KR20090028553A - 배터리용 전류 차단 장치 - Google Patents

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KR20090028553A
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마르츠이노브스키 아테메비치
체르노프 보리스 콘스탄티노비치
코렌얀 로스리슬라프 그리고리비치
니콜라이 슈콜닉
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에버레디 배터리 컴퍼니, 인크.
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Abstract

본 발명은 압력 경감 배출구가 있는 밀봉판을 갖는 적어도 하나의 전기화학적 전지를 수용하는 배터리에 관한 것으로서, 상기 밀봉판은 정상적인 상태 하에서 전극들 중 하나와 대응하는 단자 사이의 전기 회로의 일부이지만, 밀봉판의 온도가 예정된 수준으로 상승할 때에 전지 배기 없이 회로를 단절하도록 형태를 변형시킬 수 있고, 이후에 밀봉판의 온도가 정상적인 수준으로 복귀된 경우에 단절된 회로를 복구시키도록 원래의 형태로 회복될 수 있다.

Description

배터리용 전류 차단 장치{CURRENT INTERRUPT DEVICE FOR BATTERIES}
본 발명은 온도 증가에 반응하여 전지 내의 전기 회로를 단절시킴으로써, 전류의 유동을 중지시키고 원치않는 수준으로 전지 내의 압력이 증가하는 것을 방지하는 전기화학적 배터리 장치에 관한 것이다.
배터리는 전자 장치를 작동시키는 전기 에너지를 발생시키도록 사용된다. 배터리가 오용되거나 또는 남용되는 상태에 있는 경우에, 배터리가 생성할 수 있는 에너지는 잠재적으로 위험한 상태를 유발할 수 있다. 예컨대, 고온에 대한 노출은 높은 내압을 유발할 수 있고, 내압이 너무 커지게 되면 배터리 하우징이 강제로 개방되어 하우징 및 내부 부품들이 강제적으로 사출될 수 있다. 비교적 낮은 용융점을 갖는 금속을 포함하는 배터리, 예컨대 리튬 배터리는 또한 그 금속을 용융시키기에 충분히 높은 온도로 가열될 수 있어, 내부 단락 및 처리할 수 없는 발열 반응을 일으킬 수 있다. 비정상적이거나 남용되는 전기 상태에 대한 노출은 또한 다량의 열을 발생시킬 수 있다.
배터리 용기의 파괴와 배터리 밀봉 부품들의 강제적인 사출을 방지하기 위하여, 배터리는 개방되어 내압을 낮은 수준으로 경감시키는 압력 경감 메카니즘, 즉 배출구를 구비하는 경우가 많다. 그러나, 이러한 압력 경감 배출구가 잠재적으로 위험한 유체(예컨대, 부식성 전해질)의 방출을 반드시 방지하거나 전지 내에서 연속적인 열의 발생을 반드시 방지하는 것은 아니다. 전지 용기 내에 압력 경감 배출구를 구비하는 배터리의 일례가 미국 특허 공보 제2004/0157115 A1호와, 미국 특허 제6,348,281호, 제6,346,342호 및 제4,803,136호에 기술되어 있고, 이들 모두는 본 명세서에 참조로서 합체된다.
압력 배출구의 불필요한 개방을 방지하기 위하여, 몇몇 배터리, 특히 높은 에너지의 배터리(예컨대, 니켈/카드뮴 배터리 등의 재충전형 알칼리 배터리, 다양한 양극 활물질을 갖는 일차 및 재충전형 리튬 배터리, 및 재충전형 리튬 이온 배터리)에 퓨즈가 통합되었다. 그러나, 퓨즈는 전기 회로를 영구적으로 단절시킴으로써, 일단 남용 상태가 제거되면 배터리가 손상을 받지 않았더라도 배터리를 사용할 수 없게 한다. 퓨즈가 전지 내에 통합된 배터리의 예가 또한 미국 특허 제4,879,187호 및 제4,188,460호에 기술되어 있고, 이들 특허는 본 명세서에 참조로서 합체된다.
퓨즈의 대안으로서, 다른 타입의 전류 차단 장치가 사용되었다. 그러한 전류 차단 장치 중 몇몇은 내압에 반응하고 몇몇은 열에 반응한다. 열 반응식 전류 차단 장치는 온도가 예정된 값을 초과한 경우에 형상이 변형되는 형상 기억 합금 부품이나 바이메탈 부품을 사용하게 할 수 있고, 또한 몇몇은 전류가 원하는 최대값을 초과하면 추가 열을 발생시키도록 다이오드, 예컨대 제너, 쇼트키 또는 전력 정류 다이오드를 통합한다. 몇몇의 전류 차단 장치는 전기 회로를 영구적으로 단절시키는 반면에, 몇몇은 가역적일 수 있다. 그러한 전류 차단 장치를 구비한 배 터리의 예가 미국 특허 제6,037,071호, 제5,998,051호, 제5,766,793호, 제5,766,790호 및 제5,747,187호에 기술되어 있고, 이들 특허는 본 명세서에 참조로서 합체된다. 추가의 예가 또한 일본 공개 특허 제05-205,727호에 기술되어 있다. 이들 참조 문헌에 기술된 배터리에는 하나 이상의 단점이 있다. 이들 배터리는 추가의 부품을 필요로 할 수 있어, 배터리에 비용을 추가시키고, 제조 공정을 복잡하게 하며, 흔히 내부 저항을 증가시킴으로써, 특히 심한 방전 상태 하에서 배터리 성능(예컨대, 저저항, 고전류 및 고전력)에 악영향을 미칠 수 있다. 몇몇의 배터리는 압력 경감 배출구를 포함하지 않아 별개의 배출구가 필요하다. 몇몇의 경우에, 전류 차단 장치의 작동은 압력 경감 배출구의 작동과 일치하여, 내부 회로의 단절이 잠재적으로 해로운 유체의 배출을 방지하는 역할을 하지 못한다.
몇몇의 배터리는 퓨즈 또는 가역적 회로 단절 장치 대신에 또는 조합하여, 정온도계수(PTC; positive temperature coefficient) 장치를 사용하였다. PTC 장치에서 전류 유동이 임계값을 초과하거나, 달리 말해서 PTC 장치가 임계 온도를 초과하는 경우에, PTC 장치의 저항이 급격히 증가하여 전류의 유동을 매우 낮은 수준으로 감소시킨다. 이로 인해, 외부 단락, 과충전 및 강제적 방전 등의 전기적 남용에 대한 보호가 제공된다. 그러나, PTC 장치는 양극과 음극 사이의 전기 회로를 완벽하게 단절시키지 못한다. 배터리에 PTC 장치를 추가하는 것은 또한 가역적 회로 차단 장치의 단점과 유사한 단점(비용 증가, 제조의 복잡성 증가 및 내부 저항의 증가)을 갖는다.
압력 경감 배출구와 PTC를 포함하는 종래 기술에 따른 전지의 예는 도 1에 도시된 전지와 같이 비수용성 전해질을 갖는 일차 Li/FeS2 전지이다. 전지(10)는 FR6 타입의 원통형 Li/FeS2 배터리 전지이다. 전지(10)는 바닥이 폐쇄되고 상단부가 개방되는 캔(12) 형태의 용기를 포함하는 하우징을 구비하고, 이 하우징은 내부 전지 커버, 즉 밀봉판(14)과 가스켓(16)에 의해 폐쇄된다. 캔(12)은 가스켓(16) 및 밀봉판(14)을 지지하도록 상단부 근처에 비드 또는 축경 단차부를 갖는다. 가스켓(16)은 캔(12)과 밀봉판(14) 사이에서 압축되어 전지(10) 내에 애노드(18), 캐소드(20) 및 전해질을 밀봉한다. 애노드(18), 캐소드(20) 및 격리판(26)은 전극 조립체로 함께 나선형으로 권취된다. 캐소드(20)는 전극 조립체의 상단부로부터 연장되고 접촉 스프링(24)에 의해 밀봉판(14)의 내표면에 연결되는 금속 전류 컬렉터(22)를 구비한다. 애노드(18)는 금속 도선[36; 또는 탭(도 2)]에 의해 캔(12)의 내표면에 전기적으로 연결된다. 금속 도선(36)은 애노드(18)에 고정되고, 전극 조립체의 바닥으로부터 연장되며, 바닥을 가로질러 전극 조립체의 측면을 따라 상방으로 절곡된다. 도선(36)은 캔(12)의 측벽의 내표면과 압력 접촉하게 된다. 전극 조립체가 권취된 후에, 조립체는 제조 공정에서 공작 기계에 의해 삽입되기 전에 유지될 수 있거나, 재료[예컨대, 격리판 또는 폴리머 필름 외측 덮개(38)]의 외측 단부가, 예컨대 가열 밀봉, 접착 또는 태핑에 의해 눌러 고정될 수 있다. 전극 조립체의 상단 주변부 둘레에는 캐소드 전류 컬렉터(22)가 캔(12)과 접촉하는 것을 방지하는 절연 콘(46)이 배치되고, 캐소드(20)의 바닥 에지와 캔(12)의 바닥 사이의 접촉은 캔(12)의 바닥에 위치한 전기적 절연식 바닥 디스크(44)와 격리판(26)의 내측을 향해 절곡된 연장부에 의해 방지된다. 전지(10)는 캔(12)의 내측을 향해 크림프 가공된 상단 에지에 의해 적소에 유지되고 하나 이상의 배출 구멍(도시 생략)을 갖는 별개의 양극 단자 커버(40)를 갖는다. 캔(12)은 음극 접촉 단자로서 기능한다. 접착 라벨(48) 등의 절연 자켓이 캔(12)의 측벽에 부착될 수 있다. 양극 단자 커버(40)의 주변 플랜지와 밀봉판(14) 사이에는 남용되는 전기 상태 하에서 실질적으로 전류의 유동을 제한하는 정온도계수(PTC) 장치(42)가 배치된다. 전지(10)는 또한 압력 경감 배출구를 포함한다. 전지 밀봉판(14)은 내측을 향해 돌출하는 중앙 배출 통로(28)를 구비하는 구멍을 갖는데, 중앙 배출 통로의 바닥에는 배출 구멍(30)이 있다. 이 배출 구멍은 배출 볼(32)과 박벽의 열가소성 부싱(34)에 의해 밀봉되는데, 상기 부싱은 배출 통로(28)의 수직벽과 배출 볼(32)의 주변 사이에 압착된다. 전지의 내부 압력이 예정된 수준을 초과한 경우에, 배출 볼(32), 또는 이 배출 볼(32)과 부싱(34) 양자가 구멍 밖으로 밀려나 전지(10)로부터 압축 가스를 방출시킨다.
압력 경감 배출구, PTC 장치 및 열 반응식 형상 기억 합금 전류 차단 장치를 각각 구비하는 Li/FeS2 전지들의 예가 미국 특허 제4,975,341호 및 제4,855,195호에 기술되어 있고, 이들 특허는 본 명세서에 참조로서 합체된다. PTC 장치를 포함하는 전지의 단점으로는 PTC의 작동 전에 온도 상승에 따라 전지 내부 저항이 증가하는 것, PTC가 초기에 작동한 다음 재설정("정상" 저항으로 복귀)한 후에 내부 저항이 증가하는 것, 및 가열원을 제거한 후에 PTC의 냉각 및 재설정에 소요되는 초과 시간이 있다.
전술한 관점에서, 본 발명의 목적은 남용되는 상태 하에서도 안전하고, 제조가 용이하며 경제적이고, 내부 전기 회로를 완벽하게 단절시킬 수 있어 과도한 압력 생성과 불필요한 압력 경감 배출구의 개방을 피하는 데에 일조하고, 심한 방전 상태에서도 양호한 전기적 특성을 갖는 배터리를 제공하는 것이다. 또한, 내부 저항이 크게 증가하는 일없이 회로의 단절이 신속하고도 완벽하게 복구될 수 있는 것이 바람직하다.
압력 경감 배출구를 포함하는 밀봉판에 의해 전지가 폐쇄되는 배터리를 제공함으로써 상기 목적이 충족되고 종래 기술의 상기 단점이 극복되는데, 상기 밀봉판은 고온에 노출된 경우에 형태를 변형시킬 수 있음으로써, 압력 경감 배출구가 개방하기 전의 온도에서 전지 내의 전기 회로를 차단한다.
따라서, 본 발명의 한가지 양태는 하나 이상의 전기화학적 전지를 구비하는 전기화학적 배터리로서, 상기 전지는 개구가 있는 용기와, 상기 용기 내에 배치되는 양극, 음극, 격리판 및 전해질과, 상기 용기의 개구를 폐쇄하기 위한 밀봉판과, 대응하는 양극 및 음극과 각각 전기 접촉하는 양극 단자 및 음극 단자를 구비한다. 상기 밀봉판은, 전지의 내표면의 일부이고, 정상적인 상태 하에 폐쇄되어 전지 내의 유체를 밀봉하는 압력 경감 오리피스를 구비하며, 정상적인 상태 하에서 전극들 중 하나와 대응하는 단자 사이의 전기 회로의 일부이고, 밀봉판의 온도가 정상적인 수준으로부터 예정된 제1 온도값을 초과하는 비정상적인 수준으로 증가할 때에, 압력 경감 오리피스가 개방되는 일 없이 전극과 대응하는 단자 사이의 회로를 단절시키도록 정상적인 제1 형태로부터 제2 형태로 변형될 수 있으며, 제1 형태로부터 제2 형태로 변형된 후에, 밀봉판의 온도가 상기 예정된 제1 온도값 이하의 정상적인 수준으로 회복된 경우, 단절된 회로를 복구하도록 제1 형태로 회복될 수 있다.
본 발명의 제2 양태는 하나 이상의 전기화학적 전지를 구비하는 전기화학적 배터리로서, 상기 전지는 개구가 있는 용기와, 상기 용기 내에 배치되는 황화철을 포함하는 양극, 리튬 금속 또는 리튬 합금을 포함하는 음극, 격리판 및 비수용성 전해질과, 상기 용기의 개구를 폐쇄하기 위한 밀봉판과, 대응하는 양극 및 음극과 각각 전기 접촉하는 양극 단자 및 음극 단자를 구비한다. 상기 밀봉판은, 전지의 내표면의 일부이고, 정상적인 상태 하에 폐쇄되어 전지 내의 유체를 밀봉하는 압력 경감 오리피스를 구비하며, 정상적인 상태 하에서 전극들 중 하나와 대응하는 단자 사이의 전기 회로의 일부이고, 밀봉판의 온도가 정상적인 수준으로부터 예정된 제1 온도값을 초과하는 비정상적인 수준으로 증가할 때에, 압력 경감 오리피스가 개방되는 일 없이 전극과 대응하는 단자 사이의 회로를 단절시키도록 정상적인 제1 형태로부터 제2 형태로 변형될 수 있으며, 제1 형태로부터 제2 형태로 변형된 후에, 밀봉판의 온도가 상기 예정된 제1 온도값 이하의 정상적인 수준으로 회복된 경우, 단절된 회로를 복구하도록 제1 형태로 회복될 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 특징, 이점 및 목적은 당업자라면 이하의 명세서, 청구범위 및 첨부 도면을 참조하여 더욱 이해하고 인지할 것이다.
달리 특정하지 않는다면, 이하의 정의 및 방법이 본 명세서에 사용된다.
· 전지 내표면은 전극 및 전해질이 내부에 배치되는 전지 내의 공동을 형성하고 전극 또는 전해질 내에서 비롯되는 유체와 접촉될 수 있는 표면을 의미한다.
· 초기 변형 시간은 실온에서 밀봉판으로 전류를 인가한 때로부터 밀봉판이 형태를 변형하여 전기 회로를 단절하기까지의 시간량을 의미한다.
본 명세서에서 달리 특정하지 않는다면, 기술된 모든 특성 및 범위는 실온(20 내지 25℃)에서 결정된 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 전지의 전체 단면도.
도 2는 정상 상태에서 본 발명에 따른 전지의 상단부의 부분 단면도.
도 3은 비정상 상태에서 도 2에 도시된 전지의 상단부의 부분 단면도.
본 발명의 실시예는 후술되는 바와 같이, 원통형의 일차 Li/FeS2 배터리이다. 이 배터리는 도 1과 유사한 전지 용기와 전극 조립체를 구비하지만, 도 2에 도시된 바와 같이 전지 상단부가 변경되어 있다.
(용기의 측벽 둘레에 라벨 또는 재킷이 없이 도시된) 전지(110)는 가스켓(16)과 변형된 밀봉판(114)에 의해 개방 상단부가 폐쇄되는 캔(12)을 구비한다. 양극 단자 커버(40)의 주변 플랜지는 절연 와셔(150)에 의해 밀봉판(114)의 주변부로부터 분리되어 있어 양극(20)과 양극 단자 커버(40) 사이의 전기 회로는 전류 컬렉터(22), 접촉 스프링(124) 및 밀봉판(114)을 통과하고, 밀봉판(114)과 양극 단자 커버(40) 사이의 전기 접촉은 절연 와셔(150) 내측의 환형 영역에서 반경 방향으로 이루어진다. 전지(110)는 후술하는 바와 같이 양극(20)과 양극 단자 커버(40) 사이에서 유동하는 전류가 예정된 값을 초과하는 경우에 열을 발생시키는 저항 물질(152)을 선택적으로 포함한다. 변형예에 있어서, 양극(20)과 양극 단자 커버(40) 사이의 전기 회로의 일부로서 밀봉판(114)과 양극 단자 커버(40) 사이에 PTC 장치(도시 생략)가 배치될 수 있다. 도 2에 도시하지는 않았지만, 전지(110)는 또한 밀봉판(114)에, 바람직하게는 그 중앙 영역(115)에 압력 경감 배출구를 구비한다. 압력 경감 배출구는 전술한 도 1의 전지(10)와 유사할 수 있지만, 다른 구성, 예컨대 (본 명세서에 참조로서 합체되는 미국 특허 공보 제2005/0244706 A1호에 기술된 바와 같이) 파열 부재에 의해 폐쇄된 중앙 구멍 또는 밀봉판(114)의 중앙 영역(115)에 배출구를 형성하도록 파열되거나 달리 파괴될 수 있는 얇은 영역(예컨대, 동전식 홈)이 바람직하다.
도 2의 전지(110)는 정상 상태로 도시되어 있다. 밀봉판(114)은 예정된 온도 이상의 가열시에 도 3에 도시된 바와 같이 단자 커버(40)와의 전기 접촉을 단절시키도록 변형되는 물질로 제조된다. 예정된 온도는 전지 내부 압력이 압력 경감 배출구를 개방시키게 되는 온도보다 낮게 선택되는 것이 바람직하다. 이 방식에서, 전지가 외부 단락, 비정상적인 충전 또는 강제적인 심한 방전과 같이 전지 내에 내부 가열을 유발할 수 있는 비정상적 또는 남용 전기 상태에 있게 되면, 전기 회로가 단절되어 전지 배출구가 개방되기 전에 열 발생을 중지시킬 수 있다. 밀봉판(114)이 예정된 온도 이하로 냉각된 후에 그 정상 형태(도 2)로 복귀되는 물질로 제조되면, 비정상적 상태가 제거된 경우에 전지의 정상적인 사용을 계속하는 것도 가능할 수 있다.
전지(110)가 또한 PTC를 포함한다면, 밀봉판이 변형하게 되는 예정된 온도는 저항이 크게 증가하기 시작하는 온도보다 큰 것이 바람직하다. PTC를 포함하면 추가적인 전류 제한 특징이 제공된다. 그러나, 본 발명의 변형 가능한 밀봉판(114)이 밀봉판(114)과 단자 커버(40) 사이의 전기 접촉을 완벽하게 단절시킬 수 있기 때문에, PTC를 포함하는 추가적인 복잡성과 비용은 불필요할 수 있다.
밀봉판은 양극과 단자 커버 사이의 전기 연결의 일부이기 때문에, 밀봉판은 전기 도전성이 양호한 물질로 제조된다. 전기 연결을 단절시키기 위하여, 상기 물질은 또한 전지 내측 또는 외측의 다른 열원으로부터의 열에 대한 노출의 결과 또는 밀봉판을 통과하는 비정상적으로 높은 전류 유량으로부터의 과도한 I2R 발열의 결과로서 예정된 최대 온도 이상의 온도일 때에 밀봉판이 변형되게 하는 물질일 것이다. 적절한 물질로는 형상 기억 합금과 바이메탈을 포함한다.
형상 기억 합금은 어떤 온도에서 변형될 수 있지만 가열되거나 냉각될 때에 이전의 형상으로 복귀하는 합금이다. 이 특성은 마르텐사이트 상과 오스테나이트 상 간의 고체 상변태로부터 생긴다. 바람직한 형상 기억 합금은 양방향 형상 기억을 갖는다. 즉, 변태가 가열 및 냉각 시에 가역적이다. 형상 기억 합금의 예로는 니켈-티타늄 합금, 구리-아연-알루미늄 합금 및 구리-알루미늄 니켈 합금을 포함하고, 니켈-티타늄 합금이 바람직하다. 니켈-티타늄 합금 및 다른 형상 기억 합금의 제조자로는 Specialty Metals, Shaped Memory Alloy Division(미국 뉴욕주 뉴 하트포드 소재), Memry Corporation(미국 코네티컷주 베텔 소재) 및 Dynalloy, Inc.(미국 캘리포니아주 메사 소재)가 있다.
바이메탈은 열팽창 계수가 상이한 유사하지 않은 금속들로 이루어진 적어도 2개의 층을 갖는 물질이다. 일례로는 열팽창 계수가 높은 니켈-크롬-철 합금층과 열팽창 계수가 낮은 니켈-철 합금층을 갖는 물질이 있다. 바이메탈 스위치의 제조자로는 Texas Instruments(미국 텍사스주 달라스 소재), Madison Company(미국 코네티컷주 브랜포드 소재) 및 Otter Control Limited(영국 더비쉐어 소재)가 있다. 최대 정상 온도 이상으로 가열시에 변형하고, 또한 적어도 밀봉판 변형 온도 미만에서 전기 저항이 비교적 낮은 밀봉판을 제공하도록 물질을 선택할 수 있다. 선택된 물질은 전해질과 같이 전지 내에 수용된 유체에 대해 노출될 때에 안정적일 것이다. 별법으로서, 밀봉판은 원하는 안정성을 제공하도록 전지 내부 환경에서 안정적인 물질로 피복될 수 있다. 피복재는 임의의 적절한 공정에 의해 부착되어 양극과 양극 단자 커버 사이의 전기 회로에 용납하기 어려울 정도로 높은 저항을 도입하는 일 없이 밀봉판의 내표면을 적절하게 보호하는 임의의 적절한 물질일 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 밀봉판에 선택된 물질로 인해 예정된 최대 온도를 초과한 후에 밀봉판이 신속하게 변형될 수 있다. 필요에 따라, 선택된 물질은 또한 정상 온도로의 냉각 후에 밀봉판이 정상적인 형상으로 복귀하게 할 수 있는 물질일 수 있다.
우수한 전기 특성, 우수한 고전류 특성 및 고전력 방전 특성을 갖는 배터리 를 위해, 밀봉판이 비교적 낮은 저항을 갖는 것이 바람직하다. 밀봉판의 저항은 실온에서 약 0.04 옴 이하가 바람직하고, 약 0.03 옴 이하가 보다 바람직하다. 밀봉판의 저항은 온도 증가에 따라 증가할 수 있다. 저항은 실온보다 변형 온도에서 약 100 퍼센트 이하만큼 높은 것이 바람직하고, 약 60 퍼센트 이하만큼 높은 것이 보다 바람직하다. 밀봉판의 저항은 일정한 전류가 가해질 때에 밀봉판의 전압 강하를 측정함으로써 결정될 수 있다. 예컨대, 밀봉판은 이 밀봉판이 전지 내에서 접촉하게 되는 커버 조립체 부품들을 시뮬레이팅하기 위하여 소정 형상, 치수 및 공간을 갖는 전기 도전성 치구 안에 넣을 수 있다. 일세트의 도선(전류 운반용 및 전압 감지용)을 치구의 상단에 용접하고, 다른 세트를 치구의 바닥에 용접할 수 있다. 밀봉판에 심각한 가열을 야기하지 않는 일정한 전류(예컨대, 0.1 암페어)를 전원을 이용하여 전류 운반용 도선을 통해 인가하고, 전압 감지용 도선에 연결된 멀티미터(multimeter)를 이용하여 전압 강하를 측정한다.
밀봉판은 정상적인 저장 또는 작동 온도가 아니라 전지 배출구를 개방하기에 충분히 높은 전지 내부 압력을 생성하지 않는 온도에서 변형하는 것이 바람직하다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 밀봉판은 70℃ 내지 120℃의 온도에서 전극과 전지 단자 사이의 회로를 단절시키기에 충분하게 변형되는 것이 바람직하다. 밀봉판이 변형하는 최소 온도는 약 80℃가 바람직하고, 약 85℃가 더 바람직하다. 밀봉판은 100℃에 도달할 때까지 변형하는 것이 바람직하다. 밀봉판이 너무 낮은 온도에서 변형하면, 배터리의 사용이 불필요하게 중단되게 된다. 밀봉판이 너무 높은 온도에서 변형되면, 전지 배기나 화재가 일어날 수 있다.
전지의 압력 경감 배출구가 불필요하게 개방하는 것을 피하기 위하여, 밀봉판은 신속하게 변형하는 것이 바람직하다. 초기 변형 시간은 밀봉판이 일정한 전류를 받을 때에 측정될 수 있다. 소비자 교체형 배터리에 사용되는 전지의 경우, 초기 변형 시간(밀봉판이 전극과 전지 단자 사이의 회로를 단절시키기에 충분하게 변형할 때까지 시험 전류의 초기 인가로부터의 시간)은 10 암페어의 일정한 전류로 시험했을 때에 약 1.0 초 이하인 것이 바람직하고, 약 0.75 초 이하인 것이 더 바람직하다. 초기 변형 시간 및 이후의 변형 시간은 전술한 저항 시험 치구를 이용하여 측정될 수 있다. 전원은 직렬로 연결되는 0.1 옴 저항기와 함께 전류 운반용 도선에 연결되고, 수집 속도가 포인트 당 0.1 초 이하로 설정된 데이터 로거(예컨대, AGILENT® 34970A 수집/스위치 유닛)가 0.1 옴 저항기를 가로질러 연결되어 저항기를 가로지르는 전류를 측정한다. 데이터 로거가 스위치 온된 직후에 10 암페어의 일정한 전류가 인가된다. 초기 변형 시간은 저항기를 가로지른 전류가 실질적으로 0으로 강하될 때까지 전류의 초기 인가로부터 시간의 기간이다. 재설정 시간(밀봉판이 냉각되어 그 정상 형태로 복귀하여 회로를 복구하는 시간)과 이후의 변형 시간이 또한 시험을 계속함으로써 결정될 수 있다. 시간 경과에 따른 평균 전류는, 예컨대 전지 배기의 원인이 될 수 있는 과열을 방지하기 위하여 각각의 전지 타입에 확립될 수 있는 임계값보다 작은 것이 바람직하다.
단자 커버의 주변 플랜지와 밀봉판 사이의 절연 와셔는 임의의 적절한 유전체 물질로 제조될 수 있다. 와셔는 단자 커버 및 밀봉판과 압축 시일을 제공할 수 있는 엘라스토머 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 그 예로는 폴리에틸렌 및 폴 리프로필렌 등의 폴리머 재료를 포함하는데, 폴리프로필렌이 바람직한 폴리머 재료이다.
통과하는 전류가 예정값을 초과한 경우에 열을 발생시킬 수 있는 저항재의 예로는 다이오드, 예컨대 제너, 쇼트키 또는 전력 정류 다이오드를 포함한다.
접촉 스프링은 전지 내부 환경에서 화학적으로 안정적인 니켈 도금 스테인리스강 등의 저저항 도전성 금속으로 제조될 수 있다. 또한, 접촉 스프링은 탄성 특성이 우수해야 한다. 일정한 탄성력(강성)은 전류 컬렉터나 다른 전지 부품들을 손상시킬 정도로 높지 않으면서 접촉 저항을 최소화시키도록 스프링이 양극 전류 컬렉터에 대해 적어도 최소량의 힘을 가하기에 충분한 것이 바람직하다. 스프링은 우수한 전기 접촉을 유지하는 임의의 적절한 방식으로 밀봉판에 고정될 수 있다. 예컨대, 접촉 스프링의 중앙 구멍이 억지 끼워맞춤에 의해 밀봉판의 하향 돌출부 둘레에 고정될 수 있거나, 접촉 스프링이 밀봉판의 내표면에 용접될 수 있다. 억지 끼워맞춤은 제조를 간소화시키고, 용접 결합은 보다 낮은 내부 저항을 제공할 수 있다.
전지 용기는 흔히 폐쇄된 바닥이 일체로 된 금속 캔이지만, 용기에 폐쇄된 바닥을 제공하도록 금속 튜브의 일단부에 금속판이 고정될 수 있다. 용기는 일반적으로 캔의 외측을 부식으로부터 보호하도록 적어도 외측이 니켈로 도금된 강이다. 도금의 유형은 다양한 내식 등급을 제공하도록 또는 원하는 외양을 제공하도록 변경될 수 있다. 강의 유형은 용기가 형성되는 방식에 따라 부분적으로 결정된다. 타발된 캔의 경우에, 강은 확산 어닐링되고 알루미늄 킬링된 저탄소 SAE 1006 또는 등가의 강일 수 있고, 결정립 크기는 ASTM 9 내지 11이며 약간 긴 결정립 형태로 등축에 있다. 스테인리스강과 같은 다른 강이 특정한 요구를 충족시키도록 사용될 수 있다. 예컨대, 캔이 캐소드와 전기 접촉하는 경우에, 캐소드와 전해질에 의한 부식에 대한 내성을 향상시키도록 스테인리스강이 사용될 수 있다.
단자 커버는 대기 환경에서 물에 의한 부식에 대해 우수한 내성, 우수한 전기 도전성 및 소비자가 배터리를 볼 때에 매력적인 외양을 가져야 한다. 단자 커버는 흔히 니켈 도금된 냉간 압연강이나 커버가 형성된 후에 니켈 도금된 강으로 제조된다. 단자가 압력 경감 배출구 위에 배치되는 곳에서, 단자 커버는 일반적으로 전지 배기를 용이하게 하도록 하나 이상의 홀을 갖는다.
가스켓은 고온(예컨대, 75℃ 이상)에서 저온 유동에 대해 내성이 있고, 전지의 내부 환경에 대해 노출된 경우에 화학적으로 안정적이며(예컨대, 용해 또는 크래킹에 의한 열화에 대해 내성이 있으며), 전지 내로 공기 가스의 전달 및 전지로부터 전해질 기체의 전달에 대해 내성이 있는 열가소성 물질을 포함한다. 가스켓은 열가소성 수지로 제조될 수 있다. 비수용성 전지용 가스켓을 제조하기 위해 사용되는 수지는 기본 수지로서 폴리페닐렌 설파이드, 폴리프탈아미드 및 그 조합을 포함할 수 있다. 기본 수지는 원하는 가스켓 특성을 제공하도록 개질제와 혼합될 수 있다. 가스켓의 기본 수지에는 소량의 다른 폴리머, 보강용 무기 충전제 및/또는 유기 콤파운드가 또한 추가될 수 있다. 바람직한 기본 수지는 폴리프탈아미드이다. 일실시예에서, 폴리프탈아미드가 단독으로 사용될 수 있다. 적절한 폴리프탈아미드 수지의 일례로는 미국 미네소타주 위노나 소재의 RTP Company에서 시판하 는 RTP 4000이 있다. 다른 실시예에서, 폴리프탈아미드에는 충격 개질제가 추가된다. 예컨대, 5 내지 40 중량%의 충격 개질제가 추가될 수 있다. 그러한 물질은 미국 조지아주 알파레타 소재의 Solvay Advanced Polymers, LLC로부터 AMODEL®ET 1001 L로서 입수할 수 있다. 바람직한 다른 기본 수지는 폴리페닐렌 설파이드이고, 이 폴리페닐렌 설파이드에 10 중량% 보다 크고 40 중량% 이하의, 바람직하게는 10 중량% 보다 크고 30 중량% 이하의, 보다 바람직하게는 적어도 15 중량%의 충격 개질제가 추가된다. 그러한 물질은 미국 뉴저지주 서미트 소재의 Ticona-US로부터 FORTRON® SKX 382로서 입수할 수 있다. 가스켓과 다른 전지 부품들 간의 계면에서 시일을 개선하기 위하여, 가스켓은 적절한 밀봉재로 피복될 수 있다. 유기 전해질 용제를 이용하는 실시예에서는 EPDM 등의 폴리머 재료가 사용될 수 있다.
FR6 타입 전지의 애노드는 통상적으로 시트나 포일 스트립 형태인 리튬 금속을 포함한다. 리튬 캔의 조성은 변할 수 있지만, 그 순도는 항상 높다. 리튬은 원하는 전지 전기 성능을 제공하도록 알루미늄 등의 다른 금속과 혼합될 수 있다. 바람직한 리튬 합금은 미국 노스캐롤라이나주 킹스 마운틴 소재의 Chemetall Foote Corp.로부터 입수할 수 있는 것으로서 약 0.5 중량%의 알루미늄을 포함하는 배터리 등급의 리튬-알루미늄 합금이다. 애노드가 리튬으로 된 고체 부재인 경우에, 애노드 내에 별개의 전류 컬렉터가 일반적으로 사용되지 않는데, 그 이유는 리튬 금속이 매우 높은 전기 도전성을 갖기 때문이다. 그러나, 전지 방전이 끝날 무렵에 나머지 리튬 중 보다 많은 리튬에 대해 전기 접촉을 제공하도록 별개의 전류 컬렉터가 사용될 수 있다. 구리가 그 도전성 때문에 흔히 사용되지만, 전지 내측에서 안 정적이라면 다른 도전성 금속들이 사용될 수 있다. 리튬 애노드와 캔 사이에 전기 접촉이 이루어지도록 도전성 금속 스트립, 예컨대 니켈 또는 니켈 도금강으로 된 얇은 스트립이 사용될 수 있다. 이 스트립은 리튬 포일의 표면으로 가압될 수 있다. 스트립은 캔의 내표면에 용접되거나, 압력 접촉을 제공하도록 캔에 대해 견고하게 유지될 수 있다. 리튬 및 리튬 합금은 통상적으로 도전성이 높기 때문에, 리튬 애노드 및 리튬 합금 애노드에서는 애노드 내에 별개의 컬렉터가 흔히 불필요하다. 애노드 전류 컬렉터를 희망하는 경우에, 전류 컬렉터는 구리 또는 구리 합금으로 제조될 수 있다.
FR6 타입 전지의 캐소드는 활성 물질로서 이황화철을 포함한다. 바람직한 이황화철은 순도 수준이 적어도 95 중량%인 배터리 등급의 FeS2로서, 미국 뉴저지주 캠덴 소재의 American Minerals, Inc.와, 오스트리아 비엔나 소재의 Chemetall GmbH와, 미국 매사추세츠주 노스 그래프톤 소재의 Washington Mills와, 미국 버지니아주 딜윈 소재의 Kyanite Mining Corp.로부터 입수할 수 있다. FeS2는 원하는 입자 크기 분포를 달성하고 전지 내의 격리판을 뚫을 수 있는 큰 입자를 제거하도록 분쇄되고 체질할 수 있다. 가장 큰 입자는 전류 컬렉터 상의 캐소드 물질의 가장 얇은 코팅보다 작아야 한다. 평균 입자 크기는 약 30 ㎛ 이하가 바람직하고, 약 20 ㎛ 미만이 보다 바람직하다. 또한, 캐소드는 흔히 하나 이상의 도전성 물질, 예컨대 금속, 그래파이트 및 카본 블랙 분말을 포함한다. 적절한 도전성 물질의 예로는 미국 오하이오주 웨스트레이크 소재의 Timcal America로부터 입수할 수 있는 KS-6 및 TIMREX® MX15 등급의 합성 그래파이트와, 미국 텍사스주 휴스톤 소재의 Chevron Phillips Company LP로부터 입수할 수 있는 C55 등급의 아세틸렌 블랙을 포함한다. 입자 물질들을 함께 유지하는 데에 바인더가 사용될 수 있다. Polymont Plastics Corp.(이전 명칭은 Polysar, Inc.)에 의해 제조되고 미국 오하이오주 아크론 소재의 Harwick Standard Distribution Corp.로부터 입수할 수 있는 에틸렌/프로필렌 코폴리머(PEPP)와, 미국 텍사스주 휴스톤 소재의 Kraton Polymers로부터 입수할 수 있는 G1651 등급의 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌(SEBS) 블록 코폴리머가 바인더로서 사용하기에 적절하다. 처리 및 전지 성능을 향상시키기 위하여 소량의 다양한 첨가제가 또한 사용될 수도 있다. 그 예로는 미국 미시간주 미드랜드 소재의 Dow Chemical Company로부터 입수할 수 있으며 비이온수에 용해될 수 있는 폴리에틸렌 옥사이드인 POLYOX®와, 미국 뉴욕주 태리타운 소재의 Micro Powders Inc.에 의해 제조되는(미국 오하이오주 클리브랜드 소재의 Dar-Tech Inc.에서 시판하는) 미분화된 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)인 FLUO HT®와, 미국 뉴저지주 릿지필드 소재의 Degussa Corporation Pigment Group으로부터 입수할 수 있는 AEROSIL® 200 등급의 흄드 실리카(fumed silica)를 포함한다.
캐소드 전류 컬렉터가 필요할 수도 있다. 알루미늄 포일이 일반적으로 사용되는 물질이다. 용제 내에 캐소드 물질의 혼합물은 용제의 증발이 이어지는 롤 코팅 공정 등의 적절한 공정을 이용하여 알루미늄 포일 상에 피복될 수 있다. 이어서, 피복된 알루미늄 포일은 예컨대 캘린더링에 의해 조밀화될 수 있고, 또한 사용 전에 건조될 수 있다.
임의의 적절한 격리판 재료를 사용할 수 있다. 적절한 격리판 재료는 이온 투과성과 전기 비도전성을 갖는다. 격리판 재료는 일반적으로 격리판의 기공 내에 적어도 몇몇의 전해질을 유지할 수 있다. 적절한 격리판 재료는 또한 파열, 스플릿, 홀 또는 다른 간극이 형성되는 일 없이 전지 방전 중에 가해질 수 있는 압력과 전지 제조를 견디기에 충분히 강하다. 적절한 격리판의 예로는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 초고분자량 폴리에틸렌 등의 재료로 제조된 미공성 멤브레인을 포함한다. Li/FeS2 전지용의 바람직한 격리판 재료로는 미국 노스캐롤라이나주 챨로트 소재의 Celgard Inc.로부터 입수할 수 있는 CELGARD® 2400 미공성 폴리프로필렌 멤브레인과, 미국 뉴욕주 마세도니아 소재의 ExxonMobile Chemical Co.로부터 입수할 수 있는 Tonen Chemical Corp.의 Setella F20DHI 미공성 폴리에틸렌 멤브레인을 포함한다. 고형체 전해질층 또는 폴리머 전해질층이 또한 격리판으로서 사용될 수 있다.
리튬 전지 및 리튬 이온 전지용 전해질은 비수용성 전해질이다. 바꿔 말해서, 전해질은 오염 물질로서 단지 매우 작은 양(예컨대, 사용되는 전해질 염에 따라 500 ppmw 이하)의 물을 포함한다. 적절한 비수용성 전해질은 유기 용제에 분해되는 하나 이상의 전해질 염을 포함한다. 애노드 활성 물질 및 캐소드 활성 물질과 원하는 전지 성능에 따라 임의의 적절한 염이 사용될 수 있다. 그 예로는 리튬 브로마이드(lithium bromide), 리튬 퍼클로레이트(lithium perchlorate), 리튬 헥사플루오로포스페이트(lithium hexafluorophosphate), 포타슘 헥사플루오로포스페 이트(potassium hexafluorophosphate), 리튬 헥사플루오로아제네이트(lithium hexafluoroarsenate), 리튬 트리플루오로메탄설포네이트(lithium trifluoromethanesulfonate) 및 리튬 아이오다이드(lithium iodide)를 포함한다. 적절한 유기 용제로는 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate), 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate), 메틸에틸 카보네이트(methylethyl carbonate), 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate), 1,2-부틸렌 카보네이트, 2,3-부틸렌 카보네이트, 메틸 포메이트(methyl formate), γ-부티롤악톤(butyrolactone), 설포레인(sulfolane), 아세토니트릴(acetonitrile), 3,5-디메틸아이속사졸(dimethylisoxazole), n,n-디메틸 포르마미드(dimethyl formamide) 및 에테르를 포함한다. 염/용제 조합은 원하는 온도 범위에 걸쳐서 전지 방전 요건을 충족시키기에 충분한 전해질 및 전기 도전성을 제공하게 된다. 몇몇의 다른 일반적인 용제에 비해 전기 도전성이 상대적으로 높지만, 에테르가 흔히 바람직한데, 그 이유는 에테르는 일반적으로 점성이 낮고, 습윤 능력이 우수하며, 저온 방전 성능이 우수하고, 고속 방전 성능이 우수하기 때문이다. 이것은 특히 Li/FeS2 전지에서도 마찬가지인데, 그 이유는 에테르가 MnO2 캐소드를 구비한 전지보다 더 안정적이어서 보다 높은 수준의 에테르를 사용할 수 있기 때문이다. 적절한 에테르로는 1,2-디메톡시에탄, 1,2-디에톡시에탄, 디(메톡시에틸)에테르, 트리글라임(triglyme), 테트라글라임(tetraglyme) 및 디에틸 에테르 등의 비환식 에테르(acyclic ether)와, 1,3-디옥솔레인(dioxolane), 테트라하이드로푸 란(tetrahydrofuran), 2-메틸 테트라하이드로푸란 및 3-메틸-2-옥사졸아이디논(oxazolidinone) 등의 환식 에테르를 포함하지만 이들로 제한되지 않는다.
특정한 애노드, 캐소드 및 전해질의 조성 및 양은, 예컨대 본 명세서에 참조로서 합체되는 미국 특허 공보 제2005/0112462 A1호에 기술된 바와 같이 원하는 전지 제조, 성능 및 저장 특성을 제공하도록 조절될 수 있다.
전지는 임의의 적절한 공정을 이용하여 폐쇄 및 밀봉될 수 있다. 그러한 공정으로는 크림핑(crimping), 재드로잉(redrawing), 컬렉팅 및 그 조합을 포함하지만 이들로 제한되지 않는다.
전술한 내용은 특히 FR6 타입 전지에 관한 것으로서, 그 예는 본 명세서에 참조로서 합체되는 미국 특허 공보 제2005/0079413 A1호 및 제2005/0233214 A1호에 보다 상세히 기술되어 있다. 그러나, 본 발명은 또한 다른 전지 크기(예컨대, FR03 및 FR8D425) 및 다른 타입의 전지, 예컨대 비원통형(예컨대, 다면형) 전지, 다른 압력 경감 배출구 구조를 갖는 전지 및 다른 전기화학적 시스템을 갖는 전지에도 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 전지는 일차 배터리 또는 재충전형 배터리일 수 있다. 배터리가 수용하는 전지는 리튬 전지, 리튬 이온 전지 또는 수용성 알칼리 전지일 수 있다. 본 발명은 특히 리튬 전지에 유용한데, 그 이유는 내부 회로의 완벽한 차단이 전지 내에서 리튬 금속의 용융과 처리할 수 없는 발열 반응의 원인이 될 수 있는 연속적인 열 발생을 방지할 수 있기 때문이다. 다른 리튬 전지의 예로는 Li/CuO, Li/CuS, Li/FeS, Li/MnO2 및 Li/MoS2를 포함한다. Li/FeS2 및 Li/FeS 배터리가 특히 바람직한데, 그 이유는 PTC의 제거에 의해 가능해지는 내부 저항의 감소가 더 낮은 전압의 전지에서 보다 중요하기 때문이다.
본 발명을 실시하는 자 및 당업계의 숙련자는 개시된 개념의 사상으로부터 벗어남이 없이 본 발명에 대해 다양한 수정 및 개선이 이루어질 수 있다는 것을 알 것이다. 제공되는 보호 범위는 청구범위 및 법에 의해 허용되는 해석의 여지에 의해 결정되어야 한다.

Claims (20)

  1. 하나 이상의 전기화학적 전지를 구비하는 배터리로서, 상기 전지는 개구가 있는 용기와, 상기 용기 내에 배치되는 양극, 음극, 격리판 및 전해질과, 상기 용기의 개구를 폐쇄하기 위한 밀봉판과, 대응하는 양극 및 음극과 각각 전기 접촉하는 양극 단자 및 음극 단자를 구비하고, 상기 밀봉판은,
    전지의 내표면의 일부이고,
    정상적인 상태 하에 폐쇄되어 전지 내의 유체를 밀봉하는 압력 경감 오리피스를 구비하며,
    정상적인 상태 하에서 전극들 중 하나와 대응하는 단자 사이의 전기 회로의 일부이고,
    밀봉판의 온도가 정상적인 수준으로부터 예정된 제1 온도값을 초과하는 비정상적인 수준으로 증가할 때에, 압력 경감 오리피스가 개방되는 일 없이 전극과 대응하는 단자 사이의 회로를 단절시키도록 정상적인 제1 형태로부터 제2 형태로 변형될 수 있으며,
    제1 형태로부터 제2 형태로 변형된 후에, 밀봉판의 온도가 상기 예정된 제1 온도값 이하의 정상적인 수준으로 회복된 경우, 단절된 회로를 복구하도록 제1 형태로 회복될 수 있는 것인 배터리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전지는 용기와 밀봉판 사이에 압착 시일과 전기적 절 연을 제공하기 위한 밀봉 부재를 더 구비하는 것인 배터리.
  3. 제1항에 있어서, 상기 밀봉판은 열팽창 계수가 상이한 2개의 전기 도전성 재료층을 구비하는 것인 배터리.
  4. 제1항에 있어서, 상기 밀봉판은 전기 도전성 형상 기억 합금을 포함하는 것인 배터리.
  5. 제1항에 있어서, 하나의 전극과 대응하는 단자 사이에 밀봉판을 포함하는 회로는 전류가 유동하고 이 전류가 예정된 전류값을 초과할 때에 밀봉판의 온도를 비정상적인 수준으로 증가시키는 경우에 열을 발생시킬 수 있는 발열 부재를 더 포함하는 것인 배터리.
  6. 제5항에 있어서, 상기 발열 부재는 하나 이상의 다이오드를 포함하는 것인 배터리.
  7. 제6항에 있어서, 상기 하나 이상의 다이오드는 제너 다이오드, 쇼트키 다이오드 및 전력 정류 다이오드로 이루어지는 군에서 선택된 부재를 구비하는 것인 배터리.
  8. 제1항에 있어서, 상기 압력 경감 오리피스는 예정된 제1 온도값보다 큰 예정된 제2 온도값을 초과하는 수준으로의 온도 증가에 반응하여 개방될 수 있는 것인 배터리.
  9. 제1항에 있어서, 상기 압력 경감 오리피스는 예정된 압력값을 초과하는 수준으로의 전지 내부 압력의 증가에 반응하여 개방될 수 있는 것인 배터리.
  10. 제1항에 있어서, 상기 용기의 개구는 개방 단부인 것인 배터리.
  11. 제1항에 있어서, 상기 용기의 개구는 단부판에 있는 것인 배터리.
  12. 제1항에 있어서, 상기 용기의 개구는 측벽에 있는 것인 배터리.
  13. 제1항에 있어서, 상기 전지는 원통형 전지인 것인 배터리.
  14. 제1항에 있어서, 상기 전지는 다면형 전지인 것인 배터리.
  15. 하나 이상의 전기화학적 전지를 구비하는 배터리로서, 상기 전지는 개구가 있는 용기와, 상기 용기 내에 배치되는 황화철을 포함하는 양극, 리튬 금속 또는 리튬 합금을 포함하는 음극, 격리판 및 비수용성 전해질과, 상기 용기의 개구를 폐 쇄하기 위한 밀봉판과, 대응하는 양극 및 음극과 각각 전기 접촉하는 양극 단자 및 음극 단자를 구비하고, 상기 밀봉판은,
    전지의 내표면의 일부이고,
    정상적인 상태 하에 폐쇄되어 전지 내의 유체를 밀봉하는 압력 경감 오리피스를 구비하며,
    정상적인 상태 하에서 전극들 중 하나와 대응하는 단자 사이의 전기 회로의 일부이고,
    밀봉판의 온도가 정상적인 수준으로부터 예정된 제1 온도값을 초과하는 비정상적인 수준으로 증가할 때에, 압력 경감 오리피스가 개방되는 일 없이 전극과 대응하는 단자 사이의 회로를 단절시키도록 정상적인 제1 형태로부터 제2 형태로 변형될 수 있으며,
    제1 형태로부터 제2 형태로 변형된 후에, 밀봉판의 온도가 상기 예정된 제1 온도값 이하의 정상적인 수준으로 회복된 경우, 단절된 회로를 복구하도록 제1 형태로 회복될 수 있는 것인 배터리.
  16. 제15항에 있어서, 상기 밀봉판의 저항은 실온에서 0.04 옴 이하인 것인 배터리.
  17. 제15항에 있어서, 상기 밀봉판의 변형 온도는 70℃ 내지 120℃인 것인 배터리.
  18. 제17항에 있어서, 상기 밀봉판의 변형 온도는 80℃ 이상인 것인 배터리.
  19. 제15항에 있어서, 상기 밀봉판의 변형 온도는 100℃ 이하인 것인 배터리.
  20. 제15항에 있어서, 상기 밀봉판의 초기 변형 시간은 10 암페어의 일정한 전류가 실온에서 인가될 때에 1.0 초 이하인 것인 배터리.
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