JP2001519085A

JP2001519085A - 電気化学電池用の電流断続器

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Publication number: JP2001519085A
Application number: JP54285598A
Authority: JP
Inventors: ジェーン、エイ．ブレイジ; ビエット、エイチ．ブー; ルーシェン、ピー．フォンテイン; ウィリアム、ティー．マクヒュー; ロバート、ジェイ．ピノールト
Original assignee: デュラセル、インコーポレーテッド
Priority date: 1997-04-10
Filing date: 1998-04-08
Publication date: 2001-10-16
Also published as: ZA983053B; AR012381A1; CN1252171A; ZA983058B; WO1998045887A1; CN1145230C; EP0974167A1; AU6872998A; US5879832A; CA2286337A1

Abstract

(57)【要約】電気化学電池用の電流断続器メカニズムが開示される。熱駆動される電流断続器メカニズム(38)は、電気化学電池用のエンドキャップ・アセンブリ(10)に組み込まれる。熱反応性のメカニズム(38)は、好ましくは、浮動バイメタリック・ディスク(40)か、形状記憶合金部材を有する。これは、高い温度に晒されたときに、エンドキャップ・アセンブリ内の電気経路を遮断する。これにより、電池を電流が流れなくなり、電池の動作を遮断する。エンドキャップ・アセンブリは、圧力反応性のメカニズム(48)を有する。このメカニズムは、極端にガス圧力が高くなるとき破裂する。ガスは、エンドキャップ・アセンブリ内の複数の排気開口(63,67)を介して、電池内部から外部に流れる。

Description

【発明の詳細な説明】電気化学電池用の電流断続器発明の分野本発明は、電気化学電池用の熱反応性の電流断続器に関し、温度が過度に上昇したときに電池に流れる電流を安全に抑制できる電気化学電池に関する。本発明はまた、過度のガス圧力体に対して電池を安全に保護する電池用の圧力反応性の電流断続器に関する。背景技術このようなガス圧力体の中では、電気化学電池、特に、リチウムを活性材料とするような高エネルギー密度電池は、漏れや破裂が生じやすく、その結果、電池により駆動される装置や電池の周囲にダメージを与えやすい。再充電の可能なバッテリ電池の場合、過充電により電池の内部電圧が上昇することがある。不所望の温度上昇により、内部ガス圧力が増加することがよくある。この内部ガス圧力の増加は、外部が短絡状態になったときに起きやすい。安全装置がコスト、サイズまたは重量が過度に増えないような電池を備えているのが望ましい。この種の電池、特に、活性材料としてリチウムを使用する再充電の可能なバッテリ電池は、電池の内部温度の上昇により漏れや破裂が起きやすく、また圧力の上昇も起きやすい。これは、過充電や短絡状態などの過酷な条件下で起きやすい。また、これらの電池が、電解質の漏れ出しや外部からの湿気の進入を抑制するために密封されていることも重要である。上述したように、このような電池を充電すると、自己加熱が起きる。急速充電や過充電により、温度上昇が起きやすくなる。温度がある温度以上（それは電池の化学および構造によって、変化する）を上回るときに、不所望で制御不可能な熱暴走状態が開始される。それに加えて、過熱により、内圧が徐々に高まり、そして、電解質は突然、電池から漏れ出す。漏れ出しが起きる前に、ガス抜きの制御を行うのが望ましい。従来の電池設計では、エンド・キャップ部品を使用する。この部品は、電池のアノードおよびカソードの活性材料と適切なセパレータ材料と電解質とが円筒形状の筐体に収納された後、この筐体の開口端部に挿入される。エンドキャップは、アノード材料とカソード材料のいずれか一方と電気的に接触しており、エンドキャップの露出された部分は電池端子の一方を形成している。電池端子の他方は、電池筐体の一部である。発明の開示本発明は、単一エンドキャップアセンブリに統合された一つ以上の電流断続器を有する。この電流断続器は、一次電池や再充電可能な二次電池に利用すれば、特に有効である。その場合、例えば、エンドキャップアセンブリを電池筐体の開口端に挿入すればよい。本発明のエンドキャップアセンブリは、再充電可能な電池、例えば、リチウム・イオン、ニッケル金属水素化物、ニッケル・カドミウム、他の再充電可能な電池に適用すれば特に有効である。本発明のエンドキャップアセンブリを用いることにより、高温度、過充電、不適切な充電、および電池の短絡下でも、電池のオーバーヒートと電池内の圧力上昇を抑制することができる。本発明の一態様は、電気化学電池用のエンドキャップアセンブリである。このアセンブリは、電池内部が所定の温度以上に過熱されたときに、電池を流れる電流を抑制する熱反応性の電流断続器メカニズムを統合したものである。エンドキャップアセンブリは、電池の端子として作用する露出されたエンドキャッププレートを有する。そのアセンブリが電池に組み込まれて、電池が通常の動作状態にあるとき、エンドキャッフプレートは電池電極（アノードまたはカソード）と電気的な導通状態にある。エンドキャップアセンブリに統合された熱反応性の電流断続器のメカニズムは、所定以上の温度下で偏向するバイメタリック部材を有する。バイメタリック部材の偏向により、移動可能な金属部材が押され、その結果、電池の電極とエンドキャップ端子プレートとの間の電気的な導通が遮断されて、電池に電流が流れなくなる。あるいは、本発明の別の態様として、バイメタリック部材の代わりに、熱反応性のペレットを使用してもよい。電池の温度が所定温度以上になると、熱ペレットはその上面に支持されている金属部材を十分に偏向させる。これにより、電池の電極とエンドキャップ端子プレートとの間の電気的な経路を遮断する。本発明の別の態様として、熱反応性の電流断続器メカニズムは、エンドキャップアセンブリに統合された形状記憶合金部材を有する。電池が通常動作している間、形状記憶部材は、エンドキャッププレートと電池電極の一方との間に電気的な経路の一部を提供する。この経路を介して、電流が電池内を流れる。電池温度が所定温度に達すると、形状記憶合金は変形し、これにより、電気的な経路が遮断され、電池内を流れる電流が急速に遮断される。上述したエンドキャップアセンブリに、熱反応性の電流断続器メカニズムの他に、破壊可能なプレートまたは膜を設けてもよい。この種のプレートまたは膜は、電池内の圧力が所定値を上回るとき、電池内のガスを外部に逃すために破壊される。本発明の別の態様は、電池、特に再充電可能な電池用のエンドキャップである。このエンドキャップは、熱反応性で圧力反応性の２つの電流断続器メカニズムを統合している。熱反応性の電流断続器メカニズムは、バイメタリック部材、形状記憶部材、または熱反応性の金属ペレットを用いるのが望ましい。これらの部材は、電池内部が所定温度以上に過熱されたときに、電池内に電流が流れないような作用を行う。圧力反応性の電流断続器メカニズムは、電池内のガス圧が所定値を越えるとき、電流を遮断するように作用する。この場合、圧力反応性の断続器メカニズムは、エンドキャップアセンブリ内の金属ダイアフラムを変形させて、電池端のキャップ端子プレートと電池電極との間の電気的な接続を遮断し、電池内に電流が流れないようにする。ガス圧力が極端に高くなると、金属ダイアフラムが破裂してエンドキャップアセンブリの内部のチャンバにガスを導き、複数の排気孔を介して外部に排出する。本発明の別の態様は、本発明のエンドキャップアセンブリ用の封止メカニズムに関するものである。封止メカニズムは、エンドキャップ内部から外部環境への電解質液やガスの漏れを防止し、電池への湿気の進入を防止する。図面の簡単な説明本発明の特徴は、図面を参照することで、よりよく理解される。図１、２および３は、図６のエンドキャップアセンブリの線１‐１における垂直断面図である。図１は回路接続モードにおける熱で活性化された電流断続のメカニズムと圧力で活性化された電流断続のメカニズムとを示す図である。図２は回路断続モードにおける熱で活性化された電流断続のメカニズムを示す図である。図３は、圧力で活性化された回路断続モードにおける、圧力で活性化された電流断続メカニズムを示す図である。図４は圧力で活性化された電流断続メカニズムと熱的に活性化された電流断続メカニズムとに関する他の実施形態の断面図であり、熱感応部材が回路をオープンするために弾性部材を解放する様子を示す図である。図５は図１または図９の実施形態におけるエンドキャップアセンブリを各構成要素に分解した斜視図である。図６はエンドキャップ底面の圧力耐性プレートと排気孔を示す斜視図である。図７は電池の円筒形の筐体の開口端に挿入される本発明のエンドキャップアセンブリを示す斜視図である。図８は電池の円筒形の筐体の開口端に挿入される本発明のエンドキャップアセンブリを有する電池の完成状態を示す斜視図であり、このアセンブリのエンドキャッププレートが電池の端部を形成している様子を示す図である。図９は、回路接続モードにおける、形状記憶部材を利用した熱反応性の電流断続メカニズムと、圧力反応性の電流断続メカニズムとを示す垂直断面図である。図１０は、回路断続モードにおける、形状記憶部材を利用する熱反応性の電流断続メカニズムを示す垂直断面図である。発明を実施するための最良の形態本発明のエンドキャップアセンブリ１０（図１）は、一次電池か二次（再充電できる）電池に適用可能である。好適な実施形態としては、エンドキャップアセンブリ１０は、電池の通常円筒形状の筐体９０の開口端９５に挿入可能である( 図７)。電池はそれぞれ、正電極（放電時のカソード）と、負電極（放電時のアノード）と、セパレータと、電解質と、正負電極と電気的に導通された正負外部端子とを有する。図１に示すように、電池の筐体の開口端に挿入可能なエンドキャップアセンブリ１０は、熱反応性の電流断続サブアセンブリ３８と圧力解放サブアセンブリ４８とを有する。サブアセンブリ３８および４８は、共通の支持プレート６０によって分離されている。サブアセンブリ３８および４８は、エンドキャップアセンブリ１０の外壁を構成するカバー３０の内部に支持されている。断続サブアセンブリ３８の上端はカップ形状のエンドキャッププレート２０で規定され、下端は支持プレート６０に溶接される接触プレート１５により規定される。カップ形状のエンドキャッププレート２０は、電池の外部端子の一つを形成する。支持プレート６０は、熱サブアセンブリ３８内のチャンバ６８を、圧力解放サブアセンブリ４８内のチャンバ７８を分離する。接触プレート１５は、エンドキャップアセンブリ１０を電池内に組み込んだときに、支持プレート６０と電気的に導通し、この支持プレート６０は端子８８に電気的に導通する。熱反応性の回路断続器メカニズム（４０，５０）は、接触プレート１５およびエンドキャップ２０間の回路を形成するために設けられる。電池内の温度が所定の閾値を上回るとき、断続器メカニズムはエンドキャップ２０と接触プレート１５との電気的接触を遮断するように作用し、これにより、電池内に電流が流れないようにする。圧力解放サブアセンブリ４８は、圧力耐性プレート８０に接続された薄い金属ダイアフラム７０を有し、このダイアフラム７０は、導電性のタブ８７を介して電池電極８８に電気的に接続される。このタブ８７は、圧力耐性プレート８０に溶接される。圧力耐性プレート８０は、導電性であり、十分な厚さを有するが、少なくとも約600psi(4.14×10⁶パスカル)まで圧力が上昇するまでは変形しない。電池内のガス圧力が上昇して所定のスレッショルド値を越えると、ダイアフラム７０が外側に膨らみ、圧力耐性プレート８０との電気的な接触を遮断する。これにより、電池内に、あるいは電池から電流が流れるのを防止する。圧力耐性プレート８０と支持プレート６０はそれぞれ、せん孔７３，６３を有するのが望ましい。これらせん孔は、ガスを排気させ、かつ電池内の圧力が上昇するのを防止する。図１に示される好適な実施形態では、エンドキャップアセンブリ１０は、再充電可能な電池、例えば、リチウム・イオン再充電可能な電池に利用されるのが望ましい。リチウム・イオンの再充電可能なバッテリ電池は、電池の放電時に負の電極から正の電極にリチウム・イオンを転送し、電池の充電時に正の電極から負の電極にリチウム・イオンを転送することを特徴とする。リチウム・イオンの再充電可能なバッテリ電池は、リチウム・コバルト酸化物(Li_xCoO₂)の正電極、またはスピネル結晶構造Li_xMn₂O₄のリチウム・マグネシウム酸化物を有するのが一般的である。負の電極は、放電時は電池のアノードを構成し、充電時はカソードを構成する。正の電極は、放電時は電池のカソードを構成し、充電時は電池のアノードを構成する。この種の電池の電解質は、非水溶媒の混合液に溶解するリチウム塩を有する。塩はLiPF6であってもよい、そして、溶媒は、炭酸ジメチル(DM C)、エチレン炭酸塩(ＥＣ)、炭酸プロピレン（ＰＣ）およびそれの混合物を含んでいるのが望ましい。本発明は同様に、他の再充電可能な電池（例えばニッケル水素電池およびニッケルカドミウム電池）にも適用可能である。エンドキャップアセンブリ１０は、エンドキャップ端子２０を有する。この端子は通常、再充電可能な電池の正電極と、キャッププレートの下部の支持プレートを形成する金属支持プレート６０と、エンドキャップ２０および支持プレート６０の間の絶縁ディスク３５とを有する。また、キャップアセンブリ１０は、好ましくは、図１に示すように、支持プレート６０の下方に圧力解放ダイアフラム７０を有する。ダイアフラム７０は、下方の圧力耐性プレート８０に溶接してもよい。ダイアフラム７０と圧力耐性プレート８０との溶接を簡易に行うには、ダイアフラム７０の基部７２を圧力耐性プレート８０の下方の上昇部８２に溶接すればよい。ダイアフラム７０は、ダイアフラム７０をどの程度の圧力で駆動するかに応じて、最小厚さが約0.1〜0.5mmの導電体材料で形成するのが望ましい。ダイアフラム７０はアルミニウムを材料とするのが望ましい。ダイアフラム７０は、所定の圧力で破裂するように鋳造されるのが望ましい。すなわち、ダイアフラム７０の表面の一部が残りの部分よりも薄くなるように、表面の一部はスタンプされたり、エッチング除去される。本発明で使用される好ましいダイアフラム７０は、表面に半円またはＣ形状の溝７０ａを押しつけて鋳造される。溝の形状は、ダイアフラム７０の周辺エッジの主要部の形状と同じか類似しているのが望ましい。また、溝は、周辺エッジに近接して配置するのが望ましい。排気を行う圧力は、材料の硬さの他に、溝の深さ、位置および形状のようなパラメータを変えることにより制御可能である。圧力が過大になるときに、ダイアフラムは溝に沿って破裂する。エンドキャップ２０と支持プレート６０とによりチャンバ６８が形成される。このチャンバの中に、熱反応性の電流断続器サブアセンブリ３８が配設されている。絶縁体ディスク３５は、周囲のベース部分３５ａと、そこから延びる下方に傾斜したアーム３５ｂとで形成される。アーム３５ｂは、チャンバ６８まで延びている。ダイアフラム７０は、電池内のガス圧が所定のしきい値レベルに到達すると、破裂するように設計されている。支持プレート６０とダイアフラム７０との間の領域はチャンバ７８を形成しており、このチャンバを介して、ダイアフラム７０が破裂したときに、電池内に蓄積されたガスを排気することができる。電流断続器サブアセンブリ３８は、弾力のあるスプリング状の部材５０と電気的に接触する、熱反応性のバイメタリック・ディスク４０と、金属接触プレート１５とを有する。図１および図５に示すように、弾性部材は、外側の円形の周辺部を有する単一のフレキシブルな部材で形成される。この周辺部から、ディスク保持具タブ部５０ｃは内側に放射状に延びる。これにより、そのスナップ動作を制限しないように電池のどの方向に対しても自由に置かれるようにバイメタリック・ディスク４０を保持する。この部材は、外側部分５０ａのある部分でエンドキャッププレート２０に溶接され、このエンドキャッププレート２０は、中心接触部５０ｂでプレート１５と接触する。加えて、接触部５０ｂは、断面領域を減らすように設計される。その結果、接触部５０ｂは、パワーサージ状態から保護する切断可能なヒューズとして作用することができる。バイメタリック・ディスク４０は、絶縁ディスク３５の傾斜アーム３５ｂと任意に噛み合うように配置され、傾斜アーム３５ｂは、ディスク４０のディスク設置場所として作用する。バイメタリックディスク４０は、金属接触プレート１５の隆起した接触部を受信するための中央の開口を有する。接触プレート１５は、支持プレート６０に溶接するのが望ましい。接触プレート１５は、図１に示すように、弾性部材５０の表面を支持する。エンドキャップ２０の周辺エッジの方向で、ダイアフラム７０の周辺エッジの底部に沿って延びる電気的な絶縁グロメット２５が存在する。また、グロメット２５は、図１に示すようにサブアセンブリ３８の外側のエッジと境を接する。グロメット２５の上端にひだがつき、ダイアフラム７０に対して押しつけられる金属リング５５があり、このリング５５は、エンドキャップ・アセンブリ内の部品を封止する。グロメット２５は、クリンプ・リング５５からエンドキャップ２０を電気的に絶縁し、支持プレート６０とクリンプ・リング５５との間を封止する。エンドキャップアセンブリ１０のふた３０は、図５に最もよく示されているように、先端を切った円筒形の部材で形成される。図８に示す完成された電池アセンブリにおいて、カバー３０の外側表面は、電池の筐体９０の内側表面に接触する。支持プレート６０は、サブアセンブリ３８の構成部品の基プレートとなる。支持プレート６０は、グロメット２５の内側表面に対して、能動的な放射状の圧縮力を維持するために弓形形状であるのが望ましい。支持プレート６０は、隔壁７０が破裂するとき、上方のチャンバ６８にガスを排気するために、その表面にせん孔を設けてもよい。上方のチャンバ６８に流れるガスは、エンドキャップ２０内の主排気孔６７を介して外部に排気される。エンドキャップ・アセンブリのカバー３０は、電池の筐体９０と接触しており、反対側の端子（リチウム・イオンの再充電可能な電池の場合は負極）と電気的に接触する。このように、グロメット２５は、エンドキャップ２０と外壁３０とを、すなわち、電池の２つの端子を電気的に絶縁する。これにより、電池の短絡を防止できる。また、図１に示すように、外壁３０の上部と圧力プレート８０との間に、新たに絶縁リング（いわゆる、スタンドオフ・リング４２）を設けてもよい。このリングは、電池の正極と負極とが短絡しないようにするものである。ダイアフラム７０は、約３〜１０ミルの厚さを有しアルミニウムを材料とするカップ形状にするのが望ましい。このような厚さであれば、電池内の圧力が少なくとも100〜200psi(6.894×10⁵〜13.89×10⁵パスカル)の間のしきい値にまで上昇するとき、ダイアフラムの基プレート７２と支持プレート８０との間の溶接がはがれて、ダイアフラムの基プレート７２が膨らんで、支持プレート８０から分離する(図３)。このような圧力は、例えば、電池が短絡した場合や、電池の使用が誤ってなされた場合に、起こりうる。しかしながら、必要に応じて、ダイアフラムの基プレート７２の厚さが他の圧力レベルで膨らむように調整してもよい。プレート８０から隔壁の基プレート７０を分離することにより、ダイアフラム７０とプレート８０との間の電気的な接触がすべて遮断される。この分離は、エンドキャップ２０と、プレート８０と接触している電池電極８８との間の電気的な経路を遮断する。その結果、電池内にあるいは電池から電流が流れなくなり、電池を遮断する。電池内の圧力が他の理由（例えばオーブンの加熱）のために上がり続ける場合、電流パスが遮断された後でさえ、排気ダイアフラム７０は、電池の破裂を防止するために、少なくとも約250〜450psi(17.2×10⁵〜27.6×10⁵パスカル)のしきい値圧力で破裂する。このような極端な状況では、ダイアフラム７０の破裂により、電池内部からのガスが排気孔７３（図１と図６）を介して圧力耐性プレート８０に流れ、ガスは下側のチャンバに入る（図１）。ガスは、下側のチャンバ７８から上側のチャンバ６８に、支持プレート６０（図１）内の排気孔６３を介して流れる。また、必要に応じて、絶縁ディスク３５内の排気孔（不図示）を介して流れる。上側のチャンバ６８に集められたガスは、エンドキャッププレート２０内の主排気孔６７を介して外部に排気される。図１〜図３を参照しながら、本発明の電流断続器の特徴を説明する。エンドキャップアセンブリ１０を電池に適用したときに、電池電極の一方がタブ８７を介してプレート８０と接触することに留意されたい。通常の電池動作時は、プレート８０はエンドキャッププレート２０に電気的に接続される。リチウムイオン電池において、プレート８０と接触する電極８８は、正の電極であるのが望ましい。この電極は、電池の筐体９０から絶縁される。負の電極（図示せず）は、電池包装９０に接続される。図１は、熱的な電流断続器のバイメタリック・ディスク４０の駆動か、または圧力解放ダイアフラム７０の駆動のいずれかにより、電流が遮断される前のエンドキャップ・アセンブリの構成を示す図である。図１に示される特定の実施形態において、プレート８０は、ダイアフラム７０と電気的に接触しており、ダイアフラム７０は支持プレート６０と電気的に接触している。支持プレート６０は接触プレート１５と電気的に接触しており、接触プレート１５は、弾性部材５０と電気的に接触している。この弾性部材はエンドキャップ２０と電気的に接触している。図１に示される本発明による統合化されたエンドキャップ設計において、圧力プレート８０に接触する電極８８とエンドキャップ２０との間の電気的接触は、２つの方法で遮断される。上述したように、電池内の圧力が所定のしきい値まで上昇すると、ダイアフラムの基プレート７２が圧力プレート８０から膨らんで、ダイアフラム７０と圧力プレート８０との間の接触が遮断される。回路の遮断により、電池内に流れ込み、あるいは電池から流れ出す電流が防止される。他の方法として、電池が過熱されるとき、熱的な断続サブアセンブリ３８のバイメタリック・ディスク４０が駆動し、これにより、絶縁器３５ｂの上方に押し出され、これにより、弾性部材５０が接触プレート１４から引き離される。これにより、電極タブ８７とエンドキャップ２０との間の電気パスが遮断され、電池から、あるいは電池に流れる電流を防止する。電池の筐体の開口端に単一のユニットとして挿入可能な一個のエンドキャップアセンブリ１０内に、これら２つの断続器メカニズムを組み入れることが本発明の利点である。バイメタリックディスク４０は、下側の絶縁ディスク３５に物理的に固定されるのではなく、可動自在に取り付けられる。すなわち、バイメタリックディスク４０は、図１に示すように、ディスク・アーム３５ｂ上に浮動状態に置かれる。本実施形態の設計によれば、電池が充電しているか放電しているかに関係なく、バイメタリック・ディスク４０を電流が流れない。その理由は、非活性状態にあるとき、ディスク４０は接触プレート１５と電気的に接触しないためである。しかしながら、所定のしきい値温度を超えるほど電池が過熱されると、バイメタリック・ディスク４０が折れるか変形する（図２）ように適切な校正がなされる。バイメタリック・ディスク４０が折れたり変形することにより、弾性部材５０が接触プレート１５から引き離され、これにより、電池端子間を流れる電流を防止できる。バイメタリック・ディスク４０は、所定の皿形状になるように調整される。このような形状により、所定のしきい値温度に達したときにディスクは駆動される。上述した絶縁ディスクアーム上のバイメタリック・ディスク４０を自由なフローティング設計にすることにより、電池が充電しているかまたは放電しているに関係なく、電流が流れなくなる。これにより、ディスク４０の調整がより簡易にかつ正確になる。バイメタリック・ディスク４０を流れる電流による熱的な効果（Ｉ²Ｒ）がないためである。バイメタリック・ディスク４０は、熱膨張係数の異なる異種の金属からなる２つの層を有するのが望ましい。バイメタリック・ディスク４０の最上層（エンドキャップ２０に最も近い層）は、熱膨張性の高い金属、望ましくは、ニッケル−クロミウム−鉄の合金である。下側の層、あるいは最下層は、熱膨張性の低い金属、望ましくは、ニッケル−鉄の合金である。本実施形態では、ディスク４０の温度が少なくとも６０℃〜７５℃まで上がるとき、ディスク４０を変形させて、弾性部材５０を接触プレート１５から引き離す。ディスク４０が(-20)℃以下の温度以外でリセットしないように、熱膨張性の高い層と低い層を選択することも可能である。これにより、大抵の応用において、単一動作の自動温度調整装置を実現することができる。上述した各構成部品の好ましい材料は次の通りである。エンドキャップ２０は、適当な支持部、強度および腐食耐性をもった約８〜15ミル（0.2〜0.375mm）厚のステンレス鋼またはニッケルプレート鋼が望ましい。また、エンドキャップアセンブリ１０の外壁３０は、約８〜15ミル（0.2〜0.375mm）厚のステンレス鋼またはニッケルプレート鋼が望ましい。圧力プレート８０は、約10〜20ミル（0.25〜 0.5mm）厚のアルミニウムが望ましい。この圧力プレート８０は、隔壁の基プレート７２と接触および溶接される場所では約２〜５ミル（0.05〜0.125mm）の中間にまで減少される。絶縁体のスタンドオフ・リング４２は、高温熱可塑性物質で構成される。例えば、General Electric Plastics Companyから取引指定のVAL OXにより入手可能な強度と耐久性に優れた高温度ポリエステルなどである。クリンプ・リング５５は、強度と腐食耐性に優れた、約８〜15ミル（0.2〜0.375mm）厚のステンレス鋼またはニッケルプレート鋼が望ましい。ダイアフラム７０は、約３〜10ミル（0.075〜0.25mm）厚のアルミニウムが望ましい。このような厚さであれば、内部のガス圧が約100〜250psi（6.89×105〜17.2×105パスカル）の間のしきい値圧力を越えたときに、ダイアフラムが溶接部分から外れて、プレート８０を押し出す。内部ガス圧力が約250〜400psi(17.2×105〜27.6×105パスカル)の間の圧力を越えるとき、ダイアフラム７０はガス圧の上昇を解放するために破裂する。バイメタリックディスク４０が載置される絶縁体ディスク３５は、高い圧力と高い温度安定度と低い型縮みの材料からなる。ディスク３５用の好適な材料は、Celanese社から取引指定VECTRAの下で入手可能な10〜30ミル（0.25〜 0.75mm）厚の液晶ポリマーまたはその類似物である。支持プレート６０は、約10 〜30ミル（0.25〜0.75mm）の厚さで適度の強度と腐食耐性を持つように、ステンレス鋼またはニッケルプレート鋼で形成するのが望ましい。弾性部材５０は、ベリリウム−銅の合金、ニッケル−銅の合金、ステンレス鋼またはその類似品で形成するのが望ましい。これらの材料は、良好なスプリング動作と優れた電気導電性を有する。弾性部材５０がベリリウム −銅の合金またはニッケル−銅の合金で形成される場合の最適な厚さは、約３〜８ミル（0.075〜0.2mm）であり、この厚さにより、十分な強度と電流供給能力が得られる。この材料は、接触領域で低い電気抵抗を有するように、接触領域では銀または金でプレート状にされたり、はめ込まれたりする。接触プレート１５は、接触抵抗を下げて安定性を向上させるために、金や銀のような貴金属でプレート状にされた常温圧延鋼で形成するのが望ましい。接触プレート１５は、ニッケル−銅被覆合金や、ステンレス鋼や、ニッケルプレート鋼で形成してもよい。グロメット２５は、一般的には、ナイロンやポリプロピレンのような重合体の材料でできている。エンドキャップアセンブリ部品の周囲のシール部材は、電解質が液体および気体の両方の形態にて、エンドキャップのチャンバに入り込むのを防止するとともに、電池から排出されるのを防止するために、密封しておくべきである。エンドキャップアセンブリ１０は、完成した後に、図７に示すように、円筒形の電池筐体９０の開口端９５に挿入される。開口端における電池筐体９０の円周状のエッジは、エンドキャップアセンブリ１０のカバー３０の外壁に溶接される。その結果、エンドキャップアセンブリ１０と電池筐体９０との間が確実に密封される。グロメット２５とダイアフラム７０に対するクリンプ・リング５５の円周の壁の放射状の圧力は、エンドキャップアセンブリ１０の内部の部品の周囲を密封する作用を行う。圧力解放メカニズムと熱的な電流断続メカニズムの双方を有するエンドキャップ設計の他の実施形態として、図４にエンドキャップアセンブリ１１０が示されている。図４の実施形態は、バイメタリックディスクがスプリング状のメカニズムを駆動しないことを除いて図１〜図３に示されたものと同様である。その代わりに、熱ペレット１７５は、接触プレート１１５と電気的に接触する弾性のあるスプリング状の部材１５０を支持するために設けられる。接触プレート１１５は、エンドキャッフプレート２０と電気的に接触している。弾性部材１５０は、一端で支持プレート６０に溶接される細長い金属アーム１５０ａを有する。支持部材６０は、ダイアフラム７０と電気的に接触しており、ダイアフラム７０は、下側の圧力耐性プレート８０の隆起部分８２に溶接されている。電極タブ８７が、プレート８０に電気的に接触している。弾性部材１５０の他端は、カップまたは接触プレート１１５に接触する凸部１５０ｂで終端する。支持プレート６０の周辺エッジ６０ａの上面には電気絶縁ディスク１２０があり、このディスク１２０により、支持プレート６０と接触プレート１１５とが直接接触しなくなる。このように、弾性部材１５０が接触プレート１１５に対して押しつけられない限り、支持プレート６０とエンドキャップ２０との間に電気的な接触がある。支持プレート６０は、アルミニウム製のダイアフラム７０と電気的に接触し、エンドキャップアセンブリ１１０を電池に組み込んだときに、ダイアフラム７０はタブ８７を介してプレート８０と電池電極８８とに接触する。エンドキャップアセンブリ１１０は、図１に示す実施形態と同様に、円筒形の筐体９０の開口端の中に挿入されて電池に組み込まれる。したがって、弾力のある部材１５０が熱ペレット１７０により接触プレート１１５に押しつけられるとき、タブ８７を介して電池電極８８と、エンドキャッププレート２０との間に電気的な接触があり、通常の電池動作を許容する。仮に電池が所定のしきい値温度以上に過熱されると、ペレット１７５は弾性部材１５０の支持を取り外す。ペレット１７５が溶解すると、弾性部材１５０は下側に折れ曲がり、接触プレート１１５との電気的な接触を遮断する。これにより、電極タブ８７とエンドキャップ２０との間の電気的な通路を遮断し、電池に流入し、かつ電池から流出する電流を防止する。電池内の内部ガス圧力が所定値を越えるとき、ダイアフラム７０が破裂し、これにより、プレート８０とダイアフラム７０との間の電気的な接触が遮断され、ガスが支持プレート６９とエンドキャップ２０の排気孔６３，６７を通って外部に逃れる。図４に示す実施形態において、エンドキャップ２０、支持プレート６０、接触プレート１１５、およびアルミニウム製のダイアフラム７０用の材料は、図１〜図３で同じ参照番号を有する部品と同じである。接触プレート１１５は、接触抵抗の低い銀または金で形成されたステンレス鋼またはニッケルプレートの常温圧延鋼である。図４に示す絶縁体ディスク１２０は、好ましくは良好な誘電性特性を有する高温熱可塑性物質材料でできている。ディスク１２０の好適な材料としては、デュポン社から取引指定KAPTONにより入手可能なポリイミドか、General Electric Plastics社から取引指定VALOXにより入手可能な高温ポリエステルである。弾性部材１５０は、約５〜10ミル（0.125〜0.25mm）厚のベリリウム−銅の合金で形成するのが望ましい。これにより、プレート１１５と接触しているときには良好な導電性が得られ、ディスク１２０に対するペレット１７５の圧力が除去されたときには信頼性の高いスプリング動作が得られる。加えて、弾力のあるアーム１５０は、導電性をよくするために、銀や金で覆ってもよい。熱ペレット１７５は、例えば、約65℃〜100℃の間の比較的低い融点を有するポリマーで形成されてもよいが、通常の電池動作の間に弾性アーム１５０を保持するのに良好な圧縮力を有するのが望ましい。このような特性を有する熱ペレット１７５に有効な材料は、Petrolyte社の取引指定POLYWAXの下で入手可能なポリエチレンである。この種のポリエチレンワックスの熱ペレット１７５は、約70℃〜80℃の温度範囲で溶解する。図９および図１０には、他の別の実施形態が示されている。本実施形態は、熱反応性の電流断続器メカニズムがバイメタリック・ディスク４０とスプリング５０との代わりに形状記憶合金部材４５を有する点を除いて、図１および図２の実施形態と実質的に同じであり、同様の応用に用いられる。形状記憶合金は、可塑的に変形された金属が熱により生成された固体状態位相変化により元の形状に戻る合金である。形状記憶反応は、マルテンサイトとして知られる低温での位相状態と、オーステナイトとして知られる高温での位相状態との間の強い結晶学的な関係によりもたらされる。記憶されるべき形状は、合金が適当な場所に置かれて加熱されたときのオーステナイト位相で形成される。また、その合金が冷やされたとき、その材料はマルテンサイト構造になる。形状記憶合金が熱されるとき、その合金はオーステナイト位相の記憶された形状に戻る。ここで述べる応用分野での形状記憶合金は、例えば、New Hartford，N.Y.のSpecial Metals社から商業的に入手可能である。形状記憶合金部材４５（図９）は、電気的に伝導性で、ばね５０（図１）と同じ形状を有するのが望ましい。形状記憶合金部材４５は、部分的に空洞の一個のディスクで形成するのが望ましい。例えば、ディスク４５は、不連続の表面を有し、その表面に開口４５ｆ（図５）を有する。ディスク４５は、外側のエッジ４５ａ（図５）と、エッジ４５ａから空洞部分（例えば、開口）に内側に突き出したフレキシブル部４５ｂとを有する。フレキシブル部４５ｂは、図９に示すように、表面にわずかな曲がり４５ｅを有するのが望ましい。これにより、端部４５ｃは、正電極８７とエンドキャップ２０との間の電気的経路を完成させるために接触プレート１５を平らにする。フレキシブル部４５ｂの厚みは、その長さより小さい。フレキシブル部４５ｂの厚みは、１mm以下が望ましく、より望ましくは、0.2〜0.5mmの間である。フレキシブル部４５ｂは、図９に示すように、エンドキャップアセンブリ１０に水平に向いている。部材４５ｂからの電流経路は、少なくとも厚さ方向にあり、好ましくは、部材４５ｂからの電流経路のほとんどすべてが厚さ方向にある。電池内部の温度が何かの理由、例えば、制御不能な発熱反応などにより高くなりすぎると、形状記憶金属部材４５は曲がって平らになり、これにより、接触プレート１５との電気接触が遮断される。再充電の可能なバッテリ電池（特にリチウムイオン電池）への応用では、形状記憶合金４５が６０ ℃〜１２０℃までの温度で曲がるように、製造することができる。このような温度に到達すると、形状記憶部材４５は、直ちに曲がって電流の流れを遮断し、電池をシャット・ダウンする。このようにして、熱暴走状態になるような発熱反応を防止できる。このような温度で活性化する所望の形状記憶合金は、公知の形状記憶合金群の中から選択可能である。例えば、ニッケル−チタン(Ni-Ti)、銅−亜鉛−アルミニウム(Cu-Zn-Al)、銅−アルミニウム−ニッケル(Cu-Al-Ni)などがある。しかしながら、上述した電気化学電池用の電流断続器への応用分野において、形状記憶合金部材４５用の最も望ましい合金は、ニッケル‐チタン合金である。好適なニッケルチタンメモリ合金は、Special Metals社から取引指定NITINOLの元で入手可能である。形状記憶部材４５はリセット可能な合金であってもよい。すなわち、熱をかけると変形し、外部の力なしに冷やすことにより元の形態に戻るようにしてもよい。しかしながら、本実施形態の形状記憶合金４５は、リセット可能である必要はない。活性温度まで加熱されると、不可逆的に変形してもよい。好適な合金材料NITINOL合金からなる形状記憶素子４５は、いったん変形すると元に戻らないように形成されている。ニチノール合金からなる好適な形状記憶素子４５は、円形の周辺エッジ（図５）を有する単一片として製造される。この周辺エッジから内側にフレキシブル部が突き出している。このフレキシブル部４５ｂは、三角形であるのが望ましく、曲がり４５ｅにより分離された外側部分４５ｄと内側部分４５ｃとを有する。記憶素子４５は、所定の活性温度、好ましくは、60 ℃〜120℃までの温度に達すると、曲がり４５ｅに沿って曲がる。これにより、素子４５ｂは、図１０に示すように、接触プレート１５と接触しなくなり、電池内に電流が流れなくなる。この種の活性効果を得るためには、NITINOL合金部材４５の厚さは、約0.2〜0.5mmの範囲内であり、この部材４５の抵抗は約５ミリΩ 未満であるのが望ましい。上述した記憶部材４５の形状として、内側にフレキシブル部４５ｂを突き出した円形の外側エッジ４５ａを有する、いわゆる空洞ディスクが望ましい。なぜなら、このような空洞ディスクは、厚さを薄くでき、かつ、部材４５の全体の抵抗を低減するための良好な接触領域を有するためである。形状記憶部材４５は、望ましくは、約８パーセントを超える変形ひずみを持たない。また、部分４５ｃと４５ｄとの間の角度は、約１０〜３０度の間であるのが望ましい。このような角度に設定することにより、活性温度に到達したときに、形状記憶部材４５ｂを接触プレート１５から外れさせて、平坦にする。リチウムイオン電池への応用では、形状記憶部材４５のための上述した設計によれば、全体の抵抗は５ミリΩ未満になり、連続的な電池動作の下で、５アンペアまでの電流を許容する。フレキシブル部４５ｂは三角形の形状が望ましいが、他の形状でもよい。例えば、フレキシブル部の部材４５は、フレキシブル部４５ｂの幅が部分４５ｄの平均幅よりも小さくなるように、いくらかテーパ状に加工してもよい。形状記憶部材４５の底面は、脚部や突出部のない平らであるのが望ましい。形状記憶部材４５は、構成部品を削減できるという利点がある。バイメタリック・ディスクとの接触に用いられるスプリング５０は省略することができる。したがって、形状記憶部材４５は、熱反応性の駆動部と、このような駆動部に応じて曲がるスプリング部との両方の特性を備えた単一素子で構成できる。また、形状記憶部材４５の単位重量当たりのばね力は、バイメタリック・ディスク４０のばね力よりも大きい。この特性は、小さい電池への応用に特に適している。例えば、AAAサイズの電池や薄いプリズム状の再充電可能な電池に適している。約10. 0mm未満の幅をもつ、AAAサイズの電池幅より小さい径または幅を有する電池の場合、破裂可能な圧力ダイアフラム７０は、エンドキャップアセンブリ１０内に小さい空き領域があるので、省略することができる。このような場合、形状記憶部材４５と上述したエンドキャップアセンブリ１０は、支持プレート６０とダイアフラム７０が、図９に示すプレート６０の形状と方向をもつ単一部材にまとめられることを除いて、実現可能である。このような電池を設計する場合、下側のチャンバ７８と排気孔６３を削除することができる。接触プレート１５はまた、オプションでもよい。その理由は、形状記憶部材４５ｂは、接触プレートとして作用できるプレート６０と電気的に直接接触するためである。また、形状記憶金属部材４５を組み込んだエンドキャップアセンブリの好適な実施形態は、圧力反応性のダイアフラム７０を有する。このダイアフラムは、図３に示す方法で膨らむように作用する。そして、電池内の圧力が所定レベルに到達するとき、正電極８７とエンドキャッププレート２０との間の電気経路を遮断する。また、図１〜図３に示すように、圧力ダイアフラム７０（図９および図１０）は、溝６３をも有する。この溝は、電池内の圧力が所定レベルを超えるとき、ガスを流れさせるために破裂するように設計されている。電池内の圧力が急激に増加するとき、ダイアフラム７０の中央部４５もまた破裂し、これにより、電池の内部からのガスの流出経路を広げる。図５は図１および図９のエンドキャップアセンブリ１０の拡大図である。エンドキャップアセンブリ１０は、図５に示す部品を以下の順序で組み立てることにより得られる。図１に示される実施形態を製造する場合、プリアセンブリは、部品20,50,40,35,15,60,70,25,55を有する。図９に示す実施形態を製造する場合、プリアセンブリは、部品20,45,35,15,60,70,25,55を有する。図１に示す実施形態のプリアセンブリは、まず初めに、プラスチックのグロメット２５をクリンプ・リング５５に挿入し、次に排気ダイアフラム７０をグロメット２５に挿入し、次に、排気ダイアフラム７０に溶接された接触プレート１５を支持プレート６０に挿入する。絶縁ディスク３５の上面には接触プレート１５が設置され、バイメタリック・ディスク４０は絶縁ディスク３５の外側に傾斜したアーム３５ｂ上に設置される。バイメタリックディスク４０は、絶縁ディスク３５には接続されないが、バイメタリック・ディスクの位置決め手段として作用する絶縁ディスクととともに、任意の浮動位置に載置される。弾力のあるばね状部材５０の外端部の上面は、エンドキャップ２０の円周のエッジに溶接される。溶接された弾性部材５０を有するエンドキャップ２０は、絶縁ディスク３５の上面に配置される。その結果、接触プレート１５の隆起部分の中央部は、弾性部材５０の内部側端部に接触し、弾性部材５０の外側端部の底面は絶縁ディスク３５の周縁に接触する。このように、弾性部材５０の外側端部は、エンドキャップ２０と絶縁ディスク３５との間に溶接され、部材５０の反対側または内側端部は、接触プレート１５と接触する。図９に示す実施形態のプリアセンブリは、バイメタリック・ディスク４０が省略されて、形状記憶部材４５がスプリング５０の位置に配置されることを除いて、同様に構成されている。このように、図９に示す実施形態のプリアセンブリは、まず、プラスチックのグロメット２５をクリンプ・リング５５に挿入し、次に、グロメット２５に排気ダイアフラム７０を挿入し、次に、溶接された接触プレート１５を有する支持プレート６０を排気ダイアフラム７０に挿入することにより製造される。次に、形状記憶部材４５は、エンドキャップ２０の周縁に溶接される。形状記憶部材４５に溶接されたエンドキャップ２０は、絶縁ディスク３５の上面に配置される。その結果、接触プレート１５の隆起部分の中央部は、形状記憶部材４５の内縁に接触し、形状記憶部材４５の外縁の底面は絶縁ディスク３５の周縁に接触する。このように、形状記憶部材４５の外側端部は、エンドキャップ２０と絶縁ディスク３５との間に溶接される。部材４５の外側または内側端部は、接触プレート１５と接触する。図１または図９の実施形態を製造する場合、リング５５はグロメット２５の上端の上面に機械的にひだが入れられる。これにより、エンドキャップ２０の周縁に対して、グロメット２５の上端を堅固に押しつける。このようなクリンピングは、リング５５の垂直(centroidal)な軸に沿って、機械的な力を加えることにより達成される。次に、第２のクリンピング・ステップにおいて、機械的な圧力がクリンプ・リング５５の壁面に放射状に加えられる。これにより、プリアセンブリの組立を完了する。放射状のクリンピングは、プリアセンブリ内の各部品を堅固に固定し、かつリング５５内に密封する。次に、プリアセンブリは、金属カバー３０の内部に挿入され、クリンプリング５５の底面をカバー３０の底面の内縁に対向配置する。クリンプ・リング５５の底面は、カバー３０の内側底面に溶接される。次に、圧力プレート８０は、絶縁スタンドオフ・リング４２の底面にスナップされ、そこに取り付けられた圧力プレート８０を有するスタンドオフ・リング４２は、カバー３０の外側底面に対向配置される。これにより、圧力プレート８０の隆起部分の中央部は、ダイアフラム７０と接触する。圧力プレート８０とダイアフラム７０との間の接触点は、エンドキャップアセンブリ１０の製造を完了するために溶接される。エンドキャップアセンブリ１０は、以下の方法により電池に組み込むことができる。例えば、図７に示す電池の円筒形の筐体９０の開口端に挿入し、この開口端９５でカバー３０の外側の面を円筒形の筐体９０の内面に溶接する。これにより、図８に示すように、円筒形の筐体９０内に堅固に封止されたエンドキャップアセンブリ１０と、電池の端子を形成するエンドキャッププレート２０とを有する電池１００が得られる。本発明は、好適な一実施形態に関して説明されたが、本発明は特定の実施形態には限定されず、請求の範囲により定義されるもの、あるいはその均等物にも及ぶ。

───────────────────────────────────────────────────── 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，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，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，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者ルーシェン、ピー．フォンテインアメリカ合衆国ロードアイランド州、リンカーン、プログレス、ストリート、56 (72)発明者ウィリアム、ティー．マクヒューアメリカ合衆国マサチューセッツ州、ウェストウッド、アルピーナ、アベニュ、16 (72)発明者ロバート、ジェイ．ピノールトアメリカ合衆国マサチューセッツ州、カントン、ボリバー、ストリート、85

Claims

【特許請求の範囲】１．正負電極と一対の内部電極（アノードとカソード）とを有する電気化学電池に適用されるエンドキャップ・アセンブリであって、前記エンドキャップ・アセンブリは、ハウジングと、前記ハウジング内のチャンバと、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・アセンブリは、前記エンドキャップ・アセンブリを電池に適用するとき、前記エンドキャッププレートを電池電極に電気的に接触させる電気的な導通経路を有し、前記エンドキャップ・アセンブリはさらに、ａ）前記電気的な導通経路を電流が流れないようにする熱感応手段であって、前記エンドキャップ・アセンブリ内の温度が前記電気的な導通経路を遮断させる所定の温度まで上昇したときに駆動する形状記憶合金部材を有する前記熱感応手段と、ｂ）前記エンドキャッププレートの反対側の前記エンドキャップ・アセンブリの端部に配置される破裂部材を有する圧力感応手段であって、前記エンドキャッププレートから最も遠い側のガス圧力が所定値レベルに達したときに破裂してガスを通過させる前記圧力感応手段と、を有する。２．前記形状記憶合金は、ニッケル−チタン合金を含むことを特徴とする請求の範囲第１項記載のエンドキャップ・アセンブリ。３．前記電池は、円筒状の筐体を有し、前記エンドキャップ・アセンブリを前記円筒状の筐体の開口端に挿入して、前記筐体と溶接することにより前記電池に組み込むことを特徴とする請求の範囲第１項記載のエンドキャップ・アセンブリ。４．前記熱感応手段は、前記エンドキャップ・アセンブリ内部のチャンバを有し、前記形状記憶合金部材は前記電気的経路の一部分を構成し、前記エンドキャップ・アセンブリ内の電池温度が所定のレベルに達すると、前記形状記憶合金部材は変形して前記電気的経路を遮断させることを特徴とする請求の範囲第１項記載のエンドキャップ・アセンブリ。５．前記形状記憶部材は、曲がった表面を有する単一構成のフレキシブルな部材を有し、前記アセンブリ内の電池温度が所定レベルに達すると、前記形状記憶部材の表面が変形して前記電気的な経路を遮断させることを特徴とする請求項範囲第４項記載のエンドキャップ・アセンブリ。６．前記形状記憶部材は、開口部が形成されたディスクを有し、前記ディスクは外側エッジを有し、このエッジは前記外側エッジから前記開口部に突き出したフレキシブルな部分を有し、前記外側エッジは、前記エンドキャップ・アセンブリ内の絶縁部材の表面に載置され、前記フレキシブルな部分は、曲がった表面を有し、前記アセンブリ内の電池温度が所定レベルに達すると、前記曲がった表面が分解して前記電気的な経路を遮断させることを特徴とする請求の範囲第４項記載のエンドキャップ・アセンブリ。７．前記形状記憶部材の前記外側エッジは、前記エンドキャッププレートと前記電気的に絶縁した部材の一部分との間に挟まれ、前記エンドキャップ・アセンブリは、前記電気的な経路の一部を形成する接触プレートを有し、前記形状記憶部材は、前記接触プレートと電気的に接触することを特徴とする請求の範囲第６項記載のエンドキャップ・アセンブリ。８．前記エンドキャップ・アセンブリの内側の幅に交差し、かつ、前記エンドキャッププレートと前記破裂可能な部材との間に配置される分離部材を有し、前記分離部材は、前記圧力感応手段と前記熱感応手段とを分離することを特徴とする請求の範囲第１項に記載のエンドキャップ・アセンブリ。９．前記分離部材は、少なくとも一つの開口部を持つ金属プレートを有し、前記破裂可能な部材が破裂するとき、ガスを前記開口部を介して前記エンドキャップ・アセンブリ内の前記チャンバに導くようにすることを特徴とする請求の範囲第８項記載のエンドキャップ・アセンブリ。１０．前記エンドキャッププレートは、少なくとも一つのエンドキャップ開口部を持っており、前記破裂可能な部材が破裂するとき、前記チャンバから集められたガスが前記エンドキャップ開口部を介して外部に流れるようにすることを特徴とする請求の範囲８に記載のエンドキャップ・アセンブリ。１１．前記破裂可能な部材は、破裂可能なダイアフラムを有することを特徴とする請求の範囲第１０項記載のエンドキャップ・アセンブリ。１２．前記エンドキャッププレートの周辺エッジと前記ダイアフラムの周辺エッジとに接触する電気的に絶縁されたグロメットと、前記グロメットの周囲に機械的にクリンプされた金属部材(クリンピング部材) と、をさらに備え、前記金属部材は、機械的な圧縮により、前記ダイアフラムと前記エンドキャッププレートとを支持することを特徴とする請求の範囲第１１項記載のエンドキャップ・アセンブリ。１３．前記クリンピング部材の周囲を覆う金属カバーをさらに有することを特徴とする請求の範囲第１２項記載のエンドキャップ・アセンブリ。１４．前記エンドキャップ・アセンブリを前記電池用の円筒形の筐体の開口端に挿入して、前記カバーの外側表面を前記筐体の内側表面に溶接することにより、前記エンドキャップ・アセンブリは前記電池に組み込まれ、前記エンドキャップ・アセンブリは、前記電池の端子を有する前記エンドキャッププレートが外部に露出されるように前記円筒形の筐体の内部に密封されることを特徴とする請求の範囲第１３項記載のエンドキャップ・アセンブリ。１５．前記形状記憶合金部材は、厚さ方向の開口部を持つディスクを有し、前記形状記憶合金部材は、周辺エッジを有し、前記周辺エッジは、前記周辺エッジの部分から前記開口部にかけて内側に突き出したフレキシブル部を有し、前記周辺エッジは、前記エンドキャップ・アセンブリ内の絶縁部材の表面に載置され、前記電池・アセンブリ内の電池温度が所定レベルに達すると、前記フレキシブル部が分解して前記電気的経路を遮断させることを特徴とする請求の範囲第１項記載のエンドキャップ・アセンブリ。１６．電池用の開口端を有する円筒形の筐体に挿入されるエンドキャップ・アセンブリにより形成される電気化学電池において、前記電池は正負電極と一対の内部電極（アノードとカソード）とを備え、前記エンドキャップ・アセンブリは、ハウジング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、前記エンドキャップ・アセンブリ内の電気的な導通経路を介して前記電極の一方に電気的に接続されており、前記形状記憶合金部材は、曲がった表面と長さよりも短い厚さとをもつフレキシブル部材を有し、前記フレキシブル部材は、電流が前記フレキシブル部材の厚さ方向に流れるように前記エンドキャップ・アセンブリ内を向いており、前記電池の温度が所定温度に達すると、前記形状記憶部材は前記曲がった表面に沿って変形し、前記エンドキャッププレートと前記電極との間の電気的な経路を遮断させ、前記電池から電流が流れないようにすることを特徴とする電気化学電池。１７．前記形状記憶部材は、厚さ方向に開口部をもつディスクを有し、前記ディスクは、周辺エッジを有し、該周辺エッジは、前記周辺エッジの一部から前記開口部に内側に突き出した前記フレキシブル部材を有し、前記フレキシブル部材は、前記電池の温度が所定レベルに達したときに変形する曲がった表面を有することを特徴とする請求の範囲第１６項記載の電気化学電池。１８．前記形状記憶合金部材は、ニッケル−チタン合金を有することを特徴とする請求の範囲第１６項記載の電気化学電池。１９．前記電池内の内部ガス圧力が所定レベルに達したとき、前記電池の内部から前記エンドキャップ・アセンブリの内部にガスを流れさせる圧力感応手段をさらに有することを特徴とする請求の範囲第１６項記載の電気化学電池。２０．前記圧力感応手段は、前記エンドキャッププレートの反対側の前記エンドキャップ・アセンブリの端部に配置される破裂可能なダイアフラムを有し、前記ダイアフラムプレートは、前記エンドキャッププレートから最も多い側でのガス圧力が所定レベルに達すると破裂して、前記ダイアフラム内にガスを通過させることを特徴とする請求の範囲第１９項記載の電気化学電池。２１．前記エンドキャップ・アセンブリの内側の幅に交差し、前記エンドキャッププレートと前記破裂可能なダイアフラムとの間に配置される分離部材をさらに有し、前記分離部材は、前記熱感応手段を前記圧力感応手段から分離させることを特徴とする請求の範囲第２０項記載の電気化学電池。２２．前記エンドキャッププレートは、少なくとも一つの開口部を有し、前記電池内で発生されたガスを前記開口部を介して外部に逃すことを特徴とする請求の範囲第２１項記載の電気化学電池。２３．前記エンドキャップ・アセンブリは、前記電気的な経路の一部を構成する接触プレートを有することを特徴とする請求の範囲第２０項記載の電気化学電池。２４．前記電池の温度が60℃〜120℃の間の温度に達するとき、前記形状記憶合金部材は分解して、前記形状記憶部材を前記接触プレートとの電気的な接触を遮断することを特徴とする請求の範囲第１８項記載の電気化学電池。２５．前記エンドキャッププレートの周辺エッジと前記ダイアフラムプレートの周辺エッジとに接触する電気的な絶縁グロメットをさらに有し、前記エンドキャップ・アセンブリは、前記グロメットの周囲に機械的にクリンプされる金属部材（クリンプ部材）をさらに有し、機械的な圧縮により、前記ダイアフラムプレートと前記エンドキャッププレートとを支持することを特徴とする請求の範囲第２０項記載の電気化学電池。２６．前記クリンピング部材の周囲に金属カバーをさらに備えることを特徴とする請求の範囲第２５項記載の電気化学電池。２７．前記エンドキャップ・アセンブリは、前記電池用の円筒形の筐体の開口端に挿入されて、前記カバーの外側表面を前記筐体の内側表面に溶接することにより前記電池に組み込まれ、前記エンドキャップ・アセンブリは、前記エンドキャッププレートとともに円筒形の筐体の内部に密封され、前記エンドキャッププレートは、外部に露出される前記電池の電極を有することを特徴とする請求の範囲第２６項記載の電気化学電池。２８．正負電極と一対の内部電極（アノードとカソード）とを有する電気化学電池に適用されるエンドキャップ・アセンブリであって、前記エンドキャップ・アセンブリは、ハウジングと露出されたエンドキャッププレートを有し、前記エンドキャッププレートは電池の電極として作用し、前記エンドキャップ・アセンブリは、前記エンドキャップ・アセンブリが電池に適用されるときに、前記エンドキャッププレートを電池電極に電気的に導通させる電気的な導通経路を有し、前記エンドキャップ・アセンブリはさらに、前記導通経路に電流が流れないようにする熱感応手段であって、前記エンドキャップ・アセンブリ内の温度が所定レベルに達するときに駆動されて前記導通経路を遮断させる前記熱感応手段であり、前記熱感応手段は、前記エンドキャップ・アセンブリ内のチャンバと形状記憶合金部材とを有し、前記形状記憶合金部材は、前記電気的な経路の一部を形成しており、前記形状記憶合金部材の一部は、厚さ方向に開口部をもつディスクを有し、このディスクは外側エッジを有し、この外側エッジは、その一部から前記開口部にかけて内側に突き出したフレキシブル部材を有し、前記外側エッジは、前記エンドキャップ・アセンブリ内の絶縁部材の表面に載置され、前記アセンブリ内の電池温度が所定レベルに達するとき、前記フレキシブル部は分解して前記電気的な経路を遮断させることを特徴とするエンドキャップ・アセンブリ。