TW382828B - Current interrupter for electrochemical cells - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消费合作社印製 Λ7 ---—_____'__B7五、發明説明（3 ) ,~~ ' ' 置’.其優點為在電池構建中可分別製造及裝入電池中作為 一獨立的單位。.位於此獨立組件之内的熱感應電流斷續機 構當電池内部過熱超過預定溫度值時作用來争斷及防止電 流流經電池。·此電流斷續機構包含一熱感應物件.，最好是 由具有彎曲表面的形狀記憶金屬合金所組成的可變形圓盤 。·在正常電池操作時，.形狀記憶合金圓盤最好形成電池電 極之一和與電極連接的终端之間的電性通路的一部份。當 電池内的溫度達到預定值時，形狀記憶圓盤偏折而打斷該 電極和終端之間的電性通路因而關閉電池：一個最好是 Zener二極體的二極體有利的置於電流斷續器組件之内而 靠近形狀記憶圓盤：此Zener二極體與電池終端電性並連 。如果電池不小心過度充電，延長的充電或充電於過高的 電壓會使得二極體加熱而導致形狀記憶圓盤偏折而打斷該 電性通路，.因而關閉電池。. 本發明之另一特徵為此電流斷續組件是一個獨立的單 位，·包含了一熱感應電流斷績機構和一壓力致動電流斷續 機構。.此電流斷續組件有一暴露於外的端蓋平板作用為電 池終端之一。.當此組件應用於電池且電池在正常操作時.， 此端蓋平板與一電池電極（陽極與陰極）電性接觸。此電流 斷續機構包含一由形狀記憶合金或雙金屬組成的熱感應可 變形物件最好是可彎曲圓盤的形式，，可與可變形的導電 物件實體接觸。.熱感應物件和可變形導電物件間的實體接 觸可由置於此二物件之間的非導電可移動桿來達成，。在正 常電池操作下此可變形導電物件形成電池電極之一和端蓋 (請先勝讀背面之注意事項再填寫本頁)

• -1 is· - I I 1-— ----- · 裝 ,11 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇χ297公釐y 6 經於部中夹榀芈^·.::^消贽合#.=11印t A7 --—* ---------------B7 五、發明綱（4 ) ~ ~ (終端）之間電性通路的—部份。.t電池内溫度到達預定值 時’、熱感應物件偏折使得非導電可移動桿推觸可變形導電 物件而使其偏折且打斷該電極和終端之間的電性通路。 此組件可包含一二極體，·最好是Zener二極體，靠近 熱感應物件。·此Zener二極體與電池終端並連.。如果電池 不小心過度充電’ ·延長的充電或充電於過高的電壓會使得 一極體加熱而使得熱感應物件偏折而打斷該電性通崦，因 而關閉電池。·此組件同時最好包含一壓力致動金屬隔_。 此隔膜最好形成電流斷續器组件容室的一部份且當電池内 的壓力超過預定值時會偏折。·隔膜的偏折使得電池電極之 一和相對終端間的電性通路被打斷，，因而關閉電池9 在另一特性中，.此電池可同時有前述兩種形式的獨立 電流斷續組件：也就是一個僅含有熱感應電流斷續機構而 另一個同時含有一熱感應電流斷續機構以及一壓力致動電 流斷續機構·。如此提供了電池多重獨立的電流斷續安全特 性。.這樣的設計在電池有足夠的直徑來容納兩種電流斷續 組件時可有效的被使用.，譬如像電池的直徑或全部厚度在 5至20mm之間。.在這樣的實施例中，僅含有熱感應電流斷 續機構之電流斷續組件可完全位於電池内部.，因而最接近 電池的最熱部位。，一最好是Zener:極體的二極體可包含 於一或一個這樣的獨立電流斷績組件之中.，且與電池終端 並聯％ 第1圖為本發明之電流斷續器組件完全位於—稜形電 池之内的實施例之截斷透視圖。 ---------¢------II------β (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

Μ Β7 經濟部中央標準局貞工消費合作社印製 五、發明説明（ 第2圖為第i圖中所示電池和電流斷續器組件之橫截面 圖 第3圖為第I和2圖中所示之電流斷續器組件零件之分 離透視圖.。 第4圖為稜形電池有電流斷續器組件從電池一端凸出 之另一實施例的透視圖。. 第5圖為具有如第4圖中所示相同實施例之電流斷續器 組件的圓筒形電池之透視圖.。 第6圖為第4和5圖中所示電流斷續器組件之橫截面囷 〇 第7圖為第4、5和6圖之中所示電流斷續器組件之分離 透視圊》 第8圖為含有第2和6圖中所示電流斷續器組件實施例 之圓筒形電池的橫截面圖.。 第9圖為二極體次組件之橢圓形圓盤結構之透視圖.。 第10圖為二極體次組件之長方形圓盤結構之透視圖.。 在一較佳實施例中本發明之熱感應組件220可如第1圖 中所示完全位於電池215之内.。電池215如第1圖所示可為 具有平行六面體形狀外殼的稜形電池：但另外亦可為薄直 徑的圓筒形電池：如果電池215是棱形電池，.它一般具有 小的全部厚度約在3至1 〇mm之間：一般棱形電池非常薄而 全部厚度約在3至6mm之間i如果電池215是小直控的圓筒 形電池’·直徑通常在3至1 Omm之間：電流組件220如於此 所描述可併入於較大尺寸的電池中：例如像是厚度在約3 本紙張尺度適用中國國宏桎迤 π I I —抽衣 n I n 訂 .- n n線 C請先叫讀背面之注意事項再填寫本頁} A7 -------------------'_B7_ 五、發明説明（7 ) ^ ^ ~ 入於鐘離子稜形電池215之中.在此實施例中電流斷續器 組件完全置於電池内部且一端與正電極211電性相連而另 一鈿與正端245相連f因此，·在正常操作下在正電極211和 正端245之間有.一電性通踪.電流斷續器組件22〇之一較佳 實施例示於第2圖之中 '組件220為一獨立封閉的單位，其 包含了一金屬外殼280，. 一金屬端蓋230: 一最好由形狀記 憶合金形成的電流斷績器圓盤250,以及與端蓋23〇内部表面 接觸的金屬接觸平板295·。端蓋230是向下彎曲的因此它的 表面如第2圖所示向外鼓起：外殼280是杯狀圓形結構的形 狀而如第3圖所示具有開口和稍微凸出的主體：組件22〇在 圓盤250的邊緣和端蓋230邊緣230(a)之間有一絕緣環“ο 。組件220同時有一二極體，•最好是置於其中的2^1^1>二極 體芯片而靠近電流斷續器圓盤250 j> Zener二極體600可位 於接觸栓塞295之内；最好Zener二極體是薄片形狀具有正 面與接觸栓塞295的内部表面接觸以及負面630與電池的負 蟑246電性連接。•端蓋230可有一孔徑經過其中此孔徑可 用一般聚丙，或玻璃對金屬的密封材料所組成的電絕緣封 套為襯墊；-導電連接器或導線602可由Zener二極體的負 面630延伸經過絕緣孔徑640與電池的負端246相連 >。連接 器602可以是與負面630焊接的鎳或銅『二極體600可有一 由聚酯類或聚亞胺組成的塗層601施加上去覆蓋並絕緣暴 露的負面630因此；絕緣塗層601保護負面630避免和均 為正極的接觸栓塞295或組件端蓋235接觸？具有絕緣塗層 601之二極體600形成厚度約在0.25至0.35mm之間的二極 ---------装------ΐτ------^ (請先W.讀背面之注意事項再填寫本頁) -dQ - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（11 ) 續器圓盤250的厚度較其直徑或平均寬度小且最好是圓形 或圓枉形，、但亦可是其他形狀，例如它可以是橢圓形、或 是薄的平行六面體形狀或是一個或多個相對邊不互相平行 的薄伸長厚片或平板,。這樣的結構最好厚度小於約它長度 之30%且同時小於約其平均寬度的30% :因此用在這裏且 特別是和熱感應件250 ·、3 50和3 52相連的圓盤.，也包含其 他的形狀？當為橢圓狀的圓盤時，.平均寬度表示其主要面 的最小直徑.。 •圓盤250的厚度希望是小於imm，.最好是在約〇.〇5至 0.5mm之間。.示於第/圖之電流斷續器圓盤25〇之較佳實施 例有一外緣258及中空部位257。一個可變形i有彈性的部 位255從邊緣258向中空部位内部伸出。此可變形部位255 使用上最好如第3圖所示能有一稍微向上的彎曲物255(a) ，.因而其端點255(b)能停置在與接觸板295碰到的第一位 置而完成正極211和正端245之間的電性通路。.在正常操作 下電流從正極211傳送至連接器垂片287a至外殼280至電流 斷續器圓盤250至可變形部位255圭接觸栓塞295至組件端 蓋230至連接器垂片287(b)，.然後至正端245 .。由第1圖中 可見電流斷續器圓盤250是位於組件之中，因而電流穿 過圓盤250的厚度以及可變形部位255的厚度.，以盡量降低 電阻' 當電池215内的溫度超過預定值時.，端點255(b)向 下偏折至第二位置而打斷與接觸板295的接觸因而打斷電 極211和終端245之間的電性通路而關閉電池.。 參考第3圖之中電流斷續器組件220設計成可以將電流 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14 - I— I I I I I 訂 I I 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央梯率局員工消費合作社印製 Λ7 __B7 五、發明説明（12 ) ~~ 斷續器圓盤裝入外殼280之中而置於外殼的底部的方式而 便捷構成，。Zener二極體的正面620與接觸栓塞295的内表 面連接。，絕緣環290然後裝入圓盤250上方且固體圓盤狀栓 塞形式的金屬接觸栓塞235插入絕緣環的孔徑29〇(a)之中 直到它停置於最好由形狀記憶合金組成的凸出彈性物件 255上面。·絕緣扣眼插於端蓋230的上方而此二物接著放在 金屬接觸栓塞295的上方，，因而端蓋230的内表面接觸到接 觸栓塞295的上表面。·外殼280的邊緣和絕緣扣眼275的邊 緣接者壓摺在端蓋230的週邊230(a)上；1在壓摺時賴射狀 的壓力施加上去，.因而端蓋230的週邊230(a)咬合住絕緣 扣眼275的週邊275(a)之内表面而在端蓋230和外殼280之 間形成緊合的密封。 熱電流斷續|§組件的另一實施例，，也就是組件3 2〇， » 示於第6和7圖之中；此電流斷續器之實施例設計成如第4 圖中所示從棱形電池之端或是從第5圖所示之圓筒形電池 之一端凸出、在此實施例中稜形電池的全部厚度最好小於 6mm ’ 一般是在6至1 〇mm之間其厚度大的足以容納組件32〇 。.如果電池是圓筒形，.如第5圖之中所示.，最好它的直徑 至少像AAA尺寸的電池一樣大，，以能容納組件320 ；»因此， ’組件320可輕易的使用而從AAA,、AA、A、, C或D尺寸的 圓筒形電池或直徑約在5至10mm之間的電池之端伸出，。當 以此方式使用時、，組件320的凸出部位可輕易的形成電池 終端之一。. 電流斷續器組件320如第6圖所示可有一個倒著杯子形 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） .15 I ! I I I 种农 H 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ 7 ---— _ ’ Β7 五、發明説明（13 ) . 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 狀的端蓋325而形成組件320上方部位，以及一杯狀主體37〇 形成組件的下方部位.〇端蓋325和主體37〇由導電材料所形 成。、杯狀主體370的底部最好形成壓力致動隔膜.，其設計. 成當電池内的壓力超過預定值時會向上彎曲（向端蓋325) 。一個最好由形狀記憶合金或雙金屬組成的可變形熱感應 物件350或352位於杯狀物370的底部且靠近壓力隔膜372。 熱感應物件最好是圓盤的形式.，像是如第7圖中所示具有 彎曲表面的圓盤350或352。·當使用形狀記憶合金或雙金屬 組成物時任一結構均可使用.，然而當使用形狀記憶合金時 最好是延長厚片或平行六面體的結構，而當使用雙金屬時 最好是圓盤350結構。·圓盤350(或352)最好是位於組件32〇 之内，.因而能位於和端蓋325表面非常平行的平面上。一 電絕緣桿或栓塞340可置於可變形熱感應物件35〇之上表面 。組件320最好包含一金屬支撐環36〇可輕易的放在主體 370的架374上 <；組件320最好包含一可變形導電金屬圓盤 330，.其包含一可變形彈性物件由圓盤33〇的週邊332向中 空部位333延伸。·一絕緣環335置於圓邊33〇的週邊332和金 屬支撐環360的週邊362之間。.可變形導電圓邊33〇夾在端 蓋325週邊327和絕緣環325之間。·一絕緣扣眼375圍繞著端 蓋325的週邊和杯狀下方主體的週邊.，而扣眼375同時圍繞 著圓盤330和絕緣環335 ^外殼380依次圍繞著扣眼375。 電流斷續組件320可包含一可為薄片形狀的二極體圓 盤700，.例如像是薄橢圓形（第9圖）或多邊形薄片圓盤。最 好二極體700是如第1〇圖中所示的長方形或正方形狀的薄 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公屬)一 '，—一 16 經濟部中央標準局t貝工消費合作社印製 Λ7 —___ ._B7 五、發明説明（14 ) 片。，二極體700最好是Zener二極體：但其他二極體、，例如 Schottky二極體或具有適當電力發散和低漏電壓的電力整 流二極體亦可使用。、二極體的正金屬面720用導電焊料與 端蓋325(第6圓）連接。可以是金屬線或垂片形式的導線7〇2 由二極體的負面703延伸出來.。導線702可與組件外殼380 電性連接，，而外殼是由焊接至電池的外殼與電池的負端相 連。，在負端導線702的上方和下方有電絕緣物7〇3以保護其 與端蓋325或其他任何端蓋325内屬於正極的内部金屬零件 接觸。.絕緣物703可以是聚酯或聚亞胺物質的薄膜形式。 另外絕緣物703可以是聚氣乙烤。相似情形地.，暴露的 二極體金屬負面730也覆蓋著聚酯或聚亞胺物質的絕緣薄 膜之類的絕緣物質以防止二極體的負面730和組件320内正 極的金屬零件接觸。.二極體700最好是Zener二極體其Zener 電壓低於約5.0伏特·•最好是約在4,7至5.0伏特之間.，以及 瓦特數在約100至500微瓦之間以用於端蓋組件320並應用 於鐘離子電池〜一較佳的用於和鐘離子電池一起使用之端 蓋組件320的Zener二極體可以是可由.位於Melrose,. Mass. 的 Compensated Devices Inc.得到·’具有 Zener 電壓 4.7伏特. ，型號CDC5230的Zener二極體（500微瓦）晶圓芯片。Zener 二極體700與導線702和絕緣703—起形成厚度約在0.25至 〇.35mm之間的二極體組件。 在於此所描述的端蓋組件較佳實施例中的二極體600 和700與電池的終端是永久的並連1在前面所述的較佳實 施例中二極體6〇〇或7〇〇與電流斷續器250或350同時與電池 本紙I尺度適用-ΓΤΓ：- t-------訂------^ (請先将讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局—工消費合作社印製 Λ7 ______^_B7 五、發明説明（15 ) , 的正端電性相連：因此，當電流斷續器25〇或35〇作用時， 正端和正極間的電性通路被打斷因而同時關閉電池並停止 二極體的作用。.另外電路設計包含二極體在内也是可行的 。其他電阻I譬如電阻器.，可包含於電路中一或二個2如^ 二極體終端與該Zener終端和相對應電池終端的連接之間 。此處I二極體（例如第6圖之二極體7〇〇)，.可與電池終端 並連且電流斷續器彈性支臂330可與二極體串連，.例如 像二極體700的正面720與金屬支撐板360相連（第6圖）而不 與端蓋320相連。·在這樣實施例中當電流斷續物件35〇和彈 性支臂330偏折時.，二極體不停止作用 < 因此.，在此和申 請專利範圍中所用的二極體電性並連之意不排除此可能性 在熱感應電流斷績器加入另外的電阻或導電部份.，譬如像 在二極體終端和與此終端和相對應極性的電池終端的連接 之間的電路支架加上一彈性支臂330。前述所選的二極體 對電池造成的漏電可忽略，。為完全消除任何不使用時電池 的漏電』二極體終端之一可永久與相對應的電池终端之一 相連而其他的終端與相對應的電池终端之間由一開端使 其能相連：當電池被裝入充電裝置或要供應電力的裝置開 關被打開；> 使用端蓋組件320包含或不包含Zener二極艘不預先排 除加上一個一般的PTC(正熱膨脹係數）在正極211和正端 325的電性通路之間。·如果加上這樣的pTc裝置最好是放 在電池之内而在端蓋組件320之外*然而.，前述的包含Zener 二極體700的端蓋組件320之實施例比單獨使用一 ptc裝置 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公後） ---------^------II-------m (讀先Μ·讀背面之注意事項再填寫本頁) 18 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ' Λ7 --—- __'_ B7 五、發明説明（16) — ~ ~ '" 楗供較佳的保護’，尤其是電池遇到過高充電電壓的時候.。 參考第7圖之中電流斷續組件320之構建可先將絕緣扣 眼375襄入外殼38〇之中·，因而扣眼的外表面與外殼的 内壁接觸。，接著次組件之構建由裝入熱感應物件350或352 至杯狀主體370之中·，接著裝入金屬支撐環36〇至杯狀主體 的壁架上。.塑膠可移動桿340經由支律環340的中間孔 t 363而插入，.因而停置於物件3的上面 '絕緣環335置 於支撐環340的上面而與其邊緣接觸：圓盤33〇接著置於絕 緣環335之上而圓盤330的邊緣停置於絕緣環335的上面。 Zener二極體7〇〇的正面72〇與端蓋325的内表面連接。端蓋 325接著置於圓盤33〇之上而端蓋的邊緣327停置於圓盤33〇 的邊緣332上：次組件接著裝入含有絕緣扣眼375的外殼38〇 之中。.外殼380之端380(a)和扣眼375之端375(a)接著壓摺 於端蓋325的邊緣327之上，因而次組件和其零件可緊密且 長久的固定位且由扣眼和圍繞的外殼密封住。 組件320可裝入一可再充電的圓筒形電池4〇〇之中，例 如第8圖中所示的鋰離子圓筒形電池。組件32〇的端蓋325 由電池的一端伸出且形成電池終端之一.，一般是正端·。同 樣的 '組件320可裝入可再充電稜形電池，，例如第4圖中所 示的鋰離子稜形電池500。·在此應用中端蓋325從電池之一 端伸出且形成電池的終端之一，* 一般是正端：在不論是使 用圓筒形或稜形電池的情形中.，電池可選擇性地另外包含 一電流斷續器組件’、也就是前述的電流斷績器組件Mo β 有兩個分開封裝、·獨立的電流斷續器組件提供電池兩個可 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 2们公釐） 19 (請先閱讀背面之注意事項再填{?ί本頁) •裝- 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 B7 五、發明説明（17 ) 獨立作用的熱感應電流斷續系統。 同時具有電流斷續器組件220和320包含於其中的電池 400示於第8圖之中，。示於第8圖之中的兩個電流斷續器組 件220和320都在“on”的位置·，也就在讓電流正常從電極 211流至終端端蓋325的位置〆當電池400是在這操作模式 的時候在電池電極之一（例如211)和電池終端325之間有電 性通路。、在正常操作下電流從電極211流至連接垂片287(a) ，至組件220外殼280 ·’至接觸栓塞295:至端蓋230.，然後 至連接器垂片287(b)。，電流從連接器287(b)流至組件32〇的 下方主體370。電流接著從主體370流至支撐環360丨至圓 盤330的彈性支臂334 :然後從圓盤330至終端端蓋325.。如 果電池的内部溫度到達預定值熱感應彈性物件255向下 偏折而打斷物件255和接觸栓塞295之間的電性通路.。這可 切斷電極211和終端端蓋325之間的電性通路而關閉電路.。 同時，.如果電池内部溫度到達另一預定值，組件320的熱 感應物件350(或352)向上偏折至第6圖中所示的位置.物 件350向上的移動使得塑膠桿340向上移動接觸圓盤330的 可變形彈性支臂334。,這使得彈性支臂340打斷與支撐環360 的接觸而切斷電極211和終端端蓋325之間的電性通路.。如 果電池的内部溫度上升非常迅速·，組件220的熱感應物件 255和組件320的熱感應物件350(或352)會同時作用使得電 極211和終端端蓋325之間的電性通路自動在兩個地方打斷 * 。這保證可立即關閉電池且提供了額外的安全？即使在兩 個熱感應物件之一故障時電池也會關閉& 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） t.— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

丨、1T 線 Λ7 s-—-— ___'__B7__ 五、發明説明（21 ) 性的抗腐蝕熱塑性材料所組成。絕緣環290用之一種較佳 材料為從Celanese Co.可得到之商標為VECTRA聚合物之 液晶聚合物，、或是可從General Electric Plastics Company 得到之商標名為VALOX聚合物的聚酯：接觸栓塞295最好 由冷軋鋼或不鎊鋼所形成因而可便捷的烊接於端蓋23〇的 底面。.接觸栓塞295可鍍上貴重金屬像是銀以減少其接觸 電阻。.端蓋230舞好由不銹鋼、.鋁或鈦所形成以提供所需 要的強度和抗腐蝕性，，且全部厚度約在3至15mm之間·，最 好是在約4至8mm之間且全部深度低於約lmin，一般在約 〇·1至1mm之間。絕緣扣眼275的厚度希望在約〇.1至〇.5mm 之間且全部直徑約在3至15mm之間，最好是在4至8mm之 間。·扣眼275可由耐用但是有彈性.、抗腐蝕的熱塑性材料 組成。例如像高密度聚丙烯，對電解質不起反應且有足夠 的彈性能提供外殼280和組件220内部零件間良好的密封。 參考電流斷績器組件320(第6和7圖），.外殼380可由不 / 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 銹鋼或鍍鎳的冷軋鋼所形成以增加強度和抗腐蝕性。外殼 380最好其壁厚約在〇.imin至〇.5mm之間。外殼380和組件 320因此最好直徑或全部的寬度約在斗至^爪瓜之間.，最好 是約在4至8mm之間且深度約在1至i〇mm之間：最好是在 約3至6mm之間。·具有這樣尺寸的組件320可被裝入全部厚 度約在6至20mm之間的稜形電池或直徑5至20mm之間的圓 筒形電池而不顯著減少電.池容量或損害電流斷續器功能.。 端蓋325 —般全部直徑約在4至1 5mm之間且全部深度約在 〇_1至1mm之間，。端蓋325可由不銹鋼或鍍鎳的冷軋鋼所形 24 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） B7 五、發明説明（22) 成以提供適當的強度與抗腐敍性。.可變形導電圓盤33〇最 好直徑約在4至15mm之間且厚度約在〇1至〇5馳之間。 它最好是由具有良好導電度和強度的彈性金屬材料所組成 ，像疋鈹銅合金或是彈簧鋼.，其可鍍上貴重金屬如金或銀 以減少其接觸電阻。.圓盤330的彈性支臂最好是長方形狀 其寬度約2至5mm 長度約在3至8mm之間.，以及厚度約在 0.1 至 0.5mm之間 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 絕緣環335最好由具有相對高壓縮強度和溫度穩定性 的抗腐蝕熱塑性材料所組成〜較佳的絕緣環235材料為可 從Celanese Co.得到之商標名為¥£(：111八聚合物之液晶聚 合物，.或是可從 General Electric Plastics Company得到之 商標名為VALOX聚合物的聚酯。.可移動桿34〇直徑或寬度 約可在1至3mm之間以及長度約在1至5mm之間.。桿34〇實 質是不導電的（由具兩電阻的材料形成）且即使暴露於高溫 ，例如120 C或更高的溫度 '必須是熱安定的。用於桿34〇 的較佳材料為可從Celanese Co.得到之商標名為VECTRA 聚合物的液晶聚合物〜金屬支撐環360希望直役約在4至 15mm之間最好約在4至8mm之間且厚度約在〇.1至lmm 之間。'支撐環360可由不銹鋼或冷軋鋼所形成以提供適當 的強度、，這些物質可鍍上貴重金屬如金或銀以降低接觸電 阻\杯狀主趙370的深度希望是在約1至3mm之間..。形成杯 狀主體370底部的壓力致動隔膜的直徑約在4至15mm之間 且壁厚約在0.1至〇.5mm之間。.杯狀主體370和隔膜372可 由在S形成’、其當暴露於高壓差時可迅捷且永久變形。，絕緣 25 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） Λ7 五、發明説明（23 ) --〜 4艮375的厚度希望在約〇1至〇 5麵之間且全部的直徑約 在4至15mm之間。扣眼375可由耐用但是有彈性。抗腐蝕 的熱塑性材料所形成，例如像高密度聚丙稀.，其對電解質 不起反應且有足夠的彈性以提供外殼和組件内部零件 之間良好的密封。. 雖然本發明參考較佳實施例而予以描述.，應瞭解到對 所述的實施例修改而不離開本發明之概念是可能的因此 本發明非限於這些特定實施例而是由申請專利範圍及其 相類似之物所定義之。 I ... . 訂 I I .1 n n 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 26 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公t )

Claims (1)

1. 具有—正和負端以及-對正負電極的電化學電池，該 電梦含一電流斷續器岐，該組件包含一容室，一 位於容室内的腔體，·以及一由該容室封閉的端蓋，·，該 組件在該容室和該端蓋之間有一導電通路穿過其間， 其中該組件包含一熱感應裝置於該腔體之内以防止電 流流經位於該組件内的電性通路，且該組件進一步包 含電阻裝置接.近該熱感應裝置，該電阻裝置當電流穿 過其間時會引起發熱，.該電阻裝置當施加其上的電壓 增加時會電阻減小，.該熱感應裝置有一熱感應圓盤， 其中該圓盤位於該組件之内因而在正常操作時電流通 過該圓盤的厚度，.其中至少一部份的該圓盤當組件内 的溫度到達預定程度時會偏折，使得經過該組件内的 電性通路被打斷而使電池停止操作/ 2·如申請專利範圍第冰之電化學電池.，其中該電阻裝置 包含一位於該容室内的二極體，，該二極體有一正端和 一負端分別與該電池的正負端相並連。 3·如申請專利範圍第！項之電化學電池·，.其中該電阻装置 包含二極體次組件有一 Zener二極體位於該容室之中， 該Zener二極體有一正端和負端分別與該電池的正負端 電性並連〇、 4·如申請專利範圍第3項之電化學電池，其中該^⑽二 極體之終端與該組件的端蓋平板電性連接，其中玆 Zener二極體的連接終端與該端蓋平板有相同極性”" 5.如申請專利範圍第丨項之電化學電池，其中該組件 獨立結構。 6·如申請專利範圍第3項之電化學電池：其中該二極體次 組件包含一導電物件與該二極體之一端連接，，該導電 物件由二極體延伸且與電池相同極性的終端連接。 7. 如申請專利範圍第6項之電化學電池：其中該導電物件 之主體由電絕緣物所圍繞。 8. 如申請專利範圍第3項之電化學電池，其中該Zener: 極體的瓦特數約在100至500微瓦之間。 9·如申請專利範圍第8項之電化學電池·，其中該2印打二 極體的Zener電壓小於5伏特。， 10.如申請專利範圍第3項之電化學電池，，其中該―打二 極體為一晶圓芯片，。 U.如申請專利範圍第6項之電化學電池：其中該二極體次 組件為具有多邊形或橢圓形狀的薄片。 如申請專利範圍“項之電化學電池，其中該熱感應圓 盤包含一形狀記憶合金 "·如申請專利範圍第【項之電化學電池.，纟中該熱感應圓 盤為一雙金屬 H.如申請專利範圍第w之電化學電池.，丨中該熱感應圓 盤的厚度約在0.5至0.05mm之間α 15·如申請專利範圍第工項之電化學電池，丨中該組件為一 獨立單位完全位於該電池的内部體積中.，且其中該電 池為全部厚度約在3至10mm之間的可再充電電池。 16.如申請專利範圍第！項之電化學電池，.其中該組件為一 六、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 獨立單位完全位於該電池的内部體積中.，且其中該電 池為全部厚度約在3至1Gmm之間的可再充電稜池 M濟部中央袜準局貞工消费合作，社印製 17·如申請專利範圍第W之電化學電池，.其中該組件為一 獨立組件完全位於該電池内部體積中，且其中該孰感 應圓盤有一孔徑穿越其中：且該圓盤有-外緣具有可 變形部位由外緣之-部份向該孔徑之内伸出，其中此 外緣與位於該端蓋組件内絕緣物件的表面接觸，其中 該可變形部位在第-位置.有一可變曲的表面，告位於 該組件内的電池溫度到達預定值時該可f曲表面移動 至第二位置而使得該電性通路被打斷。 ^如申請專利第W之電化學電池，其中該組件形成 該電極之一與其相對應的電池終端間電性通路的一部 份，.且其中容室之一和該組件之端蓋與該電池電極之 —電性連接’.而另-_與相對應之電池終端連接。 如申請專利範圍第17項之電化學電池，其中該可變形 \ . g位的厚度約在〇.〇5至〇.5mm之間。 2(\建化學電池是由裝入電流斷續器組件於電池用圓筒 祕殼的開π㈣成的形式中.，該電池進—步有一正 7和負端及一對内部的正負電極，其中該組件有一容 至、位於該合至内的腔體和一個暴露於外的端蓋平 板，·該端蓋平板作為-電池終端、改良方面包括了該 終端平板經由該端蓋組件㈣導電通路與該電極之一 連接’琪中該端蓋組件於其中包含了一可變形導電 ----------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 中國_家榡準 TcNS ) ( 21〇X297^^f J 線--------------- -.—----- A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 件形成該組件内該電性通路的一部份，該端蓋組件進 一步包含一熱感應裝置當電池到達預定溫度程度時使 電流停止流經電池，.且該端蓋組件進一步包含電阻裝 置靠近該熱感應裝置，.該電阻裝置當電流經過時引起 發熱’_該電阻裝置當施於其上的電壓增加時電流會減 小，.其中該熱感應裝置包含一具有彎曲表面的形狀記 憶合金物件，.其中該組件進一步包含物理裝置使得該 可變形導電物件對該記憶合金物件的表面曲度改變有 感應而移動，·其中當電池溫度到達預定溫度時該記憶 合金物件偏折而改變其表面至少一部份的曲度使得該 可變形導電物件移動而打斷該端蓋平板和該電極間的 電性通路，.因而防止電流流經電池。 訂 21. 如申請專利範圍第20項之電化學電池，，其中該電阻裝 置包含一位於該容室内的二極體.，該二極體有一正端 和一負端分別與電池的正端和負端相並連。 線 22. 如申請專利範圍第2〇項之電化學電池，其中該電阻裝 置包含有一 Zener二極體位於該容室内的二極體次組件 ，該Zener二極體有一正端和負端分別與該電池的正端 和負端電性並連.。 23‘如申請專利範圍第22項之電化學電池；其中該Zener: 極體的一端與該組件暴露於外的該終端平板電性連接 其中Zener二極體的該連接終端和該暴露於外的終端 平板具相同極性.〇 2 4 ·如申請專利範圍第2 〇項之電化學電池”其中該組件為 本紙張尺度適用中國國家搞準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 —— D8 六、申請專利範圍： — ―獨立結構。 25.如申請專利範圍第22項之電化學電池·，其中該二極體 次組件進一步包含一導電物件與該二極體的終端之一 連接’，該導電物件由二極體延伸並與具相同極性的電 池终端相連。 26·如申請專利範圍第25項之電化學^池，，其中該導電物 件的主體圍繞以電絕緣物。. 27·如申請專利範圍第22項之電化學電池：其中該Zener: 極體的瓦特數約在100至500毫瓦之間.。 28. 如申請專利範圍第27項之電化學電池，，其中該乙⑶以二 極體的Zener電壓低於約5伏特。， 29. 如申請專利範圍第22項之電化學電池：其中該Zener: 一"'二 Γ \ ' 極體為一晶圓芯片.。 ；二\ 30. 如申請專利範圍第25項之 4=# 其中該二極體次 組件為一具多邊形或橢圓形的薄七形式 ::Λ 一 31·如申請專利範圍第2〇項之電化學電池，其中該形狀記 憶金屬物件包含一形狀記憶合金g|.盤，，其中該圓盤有 一曲面當到達預定溫度時會向其厚度方向靑曲.。 32. 如申請專利範圍第3 1項之電化學電池，.其中該圓盤厚 度約在0.05至〇.5mm之間。， 33. 如申請專利範圍第2〇項之電化學電池，·其.中導致可變 形導電物件對該記憶金屬物件表面曲度改變起感應而 移動之該裝置為一位於該腔體内之非導電物件·，且與 該形狀記憶物件實體接觸i因而當該記憶物件偏折/ '"本紙張尺度適用家網t ( CNS〉( 21Dx297公董]~~~ ' I I I I I I I I I 裝 I I I 訂— I I 線 (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) • ---- 圓 ..1 — 申請專利範圍 該非導電物件移動接觸該可變形導電物件而打斷該端 蓋平板與該電極間的電性通路、。 34·如申請專利範圍第32項之電化學電池，，其中該電流斷 續器組件進一步包含表面暴露於電池内部的壓力致動 隔臈\以及對該隔膜偏折感應而使該可變形導電物件 移動的裝置：其中當電池内壓力超過預定值時該隔膜 向該組件内部偏折使得該引起移動的裝置來移動該可 變形導電物件，·因而打斷該終端平板和該電極間的電 性通路以防止電流流經電池。 35.如申請專利範圍第34項之電化學電池，其中導致該可 變形物件對該隔膜偏折感應而移動的該裝置為與該隔 膜實體接觸的非導電物件，·因而當該隔膜向該組件内 部偏折時該非導電物件推觸該可導電物件而打斷該端 蓋和該電極間的電性通路^ 36_如申請專利範圍第35項之電化學電池丨其中導致該可 變形導電物件對該形狀記憶物件表面曲度改變感應而 移動的該裝置和導致該可導電物件對該M力致動隔膜 偏折感應而移動的該裝置是相同的非導電物件.。 37.如申請專利範圍第33項之電化學電池.，其中該非導電 物件為伸長的塑膠物件？ 3 8 ·如申請專利第2 〇項之f化學電池.，其中該組件進 -步包含-金屬支撐環於該腔體之中且與該容室連接 ，於此容室中該可變形導電物件的一部份與該支律環 接觸而完成該組件㈣電性通路，，且當電池内的 經濟部中央標準局男工消費合作社印製 A8 68 C8 D8 申請專利範圍 或氣屋超過預定值時其中在可變形導電物件和該支撑 環間的該接觸被打斷。 39. 如申請專利範圍第2〇項之電化學電池，其中可變形導 電物件包含-圓盤有一孔徑穿越其間.，該圓盤有一外 緣具有從外緣的一部份向該孔徑伸出的可變形部位， 其中此外緣停置於該端蓋組件内絕緣物件的表面，且 該可變形部位對該形狀記憶物件的偏折感應而可移動 導致該電性通路被打斷。 40. 如申請專利範圍第2〇項之電化學電池.，其中該電池進 一步包含一第二電流斷續器組件·，該組件包含一容室 ，一位於容室内的腔體.，以及一從該容室封閉的端蓋 該第一紐件於其中在該容室和該第二組件端蓋間有 電性通路’·其中該第二組件包含一熱感應裝置於該 腔體内以防止電流流經該組件内的該電性通路，該熱 感應裝置包含一形狀記憶合金物件當組件内溫度到達 預定值時會起作用而使得經過該組件的該導電通路被 打斷而讓電池停止操作 41痛申請專利範圍第2〇項之電化學電池：其中該電池為 '邊苒充電電池： 42y電化學電池用之電流斷續器組件，胃组件為一獨立、 封閉的單位包含一容室，.一位於容室内的腔體.，以 及從°亥谷至封閉的端蓋S玄组件於其中在該容室和 該端蓋間有一導電通路，.其中該組件包含一熱感應裝 置以防止電流流經該組件内的該電性通路，且該組件 裝 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   六、申請專利範圍 進一步包含電阻裝置接近該熱感應裝置、，該電阻當電 流流過時導致發熱，，該電阻裝置當施加的電壓增加時 電P減：>、，·該熱感應裝置包含一具有曲面的形狀記憶 0金圓盤’·其中該圓盤位於該組件之内而讓電流穿過 該圓盤的厚度，’其中該圓盤當該組件内的溫度到達預 疋值時會起作用並且其表面的曲度改變而使得經過該 組件的電性通路被打斷，。 43.如申請專利範圍第42項之電流斷續器組件，，其中該電 阻裝置包含一二極體位於該容室中，該二極體有一正 端和—負端分別與該電池的正和負端電性並連。 44‘如申請專利範圍第42項之電流斷續器組件，，其中該電 阻裝置包含有Zener二極體位於該容室中的二極體次組 件’•该Zener二極體有一正端和負端分別與電池的正端 和負端電性並連- 45. 如申請專利範圍第44項之電流斷續器組件.，其中該 Zener二極體為一晶圓芯片β. 46. 如申請專利範圍第42項之電流斷續器組件，，其中該圓 盤的厚度約在〇. 〇5和〇 · 5 mm之間f 47. 如申請專利範圍第42項之電流斷續器組件其中該組 件可裝入一厚度約在3至6mm之間的可再充電稜形電池 中·其中該組件形成電池電極之一和相對應電池終 、變i之間的電性通路的一部份。 48. 用於電化學電池的電流斷續器組件；其中該組件為— 獨立、·封閉的單位：其包含了 一容室，，一位於容室内 -------1---------ΐτ------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印笨

   經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A8 δδ C8 -^__D8、申請專利範圍 — : " 的腔體’、以及一從該容室密封的端蓋.，該組件於其中 在該容室和該端蓋之間有一導電通路，其中該組件可 裝入電池之中形成電池電極之一和相對應電池終端之 間電性通路的一部份其中該組件包含一可變形導電 物件形成S亥電性通路的一部份·，以及一熱感應裝置當 a玄組件内溫度超過預定值時來防止電流流經該電性通 路，-該熱感應裝置包含一具有彎曲表面的形狀記憶合 金熱感應圓盤，，該組件進一步包含靠近該熱感應裝置 的電阻裝置，，該電阻裝置當電流通過時會產生發熱， 該電阻裝置當施加的電壓增加時電阻會減少，，其中該 組件進一步包含一物理裝置使得對該熱感應圓盤表面 曲度改變感應的該可變形導電物件移動·，其中當電池 ZfflL度到達預疋溫度時該圓盤偏折而使該物理裝置作用 ，、因而移動該可變形導電物件而打斷該組件内的電性 通路； 4 9.如申請專利範圍第4 8項之電流斷續器組件.，其中該電 阻裝置包含一二極體位於該容室中.，該二極體有一正 端和一負端分開與該電池之正端和負端電性並連。 50.如申請專利範圍第48項之電流斷續器組件，，其中該電 阻裝置包含一有Zener二極體位於該容室中的二極體次 組件、該Zener二極體有一正端和負端分別與該電池的 正端和負端電性並連。. 51.如申請專利範圍第5〇項之電流斷續器组件·，其申該 Zener二極體為一晶圓芯片 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 、1T -線 I I .m

   A8 BS C8 ______ D8 六、申請專利範圍 ~ 52. 如申請專利範圍第48項之電流斷續器組件，其中該引 起可變形導電物件移動的物理裝置為一位於該腔體内 的非導電物件且與該熱感應圓盤實體接觸·，因而當圓 盤偏折時，.非導電物件推觸該可變形導電物件而打斷 組件内的電性通路.。 53. 如申請專利範圍第48項之電流斷續器組件，其中該熱 感應圓盤的厚度約在〇·〇5至0.5mm之間.。 54. 如申請專利範圍第52項之電流斷續器組件，其中該電 流斷績器組件進一步包含一壓力致動隔膜形成該組件 容室的一部份，·以及有一暴露於該組件外界環境的表 面使得該可變形導電物件對該隔膜偏折感應而移動.， 其中當該隔膜暴露於外的邊上之壓力超過預定值時，， 該隔膜向該組件的内部偏折使得該非導電物件推觸該 可變形導電物件而打斷該組件内的該電性通路。 I I I I I I I I I II 訂 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 線 經濟部中央榡準局負工消費合作社印裝 36 本紙張尺度適用中國國家揉率（CNS ) A4規格（210X297公釐）