さ、従って柔軟部分２５５の厚さを貫いて流れるようにアセンブ
リ内に配置される。電池２１５内の温度が所定値を越えると、端部２５５（ｂ）
は下向きに第２位置に向かって偏向し、接触プレート２９５との接触を遮断し、
それによって、電極２１１と端子２４５の間の電気通路を遮断し、電池を作動停
止（シャットダウン）する。
【００１４】 図３において、電流遮断アセンブリ２２０は、ケーシングの底部表面上に配置
されるように電流遮断ディスク２５０をケーシング２８０の開口端に挿入するこ
とによって容易に組み立てられるように設計されている。ツェナーダイオード６
００の正の面６２０は接触プラグ２９５の内部表面へ接続される。次に、絶縁リ
ング２９０がディスク２５０上に挿入され、金属接触プラグ２９５は堅固なディ
スク様プラグの形で、形状記憶合金製であることが好ましい突き出た弾性部材２
５５上に位置するまで、絶縁リングに設けられた小孔２９０（ａ）を経て挿入さ
れる。絶縁グロメット２７５はエンドキャップ２３０上に挿入され、エンドキャ
ップ２３０の内部表面が接触プラグ２９５の上面に接触するように、これら２つ
の部品は金属接触プラグ２９５上に配置される。次に、ケーシング２８０の周辺
縁及び絶縁グロメット２７５の周辺縁は、エンドキャップ２３０の周辺縁２３０
（ａ）上でクリンプされる。クリンプに際しては半径方向の圧力が加えれるので
、エンドキャップ２３０の周辺縁２３０（ａ）は、絶縁グロメット２７５の周辺
縁２７５（ａ）の内部表面にに噛み込み、エンドキャップ２３０とケーシング２
８０の間に堅固な密封を形成する。
【００１５】 熱電流遮断アセンブリの他の一実施形態、すなわち、アセンブリ３２０を図６
及び７に示す。電流遮断器のこの実施形態は、図４に示すように直方体状電池の
端部から、又は、図５に示すように円筒形電池の端部から突き出るように設計さ
れている。この種の実施例形態において、直方体状電池の全体の厚さは少なくと
も６ｍｍであることが有利であり、一般に約６ないし２０ｍｍの間であれば、ア
センブリ３２０を収容するために十分な厚さである。図５に示すように、電池が
円筒形である場合には、アセンブリ３２０を収容するために、少なくともサイズ
ＡＡＡの電池と同じ大きさの直径であることが望ましい。従って、アセンブリ３
２０は、ＡＡＡ、ＡＡ、Ａ、Ｃ、又は、Ｄサイズの円筒形電池の端部から突き出
るか、又は、例えば、電池の直径が約５ないし２０ｍｍの間であるように都合よ
く決定されてもよい。この方法を用いると、アセンブリ３２０の突出部分、すな
わちエンドキャップ３２５は一方の電池端子を都合よく形成することになる。
【００１６】 電流遮断アセンブリ３２０のエンドキャップ３２５は、図６に示すようにアセ
ンブリ３２０の上側部分を形成する逆カップ形とアセンブリの下側部分を形成す
るカップ形本体３７０の形状であることが望ましい。エンドキャップ３２５及び
本体３７０は電導性物質で形成される。カップ形本体３７０のベース３７２は、
電池内圧力が所定値を越えると上方へ（エンドキャップ３２５の方へ）偏向する
ように設計された圧力作動ダイアフラムを形成することが好ましい。形状記憶合
金又はバイメタルによって有利に構成されるフレキシブル熱感応部材３５０又は
３５２はカップ３７０底部内の圧力ダイアフラム３７２へ近接して配置される。
熱感応部材は、図７に示すような曲面をもったディスク３５０又は３５２のよう
に円盤形であることが好ましい場合もあり得る。ただし、形状記憶合金又はバイ
メタル合成材が用いられる場合には、どちらの構造であっても差し支えなく、形
状記憶合金が用いられる場合には細長いスラブ又は平行六面体構造３５２が好ま
しく、バイメタル合成材が用いられる場合には、円形ディスク３５０構造である
ことが好ましい。ディスク３５０（又はディスク３５２）は、実質的にエンドキ
ャップ３２５表面に平行な平面内に所在するようにアセンブリ３２０内に配置さ
れることが望ましい。電気絶縁ロッド又はプラグ３４０は、フレキシブル熱感応
部材３５０の最上表面上に配置することができる。アセンブリ３２０は、本体３
７０の棚部分３７４上に都合よく配置できる金属支持リング３６０を含むことが
望ましいアセンブリ３２０は、周辺縁３３２からディスク３３０の中空部分３３
３内に伸延する柔軟で弾性のある部材３３４で構成されるフレキシブルな電導性
金属ディスク３３０を含むことが望ましい。絶縁リング３３５は、ディスク３３
０の周辺縁３３２と金属支持リング３６０の縁３６２との間に配置される。フレ
キシブルな導電性ディスク３３０は、エンドキャップ３２５の周辺縁３２７と絶
縁リング３３５の間にはさまれる。絶縁グロメット３７５は、エンドキャップ３
２５の周辺縁３２７及びカップ形下側本体３７０の周辺縁３７７を囲み、グロメ
ット３７５はディスク３３０及び絶縁リング３３５も囲む。ケーシング３８０は
結果的に絶縁グロメット３７５を囲む。
【００１７】 図７において、電流遮断アセンブリ３２０は、グロメットの外側表面がケーシ
ング３８０の内部壁に接触するように先ず絶縁グロメット３７５をケーシング３
８０に挿入することによって組み立て可能である。熱感応部材３５０又は３５２
をカップ形本体３７０へ挿入し、次に、カップ形本体３７０の棚部分３７４へ金
属支持リング３６０を挿入することによってサブアセンブリが組み立てられる。
プラスチック製可動のロッド３４０は、部材３５０に位置するように支持リング
３６０の中心小孔３６３を通って挿入される。絶縁リング３３５は、支持リング
３６０上に配置されて、その周辺縁３６２に接触する。次に、ディスク３３０は
、ディスク３３０の周辺縁３３２が絶縁リング３３５上に位置するように絶縁リ
ング３３５上に配置される。ツェナーダイオード７００の正の面７２０はエンド
キャップ３２５の内部表面へ接続される。次に、エンドキャップ３２５の周辺縁
３２７がディスク３３０の周辺縁３３２上に載るようにエンドキャップ３２５が
ディスク３３０上に配置される。次に、サブアセンブリは、その中に含まれる絶
縁グロメット３７５と共に、ケーシング３８０に挿入される。次に、ケーシング
３８０の端部３８０（ａ）及びグロメット３７５の端部３７５（ａ）が、サブア
センブリ及びその構成要素が堅固かつ恒久的に所定場所に保持され、グロメット
３７５及び周りのケーシング３８０によって密封されるように、エンドキャップ
３２５の周辺縁３２７上でクリンプされる。
【００１８】 アセンブリ３２０は、図８に示すように、例えば、リチウムイオン円筒形電池
のような充電可能な円筒形電池４００に挿入可能である。アセンブリ３２０のエ
ンドキャップ３２５は、電池の端部から突出し、一般に正の端子である電池端子
を形成する。同様に、図４に示すように、アセンブリ３２０は、例えば直方体状
リチウムイオン電池５００のように、充電可能な直方体状電池に挿入可能である
。この種の用途において、エンドキャップ３２５は電池の端部から突出し、一般
に正の端子である電池端子の１つを形成する。円筒形又は直方体状電池が用いら
れるいずれの場合にも、電池は、随意に追加電流遮断アセンブリ、すなわち、上
述の電流遮断アセンブリ２２０を含むことができる。２つを別々に収納すること
により、独立構造型電流遮断アセンブリは、相互に独立して自己作動化する２つ
の熱感応電流遮断システムを電池に提供する。
【００１９】 内部に両方の電流遮断アセンブリ２２０及び３２０を含む電池４００を図８に
示す。図８に示す両方の電流遮断アセンブリ２２０及び３２０は、「オン」位置
、即ち、電極２１１から端子エンドキャップ３２５へ電流が正常に流れることを
可能にする位置に在る。電池４００がこの種の作動モードにある場合には、電池
電極の１つ、例えば電極２１１と電池端子３２５の間に電気通路が存在する。正
常作動状態において、電流は電極２１１から接続タブ２８７（ａ）、アセンブリ
２２０のケーシング２８０、接触プラグ２９５、エンドキャップ２３０、次に、
コネクタタブ２８７（ｂ）へ流れる。電流はコネクタタブ２８７（ｂ）からアセ
ンブリ３２０の下側本体３７０へ流れる。次に、電流は、本体３７０から支持リ
ング３６０、ディスク３３０の弾性アーム３３４、ディスク３３０から端子エン
ドキャップ３２５へ流れる。万一電池内部温度が所定値に達した場合には、熱感
応弾性部材２５５が下方に向かって曲がり、それによって、部材２５５と接触プ
ラグ２９５の間の電気接続を遮断する。これは、電極２１１と端子エンドキャッ
プ３２５の間の電気通路の遮断を実施し、電池を作動停止する。同様に、電池の
内部温度が別の所定値に達すると、アセンブリ３２０の熱感応部材３５０（又は
３５２）は図６に示す位置に向かって上向きに曲がる。部材３５０の上向き運動
はプラスチック製ロッド３４０を、ディスク３３０のフレキシブルかつ弾性ある
アーム３３４に対して上向きに動かす。これは、弾性アーム３３４に支持リング
３６０との接触を遮断させ、それによって電極２１１と端子エンドキャップ３２
５の間の電気通路を切断する。電池の内部温度が極めて迅速に上昇した場合には
、アセンブリ２２０の熱感応部材２５５とアセンブリ３２０の熱感応部材３５０
（又は３５２）の両方が作動化され、電極２１１と端子エンドキャップ３２５の
間の電気通路を２つの場所で無理なく同時に遮断する。これは、確実に電池を即
時作動停止させて、安全性を強化し、２つの熱感応部材のうちの１つが動作不良
であっても電池は作動停止する。
【００２０】 その代りに、電池内の気体圧力が上昇して所定値を超過すると、アセンブリ３
２０のダイアフラム３７２が上向きに曲がり、プラスチック製ロッド３４０を弾
性アーム３３４に対して上向きに動かし、弾性アーム３３４に支持リング３６０
との接触を遮断させる。これは、結果的に、電極２１１と端子エンドキャップ３
２５の間の電気通路遮断を実施し、それによって電池を作動停止する。ダイアフ
ラム３７２は電池内部の圧力だけに感応し、必然的に、電池の内部温度とは無関
係に作動化される。従って、電池内の気体圧力が電池温度に関係なく所定値に達
した場合に、電池が作動停止することを圧力作動ダイアフラム３７２が保証する
。
【００２１】 図２及び３に示す電流遮断アセンブリの一実施形態において、内側へ伸延して
いる弾性部材２５５を備えた熱感応ディスク２５０又はディスク３５０又は図６
及び図７に示すディスク３５２は形状記憶合金から成ることが望ましい。形状記
憶合金は、例えばニッケル・チタン（Ｎｉ−Ｔｉ）、銅・亜鉛・アルミニウム（
Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ）、及び、銅・アルミニウム・ニッケル（Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ）
のような公知の記憶合金グループの中から選択可能である。ただし、形状記憶合
金ディスク２５０、又は、ディスク３５０又は３５２として最も望ましい合金は
ニッケル・チタン合金であることが判明した。好ましいニッケル・チタン記憶合
金は、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｍｅｔａｌｓ社からＮＩＴＩＮＯＬ合金の商標で入手可
能である。ディスク２５０、又は、ディスク３５０又は３５２の弾性部材２５５
はリセット可能記憶合金、即ち、加熱すると変形するが、周囲温度まで冷却する
と、外力をかけることなしに、元の形状に戻る合金であっても差し支えない。た
だし、形状記憶合金は周囲温度ではリセット可能でないこと、すなわち、その活
性化温度まで加熱されると不可逆的に変形することが望ましい。これは、一旦、
電池内部が過度の加熱状態を引き起こすと、その電池は再び作動可能にならない
ことを保証する。従って、ディスク２５０、３５９、又は、３５２は、一旦、作
動化されるとリセット不可能なＮＩＴＩＮＯＬ合金を用いて作られることが好ま
しい。好ましい記憶ディスク２５０は、これから内向きにフレキシブルな部材２
５５が突き出た円形周辺縁２５８を備えたＮＩＴＩＮＯＬ合金の単体として便利
に作成可能である。フレキシブル部材２５５は、折り曲げ線２５５（ａ）によっ
て内側脚２５５（ｃ）から分離された上向きに折れた外側脚２５５（ｄ）を用い
て作成された矩形であることが便利である（図２及び３）。弾性部材２５５は、
幅が約２ないし５ｍｍ、長さが３ないし８ｍｍ、厚さが約０．０５ないし０．５
ｍｍであることが望ましい。温度が約６０°Ｃないし１２０°Ｃである場合に、
脚２５５（ｄ）は、折り曲げ線２５５（ａ）に沿って下方に向かって曲がり、部
材２５５と接触プラグ２９５の間の接触の遮断を引き起こす。ディスク２５０の
直径は約５ないし１５ｍｍの間であることが望ましい。
【００２２】 この種の活性化効果を達成するために、記憶ディスク２５０及び弾性部材２５
５の厚さは、前記部材の抵抗が約５ミリオーム未満であれうような表面部分を備
えた約０．０５ないし０．５ｍｍの範囲内にあることが有利であることが判明し
た。前記形状は、正常作動中にその厚さを貫いて電流が流れる場合に、ディスク
２５０の全抵抗を減少させるために厚さを減少させ、良好な接触部分をもつこと
を可能にするので、ディスク２５０のための前述の形状、すなわちフレキシブル
部分２５５がそこから内向きに突き出した円形周辺縁を備えた中空ディスクであ
ることが望ましい。形状記憶部材２５５は約８％を超過する変形歪みを持たない
ことが望ましい。曲げ角度は約１０ないし３０度であることが望ましい。即ち、
端部２５５（ｂ）はディスクの平面から約１０ないし３０度の角度で上向きに曲
げられる。これは、活性化温度に達すると、記憶部材２５５が接触プラグ２９５
から遠のく方向に偏向し、平らになることを可能にする。リチウムイオン電池用
に使用する場合には、記憶ディスクに関する前述の好ましい設計では、電池の連
続作動状態における電流ドレーンが最大５アンペアであるような全抵抗５ミリオ
ームが結果として得られる。
【００２３】 図６及び７に示す電流アセンブリ実施形態において、熱感応部材は、曲がった
円形ディスク３５０の形、又は、薄い曲がった細長いスラブ形にディスク、又は
、平行六面体３５２の形で、形状記憶合金、上述したように好ましくはＮＩＴＩ
ＮＯＬ合金によって有利に作ることができる。（ディスク３５２が薄く細長いス
ラブの形である場合には、卵形であるか、或いは、１つ又は複数対の平行でない
対面する縁を持つ形状であり得る。）ディスク３５０又は３５２は、望ましくは
約６０℃ないし１２０℃の所定温度に曝した場合、不可逆変形するように作成さ
れることが好ましい。電池の内部温度が所定値を越えた場合には、ディスク又は
スラブの湾曲は反転するか、又は、平らになり、プラスチックロッド３４０にデ
ィスク３３０の弾性アーム３３４を押圧させる。これは、結果として、上述した
ように電流を遮断するために、ディスク３３０と金属支持リング３６０との間の
電気接触の遮断を引き起こす。熱感応ディスク３５０又は３５２は、その代りに
、バイメタル構成、即ち、熱膨張係数の異なる類似しない金属の２つの層による
構成であっても差し支えない。バイメタル構成が用いられる場合には、バイメタ
ルディスク３５０又はスラブ３５２の最上層（エンドキャップ３２５に最も近い
層）は、好ましくはニッケル・クロム合金のような高熱膨張金属で構成されても
差し支えなく、下に在る層又は底部層は好ましくはニッケル・鉄合金のような低
熱膨張金属で構成されても差し支えない。他の適当なバイメタル合成はニッケル
とチタンである。この種の実施形態において、ディスク３５０（又は、ディスク
３５２）は、電池温度が少なくとも６０℃まで上昇した場合に作動化し、一般に
、約６０℃ないし１２０℃の電池温度で作動化可能である。ディスク３５０又は
３５２は、−２０℃以下の温度を除き、リセットされることのないように、高熱
膨張金属層及び低熱膨張金属層を選定することも可能であり、従って、ほとんど
の用途において、この種デバイスは単一作動サーモスタットデバイスとして使用
される。
【００２４】 電流遮断アセンブリ２２０（図２及び３）において、ケーシング２８０は、強
度と耐腐食性を強化するために、アルミニウム、ステンレス鋼、又は、チタンで
形成してもよい。ケーシング２８０の肉厚は約０．１ｍｍないし０．５ｍｍであ
ることが望ましい。ケーシング２８０、及び、従ってアセンブリ２２０の直径は
約３ないし１５ｍｍであることが望ましく、一般に、直径は約３ないし８ｍｍの
あり、深さは約１ないし１０ｍｍであり、一般に、約１ないし３ｍｍである。こ
の種の全寸法であるアセンブリ２２０は、電池容量を著しく減少させるか、又は
、電流遮断機能を損なうことなしに、全厚さが約３ないし６ｍｍである非常に薄
い直方体状電池に挿入可能である。
【００２５】 内部絶縁リング２９０は、圧縮強度及び温度安定性が比較的高い耐食性サーモ
プラスチック材料から成ることが望ましい。 絶縁リング２９０用の好ましい物
質はＣｅｌａｎｅｓｅ Ｃｏ．から商標ＶＥＣＴＲＡポリマとして入手可能な液
晶ポリマ、又は、商標ＶＡＬＯＸポリマとしてＧｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉ
ｃ Ｐｌａｓｔｉｃｓ社から入手可能なポリエステルである。接触プラグ２９５
は、エンドキャップ２３０の下面に容易に溶接可能な冷間圧延鋼又はステンレス
鋼で形成されることが望ましい。接触プラグ２９５は、その接触抵抗を小さくす
るために、銀のような貴金属でめっきしても差し支えない。エンドキャップ２３
０は、強度及び耐食の観点から必要な組合わせを提供するためにステンレス鋼、
アルミニウム、又は、チタンで形成されることが望ましく、全直径は約３ないし
１５ｍｍの間、一般に約４ないし８ｍｍの間であり、全深さは約１ｍｍ以下、一
般に約０．１ないし１ｍｍの間であることが望ましい。絶縁グロメット２７５は
、厚さが約０．１ないし０．５ｍｍの間、全直径が約３ないし１５ｍｍの間、好
ましくは約４ないし８ｍｍの間であることが望ましい。グロメット２７５は、電
解質に対して不活性であり、ケーシング２８０とアセンブリ２２０の内部構成要
素との間に良好な密封性を提供するに充分な弾性を備えた、例えば高密度ポリプ
ロピレンのような耐久性も弾性もある耐食サーモプラスチック材料で形成しても
差し支えない。
【００２６】 電流遮断アセンブリ３２０（図６及び７）において、ケーシング３８０は、強
度と耐食性の観点から、ステンレス鋼、又は、ニッケルめっきした冷間圧延鋼に
よって形成されても差し支えない。ケーシング３８０の肉厚は約０．１ｍｍない
し０．５ｍｍの間であることが望ましい。ケーシング３８０、ひいてはアセンブ
リ３２０は、直径又は全幅が約４ないし１５ｍｍ、一般に約４ないし８ｍｍの間
であり、深さが約１ないし１０ｍｍ、一般に約３ないし６ｍｍの間であることが
好ましい。この種の全寸法のアセンブリ３２０は、全厚さが約６ないし２０ｍｍ
の直方体状電池、又は、直径が約５ないし２０ｍｍの円筒形電池に、電池容量又
は電流遮断機能を著しく低下させることなく挿入できる。エンドキャップ３２５
は、一般に、全直径が約４ないし１５ｍｍであり、全深さが約０．１ないし１ｍ
ｍである。エンドキャップ３２５は、十分な強度及び耐食性を提供するために、
ステンレス鋼又はニッケルめっき冷間圧延鋼で形成しても差し支えない。フレキ
シブル導電ディスク３３０は、直径が約４ないし１５ｍｍ、厚さが約０．１ない
し０．５ｍｍであることが望ましい。それは、その接触抵抗を下げるために例え
ば金又は銀のような貴金属でめっきした、例えばベリリウム―銅合金又はスプリ
ング鋼のような良好な導電率と強度を備えた弾性金属材料で構成されることが望
ましい。ディスク３３０の弾性アーム３３４は、矩形であり、幅が約２ないし５
ｍｍ、長さが約３ないし８ｍｍ、厚さが約０．１ないし０．５ｍｍであることが
望ましい。
【００２７】 絶縁リング３３５は、圧縮強度及び温度安定性が比較的高い耐食性サーモプラ
スチック材料で構成されることが望ましい。 絶縁リング３３５用として好まし
い材料は、Ｃｅｌａｎｅｓｅ社からＶＥＣＴＲＡポリマという商標で入手可能な
液晶ポリマ、又は、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｌａｓｔｉｃｓ社か
らＶＡＬＯＸポリマと称して入手可能なポリエステルである。可動ロッド３４０
は、直径又は幅が約１ないし３ｍｍ、長さが１ないし５ｍｍである。ロッド３４
０は本質的に非導電性（高抵抗率材料で形成される）であり、例えば１２０°Ｃ
以上の高温度に曝されても熱的に安定していなければならない。ロッド３４０用
の好ましい材料は、Ｃｅｌａｎｅｓｅ社からＶＥＣＴＲＡポリマの商標で入手可
能な液晶ポリマである。金属支持リング３６０は、直径が約４ないし１５ｍｍ、
好ましくは約４ないし８ｍｍ、厚さが約０．１ないし１ｍｍであることが望まし
い。支持リング３６０は、十分な強度を提供するために、ステンレス鋼又は冷間
圧延鋼から容易に形成可能である。この種材料は、接触抵抗を下げるために金又
は銀のような貴金属でめっきしても差し支えない。カップ形本体３７０の深さは
約１ないし３ｍｍであることが望ましい。望ましくはカップ形本体３７０の基礎
を形成する圧力作動ダイアフラム３７２は、直径が約４ないし１５ｍｍ、肉厚が
約０．１ないし０．５ｍｍである。カップ形本体３７０及びダイアフラム３７２
は、アルミニウムから容易に形成可能であり、アルミニウムは高い圧力差にさら
されると容易かつ恒久的に変形する。絶縁グロメット３７５は、厚さが約０．１
ないし０．５ｍｍ、全直径が約４ないし１５ｍｍであることが望ましい。グロメ
ット３７５は、例えば、電解質に対して不活性であり、ケーシング３８０とアセ
ンブリ３２０内部構成要素との間に良好な密封性を提供する高密度ポリプロピレ
ンのような耐久性も弾性もある耐食サーモプラスチック材料で形成することがで
きる。
【００２８】 本発明は好ましい実施形態に関して記述したが、本発明のコンセプトから逸脱
することなしに記述した実施形態の改造が可能であることを理解されたい。従っ
て、本発明が、特定の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲とその均
等範囲によって定義されることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 完全に直方体状電池内に配置された本発明の電流遮断アセンブリの一実施形態
を示す一部切欠斜視図である。
【図２】 図１に示す電池及び電流遮断アセンブリの縦断面図である。
【図３】 図１及び２に示す電流遮断アセンブリの構成要素の分解斜視図である。
【図４】 電池の一端部から突出した状態を示す電流遮断アセンブリの他の一実施形態を
伴った直方体状電池の斜視図である。
【図５】 図４に示す電流遮断アセンブリの同じ実施形態を伴った円筒形電池の斜視図で
ある。
【図６】 図４及び５に示す電流遮断アセンブリの縦断面図である。
【図７】 図４、５及び６に示す電流遮断アセンブリの分解斜視図である。
【図８】 図２及び６に示す電流遮断アセンブリの実施形態を含む円筒形電池の縦断面図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ビエト、エイチ．ブー アメリカ合衆国マサチューセッツ州、ミル フォード、サンセット、ドライブ、23 (72)発明者 ジェーン、エイ．ブラシ アメリカ合衆国マサチューセッツ州、アク トン、ブラックホース、ドライブ、11 (72)発明者 レイノルド、キャンテーブ アメリカ合衆国マサチューセッツ州、ブリ ッジウォーター、サウス、ドライブ、248 Ｆターム(参考） 5G041 BB11 CA02 DA01 5H022 AA04 AA09 CC08 CC12 CC16 EE01 KK01

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 正端子及び負端子と正電極及び負電極からなる一対の内部電極とを有する電気
    化学的電池であって、ハウジングとこのハウジング内のチャンバと前記ハウジン
    グから密封されたエンドキャップとを含む電流遮断アセンブリを含み、前記アセ
    ンブリは前記ハウジングと前記エンドキャップの間を通る導電性通路を有し、前
    記アセンブリは前記電気通路を電流が流れることを阻止するために前記チャンバ
    内に熱感応手段を有し、この熱感応手段はその厚さが直径または平均幅より小さ
    い熱感応ディスクを有し、この熱感応ディスクは電池の正常作動中は前記ディス
    クの厚さ方向に貫通して電流が流れるように前記アセンブリ内で向きが定められ
    、前記アセンブリ内温度が所定レベルに達したとき前記ディスクの少なくとも一
    部が偏向して前記アセンブリを通る前記電気通路に遮断を引き起こし、それによ
    り電池の作動を停止する電気化学的電池。
  2. 【請求項２】 前記熱感応ディスクは形状記憶合金を含んでいる請求項１に記載の電気化学的
    電池。
  3. 【請求項３】 前記熱感応ディスクはバイメタルである請求項１に記載の電気化学的電池。
  4. 【請求項４】 前記熱感応ディスクの厚さは０．０５ないし０．５ｍｍである請求項１に記載
    の電気化学的電池。
  5. 【請求項５】 前記アセンブリは前記電池の完全に内室内に配置される独立構造型ユニットで
    あり、電池は全厚さが約３ないし１０ｍｍの可充電電池である請求項１に記載の
    電気化学的電池。
  6. 【請求項６】 前記アセンブリは前記電池の完全に内室内に配置される独立構造型ユニットで
    あり、前記電池は全厚さが約３ないし１０ｍｍの可充電直方体状電池である請求
    項１に記載の電気化学的電池。
  7. 【請求項７】 前記アセンブリは完全に前記電池の内室内に配置される独立構造型ユニットで
    あり、前記熱感応ディスクは貫通する小孔を備え、前記ディスクは外側縁の部分
    から前記小孔内に突出するフレキシブル部分を備えた外側縁を有し、この外側縁
    は前記エンドキャップアセンブリ内の絶縁部材の表面と接触し、前記フレキシブ
    ル部分が第１位置における曲げ可能な表面を有し、前記アセンブリ内温度が所定
    レベルに達したとき前記曲げ可能な表面が第２位置まで移動して前記電気通路の
    遮断を引き起こす請求項１に記載の電気化学的電池。
  8. 【請求項８】 前記アセンブリは前記電極の一方と対応する電池端子の間の電気通路の一部を
    形成し、前記ハウジングおよび前記アセンブリのエンドキャップの一方は前記電
    池電極の一方に電気的に接続され、もう一方は対応する電池端子に電気的に接続
    される請求項１に記載の電気化学的電池。
  9. 【請求項９】 前記フレキシブル部分の厚さは約０．０５ないし０．５ｍｍである請求項７に
    記載の電気化学的電池。
  10. 【請求項１０】 電池用開口端円筒形ケースに挿入された電流遮断アセンブリによって形成され
    るタイプの電気化学的電池であって、正端子及び負端子と正電極及び負電極から
    なる一対の内部電極とを有し、前記アセンブリはハウジングとこのハウジング内
    チャンバと露出されたエンドキャッププレートとを有し、前記エンドキャッププ
    レートは電池端子として機能し、前記エンドキャッププレートはエンドキャップ
    アセンブリ内電気通路を通る前記電極の一方に電気的に接続され、前記エンドキ
    ャップアセンブリは内部に前記アセンブリ内の前記電気通路の一部を形成するフ
    レキシブル導電性部材を有し、前記エンドキャップアセンブリは所定温度レベル
    に達したとき電池を通る電流を遮断するための熱感応手段を有し、前記熱感応手
    段は曲面を持つ形状記憶合金部材を有し、前記アセンブリは前記形状記憶部材の
    表面の曲率変化に応答する前記フレキシブル導電性部材の動きを引き起こすため
    の物理的手段を有し、電池温度が所定温度に達したとき、前記形状記憶合金部材
    が偏向してその表面の少なくとも一部分の曲率を変え、前記エンドキャッププレ
    ートと前記電極の間の前記電気通路を遮断するように前記フレキシブル導電性部
    材を動かし、それにより電池を通って電流が流れることを阻止する電気化学的電
    池。
  11. 【請求項１１】 前記形状記憶金属部材は形状記憶合金製ディスクを有し、このディスクは所定
    温度に達したとき厚さ方向において曲がる曲面を有する請求項１０に記載の電気
    化学的電池。
  12. 【請求項１２】 前記ディスクの厚さは約０．０５ないし０．５ｍｍである請求項１１に記載の
    電気化学的電池。
  13. 【請求項１３】 前記記憶合金部材の表面の湾曲の変化に応答するフレキシブル導電性部材を動
    かすための前記物理的手段は前記チャンバ内に配置された非導電性部材であり、
    前記記憶合金部材が偏向したとき前記非導電性部材が前記フレキシブル導電性部
    材に向かって動いて前記エンドキャッププレートと前記電極の間の電気通路を遮
    断するように前記形状記憶部材と物理的に連動する請求項１０に記載の電気化学
    的電池。
  14. 【請求項１４】 前記電流遮断アセンブリは電池内部へ露出した表面を有する圧力作動ダイアフ
    ラムとこのダイアフラムの偏向に応答して前記フレキシブル導電性部材に動きを
    引き起こすための手段とを有し、電池内の気体圧力が所定値を超過したとき前記
    ダイアフラムが前記アセンブリ内部に向かって偏向し、前記手段に前記フレキシ
    ブル導電性部材を動かす動きを引き起こさせ、それにより、前記エンドキャップ
    プレートと前記電極との間の前記電気通路を遮断し、電池を通って電流が流れる
    ことを阻止する請求項１３に記載の電気化学的電池。
  15. 【請求項１５】 前記ダイアフラムの偏向に応答して前記フレキシブル部材を動かすための前記
    手段は、前記ダイアフラムは前記アセンブリの内部に向かって偏向したとき、前
    記非導電性部材は前記フレキシブル導電性部材に対して押圧し、前記エンドキャ
    ッププレートと前記電極との間の電気通路を遮断するように前記ダイアフラムと
    物理的に連動する非導電性部材である請求項１４に記載の電気化学的電池。
  16. 【請求項１６】 前記形状記憶部材の表面変化に応答して前記フレキシブル導電性部材を動かす
    ための前記手段と前記圧力作動ダイアフラムの偏向に応答して前記フレキシブル
    導電性部材を動かすための前記手段は同じ非導電性部材である請求項１５に記載
    の電気化学的電池。
  17. 【請求項１７】 前記非導電性部材は細長いプラスチック製部材である請求項１３に記載の電気
    化学的電池。
  18. 【請求項１８】 前記アセンブリは、前記チャンバ内に配置されて前記ハウジングに接続される
    金属製の支持リングを有し、前記フレキシブル導電性部材の一部が前記アセンブ
    リ内電気通路を完成するために前記支持リングに接触し、電池内の温度または気
    体圧力が所定値を超過したとき前記フレキシブル導電性部材と前記支持リングの
    間の前記接触が遮断される請求項１０に記載の電気化学的電池。
  19. 【請求項１９】 前記フレキシブル導電性部材は貫通する小孔を備えたディスクを有し、外側縁
    の部分から前記小孔内に突出したフレキシブル部分を備えた外側縁を有し、前記
    外側縁は前記エンドキャップアセンブリ内の絶縁部材表面上に位置し、前記フレ
    キシブル部分は前記形状記憶合金部材の偏向に応答して前記電気通路を遮断する
    ように可動である請求項１０に記載の電気化学的電池。
  20. 【請求項２０】 前記電池は更に第２電流遮断アセンブリを有し、前記アセンブリはハウジング
    とハウジング内のチャンバと前記ハウジングから密封されたエンドキャップとを
    有し、前記第２アセンブリは前記ハウジングと前記第２アセンブリのエンドキャ
    ップとの間を通る伝導性通路を有し、ここに、前記第２アセンブリは前記アセン
    ブリ内電気通路を電流が流れることを防止するための前記チャンバ内熱感応手段
    を有し、前記熱感応手段は前記アセンブリ内温度が所定レベルに達すると作動可
    能化され、前記第２アセンブリを通る前記電気通路の遮断を引き起こし、それに
    よって、当該電池の動作を中止させる形状記憶合金部材を有する請求項１０に記
    載の電気化学的電池。
  21. 【請求項２１】 前記電池は可充電電池である請求項１０に記載の電気化学的電池。
  22. 【請求項２２】 ハウジングとハウジング内チャンバと前記ハウジングから密封されたエンドキ
    ャップとを有する独立構造型密封ユニットとして構成された電気化学的電池用電
    流遮断アセンブリであって、前記アセンブリは前記ハウジングと前記エンドキャ
    ップとの間を通る電気通路を有し、前記アセンブリは前記アセンブリ内の前記電
    気通路を通って電流が流れることを阻止するための熱感応手段を有し、前記アセ
    ンブリは前記熱感応手段に近接して配置された電気抵抗手段を有し、前記抵抗手
    段は電流が通過することにより加熱を引き起こし、印加される電圧の上昇に伴っ
    て前記電気抵抗手段の抵抗が減少し、前記熱感応手段は曲面をもつ形状記憶合金
    製ディスクを有し、前記ディスクは厚さ方向に貫いて電流が流れることを可能に
    するように前記アセンブリ内の向きが定められ、前記ディスクは動くことができ
    、前記アセンブリの内部温度が所定レベルに達したときその表面の湾曲が変化し
    前記アセンブリを通る前記電気通路の遮断を引き起こす電流遮断アセンブリ。
  23. 【請求項２３】 前記ディスクの厚さは０．０５ないし０．５ｍｍである請求項２２に記載の電
    流遮断アセンブリ。
  24. 【請求項２４】 前記アセンブリは厚さ約３ないし６ｍｍの直方体状可充電電池内に挿入可能で
    あり、前記アセンブリは電池端子の一方と対応する電池端子の間の電気通路の一
    部を形成する請求項２２に記載の電流遮断アセンブリ。
  25. 【請求項２５】 ハウジングとハウジング内チャンバと前記ハウジングから密封されたエンドキ
    ャップとを有する独立構造型密封ユニットとして構成された電気化学的電池用電
    流遮断アセンブリであって、前記アセンブリは前記ハウジングと前記エンドキャ
    ップの間を通る電気通路を有し、前記アセンブリは電池電極の一方と対応する電
    池端子との間の電気通路の一部を形成するように電池内に挿入可能であり、前記
    アセンブリは前記電気通路の一部を形成するフレキシブル導電性部材と前記アセ
    ンブリ内温度が所定レベルを超過したとき前記電気通路を電流が流れることを阻
    止するための熱感応手段を有し、前記熱感応手段は曲面をもつ形状記憶合金製熱
    感応ディスクを有し、前記アセンブリは前記熱感応ディスクの湾曲の変化に応答
    して前記フレキシブル導電性部材の動きを引き起こすための物理的手段を有し、
    電池温度が所定温度に達したとき前記ディスクが偏向し、前記物理的手段を作動
    し、それにより前記アセンブリ内の電気通路を遮断するように前記フレキシブル
    導電性部材を動かす電流遮断アセンブリ。
  26. 【請求項２６】 前記フレキシブル導電性部材に動きを引き起こすための前記物理的手段は、前
    記チャンバ内に配置され、かつ前記ディスクが偏向したとき前記非導電性部材が
    前記フレキシブル導電性部材を押圧して前記アセンブリ内電気通路を遮断するよ
    うに前記熱感応ディスクと物理的に連動する非導電性部材である請求項２５に記
    載の電流遮断アセンブリ。
  27. 【請求項２７】 前記熱感応ディスクの厚さは０．０５ないし０．５ｍｍである請求項２５に記
    載の電流遮断アセンブリ。
  28. 【請求項２８】 前記電流遮断アセンブリは前記アセンブリハウジングの一部を形成し、前記ダ
    イアフラムの偏向に応答する前記フレキシブル導電性部材の動きを引き起こすた
    めに前記アセンブリの外部環境に露出された表面を有する圧力作動ダイアフラム
    を有し、前記ダイアフラムの露出された側面にかかる気体圧力が所定値を超過し
    たとき、前記ダイアフラムは前記アセンブリの内部に向かって偏向し、前記非導
    電性部材に前記フレキシブル導電性部材を押圧させ、それにより、前記アセンブ
    リ内の前記電気通路を遮断する請求項２６に記載の電流遮断アセンブリ。
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