DE19524870C2 - Schutzvorrichtung zum Schutz vor Überladung und zu hohen Ladeströmen beim Aufladen von Batteriezellen und Batteriezelle mit einer derartigen Schutzvorrichtung - Google Patents

Schutzvorrichtung zum Schutz vor Überladung und zu hohen Ladeströmen beim Aufladen von Batteriezellen und Batteriezelle mit einer derartigen Schutzvorrichtung

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DE19524870C2 DE19524870A DE19524870A DE19524870C2 DE 19524870 C2 DE19524870 C2 DE 19524870C2 DE 19524870 A DE19524870 A DE 19524870A DE 19524870 A DE19524870 A DE 19524870A DE 19524870 C2 DE19524870 C2 DE 19524870C2
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schutzvorrichtung, die dazu dient, in einer Batteriezelle bei einer Wiederaufladung einen Schutz z. B. vor Überladung zu gewährleisten, wobei es sich bei einer solchen Batteriezelle beispielsweise um ein Sekundärelement oder dergleichen handelt.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Batteriezelle, die mit einer derartigen Schutzvorrichtung ausgerüstet ist.
Beim Wiederaufladen von Batteriezellen, wie zum Beispiel Sekundär­ elementen oder dergleichen, kann es versehentlich vorkommen, daß das Aufladen auch dann fortgesetzt wird, wenn die Batteriezelle bereits vollständig aufgeladen ist. Außerdem kann es vorkommen, daß die Wiederaufladung mit einer höheren als der vorgeschriebenen Stromstärke erfolgt. Derartige Vorgänge führen zu einem abnormalen Zustand der Batterie, d. h., es wird hierdurch zum Beispiel innerhalb der Batterie­ zelle Gas erzeugt oder es steigt der Luftdruck oder die Temperatur innerhalb der Batteriezelle. Darüberhinaus kann es vorkommen, daß, verursacht durch Ausdehnung oder Risse in der Batteriezelle, Elektrolyt aus der Batteriezelle austritt. Hinzu kommt noch, daß bei fortgesetzter Verwendung einer derartigen Batteriezelle unter den oben geschilderten Bedingungen selbst dann, wenn sich die oben erwähnten ungünstigen Verhältnisse nicht einstellen, die Gefahr besteht, daß es zu einer Aufweitung oder Ausbauchung der Batteriezelle kommt oder daß ein Riß oder ein Bruch in dieser Batteriezelle entsteht, so daß die Benutzung dieser Batteriezelle in einem derartigen abnormalen Zustand unverzüglich eingestellt werden muß.
Es ist bekannt, für Batteriezellen verschiedene Arten von Sicherheitsvorkehrungen vorzusehen, wie z. B. den Einbau eines Sicherheitsventils, welches als Reaktion auf einen erhöhten Luftdruck innerhalb der Batteriezelle öffnet, oder es wird, alternativ hierzu, beispielsweise außerhalb der Batteriezelle eine Vorrichtung angeordnet, welche eine erhöhte Temperatur abfühlt und verhindert, daß ein elektrischer Strom zu einer elektrischen Schaltungsanordnung fließt, mit welcher die Batteriezelle verbunden ist.
Im Falle eines Sicherheitsventils, welches in der Batteriezelle einzubauen ist, ergibt sich jedoch der Nachteil, daß hiermit der gleichzeitige Einbau einer Leitung oder dergleichen innerhalb der Batteriezelle verbunden ist, was hinsichtlich der Konstruktionsweise zu gewissen Einschränkungen führt. Im Fall einer anderen Ausführung einer Sicherheitsvorrichtung, bei der beispielsweise eine Erhöhung der Temperatur innerhalb der Batteriezelle festgestellt wird, besteht die Gefahr, daß diese Batteriezelle erneut verwendet wird, wenn die Temperatur sich nach Ablauf einer gewissen Zeit vermindert hat.
Mit Rücksicht auf die wie oben geschilderten Gegebenheiten beim Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schutzvorrichtung zu schaffen, bei der der Freiheitsgrad hinsichtlich der Konstruktionsweise der Batteriezelle verbessert und eine Verwendung der Batteriezelle im abnormalen Zustand des erhöhten Luftdruckes innerhalb der Batteriezelle zwangsläufig beendet werden können.
Erfindungsgemäß sind Lösungen der vorgenannten Aufgabe hinsichtlich der Schutzvorrichtung durch die unabhängigen Ansprüche 1, 2, 3 und 4 sowie hinsichtlich der Batteriezelle durch die unabhängigen Ansprüche 9 und 10 angegeben.
Gemäß der ersten Ausführungsform einer Schutzvorrichtung ist es möglich, die elektrisch leitfähige Passage zu unterbrechen und eine elektrische Leitung zwischen dem Gehäuse und dem Abschlußteil durch Biegen entweder des Gehäuses oder des Abschlußteils unter Einwirkung eines äußeren Druckes zu trennen.
Darüber hinaus ist es gemäß der zweiten Ausführungsform der Schutz­ vorrichtung möglich, eine elektrische Leitung zwischen dem Paar von Anschlußelementen durch Unterbrechen der elektrisch leitfähigen Passa­ ge durch Biegen entweder des Gehäuses oder des Abschlußteils unter Einwirkung eines äußeren Druckes zu trennen.
Gemäß der dritten Ausführungsform einer Schutzvorrichtung ist es möglich, eine elektrische Leitung zwischen dem Gehäuse und dem Abschlußteil durch Unterbrechen der elektrisch leitfähigen Passage durch das Erhebungsteil zu trennen, das in dem Abschlußteil angeordnet ist.
Gemäß der vierten Ausführungsform einer Schutzvorrichtung ist es möglich, eine elektrische Leitung zwischen dem Paar von Anschlußelementen durch Unterbrechen der elektrisch leitfähigen Passa­ ge mittels des in dem Abschlußteil angeordneten Erhebungsteils unter der Einwirkung eines äußeren Druckes zu trennen.
Darüber hinaus ist es bei der dritten und der vierten Ausführungsform einer Schutzvorrichtung möglich, eine Starrheitskraft des Abschlußteils dadurch zu reduzieren, daß ein Vorsprungelement ausgebildet wird, das nach einwärts in Bezug auf das Gehäuse an einer Stelle des Ab­ schlußteils vorspringt, die dem zentralen Bereich der elektrisch leit­ fähigen Passage gegenüberliegt, und daß ein konvexes Teil an dem vorerwähnten Vorsprungelement angeordnet wird.
Darüber hinaus ist es bei der dritten Ausführungsform einer Schutzvor­ richtung möglich, daß sowohl das Gehäuse als auch das Abschlußteil mit einer leitfähigen Folie versehen werden, um zu verursachen, daß sie miteinander leitfähig werden, wobei die Folie, insbesondere Metallfolie als ein äußerer Herausnehmanschluß der leitfähigen Passage ausgebildet ist, wodurch ihre Verbindung mit einer äußeren Vorrichtung erleichtert werden kann.
Darüber hinaus ist bei der vierten Ausführungsform einer Schutzvorrich­ tung vorgesehen, daß die elektrisch leitfähige Passage eine Elektrode an der Oberseite eines keramischen Substrates bildet, wodurch das konvexe Teil, das an dem Abschlußteil angeordnet ist, die elektrisch leitfähige Passage unterbrechen kann.
Darüber hinaus kann bei der vierten Ausführungsform einer Schutzvor­ richtung vorgesehen sein, daß die elektrisch leitfähige Passage und die Anschlußelemente einstückig ausgebildet sind, wodurch die Anzahl der Komponenten und die Anzahl der Arbeitsschritte bei der Herstellung reduziert werden können.
Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, daß die Schutzvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform innerhalb einer Batteriezelle ange­ ordnet wird, wobei die innere bzw. äußere Elektrode der Batteriezelle mit dem Gehäuse bzw. dem Abschlußteil verbunden und die innere Elektrode und die äußere Elektrode durch die elektrisch leitfähige Passa­ ge elektrisch leitend gemacht werden, wodurch ein erhöhter Gasdruck innerhalb der Batteriezelle als ein äußerer Druck akzeptiert wird, so daß das Abschlußteil gebogen und die elektrisch leitfähige Passage unter­ brochen und somit ein elektrisch leitender Zustand zwischen der inneren Elektrode und der äußeren Elektrode unterbrochen wird.
Ferner besteht noch die Möglichkeit, daß die Schutzvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform innerhalb der Batteriezelle angeordnet wird, wobei je ein Anschlußelement des Paares von Anschlußelementen mit der inneren bzw. äußeren Elektrode der Batteriezelle verbunden wird und die innere Elektrode und die äußere Elektrode durch die elektrisch leitfähige Passage elektrisch leitend gemacht werden, wodurch ein er­ höhter Gasdruck innerhalb der Batteriezelle als ein äußerer Druck akzep­ tiert wird, so daß das Abschlußteil gebogen, die elektrisch leitfähige Passage unterbrochen und somit ein elektrisch leitender Zustand zwi­ schen der inneren Elektrode und der äußeren Elektrode unterbrochen wird.
Diese und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nunmehr im Rahmen der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen noch näher erläutert, wobei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht zur Veranschaulichung einer Schutzvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht zur Veranschaulichung einer elektrisch leitfähigen Passage, welche einen Bestandteil der Schutzvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform bildet;
Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die von einer Rückseite eines Halteelementes aus gesehen ist, das einen Bestandteil der Schutzvorrichtung gemäß der ersten Aus­ führungsform bildet;
Fig. 4 eine Schnittansicht in der Längsrichtung der Schutzvor­ richtung gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 5 Ansichten im Querschnitt einer Schutzvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, wobei (A) eine Ansicht eines zentralen Teiles der Vorrichtung und (B) eine Ansicht eines Endteiles der Vorrichtung sind;
Fig. 6 eine schematische Schnittansicht zur Veranschaulichung einer Batteriezelle, mit welcher die Schutzvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform befestigt ist;
Fig. 7 eine Schnittansicht zur Veranschaulichung eines Zustandes, in welchem die elektrisch leitfähige Passage in der Schutz­ vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform unterbro­ chen ist;
Fig. 8 eine Schnittsansicht, die in einer Längsrichtung der Schutz­ vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform genom­ men ist;
Fig. 9 eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die von einer Rückseite eines Gehäuses aus gesehen ist, welches einen Bestandteil der Schutzvorrichtung gemäß der zweiten Aus­ führungsform bildet;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht zur Veranschaulichung der Schutzvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform;
Fig. 11 eine Schnittansicht, die in einer Längsrichtung der Schutz­ vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform genommen ist;
Fig. 12 eine Schnittansicht quer durch einen zentralen Bereich der Schutzvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform;
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht der Veranschaulichung der Schutzvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform;
Fig. 14 eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die von einer Rückseite eines Halteelementes der Schutzvorrichtung aus gemäß der vierten Ausführungsform gesehen ist;
Fig. 15 eine Schnittansicht, die in einer Längsrichtung der Schutz­ vorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform ge­ nommen ist;
Fig. 16 eine Schnittansicht, entsprechend einem Querschnitt der Schutzvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform, wobei (A) eine Ansicht an einem Ende ist, (B) eine An­ sicht an einem zentralen Teil und (C) eine Ansicht an dem anderen Ende ist.
Fig. 17 eine perspektivische Ansicht zur Veranschaulichung einer Schutzvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform;
Fig. 18 eine vergrößerte Draufsicht zur Veranschaulichung einer Oberseite eines Halteelementes, das eine Komponente der Schutzvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform ist;
Fig. 19 eine Schnittansicht, die in einer Längsrichtung der Schutz­ vorrichtung in der fünften Ausführungsform genommen ist; und
Fig. 20 eine Schnittansicht, entsprechend einem Querschnitt an einem zentralen Teil der Schutzvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform.
Die Fig. 1 bis 7 veranschaulichen eine Schutzvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hierbei weist die Schutzvorrichtung 1 ein Gehäuse 2, eine elektrisch leitfähige Passage 5, ein Halteelement 10 sowie ein Abschlußteil 12 auf.
Das Gehäuse 2 besteht aus einem Material mit elektrischer Leitfähigkeit, z. B. Aluminium, und weist einen hohlen inneren Teil auf, welcher durch eine Oberseite 2a sowie Längs- und Schmalseiten 2b begrenzt ist, wobei ein zentraler Bereich der Oberseite 2a mit einem Vorstehteil 3 versehen wird, welches in rechteckförmiger Form nach oben vorsteht, so daß ein konkaver Teil 4 innerhalb des Gehäuses 2 gebildet wird (vgl. Fig. 4).
Wie in Fig. 2 gezeigt, weist die elektrisch leitfähige Passage 5 ein qua­ derförmiges Isolierteil 6 auf, das aus einem Material mit isolierenden Eigenschaften, wie Keramik besteht und unter der Einwirkung eines äußeren Druckes gebrochen werden kann. Die elektrisch leitfähige Passage 5 weist einen elektrisch leitfähigen Bereich 7 auf, welcher da­ durch gebildet ist, daß ein elektrisch leitfähiges Material, z. B. Silber, auf eine gesamte Oberseite, einen Teil der Seiten und einen Teil der Unterseite des isolierenden Elementes 6 geschichtet ist; ferner weist die elektrisch leitfähige Passage 5 noch einen isolierenden Bereich 8 auf, der dadurch gebildet ist, daß isolierendes Material auf den elektrisch leit­ fähigen Bereich 7 geschichtet ist, der auf der Oberseite des Isolierteiles 6 ausgebildet ist, wobei ein Herausnehmteil 7a übrig gelassen, d. h. unbeschichtet geblieben ist. Hierbei ist der elektrisch leitfähige Bereich 7, der sich auf der Oberseite des Isolierteiles 6 befindet, in der Weise ausgestaltet, daß das Herausnehmteil 7a sowie ein weiteres Herausnehm­ teil 7c, das auf einer Unterseite des Isolierteiles 6 angeordnet ist, durch ein Verbindungsteil 7b an einer dem Herausnehmteil 7a gegenüberlie­ genden Seite miteinander verbunden sind.
Die elektrisch leitfähige Passage 5 ist normalerweise in der Weise an­ geordnet, daß die Herausnehmteile 7a und 7c miteinander in Verbin­ dung stehen, jedoch wird in einem Falle, daß das Isolierteil 6 unter der Einwirkung eines äußeren Druckes aufgebrochen worden ist, der elek­ trisch leitfähige Bereich 7, der auf der Oberseite des Isolierteiles 6 ausgebildet ist, unterbrochen, so daß die elektrisch leitende Verbindung zwischen den Herausnehmteilen 7a und 7c unterbrochen ist.
Somit ist die elektrisch leitfähige Passage 5 so ausgebildet, daß sie länger als eine Längsabmessung des konkaven Teiles 4 des Gehäuses 2 ist, wie in Fig. 4 gezeigt, während sie in Richtung einer Querabmessung des konkaven Teils 4, wie in Fig. 5 gezeigt, kürzer ausgebildet ist. Die elektrisch leitfähige Passage 5, die in einer Längsrichtung den konkaven Teil 4 brückenartig überspannt, ist in dem Gehäuse 2 untergebracht, wobei beide Enden der Oberseite, d. h. das Herausnehmteil 7a und der isolierende Bereich 8, gegen die Innenwand der Oberseite 2a des Ge­ häuses 2 zum Anschlag gelangen. Außerdem erstreckt sich die elektrisch leitfähige Passage 5, wenn sie in dem Gehäuse 2 angeordnet ist, im Bereich des konkaven Teiles 4 in einer Querrichtung, wie in Fig. 5 gezeigt, wobei beide Enden der elektrisch leitfähigen Passage 5 mit Spielen versehen sind und in den konkaven Teil 4 eingebettet werden können. Die Tiefe des konkaven Teils 4 ist so vorgegeben, daß die elektrisch leitfähige Passage 5 reißen oder brechen kann.
Ein gehäuseartiges Halteelement 9, das aus einem Gummimaterial herge­ stellt ist, besitzt isolierende Eigenschaft und weist einen hohlen inneren Teil auf, der von einer Oberseite 9a und Längs- und Querseiten 9b umgeben ist, wobei, wie in Fig. 3 gezeigt, die Oberseite 9a mit einer Ausnehmung 10 versehen ist, welche etwas breiter als ein äußerer Um­ riß der elektrisch leitfähigen Passage 5 ist. Die innere Wand der Ober­ seite 9a ist mit Rippen 11 entlang beider Ränder der Ausnehmung 10 in deren Längsrichtung versehen.
Das Halteelement 9 ist in einem inneren hohlen Teil angeordnet, wel­ ches durch die Oberseite 2a und die Längs- und Querseiten 2b des Ge­ häuses 2 begrenzt ist, wobei jede der äußeren Wände der Oberseite 9a und der Längs- und Querseiten 9b gegen die entsprechende der inneren Wände der Oberseite 2a und der Längs- und Querseiten 2b des Gehäuses 2 zum Anschlag gelangt. Außerdem ist, wenn das Halteelement 9 in dem inneren hohlen Teil des Gehäuses 2 untergebracht ist, die elektrisch leitfähige Passage 5 in ihrer Ausnehmung 10 angeordnet, und Bewegun­ gen der elektrisch leitfähigen Passage 5 sowohl in Längs- und Quer­ richtungen, als auch in der vertikalen Richtung werden durch die Aus­ nehmung 10 und die Rippen 11 in der Weise eingeschränkt, daß die elektrisch leitfähige Passage 5 und das Gehäuse in der vorgegebenen Position miteinander in Berührung stehen.
Das Abschlußteil 12 ist aus einem Material, z. B. Aluminium herge­ stellt, welches gebogen werden kann und die Eigenschaft einer elektri­ schen Leitfähigkeit aufweist, und es ist mit einem konkaven Teil 14 versehen, welcher an seinem gesamten Umfang nach abwärts vorsteht, so daß er eine schiffsartige Gestalt ergibt, wobei ihm Ränder 13 ge­ lassen sind und eine Unterseite 15 des konkaven Teils 14 nach aufwärts gebogen werden kann, während er einen von außen einwirkenden Druck aufnimmt. Jedes von beiden Enden der Unterseite 15 ist mit einem Paar von gegenseitig beabstandeten Vorsprüngen 16 und 17 versehen, die in einer kurzen Richtung nach oben vorspringen, wobei der zentrale Teil der Unterseite 15 mit einem ebenfalls nach oben vorspringenden Vor­ sprung 18 versehen ist.
Das Abschlußteil 12 ist in dem Halteelement 9 in einer solchen Art und Weise untergebracht, daß die Ränder 13 gegen die innere Wand der Oberseite 9a des Halteelementes 9 anschlagen, wobei die Vorsprünge 16 bzw. 18 gegen ein Ende der elektrisch leitfähigen Passage 5 bzw. gegen den zentralen Teil dieser elektrisch leitfähigen Passage 5 zum Anschlag gelangen, während die Vorsprünge 17 gegen das Herausnehmteil 7c an der Unterseite der elektrisch leitfähigen Passage 5 zum Anschlag gelan­ gen. Somit wird dieses Abschlußteil 12 abgestützt, während die Ränder 13 durch die nach einwärts gebogenen Längs- und Querseiten 9b und die Oberseite 9a des Halteelementes 9 eng kontaktiert und gehalten werden.
Hinzu kommt, daß das Halteelement 9 in einer solchen Art und Weise fixiert ist, daß seine Längs- und Querseiten 9b durch die nach einwärts gebogenen Längs- und Querseiten 2b des Gehäuses 2 entsprechend gebo­ gen sind, wobei die Außenwand der Oberseite 9a gegen die Oberseite des Gehäuses 2 zum Anschlag gelangt und das Halteelement 9 durch die Oberseite 2a und die Längs- und Querseiten 2b festgehalten wird. Infol­ gedessen stehen sowohl die Oberseite 9a als auch die Längs- und Quer­ seiten 9b ohne jegliches Spiel in enger Berührung mit der inneren Wand der Oberseite 2a und den Längs- und Querseiten 2b des Gehäuses 2 aufgrund einer federnden Eigenschaft des Halteelementes 9 selbst, wo­ durch ein durch das Gehäuse 2, das Halteelement 9 und das Abschlußteil 12 umgebener Innenteil dicht geschlossen ist und die elektrisch leitfähige Passage 5 in seinem Inneren angeordnet ist.
Infolgedessen wird die Oberseite der elektrisch leitfähigen Passage 5 in Richtung zu dem konkaven Teil 4 des Gehäuses 2 mittels der Vor­ sprünge 16, 17 und 18 des Abschlußteils 12 gedrückt, wobei ihr Her­ ausnehmteil 7a stets in Berührung mit der inneren Wand der Oberseite 2a des Gehäuses 2 steht, während das Herausnehmteil 7c stets in Berüh­ rung mit den Vorsprüngen 17 des Abschlußteils 12 steht. Hierdurch wird erreicht, daß das Gehäuse 2 und das Abschlußteil 12 durch die elek­ trisch leitfähige Passage 5 elektrisch verbunden sind.
Darüber hinaus ist die Schutzvorrichtung 1 mit rechteckförmigen, elek­ trisch leitfähigen Folien 19 und 20 versehen, welche als die äußeren Herausnehm-Anschlüsse der elektrisch leitfähigen Passage 5 wirken. Wie in Fig. 4 und 5 gezeigt, steht die elektrisch leitfähige Folie 19 symme­ trisch um den zentralen Bereich des Vorstehteiles 3 herum in einer Längsrichtung an der Außenwand des Vorstehteiles 3 des Gehäuses 2 vor, wobei die Folie in einer kurzen Richtung von dem einen Ende des Vorstehteiles 3 aus vorsteht, während sie andererseits so angeordnet ist, daß sie nicht von dem anderen Ende aus vorsteht, und wobei sie durch ein Ultraschall-Schweiß- und Befestigungsverfahren befestigt ist. An der Außenwand des konkaven Teils 14 des Abschlußteils 12 ist die elektrisch leitfähige Folie 20 in der selben Art und Weise, wie oben erläutert, positioniert, d. h. derart, daß sie symmetrisch um den zentralen Bereich des konkaven Teils 14 herum in einer Längsrichtung und in einer sol­ chen Art und Weise angeordnet sein kann, daß sie von dem einen Ende aus vorspringt, z. B. dort, wo die elektrisch leitfähige Folie 19 des Vor­ stehteils 3 in einer kurzen Richtung vorspringt, daß sie aber nicht von dem anderen Ende aus vorspringt, wobei sodann die Folie 20 mittels eines Ultraschallschweiß- und Befestigungsverfahrens fixiert ist.
Da die Folien 19 und 20 elektrisch leitfähig sind, kann ein elektrischer Strom von der Folie 19 zum Gehäuse 2 und anschließend zur elektrisch leitfähigen Passage 5 fließen, weiterhin kann der Strom von der elek­ trisch leitfähigen Passage 5 zu dem Abschlußteil 12 und sodann zu der elektrisch leitfähigen Folie 20 fließen, und umgekehrt.
Es wird nunmehr ein Verfahren zum Zusammenbauen der Schutzvor­ richtung 1 beschrieben, welches wie folgt abläuft: zunächst wird das Halteelement 9 innerhalb des inneren hohlen Teiles des Gehäuses 2 angeordnet, wobei die Oberseite 9a bzw. die Längs- und Querseiten 9b des Halteelements 9 gegen die Oberseite 2a bzw. die Längs- und Quer­ seiten 2b des Gehäuses 2 zum Anschlag gelangen, während die elek­ trisch leitfähige Passage 5 in die Ausnehmung 10 des Halteelementes 9 eingesetzt wird und das Herausnehmteil 7a des elektrisch leitfähigen Bereiches 7, welcher auf der Oberseite der elektrisch leitfähigen Passage 5 ausgebildet ist, sowie der isolierende Bereich 8 auf der Oberseite 2a des Gehäuses angeordnet werden.
Wenn das Abschlußteil 12 in den inneren hohlen Teil des Halteelements 9 eingelegt ist und die Ränder 13 in der Weise zum Anschlag gegen die Oberseite 9a des Halteelements 9 gelangen, daß die vier Ecken der Ränder 13 mit den vier Ecken der Innenwandung der Oberseite 9a des Halteelementes 9 zusammenfallen, dann gelangt jeder Vorsprung 16 gegen einen Endbereich der Unterseite der elektrisch leitfähigen Passage 5 und der Vorsprung 18 gegen einen zentralen Bereich der Unterseite der elektrisch leitfähigen Passage 5 zum Anschlag, während die Vor­ sprünge 17 gegen das Herausnehmteil 7c der Unterseite der elektrisch leitfähigen Passage 5 zum Anschlag gelangen.
Sodann werden, wenn die Längs- und Querseiten 2b des Gehäuses 2 nach einwärts gebogen sind, die Längs- und Querseiten 9b des Halte­ elements 9 durch die Längs- und Querseiten 2b ebenfalls gedrückt und in einer solchen Weise gebogen, daß die Ränder 13 des Abschlußteils 12 durch die Oberseite 9a des Halteelements 9 gehalten werden. Sodann werden, wenn die Längs- und Querseiten 2b des Gehäuses 2 nach ein­ wärts gebogen sind, die Ränder 13 des Abschlußteils 12 durch das Hal­ teelement 9 mit den gebogenen Längs- und Querseiten 9b und der Ober­ seite 9a gehalten und unterstützt, während das Halteelement 9 gleichzei­ tig durch die gebogenen Längs- und Querseiten 2b des Gehäuses 2 und deren Oberseite 2a gehalten wird, d. h., es wird mittels Preßsitz angeord­ net und fixiert.
Schließlich wird die rechteckförmige, elektrisch leitfähige Folie 19 in der Weise positioniert, daß sie den zentralen Bereich des Vorstehteils 3 des Gehäuses 2 in einer Längsrichtung symmetrisch umgibt, andererseits wird die Folie 19 in einer solchen Weise positioniert, daß sie von einem Ende des Vorstehteils 3 aus in einer Querrichtung vorsteht, jedoch von dem anderen Ende des Vorstehteils 3 aus nicht in einer Querrichtung vorsteht, während sie mit der Außenwand des Vorstehteils 3 mit Hilfe eines Ultraschallschweiß- und Befestigungsverfahrens fixiert wird. Die rechteckförmige, elektrisch leitfähige Folie 20 wird in der selben Art und Weise, wie die oben beschriebene, positioniert, d. h. in einer solchen Art und Weise, daß sie um den mittleren Bereich des konkaven Teils 14 des Abschlußteils 12 herum in einer Längsrichtung symmetrisch ange­ ordnet wird, und in einer solchen Art und Weise, daß die elektrisch leit­ fähige Folie 20 von einem Ende aus, welches dem in einer Querrich­ tung vorstehenden Ende der Folie 19 gegenüberliegt, vorsteht, jedoch nicht von dem anderen Ende aus vorsteht. Sodann wird die Folie 20 an der Außenwand des konkaven Teils 14 des Abschlußteils 12 mit Hilfe eines Ultraschallschweiß- und Befestigungsverfahrens fixiert.
Auf die beschriebene Art und Weise wird der Zusammenbau der Schutz­ vorrichtung 1 vervollständigt und im Anschluß an diesen Vorgang des Zusammenbauens wird der innere Teil der Schutzvorrichtung 1 in der Weise angeordnet, daß die Oberseite 9a und die Längs- und Querseiten 9b mit den Rändern 13 des Abschlußteils 12 infolge der Elastizität des Halteelements 9 selbst und ferner ohne jegliches Spiel gegenüber den Innenwandungen der Oberseite 2a und der Längs- und Querseiten 2b des Gehäuses 2 in enge Berührungen gelangen, wodurch ein durch das Ge­ häuse 2, das Halteelement 9 und das Abschlußteil 12 umgebener, innerer Bereich dicht abgeschlossen wird.
Die auf diese Art und Weise zusammengebaute Schutzvorrichtung 1 wird sodann innerhalb einer Batteriezelle, wie z. B. einer Lithium-Ion-Se­ kundärbatteriezelle oder einer Nickel-Wasserstoff-Sekundärbatteriezelle oder dergleichen angeordnet. In Fig. 6 ist schematisch ein Ausführungs­ beispiel einer Lithium-Ion-Sekundärbatteriezelle gezeigt, wobei ein Hohl­ zylinder 21 vorgesehen ist, der ein Bodenteil aufweist und dessen oberes Ende offen ist. In seiner Unterseite 21a weist der Zylinder 21 eine Öffnung auf, die mittels eines elektrisch leitfähigen, negativen Elektro­ denbechers 22, der aus rostfreiem Stahl hergestellt ist, dicht abge­ schlossen ist. Ein elektrisch positiver Elektrodendeckel 23, der aus rostfreiem Stahl hergestellt ist, bildet eine äußere Elektrode, um das obere Ende des Zylinders 21 dicht abzuschließen, wodurch der Innenbe­ reich des Zylinders 21 dicht verschlossen ist.
Anschließend werden innerhalb des Zylinders 21 eine positive Elektrode 24, die aus Lithium-Oxid-Kobalt hergestellt ist und die als eine innere Elektrode wirkt, eine negative Elektrode 25 aus Kohlenstoff, ein Separa­ tor 26 zum Verhindern eines Kurzschlusses zwischen der positiven Elekrode 24 und der negativen Elektrode 25 sowie die Schutzvorrichtung 1 eingebaut. Die Schutzvorrichtung 1 wird mit dem positiven Elektro­ dendeckel 23 durch die elektrisch leitfähige Folie 19 und weiterhin mit der positiven Elektrode 24 durch die elektrisch leitfähige Folie 20 ver­ bunden. Ferner wird die negative Elektrode 25 gegenüber der positiven Elektrode 24 angeordnet, wobei der Separator 26 an dieser gehalten wird, und sodann mit dem negativen Elektrodenbecher 22 verbunden. Außerdem wird der Innenbereich des Zylinders 21 mit einem Elektroly­ ten gefüllt.
Wenn zwischen dem positiven Elektrodendeckel 23 und dem negativen Elektrodenbecher 22 der Lithium-Ion-Sekundärbatteriezelle, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, ein Strom fließt, erfolgt eine chemische Reak­ tion zwischen der positiven Elektrode 24 und der negativen Elektrode 25, um eine Aufladung zu bewirken.
Während dieses Aufladevorganges fließt ein elektrischer Strom in der Schutzvorrichtung 1 von dem positiven Elektrodendeckel 23 zu der elektrisch leitfähigen Folie 19, dem Gehäuse 2, der elektrisch leitfähigen Passage 5, dem Abschlußteil 12 und der elektrisch leitfähigen Folie 20, wobei der Strom sodann zur positiven Elektrode 24 geleitet wird. Dies bedeutet, daß der elektrische Strom zu dem Gehäuse 2 fließt, welches mit der elektrisch leitfähigen Folie 19 einstückig ist, sodann von dem Herausnehmteil 7a der elektrisch leitfähigen Passage 5, welches gegen die Innenwand der Oberseite 2a des Gehäuses 2 anschlägt, zu dem Ver­ bindungsteil 7b fließt, sodann zu dem Herausnehmteil 7c an der Unter­ seite der elektrisch leitfähigen Passage 5 und sodann zu dem Heraus­ nehmteil 7c und dem Abschlußteil 12 fließt, wobei das Herausnehmteil gegen die Vorsprünge 17 anschlägt. Weiterhin fließt der elektrische Strom aus dem Abschlußteil 12 zu der positiven Elektrode 24 durch die elektrisch leitfähige Folie 20.
Wenn nun zu diesem Zeitpunkt der elektrische Strom fortgesetzt fließt, und dies selbst auch nach der vollständigen Wiederaufladung der Batte­ riezelle, was zu einer Überladung führt, oder wenn die Aufladung mit einem elektrischen Strom ausgeführt wird, der stärker ist als der spe­ zielle Ladestrom, stellt sich in der Batteriezelle ein abnormaler Zustand ein, wodurch verursacht wird, daß entweder der Druck oder die Tempe­ ratur innerhalb der Batteriezelle ansteigen.
Wenn der Druck innerhalb der Betriebszelle ansteigt, wird er zu der Schutzvorrichtung 1 gleichsam als ein auf diese von außen einwirkender Druck übertragen. Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, biegt sodann dieser äußere Druck die Unterseite 15 des Abschlußteils 12 nach einwärts, deformiert sie, und der an der Unterseite 15 des Abschlußteils 12 ausge­ bildete Vorsprung 18 drückt die elektrisch leitfähige Passage 5 in einer Aufwärtsrichtung. Die Bewegung der elektrisch leitfähigen Passage 5 in einer Längsrichtung oder einer Querrichtung und in einer vertikalen Richtung führt dazu, daß auf den konkaven Teil 4 des Gehäuses 2 mit­ tels des Vorsprungs 18 des Abschlußteils 12 ein Druck ausgeübt wird, wobei sich die elektrisch leitfähige Passage 5 dann deformiert, wenn der Druck innerhalb der Batteriezelle zunimmt und dieser ansteigende Druck einen spezifischen Wert erreicht, welcher durch das Abschlußteil 12 aufgenommen wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der elektrisch leitfähige Bereich 7, der die elektrisch leitfähige Passage 5 bildet, unterbrochen und die elektrische Leitung zwischen den Herausnehmteilen 7a und 7c wird getrennt, wodurch die Schutzvorrichtung 1 den elektrischen Strom­ fluß zwischen dem positiven Elektrodendeckel 23 und der positiven Elektrode 24 unterbricht, so daß ein weiteres Aufladen beendet wird und zur gleichen Zeit die Lithium-Ion-Sekundärbatteriezelle nicht mehr als Batteriezelle betrieben werden kann. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist in diesem Falle, weil der isolierende Bereich 8 auf der Oberseite der gespaltenen, elektrisch leitfähigen Passage 5 gegen den konkaven Teil 4 des Gehäuses 2 anschlägt, der elektrische Stromfluß durch den gespaltenen, elektrisch leitfähigen Bereich 7 unterbrochen und infolgedessen besteht zwischen den voneinander getrennten Teilen des elektrisch leitfähigen Bereiches 7 durch den konkaven Teil 4 keine elektrische Verbindung mehr. Dem­ gemäß wird bei der vorliegenden Erfindung ein innerhalb der Batte­ riezelle erzeugter Druck gleichförmig an irgendeiner Stelle innerhalb der Batteriezelle aufgebracht und hieraus ergibt sich, daß die Schutzvorrich­ tung 1 an irgendeiner Stelle innerhalb der Batteriezelle angeordnet wer­ den kann. Darüberhinaus besteht die Möglichkeit, den Freiheitsgrad hinsichtlich der Konstruktionsweise der Batteriezelle im Hinblick auf die Anordnung eines Schutz- und Sicherheitsmechanismus in dieser zu ver­ bessern. Hinzu kommt noch, daß die Schutzvorrichtung 1 es ermöglicht, daß eine sich in einem abnormalen Zustand befindliche Batteriezelle zwangsläufig in ihrer Funktion gehindert wird, was dazu führt, daß, wenn eine Batteriezelle in einem derartigen abnormalen Zustand in einer Umgebung eingebaut wird, es möglich ist, einen durch einen etwaigen Austritt von Elektrolyt aufgrund von Rissen oder Spalten in der Batterie­ zelle verursachten ungünstigen Einfluß auf die Umgebung zu verhindern.
Bei der im Vorangehenden erläuterten, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Abschlußteil 12 die Eigenschaft der Biegsamkeit auf, obwohl auch das Gehäuse 2 eine solche Eigen­ schaft der Biegsamkeit aufweisen kann.
Eine weitere Schutzvorrichtung 1 gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 8 und 9 dargestellt. Diese Schutzvor­ richtung weist ein Gehäuse 27, Anschlußelemente 34, 35, eine elek­ trisch leitfähige Passage 36 sowie ein Abschlußteil 39 auf.
Das Gehäuse 27 mit einer hohlen Innenseite ist aus isolierendem Materi­ al. z. B. Polybutylenterephthalat, hergestellt und weist eine Oberseite 27a, Längsseiten 27b und 27c sowie kurze Stirnseiten 27d, 27e auf. Wie in Fig. 9 dargestellt ist, ist dieses Gehäuse 27 in der Weise konstruiert, daß nunmehr eine einstückige Ausbildung von Gehäuse und Halte­ element gegeben ist, wobei das Gehäuse 27 nunmehr durch ein Formge­ bungsverfahren hergestellt wird.
Die Oberseite 27a ist mit rechteckförmigen Vertiefungen 28a, 28b ver­ sehen, die so ausgebildet sind, daß sie in einer Längsrichtung in Bezug auf einen mittleren Bereich der Oberseite 27a symmetrisch sind. Ein Vorstehteil 29 steht nach aufwärts in rechteckförmiger Form vor und ist zwischen den Aufnahmeteilen 28a und 28b angeordnet, wodurch ein konkaver Teil 30 zum Verbinden der Aufnahmeteile 28a und 28b innerhalb des Gehäuses 27 ausgebildet ist. Hinzu kommt, daß die Innen­ wandung der Oberseite 27a mit Erhebungen 33 versehen ist, die sich entlang beider Ränder in einer Längsrichtung des konkaven Teils 30 erstrecken.
Es sind Anschlußelemente 34, 35 vorgesehen, die gebogen werden können und die elektrisch leitfähig sind, wobei diese Anschlußelemente 34, 35 eine rechteckförmige Gestalt besitzen. Wie aus Fig. 9 ersichtlich, sind diese Anschlußelemente 34, 35 mit dem Gehäuse 27 einstückig ausgebildet, wobei ein Ende von jedem der Anschlußelemente von dem entsprechenden Aufnahmeteil 28a, 28b des Gehäuses 27 herausgeführt und im Bereich des konkaven Teils 30 angeordnet ist, ohne extrudiert zu sein.
Eine elektrisch leitfähige Passage 36 weist ein Isolierteil 73 (Fig. 8) auf, das in gleicher Weise wie das Isolierteil 6 bei der ersten bevorzugten Ausführungsform ausgebildet ist, ferner einen elektrisch leitenden Be­ reich 37, der durch Beschichten mit einem elektrisch leitfähigen Mate­ rial, wie z. B. Silber, auf der gesamten Oberfläche des Isolierteiles 73 ausgebildet ist, sowie einen isolierenden Bereich 38, der so ausgebildet ist, daß er mit einem isolierenden Material zu beschichten ist, wobei Herausnehmteile 37a, 37b an dem elektrisch leitfähigen Bereich 37 übrig gelassen sind. Hierbei ist ferner die elektrisch leitfähige Passage 36 in der Weise ausgebildet, daß die Herausnehmteile 37a, 37b elektrisch leitfähig sind, obwohl, wenn der Isolierteil 73 durch Einwirkung eines äußeren Druckes gerissen oder gespalten ist, der auf dem Isolierteil 73 ausgebildete, elektrisch leitfähige Bereich 37 unterbrochen wird, was dazu führt, daß die elektrische Leitung zwischen den Herausnehmteilen 37a, 37b getrennt wird. Die elektrisch leitfähige Passage 36 überspannt in der Längsrichtung brückenartig den konkaven Teil 30 des Gehäuses 27, wobei die Herausnehmteile 37a, 37b so positioniert sind, daß das Herausnehmteil 37a gegen ein Ende des Anschlußelements 34 und das Herausnehmteil 37b gegen ein Ende des Anschlußelements 35 anschlägt, und in der Nut 28 des Gehäuses 27 gelagert sind, wobei sodann diese Anschlußelemente 34, 35 durch die elektrisch leitfähige Passage 36 elektrisch leitend verbunden sind. Darüber hinaus ist vorgesehen, daß im Falle des Einbaus der elektrisch leitfähigen Passage 36 diese im Bereich des konkaven Teiles 30 in einer Querrichtung angeordnet ist, wobei beide Enden mit Spielen versehen sind, so daß diese gleichsam zur gleichen Zeit in dem konkaven Teil 30 eingebettet werden können. Ferner ist eine Tiefe des konkaven Teils 30 so ausgewählt, daß über eine Abmessung verfügt wird, welche ein Reißen oder Brechen der elektrisch leitfähigen Passage 36 hierin ermöglicht. In diesem Fall wer­ den Bewegungen der elektrisch leitfähigen Passage 36 sowohl in ihren Längs- und Querrichtungen als auch in ihrer Vertikalrichtung durch die Aufnahmeteile 28a, 28b und die Erhebungen 33 in einer solchen Art und Weise eingedämmt oder eingeschränkt, daß eine Berührung der elek­ trisch leitfähigen Passage 36 mit einem Ende von jedem der Anschluß­ elemente 34, 35 an einer vorgegebenen Position ermöglicht ist.
Das biegsame Abschlußteil 39 mit isolierender Eigenschaft weist die gleiche Struktur wie diejenige des Abschlußteils 12 auf, das bei der ersten bevorzugten Ausführungsform erläutert ist. Das Abschlußteil 39 schlägt mit seinem Rand 40 gegen die Innenwand der Oberseite 27a des Gehäuses 27 an, wobei seine Vorsprünge 41, 42, 43 gegen die Unter­ seite der elektrisch leitfähigen Passage 36 anschlagen und in dem inne­ ren hohlen Teil des Gehäuses 27 untergebracht sind. Somit wird das Abschlußteil 39 gehalten und fixiert, während es an den Rändern 40 mit den nach einwärts gebogenen Längsseiten 27b, 27c und den schmalen Seiten 27d, 27e und der Oberseite 27a in enger Berührung steht. Im Falle der wie oben erläuterten Ausbildung und Anordnung wird ein durch das Gehäuse 27 und das Abschlußteil 39 umschlossener, innerer Teil dicht abgeschlossen und sodann wird die elektrisch leitfähige Passa­ ge 36 hierin angeordnet.
Obwohl in der Zeichnung nicht so dargestellt, kann diese Schutzvor­ richtung ebenfalls in der Weise eingesetzt werden, wie in Fig. 6 ge­ zeigt. Das heißt, die Anschlußelemente 34 bzw. 35 sind mit dem positi­ ven Elektrodendeckel 23 bzw. der positiven Elektrode 24 verbunden und in die Lithium-Ion-Sekundärbatteriezelle eingebaut, wobei im Falle einer Überladung oder dann, wenn das Aufladen mit einem elektrischen Strom ausgeführt wird, der größer als ein vorgegebener Wert ist, das Ab­ schlußteil 39 aufgrund eines erhöhten Druckes innerhalb der Lithium- Ion-Sekundärbatteriezelle nach einwärts gebogen wird und sodann die elektrisch leitfähige Passage 36 unterbrochen wird, um zu verursachen, daß ein elektrischer Stromfluß zwischen dem positiven Elektrodendeckel 23 und der positiven Elektrode 24 unterbrochen ist. Es ist somit auch bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform möglich, eine Überladung zu beenden und zu verhindern, daß die Lithium-Ion-Sekundärbatte­ riezelle als Batteriezelle betrieben wird, weiterhin ist es möglich, einen durch Austritt von Elektrolyt infolge Expansion oder Reißen der Batte­ riezelle verursachten schlechten Einfluß auf eine Ausrüstung oder Umge­ bung zu verhindern, mit welcher die Lithium-Ion-Sekundärbatteriezelle zusammengebaut wird. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform können, weil das Abschlußteil 27 in der Weise ausgebildet ist, daß das Ab­ schlußteil 12 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform und das Halteelement 9 insgesamt einstückig ausgebildet sind, die Anzahl der Komponenten, die Anzahl der zum Zusammenbauen erforderlichen Schritte und somit die Herstellungskosten herabgesetzt werden, vergli­ chen mit denjenigen bei der ersten bevorzugten Ausführungsform.
Ferner ist bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform das Ab­ schlußteil 39 allein das flexible Teil, obwohl es auch möglich ist, daß das Gehäuse 27 flexibel ausgebildet ist.
Anhand der Fig. 10 bis 12 wird eine dritte bevorzugte Ausführungsform einer Schutzvorrichtung erläutert. Diese Schutzvorrichtung weist ein Gehäuse 44, ein Halteelement 48, einen elektrisch leitfähigen Anschluß 50 und ein Abschlußteil 51 auf.
Das Gehäuse 44 mit einem inneren hohlen Teil ist aus isolierendem Material hergestellt, wobei es eine Oberseite 44a sowie Schmal- und Längsseiten 44b aufweist. Das Gehäuse 44 weist dieselbe Konstruktion wie das Gehäuse 2 auf, das bei der ersten bevorzugten Ausführungsform erläutert ist, wobei ein zentraler Bereich der Oberseite 44a mit einem Vorstehteil 45 versehen ist, das nach aufwärts in rechteckiger Form vorsteht, wodurch ein konkaver Teil 46 innerhalb des Gehäuses 44 angeordnet ist. Weiterhin ist, wie aus Fig. 11 ersichtlich, das Vorstehteil 45 mit einem Vorsprung 47 versehen, der in das Gehäuse 44 hinein mit einer gewissen Breite in der Längsrichtung vorspringt, und, wie in Fig. 12 gezeigt, weist dieser Vorsprung 47 in der Querrichtung eine säge­ zahnartige Gestalt auf.
Ein gehäuseartiges Halteelement 48 mit einem inneren hohlen Teil ist aus Gummi oder Gummimaterial hergestellt und weist eine Oberseite 48a sowie Längs- und Schmalseiten 48b auf. Verglichen mit der Aus­ bildung des Halteelements 9 bei der oben erläuterten, ersten bevorzugten Ausführungsform der Schutzvorrichtung sind nunmehr von dem Halte­ element 48 der dritten bevorzugten Ausführungsform die Rippen 11 weggelassen, während seine Oberseite 48a mit einer Öffnung 49 ver­ sehen ist.
Es ist ein elektrisch leitfähiger Anschluß 50 vorgesehen, der aus einer rechteckförmigen metallischen Folie besteht, welche gebrochen werden kann. Dieser elektrisch leitfähige Anschluß 50 ist dem Vorsprung 47 des Gehäuses 44 gegenüberliegend angeordnet. Wie aus Fig. 10 ersichtlich, ist der elektrisch leitfähige Anschluß 50 mit dem Halteelement 48 durch Formen und Überbrücken der Öffnung 49 des Halteelements 48 in der Querrichtung einstückig ausgebildet und zur gleichen Zeit sind beide Enden der Öffnung 49 mit Spielen versehen. Ferner sind beide Enden 50a, 50b des elektrisch leitfähigen Anschlusses 50 in der Längsrichtung aus den unteren Enden der Längsseiten 48b des Halteelements 48 her­ ausgeführt, wobei die beiden Enden 50a und 50b elektrisch leitfähig sind.
Das Halteelement 48 ist in der Weise konstruiert, daß eine jede der durch die Oberseite 48a und durch die Schmal- und Längsseiten 48b gebildeten Außenwände gegen die entsprechenden inneren Wände der Oberseite 44a und der Längs- und Schmalseiten 44b des Gehäuses 44 anschlagen, wobei das Halteelement in einem inneren hohlen Teil unter­ gebracht ist, welcher durch die Oberseite 44a und die Längs- und Schmalseiten 44b des Gehäuses 44 gebildet ist. Darüber hinaus ist im Falle, daß das Halteelement in dem inneren hohlen Teil des Gehäuses 44 gelagert ist, vorgesehen, daß der elektrisch leitfähige Anschluß 50 gegen den unmittelbar unterhalb des Vorsprunges 47 befindlichen Teil, wie in Fig. 11 und 12 gezeigt, zum Anschlag gelangt und hier positioniert ist, wobei dieser Anschluß 50 in den konkaven Teil 46 eingebettet werden kann.
Das Abschlußteil 51, welches gebogen werden kann und isolierende Eigenschaften aufweist, besitzt eine Konstruktion, bei welcher die Vor­ sprünge 16, 17, 18 des Abschlußteils 12 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform weggelassen sind, wobei ein konkaver Teil 53, der nach unten vorsteht, mit seinen Rändern 52 so angeordnet ist, daß diese einen gesamten Umfang des Abschlußteils 51 umgeben können. Das konkave Teil 53 ist in schiffsartiger Form ausgebildet, wobei eine Un­ terseite 54 des konkaven Teils 53 nach aufwärts gebogen werden kann, wenn ein äußerer Druck hierauf aufgebracht wird, während ein wegge­ brochenes Vorsprungelement 55 nach aufwärts vorspringt und mit dem zentralen Bereich der Unterseite 54 mit Hilfe eines Klebstoffes oder dergleichen befestigt ist. Wie in Fig. 11 gezeigt, ist das weggebrochene Vorsprungelement 55 in der Weise ausgebildet, daß seine Ausdehnung in einer Längsrichtung gleich zu einer Ausdehnung des Vorsprunges 47 des Gehäuses 44 in einer Längsrichtung ist, und, wie in Fig. 12 gezeigt, ist das Vorsprungelement 55 in der Weise ausgebildet, daß es mit einer Kehle 47a des Vorsprungs 47 des Gehäuses 44 in Eingriff gelangt. Somit wird dieses Abschlußteil 51 in dem inneren hohlen Teil des Halte­ elements 48 angeordnet, wobei seine Ränder 52 gegen die Innenwände der Oberseite 48a des Halteelements 48 zum Anschlag gelangen. Im Einbauzustand ist das weggebrochene Vorsprungelement 55 der Kehle 47a des Vorsprunges 47 des Gehäuses 44 gegenüberliegend angeordnet, wobei sein äußeres Ende mit dem elektrisch leitfähigen Anschluß 50 in Berührung steht und, wenn die Unterseite 54 durch einen äußeren Druck nach oben gebogen ist, befindet sich das weggebrochene Vorsprung­ element 55 mit der Kehle 47a des Vorsprunges 47 des Gehäuses 44 in Eingriff, um den elektrisch leitfähigen Anschluß 50 zu brechen, so daß die elektrische Leitung zwischen beiden Enden 50a und 50b getrennt ist.
Das Abschlußteil 51 ist in der Weise getragen, daß seine Ränder 52 durch die Seiten 48b des Halteelements 48, die nach einwärts gebogen sind, und durch dessen Oberseite 48a im Zustand enger Kontaktgabe gehalten sind.
Darüberhinaus ist das Halteelement 48 in der Weise befestigt, daß seine Längs- und Schmalseiten 48b entsprechend den nach einwärts gebogenen Längs- und Schmalseiten 44b des Gehäuses 44 gebogen sind, wobei die Außenwand der Oberseite 48a gegen die Oberseite 44a des Gehäuses 44 zum Anschlag gelangt, während das Halteelement 48 durch die Oberseite 44a und die Längs- und Schmalseiten 44b festgehalten ist. Infolgedessen befinden sich sowohl die Oberseite 48a als auch die Längs- und Schmal­ seiten 48b ohne jegliches Spiel in enger Berührung mit den Innenwänden der Oberseite 44a bzw. der Längs- und Schmalseiten 44b des Gehäuses 44 aufgrund einer Elastizität des Halteelementes 48 selbst, wodurch ein innerer, durch das Gehäuse 44, das Halteelement 48 und das Ab­ schlußteil 51 umschlossener Teil dicht abgeschlossen ist.
Es ist in diesem Falle nicht veranschaulicht, daß die Schutzvorrichtung so angeordnet sein kann, wie in Fig. 6 gezeigt, so daß das Ende 50a bzw. 50b des elektrisch leitfähigen Anschlusses 50 mit der positiven Elektrode 24 bzw. einem positiven Elektrodendeckel 23 innerhalb der Batteriezelle verbunden und in der gleichen Art und Weise angeordnet sind, wie dies anhand der ersten bevorzugten Ausführungsform erläutert wurde, wobei das Abschlußteil 51 aufgrund eines erhöhten Druckes innerhalb der Batteriezelle nach einwärts gebogen wird und das wegge­ brochene Vorsprungelement 55, das mit dem Abschlußteil 51 befestigt ist, mit der Kehle 47a des Vorsprunges 47 des Gehäuses 44 in Eingriff steht, wodurch der elektrisch leitfähige Anschluß 50 aufgebrochen wird, um einen elektrischen Stromfluß zwischen dem positiven Elektroden­ deckel 23 und der positiven Elektrode 24 zu unterbrechen.
Bei der hier erläuterten, dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung besteht die Möglichkeit, die elektrisch leitfähige Passage 5 und die elektrisch leitfähigen Folien 19, 20, die bei der ersten bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sind, wegzulassen, so daß die Anzahl der Komponenten reduziert werden kann und gleichzeitig ein Verfahrens­ schritt zur Ausbildung der elektrisch leitfähigen Passage 5 und weitere Schritte zum Schweißen und Befestigen der elektrisch leitfähigen Folien 19, 20 an dem Gehäuse 2 und an dem Abschlußteil 12 sich erübrigen.
Hinzu kommt, daß, obwohl bei der dritten bevorzugten Ausführungs­ form die Konstruktionsweise so gewählt ist, daß über ein biegsames Abschlußteil 51 verfügt wird, es ebenfalls möglich wäre, das Gehäuse 44 biegsam auszubilden.
Fig. 13 bis 16 veranschaulichen eine Schutzvorrichtung gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform, wobei diese Schutzvorrichtung nunmehr ein Gehäuse 56, eine elektrisch leitfähige Passage 36, ein Halteelement 59, Anschlußelemente 64, 65 und ein Abschlußteil 66 auf­ weist.
Das Gehäuse 56 mit einem inneren hohlen Teil ist aus einem Material, z. B. rostfreiem Stahl, hergestellt und weist eine Oberseite 56a und Längs- und Schmalseiten 56b auf, wobei es in seiner Konstruktionsweise derjenigen des Gehäuses 2 gleich ist, die im Rahmen der ersten bevor­ zugten Ausführungsform erläutert wurde. Ein zentraler Bereich der Oberseite 56a ist mit einem Vorstehteil 57 versehen, welches in recht­ eckiger Form nach oben vorsteht, um zu verursachen, daß das Innere des Gehäuses 56 mit einem konkaven Teil 58 versehen ist.
Ein gehäuseartiges, isolierendes Halteelement 59 mit einem inneren hohlen Teil ist aus Gummi oder Gummimaterial hergestellt und weist eine Oberseite 59a und Längs- und Schmalseiten 59b auf, und, wie in Fig. 13 und 14 gezeigt, ist die Oberseite 59a mit einer Öffnung 60 versehen, während Erstreckungsabschnitte 61a und 61b, die sich von beiden Rändern der Öffnung 60 aus in einer kurzen Richtung in die Öffnung 60 erstrecken, mit jeweiligen, voneinander beabstandeten Zwi­ schenräumen 62a bzw. 62b angeordnet sind, ohne mit den beiden Rän­ dern in einer Längsrichtung der Öffnung 60 in Berührung zu stehen, wobei weiterhin jedes sich nach innen erstreckende Ende der Er­ streckungsabschnitte 61a, 61b mit einer quaderförmigen Erhebung 63a bzw. 63b einstückig ausgebildet ist.
Es sind Anschlußelemente 64, 65 vorgesehen, die elektrisch leitfähig sind, gebogen werden können und eine rechteckförmige Gestalt aufwei­ sen, ferner sind Zuleitungsabschnitte 64a, 65a vorgesehen, die sich von einem seitlichen Ende aus in rechteckförmiger Gestalt erstrecken und mit den Anschlußelementen 64, 65 einstückig ausgebildet sind. Wie in Fig. 14 gezeigt, ist der Zuleitungsabschnitt 64a des Anschlußelements 64 gebogen und gelangt gegen die Innenwände der Seiten 59b, die Obersei­ te 59a des Halteelements 59 und den Erstreckungsabschnitt 61a zum Anschlag und ist innerhalb des inneren hohlen Teiles des Halteelementes 59 positioniert. Der Zuleitungsabschnitt 65a des Anschlußelements 65 ist ausgehend von dem Zwischenraum 62b des Halteelements 59 in den inneren hohlen Teil des Halteelementes 59 hineingeführt und gebogen, um sein äußeres Ende zu veranlassen, gegen die Innenwand des Er­ streckungsabschnittes 61b zum Anschlag zu gelangen, und zur gleichen Zeit ist er entlang der Außenwände der Oberseite 59a und der Seiten 59b gebogen.
Sodann wird dieses Halteelement 59 in dem inneren hohlen Teil des Gehäuses 56 angeordnet, wobei jede der Außenwände der Oberseite 59a und der Seiten 59b in entsprechender Zuordnung gegen die inneren Wände der Oberseite 56a und der Seiten 56b zum Anschlag gelangen, während die Erhebungen 63a, 63b der Erstreckungsabschnitte 61a, 61b innerhalb des konkaven Teiles 58 des Gehäuses 56 angeordnet sind und gegen die Innenwand anschlagen.
Die elektrisch leitfähige Passage 36 ist so angeordnet, daß jedes der Herausnehmteile 37a, 37b in entsprechender Zuordnung gegen die Zulei­ tungsabschnitte 64a, 65a der Anschlußelemente 64, 65 zum Anschlag gelangt, die an der Öffnung 60 des Halteelements 59 angeordnet und innerhalb des inneren hohlen Teiles gelagert sind. Infolgedessen werden, wenn die elektrisch leitfähige Passage 36 durch den äußeren Druck nach aufwärts gedrückt wird, deren beiden Enden durch die Erstreckungs­ abschnitte 61a, 61b abgestützt und sie wird in ihrem mittleren Bereich gespalten.
Ein biegsames Abschlußteil 66 ist durch Ausbilden eines abwärts vor­ springenden, konkaven Teiles 68 zu einer schiffsartigen Gestalt geformt, wobei ein Rand 67 als dessen gesamter Umfang gelassen ist, während die Unterseite 59 des konkaven Teils 68 unter der Einwirkung des äußeren Druckes nach aufwärts gebogen werden kann. Jedes der beiden Enden der Unterseite 69 ist mit einem Paar von Vorsprüngen 70, 71 versehen, die voneinander beabstandet sind, um nach oben über eine kurze Distanz vorzustehen, während eine sich nach aufwärts erstrecken­ de Erhebung 72 in Ellipsenform an dem mittleren Bereich der Unterseite 59 ausgebildet ist und gleichzeitig ein Vorsprung 74 vorgesehen ist, der nach oben vorspringt und in diesem mittleren Bereich angeordnet ist.
Dementsprechend ist es möglich, weil die Unterseite 68 im voraus durch die Erhebung 72 nach einwärts gebogen ist, die Steifigkeit der Unterseite 68 einzuschränken und deren Biegen, verglichen mit demjenigen bei den ersten bis dritten bevorzugten Ausführungsformen, zu erleichtern und weiterhin zu verursachen, daß die Unterseite den äußeren Druck auf­ nimmt und eine schnelle Biegung ausführt.
Das Abschlußteil 66 ist in der Weise konstruiert, daß seine Ränder 67 gegen die Innenwand der Oberseite 49a des Halteelements 59 zum An­ schlag gelangen, und zur gleichen Zeit, wie in Fig. 16 gezeigt, gelangen seine Vorsprünge 70, 71, 74 gegen die Unterseite der elektrisch leit­ fähigen Passage 36 zum Anschlag, wobei sodann das Abschlußteil in dem inneren hohlen Teil des Halteelements 59 untergebracht ist. Somit wird das Abschlußteil 66 gehalten und abgestützt, während seine Ränder 67 mit den nach innen gebogenen Seiten 59b und der Oberseite 59a des Halteelementes 59 in enger Berührung stehen.
Ferner ist das Halteelement 59 fixiert, während seine Seiten 59b durch die nach einwärts gebogenen Seiten 56b des Gehäuses 46 gebogen sind, während die Außenwand der Oberseite 59a zum Anschlag gegen die Oberseite 56a des Gehäuses 56 gelangt und somit ist das Halteelement 59 durch die Oberseite 56a und die Seiten 56b gehalten. Infolgedessen steht jede der Oberseiten 59a und der Seiten 59b in enger Berührung mit den Innenwänden der Oberseite 56a und den Seiten 56b des Gehäuses 56 und zwar infolge der Elastizität des Halteelementes 59 ohne jegliches Spiel, wodurch ein innerer Teil, der durch das Gehäuse 56, das Halte­ element 59 und das Abschlußteil 66 umschlossen ist, dicht abge­ schlossen ist und die elektrisch leitfähige Passage 36 in ihm angeordnet ist.
Wie in der Zeichnung nicht veranschaulicht ist, ist diese Schutzvorrich­ tung in der Weise angeordnet, daß die Anschlußelemente 64 bzw. 65 mit dem positiven Elektrodendeckel 23 bzw. der positiven Elektrode 24 ver­ bunden und in der Lithium-Ion-Sekundärbatteriezelle angeordnet sind, wie in Fig. 6 gezeigt, wobei das Abschlußteil 66 aufgrund eines erhöh­ ten Druckes innerhalb der Lithium-Ion-Sekundärbatteriezelle nach ein­ wärts gebogen wird, so daß ein elektrischer Stromfluß zwischen dem positiven Elektrodendeckel 23 und der positiven Elektrode 24 durch Aufbrechen der elektrisch leitfähigen Passage 36 unterbunden wird.
Bei der vierten bevorzugten Ausführungsform ist ebenfalls das Abschluß­ teil 66 so konstruiert, daß es Nachgiebigkeit aufweist, obwohl auch das Gehäuse 56 so konstruiert sein kann, daß es Nachgiebigkeit besitzt.
In den Fig. 17 bis 20 ist eine fünfte bevorzugte Ausführungsform einer Schutzvorrichtung veranschaulicht. Diese Schutzvorrichtung weist ein Gehäuse 75, ein Halteelement 79, eine elektrische Leitungspassage 36, elektrisch leitende Elemente 84, 85, sowie ein Abschlußteil 87 auf.
Das Gehäuse 75 mit einem inneren hohlen Teil ist aus einem Material wie Aluminium ausgebildet und weist eine Oberseite 75a sowie Längs- und Schmalseiten 75b auf, so daß es dieselbe Gestaltung wie diejenige des Gehäuses 2 aufweist, das im Rahmen der ersten bevorzugten Aus­ führungsform veranschaulicht ist, wobei ein zentraler Bereich der Ober­ seite 75a mit einem Vorstehteil 76 versehen ist, welcher nach aufwärts in einer rechteckförmigen Gestalt vorsteht, wobei sodann ein konkaver Teil 77 in dem Gehäuse 75 vorgesehen ist. Weiterhin ist, wie in Fig. 17 gezeigt, das Vorstehteil 76 mit einer Reihe von drei Säulen 78 einstückig ausgebildet, die in einer Längsrichtung um eine gewisse Distanz vonein­ ander beabstandet sind.
Ein gehäuseartiges, isolierendes Halteelement 79 mit einem inneren hohlen Teil ist aus Gummi oder Gummimaterial hergestellt und weist eine Unterseite 79a sowie Längs- und Schmalseiten 79b auf, wobei, wie in Fig. 18 gezeigt, die Unterseite 79a mit einer rechteckförmigen Öffnung 80 versehen ist, während die Innenwand der Unterseite 79a mit Erhebungen 81 entlang sämtlicher Ränder der Öffnung 60 ausgebildet ist, wodurch Nuten 82 zwischen den Innenwandungen der Seiten 79a und den Erhebungen 81 ausgebildet sind. Ein Erstreckungsabschnitt 83, der sich von einem Ende aus in einer kurzen Richtung der Erhebung 81 erstreckt, ist zum Abdecken eines Teiles der Öffnung 80 vorgesehen.
Das Halteelement 79 enthält das Gehäuse 75 innerhalb des inneren hoh­ len Teiles und die Nuten 82 befinden sich an den Seiten 75b des Ge­ häuses 75 und stehen mit diesen Seiten in enger Berührung. Hinzu kommt, daß der Erstreckungsabschnitt 83 gegen die Oberseite 75a des Gehäuses 75 zum Anschlag gelangt, wobei ein äußeres Ende des Er­ streckungsabschnitts 83 in einen konkaven Teil 77 des Gehäuses 75 geführt ist.
Es sind elektrisch leitfähige Verbindungselemente 84, 85 vorgesehen, die gebogen werden können und einen U-förmigen Querschnitt aufweisen. Das Verbindungselement 84 ist an dem Herausnehmteil 37a der elek­ trisch leitfähigen Passage 36 angeordnet und mittels einer Lötverbindung 86a befestigt. Weiterhin ist das Verbindungselement 85 im Bereich der elektrisch leitfähigen Passage 36 an dem Herausnehmteil 37b angeordnet und mittels eines Lötteiles 86a befestigt, während das Herausnehmteil 37b der elektrisch leitfähigen Passage 36 im herausgenommenen oder herausgezogenen Zustand an seiner Unterseite ist.
In diesem Zustand wird die elektrisch leitfähige Passage 36 in der Öff­ nung 80 des Halteelementes 79 angeordnet und überbrückt in einer Längsrichtung einen konkaven Teil 77 des Gehäuses 75, wobei das Ver­ bindungselement 84 gegen die Erhebungen 81 des Halteelementes 79 und gegen die Innenwand der Oberseite 75a des Gehäuses 75 gedrückt wird und dagegen anschlägt, während es deformiert wird, ferner ist ein Ver­ bindungselement 85 gegen die Erhebungen 81 und den Erstreckungs­ abschnitt 83 des Halteelements 79 zum Anschlag gebracht. Ferner sind an beiden Enden des konkaven Teiles 77 in einer kurzen Richtung, d. h. in einer Querrichtung, in der selben Art und Weise wie bei den ersten und zweiten bevorzugten Ausführugsformen, Spiele vorhanden und somit kann die elektrisch leitfähige Passage 36 in den konkaven Teil 77 eingebettet werden. Eine Tiefe des konkaven Teils 77 ist so bemessen, daß es der elektrisch leitfähigen Passage 36 ermöglicht wird, sich in ihr zu spalten oder zu reißen. In einem solchen Falle werden Bewegungen der elektrisch leitfähigen Passage 36 sowohl in deren Längs- und Quer­ richtungen als auch in ihrer Vertikalrichtung durch die Erhebungen 81 in der Weise eingeschränkt, daß sie mit dem Gehäuse 75 und dem Er­ streckungsabschnitt 83 der Erhebungen 81 an einer vorgegebenen Stelle durch die Verbindungselemente 84 und 85 in Berührung gelangt.
Ein gehäuseartiges Abschlußteil 87, das aus einem elektrisch leitfähigen Material, z. B. aus Aluminium, hergestellt ist und das gebogen werden kann, weist eine Unterseite 87a sowie Längs- und Schmalseiten 87b auf, wobei die Unterseite 87a unter der Einwirkung eines äußeren Druckes nach einwärts gebogen werden kann und wobei beide Enden der Unter­ seite 87a mit einem Paar von gegenseitig beabstandeten Vorsprüngen 88, 89 versehen sind, welche nach oben in ihrer kurzen Richtung vorsprin­ gen, und wobei der mittlere Bereich der Unterseite 87b mit einem nach oben vorspringenden Vorsprung 90 versehen ist.
Das Abschlußteil 87 nimmt in sich das Halteelement 79 auf und jede der Innenwände der Unterseite 87a und der Seiten 87b gelangt in entspre­ chender Zuordnung gegen die Außenwände der Unterseite 79a des Hal­ teelements 79 und die Seiten 79b zum Anschlag. Ferner gelangen, wenn das Halteelement 79 aufgenommen ist, die Vorsprünge 88, 90 des Abschlußteils 87 in einem mittleren Bereich gegen ein Ende der Unter­ seite der elektrisch leitfähigen Passage 36 zum Anschlag und der Vor­ sprung 89 des Abschlußteils 87 gelangt gegen das Verbindungselement 85 zum Anschlag, das mit der elektrisch leitfähigen Passage 36 befestigt ist.
Außerdem ist das Halteelement 79 fixiert, während es sich in engem Kontakt mit den Längs- und Schmalseiten 87b des Abschlußteils 87, den Längs- und Schmalseiten 75b und der Oberseite 75a des Gehäuses 75 durch ein Verfahren befindet, bei welchem die Längs- und Schmalseiten 79b durch die einwärts gebogenen Längs- und Schmalseiten 87b des Abschlußteils 87 gebogen werden. Bei einer wie oben erläuterten Anord­ nung ist ein durch das Gehäuse 75, das Halteelement 79 und das Ab­ schlußteil 87 umschlossener innerer Teil dicht abgeschlossen und somit ist die elektrisch leitfähige Passage 36 in diesem angeordnet.
Infolgedessen wird die Oberseite der elektrisch leitfähigen Passage gegen den konkaven Teil 77 des Gehäuses 75 durch die Vorsprünge 88, 89 und 90 des Abschlußteils 87 gedrückt, während das Herausnehmteil 37a stets mit der Innenwand der Oberseite 75a des Gehäuses 75 durch das Ver­ bindungselement 85 in Berührung steht und das Herausnehmteil 37b stets mit dem Vorsprung 89 des Abschlußteils 87 durch das Verbindungs­ element 85 in Berührung steht, mit der Folge, daß das Gehäuse 75 und das Abschlußteil 87 durch die elektrisch leitfähige Passage elektrisch leitend verbunden sind.
Darüberhinaus ist vorgesehen, daß die Schutzvorrichtung mit recht­ eckförmigen, elektrisch leitfähigen Folien 91, 92 versehen ist, welche als äußere Herausnehm-Anschlüsse der elektrisch leitfähigen Passage 36 wirken. Wie in Fig. 20 gezeigt, ist die elektrisch leitfähige Folie 91 mit ihrem Bohrungsteil 91a auf die Säule 78 des Gehäuses 75 gesetzt, wobei dieses Säulenteil 78 bearbeitet wird, beispielsweise mittels eines Ham­ mers, um deformiert und mit der Oberseite 75a des Gehäuses 75 be­ festigt zu werden. Hinzu kommt, daß die elektrisch leitfähige Folie 92 mit den Außenwänden der Seiten 87b des Abschlußteils 87 durch ein Ultraschallschweiß- und Befestigungsverfahren befestigt ist.
Wie in der Zeichnung nicht gezeigt ist, wird diese Schutzvorrichtung in der Weise angeordnet, daß die elektrisch leitfähigen Folien 91 bzw. 92 mit dem positiven Elektrodendeckel 23 bzw. der positiven Elektrode 24 verbunden werden, wie in Fig. 6 gezeigt, und in einer Lithium-Ion- Sekundärbatteriezelle angeordnet werden, wobei das Abschlußteil 87 unter der Einwirkung eines erhöhten Druckes innerhalb der Lithium- Ion-Sekundärbatteriezelle nach einwärts gebogen wird, um so die elek­ trisch leitfähige Passage 36 aufzureißen und um einen elektrischen Stromfluß zwischen dem positiven Elektrodendeckel 23 und der positi­ ven Elektrode 24 zu unterbinden.
Ebenfalls ist bei dieser fünften bevorzugten Ausführungsform das Ab­ schlußteil 87 in der Weise konstruiert, daß es flexibel oder biegsam ist, obwohl auch das Gehäuse 75 die Eigenschaft der Biegsamkeit aufweisen kann.

Claims (10)

1. Schutzvorrichtung zum Schutz vor Überladung und zu hohen Stromstärken beim Wiederaufladen von Batteriezellen, wie z. B. Sekundärzellen, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Gehäuse (2) und ein Abschlußteil (12) aufweist, wobei eines von diesen biegsam ist; das Gehäuse (2) und das Abschlußteil (12) elektrisch leitfähig sind; eine elektrisch leitfähige Passage (5) zwischen dem Gehäuse (2) und dem Abschlußteil (12) ausgebildet ist; das Gehäuse (2) und das Abschlußteil (12) durch die elektrisch leitfähige Passage (5) elektrisch leitend verbunden sind; und die elektrisch leitfähige Passage (5) durch ein Biegen des Gehäuses (2) oder des Abschlußteils (12) unter der Einwirkung eines äußeren Druckes unterbrechbar ist, wodurch die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Gehäuse (2) und dem Abschlußteil (12) trennbar ist.
2. Schutzvorrichtung zum Schutz vor Überladung und zu hohen Stromstärken beim Wiederaufladen von Batteriezellen, wie z. B. Sekundärzellen, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Gehäuse (27) und ein Abschlußteil (39) aufweist, wobei eines von diesen biegsam ist; das Gehäuse (27) und das Abschlußteil (39) elektrisch isolierend sind; eine elektrisch leitfähige Passage (36) zwischen dem Gehäuse (27) und dem Abschlußteil (39) ausgebildet ist; die elektrisch leitfähige Passage (36) mit einem Paar von Anschlußelementen (34, 35) versehen ist; das Paar von Anschlußelementen (34, 35) sich aus dem Gehäuse (27) herauserstreckt; und die elektrisch leitfähige Passage (36) durch ein Biegen des Gehäuses (27) oder des Abschlußteils (39) unter der Einwirkung eines äußeren Druckes unterbrechbar ist, wodurch die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Paar von Anschluß­ elementen (35, 36) trennbar ist.
3. Schutzvorrichtung zum Schutz vor Überladung und zu hohen Stromstärken beim Wiederaufladen von Batteriezellen, wie z. B. Sekundärzellen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist: ein elektrisch leitfähiges Gehäuse (56) mit einem inneren, hohlen Bereich; eine elektrisch leitfähige Passage (36), die in dem Gehäuse (56) angeordnet und mit einer Elektrode an der Oberseite eines Keramiksubstrats ausgebildet ist; ein federndes und isolierendes Halteelement (59), das in dem Gehäuse (56) untergebracht ist und zum Halten der elektrisch leitfähigen Passage (36) dient; und ein Abschlußteil (66), welches biegsam und elektrisch leitfähig ist; wobei dieses Abschlußteil (66) mit dem Gehäuse (56) durch das Halteelement (59) in der Weise verbunden ist, daß der innere, hohle Bereich des Gehäuses (56) dicht verschlossen ist; wobei die elektrisch leitfähige Passage (36) durch das Abschlußteil (66) und das Gehäuse (56) gehalten ist; wobei das Gehäuse (56) und das Abschlußteil (66) durch die elektrisch leitfähige Passage (36) elektrisch leitend verbunden sind; wobei das Abschlußteil (66) mit einem Vorsprung (74) versehen ist, während es gegen die elektrisch leitfähige Passage (36) an einer nahe einem zentralen Bereich einschließlich eines zentralen Bereichs der elektrisch leitfähigen Passage (36) gegenüberliegenden Position zum Anschlag gelangt; und wobei mittels des Vorsprunges (74) die elektrisch leitfähige Passage durch Biegen des Abschlußteils (66) unter der Einwirkung eines äußeren Druckes unterbrechbar ist, so daß eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Gehäuse (56) und dem Abschlußteil (66) trennbar ist.
4. Schutzvorrichtung zum Schutz vor Überladung und zu hohen Stromstärken beim Wiederaufladen von Batteriezellen, wie z. B. Sekundärzellen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist: ein isolierendes Gehäuse (27) mit einem inneren, hohlen Bereich; eine elektrisch leitfähige Passage (36), die in dem Gehäuse (27) angeordnet ist; ein Paar von Anschlußelementen (34, 35), die mit der elektrisch leitfähigen Passage (36) verbunden und durch die elektrisch leitfähige Passage elektrisch leitend sind; ein federndes und isolierendes Halteelement, das in dem Gehäuse (27) untergebracht ist und zum Halten der elektrisch leitfähigen Passage (36) dient; und ein Abschlußteil (39), das biegsam und elektrisch leitfähig ist; wobei dieses Abschlußteil (39) mit dem Gehäuse (27) durch das Halteelement in der Weise verbunden ist, daß der innere, hohle Bereich des Gehäuses (27) dicht verschlossen ist; wobei die elektrisch leitfähige Passage (36) durch das Abschlußteil (39) und das Gehäuse (27) gehalten ist; wobei die Anschlußelemente (34, 35) sich aus einem Raum herauserstrecken, der durch das Gehäuse (27), das Halteelement und das Abschlußteil (39) dicht verschlossen ist; wobei das Abschlußteil (39) mit einem Vorsprung (43) versehen ist, während es gegen die elektrisch leitfähige Passage (36) an einer nahe einem zentralen Bereich einschließlich eines zentralen Be­ reichs der elektrisch leitfähigen Passage gegenüberliegenden Position zum Anschlag gelangt; und wobei mittels des Vorsprunges die elektrisch leitfähige Passage (36) durch Biegen des Abschlußteils (39) unter der Einwirkung eines äußeren Druckes unterbrechbar ist, so daß eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Gehäuse (27) und dem Abschlußteil (39) trennbar ist.
5. Schutzvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, daß sich der Vorsprung (74, 43) an der Unterseite (69) des Abschlußteils (66) befindet und in Bezug auf das Gehäuse (56) nach einwärts an einer Stelle vorsteht, welche der elektrisch leitfähigen Passage (36) gegenüberliegt.
6. Schutzvorrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Gehäuse als auch das Abschlußteil mit einer elektrisch leitfähigen Folie versehen sind, um eine elektrisch leitende Verbindung zwischen ihnen herzustellen, wobei die elektrisch leitfähige Folie als ein äußerer Herausnehmanschluß der elektrisch leitfähigen Passage (36) vorgesehen ist.
7. Schutzvorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Passage (36) mit einer Elektrode an der Oberfläche eines Keramiksubstrats ausgebildet ist.
8. Schutzvorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Passage (36) und das Paar von Anschlußelementen (64, 65) aus elektrisch leitfähigen Platten gebildet sind, wobei diese Platten einstückig sind.
9. Batteriezelle mit einer Schutzvorrichtung zum Schutz vor Überladung und zu hohen Stromstärken beim Wiederaufladen von Batteriezellen, wie z. B. Sekundärzellen, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb der Batteriezelle eingebaute Schutzvorrichtung (1) aufweist: ein elektrisch leitfähiges Gehäuse (56) mit einem inneren, hohlen Bereich; eine elektrisch leitfähige Passage (36), die in dem Gehäuse (56) untergebracht und mit einer Elektrode an der Oberseite eines Keramiksubstrats ausgebildet ist; ein federndes und isolierendes Halteelement (59), das in dem Gehäuse (56) untergebracht ist und zum Halten der elektrisch leitfähigen Passage (36) dient; sowie ein Abschlußteil (66), das biegsam und elektrisch leitfähig ist; wobei das Abschlußteil (66) mit dem Gehäuse (56) durch das Halteelement (59) in der Weise verbunden ist, daß der innere, hohle Bereich des Gehäuses (56) dicht verschlossen ist; wobei die elektrisch leitfähige Passage (36) durch das Abschlußteil (66) und das Gehäuse (56) gehalten ist; wobei das Gehäuse (56) und das Abschlußteil (66) durch die elektrisch leitfähige Passage (36) miteinander elektrisch leitend verbunden sind; wobei das Abschluß­ teil (12) mit einem Vorsprung (74) versehen ist, während es gegen die elektrisch leitfähige Passage (36) an einer nahe einem zentralen Bereich einschließlich eines zentralen Bereichs der elektrisch leitfähigen Passage (36) gegenüberliegenden Position zum Anschlag gelangt; und wobei die elektrisch leitfähige Passage (36) durch den Vorsprung (74) dadurch unterbrechbar ist, daß das Abschlußteil (66) unter der Einwirkung eines äußeren Druckes gebogen wird, so daß eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Gehäuse (56) und dem Abschlußteil (66) getrennt wird, wobei ferner eine innere Elektrode bzw. eine äußere Elektrode der Batteriezelle mit dem Gehäuse (56) bzw. mit dem Abschlußteil (66) verbunden sind und wobei eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der inneren Elektrode und der äußeren Elektrode durch die elektrisch leitfähige Passage (5) hergestellt ist.
10. Batteriezelle mit einer Schutzvorrichtung zum Schutz vor Überladung und zu hohen Stromstärken beim Wiederaufladen von Batteriezellen, wie z. B. Sekundärzellen, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb der Batteriezelle eingebaute Schutzvorrichtung (1) aufweist: ein isolierendes Gehäuse (27) mit einem inneren, hohlen Bereich; eine elektrisch leitfähige Passage (36), die in dem Gehäuse (27) angeordnet ist; ein Paar von Anschlußelementen (34, 35), die mit der elektrisch leitfähigen Passage (36) verbunden und durch die elektrisch leitfähige Passage (36) elektrisch leitend sind; ein federndes und isolierendes Halteelement, das innerhalb des Gehäuses (27) angeordnet ist und zum Halten der elektrisch leitfähigen Passage (36) dient; sowie ein Abschlußteil (39), das biegsam und elektrisch leitfähig ist; wobei dieses Abschlußteil (39) mit dem Gehäuse (27) durch das Halteelement in der Weise verbunden ist, daß der innere, hohle Bereich des Gehäuses (27) dicht verschlossen ist; wobei die elektrisch leitfähige Passage (36) durch das Abschlußteil (39) und das Gehäuse (27) gehalten ist; wobei die Anschlußelemente (34, 35) sich aus einem Raum heraus erstrecken, der durch das Halteelement und das Abschlußteil (39) dicht verschlossen ist; wobei das Abschlußteil (39) mit einem Vorsprung versehen ist, während es gegen die elektrisch leitfähige Passage (36) an einer nahe einem zentralen Bereich einschließlich eines zentralen Bereichs der elektrisch leitfähigen Passage (36) gegenüberliegenden Position zum Anschlag gelangt; und wobei der Vorsprung die elektrisch leitfähige Passage (36) dadurch unterbricht, daß das Abschlußteil (39) unter der Einwirkung eines äußeren Druckes so gebogen wird, daß eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Paar von Anschlußelementen (34, 35) getrennt wird, wobei diese Anschlußelemente (34, 35) mit einer inneren Elektrode bzw. einer äußeren Elektrode der Batteriezelle verbunden sind und wobei eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der inneren Elektrode und der äußeren Elektrode durch die elektrisch leitfähige Passage (36) hergestellt ist.
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