JP2010056082A - バッテリー・セルの放出機構 - Google Patents

Abstract

【課題】セル内の圧力増加を防止した改良手段によってセル内のガス放出を改善したバッテリー・セルのガス放出機構を提供する。
【解決手段】バッテリー動作可能なデバイスとこのデバイスに電力を供給するバッテリー・セルを備え、バッテリー・セルは、終端部とガス放出装置を備えるとともに、このガス放出装置は、圧力下で屈曲する屈曲可能部材と支持部材、終端部に形成された外部にガスを放出する開口部並びに支持部材及び屈曲可能部材がセル内の圧力増加に応じて終端部側へつぶれることを防止する補助手段を備えることにより、ガス放出が詰まることなくセルからガスを逃がすことができ、放出バルブが常に信頼性のある方法で動作し、セル内のガス増大を回避することができるため、破裂の危険性をほとんど除去することができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、概して言えば、コンピューター・システムにおける顧客／ユーザーのデフォルトを確保するためのコンピューター・システム、方法及び装置に関する。

充電式リチウムイオン電池は、比較的に低コストで高いエネルギー蓄積能力を有することにより、ノート型コンピューター、携帯電話及び多くの他のタイプの携帯用機器に広範囲に用いられている。

しかしながら、所定のセルサイズ内に、より大きな電力を収容したいという要求は、ますます増大しており、これは、セル形状によっては、実用上及び技術上の負担を引き起こす原因となりつつある。

このことは、セルが爆発し、破裂し、又は（例えば、ガスが強制的に排出されるような）放出した場合のような安全性に関する偶発的な事故の著しい増加によっても明らかである。

そのような事故からの安全上の問題は、稀ではあるけれども、火災の原因となる可能性や、やけどの危険及び他の放出物や噴出されたセルの部品からの危険を含んでいる。この問題は、実際に、一部のバッテリー供給メーカーや機器メーカーを広く報道されているようなリコールにさらしている。

一般に、安全逃し弁（即ち、放出口）は、どのようなセルにおいても代表的な最も重要な安全メカニズムの一つである。

全ての円筒状セルには、過剰なガス圧を下げるように設計された圧力除去装置を取り付けることが法律により要求されている。

安全逃し弁（即ち、放出口）の機能は、万一の過度な圧力増加の場合にセルを破裂から守ることである。

一般に、現在製造されている全てのLiーイオン・バッテリーは、セルの上端部で放出メカニズムの対策を講じており、これは、過剰な内圧を安全に解放する方法を提供し、セルが過剰な高圧及び破裂に達することを防いでいる。

セル内部の温度上昇に伴う圧力増加によって、電解液の漏出やセルの爆発、発火を防ぐ方法として、所定の温度で変形してセル内部のガスを外部に放出する形状記憶合金からなる安全ベントが結合したキャッププレートを有するベントホールを備え、セル内の温度が一定以上になれば安全ベントが一時的に縮小し、ベントホールが開放されて内部の圧縮されたガスを放出することにより、セルの膨張現象を防止したリチウムイオン電池が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

このような電池は、電池の温度が所定の温度範囲以下に落ちると、安全ベントが元の大きさに増加するため、さらに電池を正常に使用することが可能になるが、ベントホールが所定の温度の上／下で開放／密閉される構造であるため、完全な密閉構造を有さず電解液の漏出の恐れを回避することに問題がある上、急激なセル内の圧力上昇に迅速に対応したガスの外部への解放が困難であるという問題がある。

このため、正常な状態では完全な密閉構造を有し、セル内の圧力増加に応じてガスを解放する破裂ディスクを用いたバッテリー・セルが多用されている。

図２（a）に示すように、従来のセル２０２は、それの正極２０４で終端部２０４を取り囲む（即ち、終端部２０４の円周部材の周囲にほぼ均等に分布している）多数のオリフィス２０６を備えており、その内部で入れ子構造の破裂ディスク２１０を有するワッシャー（又は環状部材）２０８が、セル２０２の内部側で終端部２０４から離間して配置されている。

図２（b）に示すように、セル２０２の正常な動作は、好ましくは、セル２０２内の熱又はガス（従って、圧力）が、ワッシャー２０８に対して破裂ディスク２１０の連結に打ち勝つために十分に増大した時に、破裂ディスク２１０を屈曲させ、即ち、ワッシャー２０８に対して跳ね上げるであろう。従って、そのような熱及びガスは、オリフィス２０６を通って安全に放出される。

しかしながら、図２（c）に示すように、上記の従来のセル２０２は、しばしば、オリフィス２０６による放出が、ワッシャー２０８が終端部２０４側へつぶれることを防止するには不十分な事態の影響を軽減することに不適当であった。これは、特に、セル２０２内の圧力増加が、セルの既定された設計圧力を超えるときに発生する。さらに悪いことには、終端部２０４側へのワッシャー２０８のつぶれは、オリフィス２０６を塞ぐという影響もある。

通常は、破裂ディスク２１０は、基本的にワッシャー２０８と同一材料又は素材で形成され、そこで、破裂ディスク２１０は、この単一部材の素材中に切り込まれているが、完全には素材を突き抜けていない円形の溝によって基本的にワッシャー２０８と区分されている。

特開２００６−８００６５号公報

上記の放出メカニズムは、常に動作可能であり、特に、内圧の増大中に動作することができるようにする必要がある。一度セル内の圧力が危険なレベルに達するような状況が発生すると、突発的な故障を防ぐために、いつでも、そのデバイスだけが放出する。

歴史的に、放出メカニズムが適切に作動するためには、放出口が増大ガス圧をできるだけ速く解放するだけでなく、放出路、即ち、ガスが安全逃し装置の作動体に到達するまでに通過しなければならない通路や通過を遮断するものがあってはならないことが明らかにされてきている。

広範囲なピンポイント加熱試験では、ある種のセルは、熱暴走（即ち、熱の急上昇）に至る前であっても破裂する傾向があり、そのために支持ワッシャーがつぶれ、終端ディスクの主な放出口を塞ぐ（さらに、以下の図２の説明を参照のこと）ことが明らかになっている。

正常な状態の下では、バルブ「破裂ディスク」が開き、ガスは開口部を通って流れ、終端オリフィスを通ってセル外に排出される一方で、異常な状態の下では、ガスケットが膨張して終端部に対してつぶれて放出オリフィスを塞ぎ、その結果、セルの破裂を引き起こす。

このような点に鑑み、とりわけ、これまで論じた欠点や不利益な点を改良することに関して、ますます増大する切実な要求が認識されてきている。

本発明の少なくとも一つの目下の好ましい実施態様に従って、セル内の圧力増大をさらに防止する目的で、バッテリー・セルにおける改良されたガス放出を提供することが、本明細書中で広範囲に検討されている。

要約すれば、本発明の一つの態様は、バッテリー動作可能なデバイスと前記バッテリー動作可能なデバイスに電力を供給するバッテリー・セルを備えた装置であって、前記バッテリー・セルは、終端部と、前記バッテリー・セル内の圧力増加に応じてガスを放出するように作動する放出装置を備えており、前記放出装置は、圧力下で屈曲する屈曲可能部材及び前記屈曲可能部材を支持する支持部材を備え、さらに、前記放出装置は、前記終端部に形成され、外部にガスを放出するように働く開口部及び前記支持部材及び前記屈曲可能部材がバッテリー・セル内の圧力増加に応じて前記終端部側へつぶれることを未然に防止する補助手段を備えた装置を提供する。

さらに、本発明の他の実施態様は、終端部と、バッテリー・セル内の圧力増加に応じてガスを放出するように作動する放出装置と備えたバッテリー・セルであって、前記放出装置は、圧力下で屈曲する屈曲可能部材及び前記屈曲可能部材を支持する支持部材を備え、前記放出装置は、さらに、前記終端部に形成され、外部にガスを放出するように働く開口部、及び前記支持部材及び前記屈曲可能部材がバッテリー・セル内の圧力増加に応じて前記終端部側へつぶれることを未然に防止する補助手段を備えたバッテリー・セルを提供する。

本発明によれば、セル内の圧力増大をさらに防止する目的で、バッテリー・セルにおける改良されたガス放出を提供することができ、セル内の熱又はガスのより大きな増加に対し、より迅速に対応し、それにより、熱又はガスを有効かつ効果的に放出することができる上、セルの公称設計圧力を遥かに超えるようなセル内での圧力増加に対応することを可能にし、これにより従来のセルに関する場合に比較して非常に大きな安全性をもたらすことができる。

コンピューター・システムを図式的に示したものである。 従来のバッテリー・セルの異なる動作段階での切断面の立面図を示す。 スペーサーの斜視図（a）及びそのスペーサー用いたバッテリー・セルの切断面の立面図（b）を示す。 終端部で目詰まりを防止するためのエッジを含むバッテリー・セルの切断面の立面図を示す。 それぞれ改良された分割ライン付き破裂ディスク採用のバッテリー・セルの断面の立面図（a,c）及び破裂ディスクのみを分離した平面図（b,d）を示す。 終端部で大きく開口したバッテリー・セルの切断面の立面図（a）及び終端部のみを分離した平面図（b）を示す。 複合破裂ディスク採用のバッテリー・セルの切断面の立面図（a,c）及び同様にその一部分のディスク自体を分離した平面図（b,d）を示す。

（好ましい実施例の詳細な説明）
本発明をより理解するために、本発明の他の及びさらなる特徴と利点とともに、添付図面と併せて以下の説明が記述され、本発明の範囲が添付した特許請求の範囲において示されるであろう。

本明細書中において概略的に記載され、また図によって説明されるように、本発明の構成要素をさまざまな異なる形態において変更し、設計することが可能であることは、容易に理解することができるであろう。

このようにして、以下の本発明の装置、システム及び方法の実施例についてのより詳細な説明は、図１から７までに示されるように、本発明の範囲を限定しようとするものではなく、特許請求の範囲に記載されているように、単に本発明の代表的な実施例を示しているにすぎない。

この明細書中で「一つの実施例」又は「実施例（又は同様のもの）」への言及は、その実施例に関連して記載された特有の特徴、構造又は特性が、本発明の少なくとも一つの実施例に包含されていることを意味する。

このようにして、本明細書中の各所で「一つの実施例において」又は「実施例において」の語句の登場は、決して同じ実施例に全て言及しているわけではない。

さらに、記載された特徴、構造又は特性は、何等かの適当な方法で、一つ又はそれ以上の実施例に組み込むことができる。以下の説明において、例えば、プログラミング、ソフトウェア・モジュール、ユーザー選択、ネットワーク取引、データベース・クエリー（検索要求）、データベース構造、ハードウェア・モジュール、ハードウェア回路、ハードウェア・チップの例等の多数の具体的な詳細が、本発明の実施例を十分に理解するために提供される。

しかしながら、当業者であれば、一つ又はそれ以上の具体的な詳細がなくとも、即ち、他の方法、部材や材料を用いて本発明を実施することができることを認めるであろう。他の例では、本発明の態様を不明瞭にすることから回避するために、周知の構造、材料又は作用は示されず、又は詳細には記載されていない。

本発明の実施例として説明されているものは、全体を通じて同種の部分は同種の数字又は表示で示されている図面を参照することにより、最もよく理解されるであろう。

以下の説明は、ほんの一例を意図しており、また、本明細書中で特許請求の範囲に記載された発明と合致している特に選択されたデバイス、システム及びプロセスの実施例について説明している。

ここで図１を参照すると、コンピューター・システム１２の実施態様のブロック・ダイヤグラムが図示されている。

図１に図示された実施態様は、米国ノースカロライナ州モリスビルのレノボ（Renovo）社により販売されたパーソナル・コンピューターのシンクパッド（ThinkPad：登録商標）シリーズの一つ等のノート型コンピューター・システムであるが、下記の記載から明らかにされるように、本発明は、どのようなデータ処理システムに対しても適用することができる。

ノート型コンピューターは、本明細書中では「ノートブック」、「ラップトップ」、「ラップトップ・コンピューター」又は「モバイル・コンピューター（携帯端末機）」と称されており、これらの用語は、基本的に相互に交換できるものとして理解されるべきである。

図１のシステム１２は、本発明の実施例に従って使用することができる非常に広い各種のシステムの間に共通している、単に説明のための、また非限定的な一つの例を示している。

図１に示すように、コンピューター・システム１２は、プロセッサー・バス４４でリード・オンリ・メモリ（ROM）４０及びシステム・メモリ４６と接続されている少なくとも一つのシステム・プロセッサー４２を含んでいる。

AMDコーポレーションにより製造された一連のAMD（商標）プロセッサーの一つ又はインテルコーポレーションにより製造されたプロセッサーを備えたシステム・プロセッサー４２は、ROM４０に記憶されたブートコード（起動コード）４１を電源「オン」で立ち上げ、その後、オペレーティング・システムとシステム・メモリ４６内に記憶されたアプリケーション・ソフトの制御下でデータを処理する。

システム・プロセッサー４２は、プロセッサー・バス４４とホストブリッジ４８を経由して、PCIローカルバス５０に接続されている。PCIローカルバス５０は、アダプターとブリッジを含む多数のデバイスのアタッチメントを支持する。

これらのデバイスに混じってLANにコンピューター・システム１２をインターフェースで接続するネットワーク・アダプタ６６、ディスプレイ６９にコンピューター・システム１２をインターフェースで接続するグラフィックス・アダプタ６８がある。

PCIローカルバス５０上の情報の伝達は、メモリ・バス５４を経由して、不揮発性ランダム・アクセス・メモリ（NVRAM）５６に順次接続されているローカルPCIコントローラー５２により制御される。ローカルPCIコントローラー５２は、第２のホストブリッジ６０を経由して、さらなるバスやデバイスに接続することができる。

コンピューター・システム１２は、さらに、業界標準アーキテクチャ（ISA）ブリッジ６４によりPCIローカルバス５０に接続されているISAバス６２を含む。

ISAバス６２に接続されるのは、コンピューター・システム１２とキーボードやマウス等の付属周辺機器の間の通信を制御するI／Oコントローラー７０である。

さらに、I／Oコントローラー７０は、シリアルポートやパラレルポートを経由してコンピューター・システム１２により外部コミュニケーション
をサポートする。

ディスク・コントローラ７２は、ディスク・ドライブ２００と相互に通信している。勿論、このシステム１２は、別のチップセットや別のバス構造だけでなく、上述の部品に対し類似の又は類似機能を有するときには、その他の適当な代替部品を用いることができる。

通常、システム１２、実質的に適当な何等かのコンピューター・システム、携帯電話又はその他のモバイル機器は、良く知られているように、バッテリー・セルを含むバッテリー・パックを採用している。

従来のセルの試験においては、ガスケットが膨張して終端部で主要なオリフィスを塞ぐような放出メカニズムの機能不全によって、しばしばセルの破裂が、起きることを示している。再度、図２を参照されたい。

ここで、本開示は、少なくとも一つの本発明の目下の好ましい実施例に従って解決手段に目を向けている。そこでは、セル内の熱又はガスのより大きな増加に対し、より迅速に対応し、それにより、熱又はガスを有効かつ効果的に放出するように構成されている。

特に、そのような解決手段によって、セルがセルの公称設計圧力を遥かに超えるようなセル内での圧力増加に対応することを可能にし、これにより従来のセルに関する場合に比較して非常に大きな安全性をもたらす。

解決手段は、図３〜７に図示されており、例示を目的として提供されている。勿論、図３〜７で示された解決手段により産み出された基本原理から逸脱することなく、本発明に従って非常に広い各種の類似解決手段を実現することができることは、理解されるであろう。

図３〜７に共通して、図２に示す部材に対して同種の又は類似の部材を示す引用数字は、１００の倍数だけ増加している。

図３は、スペーサーの斜視図（a）、及びそのようなスペーサーを採用したバッテリーの断面の立面図（b）を示している。

図のように、スペーサー３１２は、望ましくは、その円周領域に亘って分布するいくつかのオリフィス又は穴を備えたリングにより構成される。

このスペーサー・リング３１２は、図のように、ワッシャー３０８と正極３０４の間に配置されており、それにより破裂ディスク３１０が適切に（例えば、図２（b）と同様に）作動する（ポップアップ）ように一定のギャップ、即ち、クリアランスを与え、同時に、ワッシャー３０８が正極側へつぶれることを防止する「ステント」、即ち、障害物としての機能を同様に果たし、このようにして、上記に論じられたオリフィス３０６の目詰まり（例えば、図２（c）と同様の）が防止される。

図４は、終端部での目詰まりを防止するために、エッジ又はリップ４１４を有するバッテリー・セルの断面の立面図を示す。

これは、上述のように、オリフィス４０６の下方に（言い換えれば、セル４０２の縦軸と平行な方向の下方に）軸方向に配設され、このようにして、セル４０２の縦軸上に中心がある想像上の円の周囲に分布する間欠的なフランジにより構成されるか、又はこの同一の想像上の円の周囲に分布する連続的なリップである。

基本的に、エッジ／フランジ／リップの効果は、図３からスペーサー３１２の効果と類似しているであろう。破裂ディスク４１０が、動作するために、その内部に確実なスペース又はクリアランスが与えられているので、ワッシャー４０８が上方へつぶれることを防止し又は抑制する。

図５は、それぞれ改良された分割ラインを有する破裂ディスク採用のバッテリー・セルの断面の立面図（a,c）及び破裂ディスクそれ自体を分離した平面図（b,d）を示している。

このように、図５（b）は、図5（a）におけるセル５０２と連結して用いられる破裂ディスク５１０aを分離して示しており、一方、図５（d）は、図5（c）におけるセル５０２と連結して用いられる破裂ディスク５１０bを分離して示している。

基本的に、図５（a）／（b）の改良と図５（c）／（d）の改良の間の主な相違点は、図のように、ディスク５１０aの直径がディスク５１０bよりも小さい点にある（破裂ディスクの直径が異なることは、本発明の実施例に従って、いずれの破裂ディスク又はワッシャーも、従来の方法の場合よりもつぶれる可能性が著しく小さいので、破裂ディスクの直径（例えば、５１０のa／b）のこれ以上の相違は、この場合でなくとも、これから想像することができることを示すための手助けとなる。

言い換えれば、より大きな直径の破裂ディスクは、ワッシャー及び／又は破裂ディスクの破壊と同時に放出オリフィスの目詰まりにつながる可能性がより高いのであるから、このことだけで、従来の方法において、より小さな直径の破裂ディスクを使用することは当然の理由となる。それに対して、本発明の実施例に従って、当然のことながら、破裂ディスク又はワッシャーで始まる破壊の可能性が著しく減少することは、これまで想像もできなかった大きな直径の破裂ディスクを使用することの制限から本質的に解放する。）
他方、図のように、ディスク５１０a／bの一番の目玉は、それぞれ、付け加えられた分割ライン５１４a／bを含むことにある。ここで、分割ライン５１４a／b（例えば、ディスク５１０a／bに細い溝やエッチングにより施される）は、その「星型」パターンの４つの頂点が、それぞれディスク５１０a／bの最大半径寸法位置にあり、ディスク５１０a／bの周囲で相互に９０度だけずれたパターンにより形成されている。

図のように、それぞれのディスク５１０a／bの中心に向かって開いている脚が、この頂点からそれぞれ伸びており、各ディスク５１０a／bの中央部で交わっている。このようにして、分割ライン５１４a／bは、セル５０２a／b内の圧力増加に応じて各ディスク５１０a／bが屈曲すること（へこむこと）を、より調節し管理し易くすることを促進する。

従って、急激な圧力増加が起こる前に「クリーンに」屈曲させることにより、図２（c）に示す挙動と類似の望ましくないワッシャー５０８a／bのつぶれを回避することができる。

勿論、図示された「星型」パターンよりむしろ他のパターンを分割ラインにより形成することもできるが、図５に示されたパターンに概して類似する「星型」パターンは、特に、「クリーンに」屈曲させることに十分に適しており、このように、他の分割パターンの場合よりも、破裂ディスク上の圧力分布を均一にする。

図６は、終端部６０４に大きな開口構造を有するバッテリー・セル６０２の断面の立面図（a）及び終端部６０４自体を分離した平面図（b）を示している。

ここで、増大した放出能力は、破裂ディスク６１０によるよりもむしろ終端部６０４の領域で得られる。

特に、望ましくは、終端部６０４は、その中心部６０４aが、依然として機器にバッテリー電力を供給するのに十分であり、そこから伸びており終端部６０４の外輪６２０でそれら自体が終結している複数の脚６１８を有するように構成される。

同様に、脚６１８及びリング６２０は、機器にバッテリー電力を供給するのに十分であるように構成される。

従って、スペース６１６は、終端部６０４より下方の軸方向の領域からの増大した放出を可能にするために、脚６１８の間に残存する。このようにして、これは、セル６０２内の圧力増加に応じて熱／ガス／圧力のより扱い易く調節し易い放出を促進するための手助けをする。その結果、図２（c）に示された挙動と類似のワッシャー６０８がつぶれることの危険が大幅に減少する。

勿論、基本的には、終端部６０４の構造的完全性を損なわず、かつ、バッテリー電力が、中心部６０４aへ及び中心部を通じて依然として十分に供給される限りは、どのような加工可能な数の脚６１８を採用することもできる。

図７は、本発明の異なる実施例に従う複合破裂ディスク７１８を採用したバッテリー・セル７０２の断面の立面図（a,c）及びディスク７１８自体の一部分７１８aを同様に分離した平面図（b,d）を示している。

図７（a）／（b）を参照すると、望ましくは、従来知られ、同様にこれまで記載されたワッシャーと破裂ディスクの組合せに代えて、複合破裂ディスク７１８が採用され、このディスクは、２つの部材、即ち、ベース部材７１８bの上に位置する（例えば、接着されている）上側部材７１８aを含んでいる。

上側部材７１８aは、望ましくは、上側部材７１８aの外周エッジの半径方向内側に配置されたセグメント部材７１８cを含んでいる。

セグメント部材７１８cは、望ましくは、中心部材７１８eで結合する分割セグメント（切込みセグメント：点線で示される）により定められる。

上側部材７１８aは、望ましくは、少なくとも中心部材７１８eでベース部材７１８bに接合（例えば、接着された）されている。

ここでは、８個のセグメントが、８角形の形で中心部材７１８eで結合することが示されているが、ここで記載される挙動を実現するために、基本的にセグメントの適した数はいくつでも、また基本的に中心部材７１８eの適した形は、どのようなものでも採用することができる。

基本的に、ベース部材７１８bは、ミシン目や目打ちを含む固体ディスクとして構成することができる。

このようにして、ミシン目は、ガス圧力を上側部材７１８a側へ伝達する働きをするであろう。ベース部材７１８b及び上側部材７１８aの中心部材７１８eは、結果的にガスがそのように圧力を伝達するときにも基本的に動かないけれども、分割部材７１８cのセグメント７１８dは、以下に記載されている方法において自由に動くことができることは当然である。

できれば、ここで図７（c）／（d）への言及を含めて、セグメント部材７１８cの個々のセグメント７１８dは、望ましくは、複合破裂ディスク７１８の下方で圧力の十分な増加に応じて上方へ開くことができる。

このようにして、１以上のセグメント７１８dは、セグメントの下方の圧力の増加がセグメントを屈曲させるのに十分であるときは、基本的にいつでも屈曲し、そして上方へ開くことができる。

このように、複合破裂ディスク７１８全体としては、セル７０２内の一定の圧力増加に対応するために十分又は必要な程度でその部材のみを屈曲させる利点を有し、そのような時に必ずしも全体として屈曲するわけではないことを意味する。

同時に、この部分的屈曲の効果は、セル７０２内の各種のレベルの圧力増加において、少なくとも、緩やかな放出が主ずることを可能にし、またそのような放出が生ずるであろう。このようにして、圧力除去装置を備えることは、終端部７０４側へ（図２（ｃ）の挙動に類似した）の複合ディスク７１８のより大規模なつぶれを防止するのに十分であろう。

さらに、図のように、終端部７０４から破裂ディスク７１８の方へ伸びるエッジ状部材７２０を随意に備えることができる。このエッジ状状部材７２０は、図のように終端部７０４から内側に伸びる完周フランジ又はそのように伸びる複数のフランジ部材により実現することができる。

いずれにしても、このエッジ状部材７２０は、望ましくは図のように、鋭い伸張部を含み、この伸張部は、圧力増加により複合ディスク７１８をエッジ状部材７２０側へ押し付けるときに、１以上の切り込み線（分割ライン）に沿って「パンチング」するために形成されている。

このようにして、前に述べたように、これは、セグメント部材が上方へ開くことができるように、セグメント部材７１８dを切り離すのに役立つ。

当然のことながら、本明細書中で記載され及び広範に意図されるように、バッテリー・セルは、コンピューター、携帯電話、その他の携帯機器（携帯情報端末、即ち、PDA等の）、自動車及び動力工具（バッテリー式の動力ドリル、鋸、芝刈り機及び草刈り機等の）を含む非常に広いさまざまないずれの動作環境においても採用することができる。

このように、図１は、本発明の実施例に従って、バッテリ−・セルの可能な動作環境のためのコンピューター・システムを示しているが、勿論、当然のことながら、これは、単に説明のための及び非限定的な例の目的で示されている。

バッテリ−・セルそれ自体は、負荷デバイス又はバッテリーを動力源として構成される他のアイテムに電力を供給するために作動する。

コンピューターについて言えば、バッテリ−・セルは、主記憶装置を含む各種の部品に電力を供給する働きをし、一方、自動車について言えば、バッテリ−・セルは、自動車の運動を推進する電気モーターに電力を供給する働きをする。

本明細書中で特に明記しない限り、本明細書中で言及され、及び引用された全ての特許、特許出願、特許公報及び他の公表（インターネットを用いた公表を含む）は、本明細書中で言及することにより、あたかも本明細書中にそのまま記載されているかのように、完全に包含されているものと看做されるべきである。

本発明の実施態様は、添付図面を参照して本明細書中で記載されてきたが、本発明が、これらの明確な実施例に限定されず、また、本発明の範囲及び精神を逸脱しない限り、当業者によりさまざまな他の変更や修正の影響を受けることは理解されるべきである。

従って、本発明の実施例は、説明のためであって限定されるものと看做されるべきでなく、本発明は、本明細書中で記載された詳細に限定されず、添付の請求項の範囲及び同等の範囲内で修正可能である。
これと共に提出された要約書は、添付の特許請求の範囲を限定しているものと解釈されるべきでない。

本発明に係るバッテリー・セルは、コンピューター、携帯電話、その他の携帯機器（携帯情報端末、即ち、PDA等の）、自動車及び動力工具（バッテリー式の動力ドリル、鋸、芝刈り機及び草刈り機等の）を含む非常に広いさまざまないずれの動作環境においても採用することができる。

１２ コンピューター・システム
４０ リード・オンリ・メモリ（ROM）
４１ ブートコード（起動コード）
４２ システム・プロセッサー
４４ プロセッサー・バス
４６ システム・メモリ
４８ ホストブリッジ
５０ PCIローカルバス
５２ ローカルPCIコントローラー
５４ メモリ・バス
５６ 不揮発性ランダム・アクセス・メモリ（NVRAM）
６０ 第２のホストブリッジ
６２ ISAバス
６４ 業界標準アーキテクチャ（ISA）ブリッジ
６６ ネットワーク・アダプタ
６８ グラフィックス・アダプタ
６９ ディスプレイ
７０ I／Oコントローラー
７２ ディスク・コントローラ
２００ ディスク・ドライブ
２０２ セル
２０４ 終端部（正極）
２０６ オリフィス
２０８ ワッシャー（又は環状部材）
２１０ 破裂ディスク
３０４ 正極
３０６ オリフィス
３０８ ワッシャー
３１０ 破裂ディスク
３１２ スペーサー（リング）
４０２ セル
４０６ オリフィス
４０８ ワッシャー
４１０ 破裂ディスク
４１４ エッジ又はリップ
５０２ セル
５０８ａ、５０８ｂ ワッシャー
５１０ａ、５１０ｂ 破裂ディスク
５１４ａ、５１４ｂ 分割ライン
６０２ バッテリー・セル
６０４ 終端部
６０４ａ 中心部
６０８ ワッシャー
６１０ 破裂ディスク
６１６ スペース
６１８ 脚
６２０ 終端部の外輪（リング）
７０２ バッテリー・セル
７０４ 終端部
７１８ 複合破裂ディスク
７１８ａ 破裂ディスクの一部分
７１８ａ 上側部材
７１８ｂ ベース部材
７１８ｃ セグメント部材
７１８ｄ セグメント
７１８ｅ 中心部材
７２０ エッジ状部材

Claims (38)

1. バッテリー動作可能なデバイスと前記バッテリー動作可能なデバイスに電力を供給するバッテリー・セルを備えた装置であって、前記バッテリー・セルは、終端部と、前記バッテリー・セル内の圧力増加に応じてガスを放出するように作動する放出装置を備えており、前記放出装置は、圧力下で屈曲する屈曲可能部材及び前記屈曲可能部材を支持する支持部材を備え、さらに、前記放出装置は、前記終端部に形成され、外部にガスを放出するように働く開口部及び前記支持部材及び前記屈曲可能部材がバッテリー・セル内の圧力増加に応じて前記終端部側へつぶれることを未然に防止する補助手段を備えた装置。
2. 前記終端部が、終端中心部、終端外周部及び前記終端中心部と前記終端外周部との間の導電接続部を備えており、前記開口部が、前記終端中心部、終端外周部及び導電接続部を除いたスペースとして規定され、かつ、前記終端中心部、前記終端外周部及び前記導電接続部が構造的に十分に一体である場合と同様に、前記終端中心部へ十分なバッテリー電力の導電性を与える物理的に縮小した面積によって前記終端中心部、終端外周部及び導電接続部が形成されていることにより、前記補助手段が、増大した範囲の前記開口部を備えている請求項１記載の装置。
3. 前記導電接続部が、前記終端中心部と前記終端外周部とを相互に接続する複数の導電性伸長部を備えるとともに、前記開口部が、複数の開口を備えている請求項２記載の装置。
4. 前記放出装置が、さらに、前記終端部及び前記屈曲可能部材の間の空間を確保するように働く離間装置を備えている請求項１乃至３いずれか１項記載の装置。
5. 前記離間装置が、前記終端部と前記支持部材との間に挿入されたスペーサーからなる請求項４記載の装置。
6. 前記スペーサーが、スペーサー・リングからなる請求項５記載の装置。
7. 前記スペーサー・リングが、リング状周壁と前記リング状周壁に配設された複数の放出オリフィスを備えている請求項６記載の装置。
8. 前記離間装置が、前記終端部から前記支持部材へ向かって伸びるフランジ部材を備えるとともに、前記フランジ部材が、前記バッテリー・セル内の圧力増加に応じた前記支持部材の動きを阻止するように作用する請求項４記載の装置。
9. 前記屈曲可能部材が、前記支持部材に対して前記屈曲可能部材の屈曲を助ける切込み線を備え、前記切込み線が、主切込み線及び補助的な切込み線からなり、前記補助手段が、前記補助的な切込み線からなる請求項１乃至８いずれか１項記載の装置。
10. 前記補助的な切込み線が、前記屈曲可能部材の周辺領域内に形成され、前記屈曲可能部材の周辺領域の複数の点を相互に接続する切込み線からなる請求項９記載の装置。
11. 前記屈曲可能部材が、屈曲可能ディスクからなる請求項１乃至１０いずれか１項記載の装置。
12. 前記支持部材が、前記屈曲可能部材を囲むワッシャーからなり、前記主切込み線が、前記ワッシャーを前記屈曲可能ディスクと区分する円形の切り込みからなる請求項９乃至１１いずれか１項記載の装置。
13. 前記屈曲可能部材が、複数の屈曲可能セグメントからなる請求項１乃至３いずれか１項記載の装置。
14. 前記屈曲可能部材は、さらに、屈曲可能セグメントを相互に区分する切込み線を備えた請求項１３記載の装置。
15. 前記屈曲可能セグメントが、結合して中心領域を取り囲んでいる請求項１３又は１４記載の装置。
16. 前記切込み線は、前記それぞれの屈曲可能セグメントが前記中心領域に隣接する回転軸の周りに旋回するように形成されている請求項１５記載の装置。
17. 前記屈曲可能部材が、支持層及び前記支持層に隣接して配設された切込み層を備え、前記切込み層が前記複数の屈曲可能セグメントからなる請求項１３記載の装置。
18. さらに、前記終端部から前記屈曲可能部材へ向かって延びるエッジ状部材と、前記屈曲可能セグメントを前記屈曲可能部材の周囲部分から区分する切込み線を備え、前記エッジ状部材が、前記バッテリー・セル内の圧力増加に応じて前記屈曲可能部材の前記周囲部分から前記屈曲可能部材の分離を助けるように作用する請求項１３乃至１７いずれか１項記載の装置。
19. 前記バッテリー動作可能なデバイスが、物理的コンピュータ・デバイスを備え、前記物理的コンピュータ・デバイスが、主メモリと前記主メモリに電力を供給するように作動する前記バッテリー・セルを含む請求項１乃至１８いずれか１項記載の装置。
20. 前記装置が、自動車であり、前記バッテリー動作可能なデバイスが、前記自動車の運動を推進する電気モーターを備え、前記バッテリー・セルが前記電気モーターへ経電力を供給する請求項１乃至１９いずれか記載の装置。
21. 終端部と、バッテリー・セル内の圧力増加に応じてガスを放出するように作動する放出装置と備えたバッテリー・セルであって、前記放出装置は、圧力下で屈曲する屈曲可能部材及び前記屈曲可能部材を支持する支持部材を備え、前記放出装置は、さらに、前記終端部に形成され、外部にガスを放出するように働く開口部、及び前記支持部材及び前記屈曲可能部材がバッテリー・セル内の圧力増加に応じて前記終端部側へつぶれることを未然に防止する補助手段を備えたバッテリー・セル。
22. 前記終端部が、終端中心部、終端外周部及び前記終端中心部と前記終端外周部との間の導電接続部を備えており、前記開口部が、前記終端中心部、終端外周部及び導電接続部を除いたスペースとして規定され、かつ、前記終端中心部、前記終端外周部及び前記導電接続部が構造的に十分に一体である場合と同様に、前記終端中心部へ十分なバッテリー電力の導電性を与える物理的に縮小した面積によって前記終端中心部、終端外周部及び導電接続部が形成されていることにより、前記補助手段が、増大した範囲の前記開口部を備えている請求項２１記載のバッテリー・セル。
23. 前記導電接続部が、前記終端中心部と前記終端外周部とを相互に接続する複数の導電性伸長部を備えるとともに、前記開口部が、複数の開口を備えている請求項２２記載のバッテリー・セル。
24. 前記放出装置が、さらに、前記終端部及び前記屈曲可能部材の間の空間を確保するように働く離間装置を備えている請求項２１乃至２３いずれか１項記載のバッテリー・セル。
25. 前記離間装置が、前記終端部と前記支持部材との間に挿入されたスペーサーを備えている請求項２４記載のバッテリー・セル。
26. 前記スペーサーが、スペーサー・リングからなる請求項２５記載のバッテリー・セル。
27. 前記スペーサー・リングが、リング状周壁と前記リング状周壁に配設された複数の放出オリフィスを備えている請求項２６記載のバッテリー・セル。
28. 前記離間装置が、前記終端部から前記支持部材へ伸びるフランジ部材を備えるとともに、前記フランジ部材が、前記バッテリー・セル内の圧力増加に応じた前記支持部材の動きを阻止するように作用する請求項２４記載のバッテリー・セル。
29. 前記屈曲可能部材が、前記支持部材に対して前記屈曲可能部材の屈曲を助ける切込み線を備え、前記切込み線が、主切込み線及び補助的な切込み線からなり、前記補助手段が、前記補助的な切込み線からなる請求項２１乃至２８いずれか１項記載のバッテリー・セル。
30. 前記補助的な切込み線が、前記屈曲可能部材の周辺領域内に形成され、前記屈曲可能部材の周辺領域の複数の点を相互に接続する切込み線からなる請求項２９記載のバッテリー・セル。
31. 前記屈曲可能部材が、屈曲可能ディスクからなる請求項２１乃至３０いずれか１項記載のバッテリー・セル。
32. 前記支持部材が、前記屈曲可能部材を囲むワッシャーからなり、前記主切込み線が、前記ワッシャーを前記屈曲可能ディスクと区分する円形の切り込みからなる請求項２９乃至３１いずれか１項記載のバッテリー・セル。
33. 前記屈曲可能部材が、複数の屈曲可能セグメントからなる請求項２１乃至２３いずれか１項記載のバッテリー・セル。
34. 前記屈曲可能部材は、さらに、屈曲可能セグメントを相互に区分する切込み線を備えた請求項３３記載のバッテリー・セル。
35. 前記屈曲可能セグメントが、結合して中心領域を取り囲んでいる請求項３３又は３４記載のバッテリー・セル。
36. 前記切込み線は、前記それぞれの屈曲可能セグメントが前記中心領域に隣接する回転軸の周りに旋回するように形成されている請求項３５記載のバッテリー・セル。
37. 前記屈曲可能部材が、支持層及び前記支持層に隣接して配設された切込み層
    を備え、前記切込み層が前記複数の屈曲可能セグメントからなる請求項３３記載のバッテリー・セル。
38. さらに、前記終端部から前記屈曲可能部材へ向かって延びるエッジ状部材と、前記屈曲可能セグメントを前記屈曲可能部材の周囲部分から区分する切込み線を備え、前記エッジ状部材が、前記バッテリー・セル内の圧力増加に応じて前記屈曲可能部材の前記周囲部分から前記屈曲可能部材の分離を助けるように作用する請求項３３記載のバッテリー・セル。

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