DE3002721A1 - Batterie und verfahren zum wiederaufladen einer batterie - Google Patents

Batterie und verfahren zum wiederaufladen einer batterie

Info

Publication number
DE3002721A1
DE3002721A1 DE19803002721 DE3002721A DE3002721A1 DE 3002721 A1 DE3002721 A1 DE 3002721A1 DE 19803002721 DE19803002721 DE 19803002721 DE 3002721 A DE3002721 A DE 3002721A DE 3002721 A1 DE3002721 A1 DE 3002721A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
battery
cells
resistance
cell
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19803002721
Other languages
English (en)
Other versions
DE3002721C2 (de
Inventor
Henry Irwin Simon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raychem Corp
Original Assignee
Raychem Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=21722502&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE3002721(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Raychem Corp filed Critical Raychem Corp
Publication of DE3002721A1 publication Critical patent/DE3002721A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3002721C2 publication Critical patent/DE3002721C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/443—Methods for charging or discharging in response to temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Description

DR.-ING. WALTER ABITZ DR. DIETER F. MORF DIPL.-PHYS. M. GRITSCHNEDER Patentanwälte
7b. Januar 1980
jPpBtarie/4ji If t, ί Föatal AddresH Postfach 8ΘΟ1ΟΘ, BOOO München θβ
PlenzenauerBtraßo 28
Telefon ΘΒ 32 23
Telegramme: Chemlndun München
Telex: (0) G23992
MP0291
RAYCHEM CORPORATION
300 Constitutition Drive, Menlo Park, Calif.,
V.St.A.
Batterie und Verfahren zum Wiederaufladen einer Batterie
030032/0711 BAD ORIGINAL
3ÜÜ2721
Raychem Ltd. MPO291
0>
Beschreibung
Die Erfindung befaßt sich mit dem Schutz von Batterien vor Beschädigungen durch übergroße Temperaturen, die beim Laden oder Entladen erzeugt werden, und insbesondere befaßt sich die Erfindung mit Batterien, die "eigensicher" sind.
Wenn eine Batterie entladen wird und bei der Verwendung einer Sekundärbatterie diese wieder aufgeladen wird und die Batterie sich dem vollständig aufgeladenen Zustand nähert, wird in der Batterie Wärme erzeugt. Je größer der aus der Batterie entnommene Strom oder je höher der Ladestrom ist, desto größer ist die erzeugte Wärmemenge und desto größer die Gefahr, daß ein oder mehrere Bauteile der Batterie beschädigt werden. Obgleich nicht allgemein üblich, ist es für Batterien bekannt, eine thermische Sicherung oder einen Thermostaten vorzusehen, um zu verhindern, daß Strom entnommen wird, wenn sie übermäßig heiß sind, oder eine Sicherung vorzusehen, um zu verhindern, daß übergroße Ströme aus der Batterie entnommen werden. Auch ist es bei einer Sekundärbatterie bekannt, die während einer Zeitdauer schnell aufgeladen und anschließend während einer Zeitdauer mittels eines Dauerladestromes aufgeladen wird, in die Batterie einen PTC-Widerstand einzubauen (d.h. einen Widerstand, dessen Widerstandswert mit der Temperatur ansteigt), der nicht mit den Zellen elektrisch verbunden ist, sondern in thermischer Kopplung mit denselben steht, und der einen Teil einer gesonderten Steuerschaltung bildet, wenn die Batterie geladen wird. Die gesonderte Steuerschaltung enthält eine elektronische Schalteinrichtung, die derart arbeitet, daß der Strom in der Ladeschaltung durch die Steuerschaltung von dem Wert für die Schneiladung auf den Wert für die Dauerladung vermindert wird, wenn der Widerstandswert des Wider-
030032/0711 BAD ORIGINAL
300272]
Standes größer als ein spezieller Wert ist (was die Folge einer zunehmenden Temperatur in der Batterie ist). Derartige Vorgehensweisen zum Laden sind beispielsweise in der US-PS 3 667 02 6 beschrieben. Obgleich diese Vorgehensweise im allgemeinen beim Batterieladevorgang eine zufriedenstellende Steuerung gestattet, werden zu ihrer Verwirklichung übermäßig komplizierte und teuere elektronische Schalteinrichtungen benötigt.
Nach der Erfindung wurde ein weiter entwickeltes Verfahren zur Steuerung der Ladung und/oder Entladung geschaffen, das eine elektrische PTC-Einrichtung verwendet, die in Serie zu der Zelle oder den Zellen der Batterie geschaltet ist. Die Einrichtung ist vorzugsweise ein immer vorhandenes Bauteil der Batterie, so daß die Einrichtung einen automatischen Schutz vor übergroßen Temperaturen der Batterie und/oder zu großen Entladeströmen bildet, wenn,die Batterieanschlüsse verbunden werden, um die Batterie zu laden oder aus der Batterie Strom zu entnehmen. Die elektrischen und thermischen Kennwerte der Einrichtung werden in Übereinstimmung mit der Bauart der Batterie und der Art und Weise gewählt, mit der sie betrieben oder geladen werden soll.
Erfindungsgemäß zeichnet sich eine Batterie mit einer oder mehreren Zellen und wenigstens einer elektrischen PTC-Einrichtung, die in thermischer Kopplung mit wenigstens einer Zelle der Batterie ist, dadurch aus, daß die elektrische PTC-Einrichtung
(i) in Serie zu der Zelle oder den Zellen der Batterie derart geschaltet ist, daß der Strom durch ein PTC-Element als Teil der Einrichtung strömt, wenn die Batterie geladen und/oder entladen wird, und
_ ο —
030032/0711
(ii) daß die Einrichtung einen Zusammenhang von elektrischer Leistung und Temperatur hat, und Wärme mit einer Geschwindigkeit derart ableiten kann, daß die Einrichtung einen niederen Widerstand hat, wenn die Zelle oder Zellen unter normalen Arbeitstemperaturen arbeiten und einen relativ hohen Widerstand 'haben, wenn die Zelle oder Zellen auf überhöhen Temperaturen sind.
Eine Ausführungsform der Batterie nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Zelle oder Zellen Sekundärzellen sind, und daß die elektrische PTC-Einrichtung (i) in Serie zu der Zelle ο oder den Zellen geschaltet ist, wenn die Batterie geladen wird, und die Einrichtung (ii) einen Zusammenhang von elektrischer Leistung und Temperatur hat ,sowie Wärme mit einer Geschwindigkeit derart abführen kann, daß ein stabiles Gleichgewicht zwischen der Geschwindigkeit vorhanden ist, mit der
2
die Einrichtung nach Maßgabe von I R Wärme erzeugt, und der Geschwindigkeit vorhanden ist, mit der die Einrichtung Wärme abführt, wenn die Batterie nach ihrer Entladung in einer Ladeschaltung wieder aufgeladen wird, die zu Beginn einen Schneiladezustand einnimmt, bei dem (a) ein Schnellladestrom i durch die Zelle oder Zellen geht, und (b) die Einrichtung einen niedrigen Widerstand und eine niedrige Temperatur hat, daß die Geschwindigkeit, mit der die Ein-
2
richtung nach Maßgabe von IR Wärme erzeugt, größer als die Geschwindigkeit wird, mit der die Einrichtung Wärme abführt, sobald die Zelle oder Zellen einen bestimmten Ladezustand und die Zelle oder Zellen und die Einrichtung eine erhöhte Temperatur erreicht haben, wodurch bewirkt wird, daß die Temperatur und der Widerstand der Einrichtung schnell ansteigen und die Ladeschaltung folglich anschließend einen Dauerladezustand erreicht, bei dem (a) durch die Zelle oder Zellen ein relativ schwacher Dauerladestrom- ±ψ geht, und
030032/071 1
(b) ein stabiles Gleichgewicht zwischen der Geschwindigkeit vorhanden ist, mit der die Einrichtung nach Maß-
gäbe von I R Wärme erzeugt und der Geschwindigkeit vorhanden ist, mit der die Einrichtung Wärme abgibt.
Der Zusammenhang von Leistung und Temperatur der Einrichtung und ihr Vermögen Wärme abzuleiten, sind vorzugsweise derart gewählt, daß im kleiner als 0,5 χ iD ist und von 0,03C bis 0,2C, vorzugsweise von 0,05C bis 0,2CA beträgt, wenn die Batterie in ruhiger Luft bei 293°K (2O0C) ist und bei einem Strom in von 0,25C bis 4C A vorzugsweise etwa C A. aufgeladen wird, wobei mit C die Kapazität der Batterie in Α-Stunden bezeichnet ist.
Eine weitere Ausführungsform der Batterie nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die elektrische PTC-Einrichtung (i) in Serie zu der Zelle oder den Zellen geschaltet ist, wenn aus der Batterie Strom entnommen wird, und daß (ii) die Einrichtung einen Zusammenhang von elektrischer Leistung und Temperatur hat und Wärme mit einer Geschwindigkeit derart abführen kann, daß bei der Verwendung der Batterie als Energiequelle in ruhiger Luft bei 293°K (200C) ein kritischer Strom, i ± , vorhanden ist, der derart gewählt ist, daß ein stabiles Gleichgewicht zwischen der Geschwindigkeit vorhanden ist, mit der die
2
Einrichtung nach Maßgabe von I R Wärme erzeugt, und der Geschwindigkeit vorhanden ist, mit der die Einrichtung Wärme abführt, wenn der aus der Batterie entnommene Strom kleiner als i .. ist, und daß die Geschwindigkeit, mit der die Einrichtung nach Maßgabe von I R Wärme erzeugt, größer als die Geschwindigkeit ist, mit der die Einrichtung Wärme abführt, wenn der aus der Batterie entnommene Strom über i liegt, wodurch bewirkt wird, daß die Temperatur und der Widerstand der Einrichtung schnell ansteigen, bis die Einrichtung einen stabilen Gleichgewichtszustand im Hochtemperaturbereich erreicht, bei dem (a) die Geschwindigkeit,
030032/0711
-Β-
mit der die Einrichtung nach Maßgabe von I R Wärme erzeugt, gleich der Geschwindigkeit ist, mit der die Einrichtung Wärme abführt, und bei dem (b) der aus der Batterie entnommene Strom kleiner als 0,5C A ist, wobei mit C die Kapazität der Batterie in Α-Stunden bezeichnet ist. Der Wert für i ,. beläuft sich üblicherweise
ent
von C bis 10CA und liegt bei vielen Batterien zwischen 1,5C und 2,5CA z.B. zwischen 1,8C und 2,2C Amp..
Ferner schafft die Erfindung ein Verfahren zum Wiederaufladen einer Batterie mit ein oder mehreren Sekundärzellen und einer Kapazität von C Α-Stunden, bei dem ein relativ hoher Schnelladestrom durch die Batterie geschickt wird, bis die Zelle oder Zellen einen bestimmten Ladezustand erreichen, dieser Ladezustand dadurch ermittelt wird, daß die Temperatur von wenigstens einer Zelle mit Hilfe einer elektrischen PTC-Einrichtung abgetastet wird, die thermisch wenigstens mit einer der Zellen gekoppelt ist, und bei dem der Widerstandsanstieg der Einrichtung verwendet wird, um den durch die Batterie gehenden Strom auf einen relativ niedrigen Dauerladestrom abzusenken, das sich dadurch auszeichnet, daß ein Schnellladestrom iD von wenigstens 0,25C A durch die Batterie und durch eine elektrische PTC-Einrichtung geleitet wird, die in Serie zu der Zelle oder den Zellen der Batterie geschaltet ist und in thermischer Kopplung mit der Zelle oder den Zellen ist, und die einen Zusammenhang von elektrischer Leistung und Temperatur hat, sowie Wärme mit einer Geschwindigkeit derart abführen kann, daß
(A) ein stabiles Gleichgewicht zwischen der Geschwindigkeit vorhanden ist, mit der die Einrichtung
nach Maßgabe von I R Wärme erzeugt, und der Geschwindigkeit vorhanden ist, mit der die Einrich-
030032/0711
tung Wärme abgibt, wenn der Schnelladestrom zu Beginn durch die Batterie geleitet wird, und
(B) die Geschwindigkeit, mit dor die Einrichtung nach
Maßgabe von I R Wärme erzeugt, größer als die Geschwindigkeit wird, mit der die Einrichtung Wärme abführt, wenn der Schnelladestrom die Zelle oder Zellen auf einen bestimmten Ladezustand aufgeladen hat und die Zelle oder Zellen und die Einrichtung erhöhte Temperatur erreicht haben, wodurch bewirkt wird, daß die Temperatur und der Widerstand der Einrichtung schnell ansteigen und die Schaltung anschließend einen Dauerladezustand erreicht, bei dem (a) ein Dauerladestrom i_ durch die Zelle oder Zellen geht, der kleiner als 0,5 ΐΏ ist und von 0,03C bis 0,2CA beträgt, und bei dem (b) die Geschwindigkeit, mit der die Einrichtung nach Maßgabe von
2
I R Wärme erzeugt, gleich der Geschwindigkeit ist, mit der die Einrichtung Wärme abführt, und daß der Dauerladezustand solange beibehalten wird, wie Strom durch die Schaltung geht.
Die bei der Erfindung eingesetzten elektrischen, PTC-Elemente enthaltenden Einrichtungen sind vorzugsweise Einrichtungen von der Bauart, die im allgemeinen in der US-Anmeldung Serial No. 965 344 und in der CIP-Anmeldung vom 30. November 1979 beschrieben sind. Die PTC-Elemente enthaltenden elektrischen Einrichtungen weisen vorzugsweise eine Sauerstoffsperrschicht auf, die in der US-Anmeldung Serial No. 965 345 und in der CIP-Anmeldung vom 30. November 1979 beschrieben ist. Die PTC-Elemente bestehen vorzugsweise aus einer PTC-Masse, die in der US-Anmeldung Serial No. 965 343 beschrieben ist.
1) = P 29 48 281.3
2) = P 29 48 349.6
3) = P 29 48 350.9
030032/071 1
Die Erfindung ist insbesondere für Batterien bestimmt, die eine Vielzahl von Zellen haben und bei denen die Einrichtung zwischen den Zellen vorzugsweise in einem Hohlraum bzw. Zwischenraum zwischen drei oder mehr Zellen liegt, wobei die Einrichtung ständig so angeschlossen ist, daß sie in Serie zu den Zellen zwischen den Anschlüssen der Batterie geschaltet ist. Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf derartige Batterien kurz erläutert. Es ist aber selbstverständlich, daß die Erfindung auch für einzellige Batterien und für Verfahrensweisen zum Laden geeignet ist, bei denen die Einrichtung nicht ein einstückiges Bauteil der Batterie ist, sondern bei dem Ladevorgang in thermischer Kopplung mit der Zelle oder den Zellen gebracht wird.
Auch ist es selbstverständlich, daß die Erfindung auch Verfahrensweisen und Batterien umfaßt, bei denen die Ladesteuerung und/oder die Entladesteuerung von zwei oder mehreren elektrischen PTC-Einrichtungen vorgenommen wird, die parallel oder in Serie geschaltet sind und in Verknüpfung miteinander die gewünschte Steuerung liefern, obgleich die Erfindung hauptsächlich unter Bezugnahme auf Verfahrensweisen und Batterien beschrieben wird, bei denen die Ladesteuerung und/oder Entladesteuerung von einer einzigen elektrischen PTC-Einrichtung vorgenommen wird. Bei einer Gruppe von Batterien, die Zellen mit derselben Abmessung und derselben Bauart, jedoch eine unterschiedliche Anzahl von Zellen haben, so daß die Batterien dieselbe Spannung, jedoch unterschiedliche Kapazitäten haben, kann die Ladesteuerung häufig für die kleinste Batterie durch eine einzige Einrichtung und für die größten Batterien durch eine geeignete Anzahl von identischen Einrichtungen erreicht werden, die parallel geschaltet sind.
030032/071 1
BAD ORIGINAL
Auch ist es ferner selbstverständlich, daß die Einrichtung auch derart beschaffen sein kann, daß sie in einen Zustand mit hohem Widerstand durch andere voraussichtlich auftretende Störzustände überführt werden kann, bevor irgendeine Beschädigung der Zellen durch überhitzen auftritt, obgleich die Einrichtung hauptsächlich unter Bezugnahme auf ihre Fähigkeit bestimmt wird, ein überhitzen der Zellen zu verhindern, das von Strömen verursacht wird, die durch die Batterie geleitet oder aus dieser entnommen werden. Die Überführung der Einrichtung in einen Zustand mit hohem Widerstand kann somit dadurch bewirkt werden, daß die Geschwindigkeit abnimmt, mit der die in der Einrichtung erzeugte Wärme abgeführt werden kann, oder daß der durch die Einrichtung gehende Strom ansteigt, oder daß eine Kombination beider Möglichkeiten auftritt. Wenn die Einrichtung verwendet wird, um eine Batterie während des Ladens zu schützen, wird die Zustandsüberführung im allgemeinen ausschließlich durch die Temperaturzunahme der Zellen bewirkt, durch die die Geschwindigkeit vermindert wird, mit der Wärme von der Einrichtung abgeführt werden kann. Wenn die Einrichtung dazu bestimmt ist, eine Batterie während des Entladens zu schützen, wird die Zustandsüberführung im allgemeinen dadurch bewirkt, daß die Einrichtung von außen infolge eines Temperaturanstiegs der Zellen erwärmt wird, der seine Ursache in einem Stromanstieg hat. Auch kann die Zustandsüberführung alternativ durch eine Verknüpfung einer derartigen Erwärmung von außen und einer größer werdenden inneren Erwärmung der Einrichtung ausgelöst werden, die ihre Ursache in der Stromzunahme hat. Die Temperatur der Einrichtung kann jedoch auch durch andere von außen einwirkende Wärmequellen, beispielsweise durch einen Widerstand, angehoben werden, der in thermischer Kopplung mit der Einrichtung und in Serie zu der Einrichtung geschaltet ist. Eine Erwärmung von außen durch einen derartigen Widerstand kann die Erwärmung der Einrichtung durch die Zellen ergän-
- 8 030032/0711
BAD ORIGINAL
zen oder unter bestimmten Umständen auch die Erwärmung der Einrichtung durch die Zellen als Ganzes als auslösendes Moment für die Zustandsänderung der Einrichtung in den Zustand mit hohem Widerstand insgesamt ersetzt werden. Die Einrichtung kann auch dazu dienen, die Batterie vor einem sehr hohen Strom zu schützen/ der aus der Batterie entnommen wird, was beispielsweise dann der Fall ist, wenn ein direkter Kurzschluß zwischen den Anschlüssen der Batterie vorhanden ist, bevor die Temperatur der Zellen nennenswert ansteigt. Zusätzlich kann die Einrichtung auch verhindern, daß aus der Batterie ein beträchtlicher Strom entnommen werden kann, wenn die Batterie von außen auf ungewöhnlich hohe Temperaturen erwärmt worden ist.
Diese Alternativen der Verwendungsweise der Einrichtung, die in den Zustand mit hohem Widerstand überführt werden kann, sind insbesondere bei der Auslegung von Batterien äußerst vorteilhaft, die "eigensicher" sein sollen. Die Bezeichnung "eigensicher" wird verwendet, um eine Batterie zu umschreiben, die spezielle Erfordernisse erfüllen soll, die sich auf das Bedürfnis beziehen, eine Beschädigung von anderen, mit der Batterie verbundenen elektrischen Bauelementen zu vermeiden (z.B. durch Vorgabe der Maximalzeit, während der ein spezieller Strom aus der Batterie entnommen werden kann) und/oder sich auf das Bedürfnis beziehen, die Entstehung von gefährlichen Bedingungen zu vermeiden (z.B. durch die Vorgabe der Maximaltemperatur, die irgendeines der Bauteile der Batterie erreichen kann), um hierbei die Gefahr der Entzündung explosiver Gase in der Nähe der Batterie zu vermeiden). Diese Erfordernisse unterscheiden sich von Fall zu Fall. Die Eigenschaften der Einrichtung und deren Kennwerte lassen sich jedoch entsprechend einstellen und auf diese Erfordernisse abstimmen. Die Einrichtung kann so ausgelegt werden, daß die Einrichtung innerhalb eines speziellen Zeitraumes auf einen wesentlich
030032/0711
niedereren Wert herabgesetzt wird, wenn ein unüblich starker Strom aus der Batterie entnommen wird, wobei die Beschädigung von stromempfindlichen elektrischen Bauelementen vermieden werden soll, die an die Batterien angeschlossen sind. Hierbei kann es erforderlich sein, daß die Einrichtung in den Zustand mit hohem Widerstand bei einem niedrigeren Strom überführt wird, oder es kann auch erforderlich sein, daß eine schnellere Verminderung des Stromes vorgenommen wird, als dies erforderlich wäre, um eine Beschädigung der Batterie selbst zu vermeiden. Auch kann es auf ähnliche Art und Weise erwünscht sein, die Einrichtung derart auszulegen, daß sie in ihren Zustand mit hohem Widerstand überführt wird, wenn sie eine Temperatur erreicht, die dafür kennzeichnend ist, daß ein Teil der Batterie eine Temperatur erreicht hat, die ein Feuer entfachen oder eine Explosion auslösen könnte, auch wenn hierbei die Temperatur der Zelle noch einen Temperaturwert hat, bei dem die Zellen nicht beschädigt werden. Auch kann die Einrichtung derart ausgelegt sein, daß sie die Entladegeschwindigkeit der Batterie vermindert, wenn der aus der Batterie entnommene Strom einen vorbestimmten Wert überschreitet, auch wenn bei einem solchen Stromwert noch nicht zu befürchten ist, daß ein Ausfall in Abhängigkeit von einem Erfordernis für die Eigensicherheit noch dadurch zu erwarten ist, daß die Temperatur der Zelle einen Wert erreicht, der zur Zerstörung bzw. Beschädigung der Zellen führen könnte. Wenn eine Schaltung beispielsweise derart ausgelegt ist, daß sie mit einem vorbestimmten Strom, z.B. O,1C, betrieben wird, kann die Einrichtung derart ausgelegt werden, daß sie in den Zustand mit hohem Widerstand überführt wird, wenn durch einen Störungszustand bewirkt wird, daß der Strom größer als das Zweifache des vorbestimmten Stromwertes bzw. des Nennstromes wird, wobei die Entladegeschwindigkeit der Batterie stark vermindert wird. Wenn die Einrichtung so beschaffen ist, daß sie
- 10 -
030032/071 1
BAD ORIGINAL
nicht "gesperrt bleibt" (was nachstehend näher erläutert werden wird)/ dann kehrt die Einrichtung in ihren Zustand mit niedrigem Widerstand zurück, wenn die Störung aufgehoben ist.
Es ist noch zu erwähnen, daß bei den unmittelbar zuvor angegebenen Situationen der Wert für i . innerhalb oder außerhalb des Bereiches von C bis 10C A liegen kann, wobei dieser Bereich im allgemeinen für eine Einrichtung zweckmäßig ist, die dazu bestimmt ist, die Batterie· selbst vor Beschädigungen zu schützen.
Wie zuvor angegeben, sollten die elektrischen und thermischen Kennwerte der Einrichtung in Abhängigkeit von der Bauart der Batterie und der Art und Weise gewählt werden, mit der die Batterie betrieben und/oder wieder aufgeladen werden soll. Bei Primärbatterien (die nicht wieder aufgeladen werden können) arbeitet die Einrichtung somit nur als eine Schutzeinrichtung, wenn die Batterie entladen wird. Bei Sekundärbatterien kann die Einrichtung derart geschaltet werden, daß sie in Serie liegt und zwar sowohl wenn die Batterie geladen als auch entladen wird (hierbei hat die Batterie im allgemeinen nur zwei Anschlüsse). Alternativ kann die Schaltung auch so gewählt werden, daß die Einrichtung nur in Serie geschaltet ist, wenn die Batterie geladen wird oder nur in Serie geschaltet ist, wenn die Batterie entladen wird (wobei die Batterie im allgemeinen drei Anschlüsse hat, von denen zwei zum Laden der Batterie und zwei weitere verwendet werden, wenn die Batterie Energie liefert). Auch ist es bei einer Sekundärbatterie möglich, zwei Schutzeinrichtungen vorzusehen, von denen eine in Serie mit den Zellen geschaltet ist, wenn die Batterie geladen wird, und die andere in Serie mit den Zellen geschaltet ist, wenn die Batterie entladen wird.
- 11 -
030032/0711
BAD ORIGINAL
Wenn die Einrichtung zum Schutz der Batterie beim Laden dient, muß sie im Zustand mit niedrigem Widerstand bleiben (und somit den Schnelladestrom durchlassen), währenddem die Batterie im kaum geladenen Zustand ist» Die Einrichtung muß jedoch den Schnelladestrom auf den Dauerladestrom herabsetzen, wenn die Batterie einen solchen Ladezustand erreicht hat, daß bei einem weiteren Durchleiten des Schnelladestromes ein überhitzen der Zellen verursacht werden könnte. Der zum Wiederaufladen der Zellen verwendete Schrielladestrom hängt nicht nur von den beim Ladevorgang auftretenden chemischen Reaktionen und den Materialien ab, aus denen die Zellen aufgebaut sind, sondern vorzugsweise von einem Kompromiß zwischen einem kurzen Ladezyklus und einer langen Standzeit. Identische Batterien könnten somit bei einem Sehnelladestrom von C A oder weniger (wobei mit C die Kapazität der Batterie in A-Stunden bezeichnet ist) geladen werden, wenn eine Ladezeit von etwa einer Stunde oder mehr annehmbar ist und eine lange Standzeit erwünscht ist. Die Batterien könnten aber auch mit einem wesentlich größeren Schnelladestrom, z.B. von 2CA oder mehr, aufgeladen werden, wenn der Vorteil einer kürzeren Ladezeit die dadurch bewirkten größeren Zerstörungen der Batterie bei jeder Wiederaufladung vermeintlich ausgleicht, wobei hierbei folglich eine kürzere Standzeit zu erwarten ist. Die in der Praxis verwendeten Schnelladeströme belaufen sich immer wenigstens auf 0,25C und sind meist immer kleiner als 10C. Bei vielen Anwendungsfällen beläuft sich der Schnelladestrom auf wenigstens 0„5C Ar vorzugsweise liegt er zwischen 0,75C und 4C A, insbesonderezwischen C und 3C A.
Bei den heutzutage für Elektroden, Separatoren, usw. in Sekundärbatterien verwendeten Materialien sollten die elektrischen und thermischen Kennwerte der Einrichtung derart gewählt werden, daß der Schnelladestrom auf einen Dauer-
- 12 -
038032/071 1
BAD ORIGINAL
-aa-
ladestrom herabgesetzt wird, wenn die Temperatur der Zelle und folglich die Temperatur um die Einrichtung (T >t) in der Größenordnung von 313 bis 348°K (40 bis 750C), im allgemeinen von 313°K bis 323°K (40 bis 500C) liegen. Jedoch ist es zu erwarten, daß zukünftige Weiterentwicklungen derartiger Materialien höhere Zelltemperaturen zulassen können, die erreicht werden können, ohne eine nennenswerte Beschädigung der Batterie zu bewirken.
Wenn die Zunahme der Zelltemperatur bewirkt, daß die Geschwindigkeit, mit der die Einrichtung nach Maßgabe von
2
I R Wärme erzeugt, größer als die Geschwindigkeit wird, mit der die Einrichtung Wärme abführt, steigen die Temperatur und der Widerstand der Einrichtung schnell an, so daß der Strom in der Ladeschaltung innerhalb kurzer Zeit herabgesetzt wird. Die Zellen beginnen sich dann abzukühlen und die Temperatur und der Widerstand der Einrichtung fallen langsam, bis sich ein neuer Gleichgewichtszustand einstellt, bei dem die Geschwindigkeit, mit
2 der die Einrichtung nach Maßgabe von I R Wärme erzeugt, gleich der Geschwindigkeit ist, mit der die Einrichtung Wärme abführen kann. Da der Aufladevorgang der Batterie noch nicht abgeschlossen ist, wenn die Einrichtung von ihrem Zustand mit niedrigem Widerstand in den Zustand mit hohem Widerstand überführt wird, sollte der Dauerladestrom vorzugsweise 0,03C bis 0,2C A insbesondere 0,05C bis 0,2CA und speziell 0,05C bis 0,1CA betragen. Wenn ein ungewöhnlich schwacher Schnelladestrom beispielsweise unter 0,4CA verwendet wird, sollte der Dauerladestrom kleiner als die Hälfte des.Schnelladestromes sein. Beim Dauerladevorgang wird die Temperatur der Zellen im wesentlichen niedriger als am Ende des Schnelladevorgangs sein und von daher ist es wichtig, daß die Einrichtung in dem Zustand mit hohem Widerstand bleiben sollte, solange der Strom noch weiterhin durch die Schaltung geht, obgleich
030O32/0711
„ JAD ORIGINAL
die Temperatur in der Umgebung der Einrichtung niedriger als zu dem Zeitpunkt ist, bei dem die überführung von dem Zustand mit niedrigem Widerstand zu dem Zustand mit hohem Widerstand aufgetreten ist. Diese Ausführungen sollen besagen, daß die Einrichtung "verriegelt" sein sollte, wie dies detailliert in der zuvor angegebenen US-Anmeldung Serial No. 965 344 erläutert ist.
Wenn die Einrichtung die Batterie während des Entladens und auch während des Ladens schützen soll, dann sollte sie in dem Zustand mit niedrigem Widerstand bleiben, wenn der aus der Batterie entnommene Strom kleiner als der durchzuleitende Schnelladestrom ist, der somit im allgemeinen in der Größenordnung von 0,25C bis 2C A liegt. Wenn die Einrichtung lediglich zum Schutz der Batterie beim Entladen dient, sollte die Einrichtung derart ausgelegt werden, daß sie in den Zustand mit hohem Widerstand überführt wird, wenn der aus der Batterie entnommene Strom größer als ein vorbestimmter Wert ist, der in der vorliegenden Beschreibung mit i .. definiert ist. Der Wert für i .. ist im allgemeinen zwischen C und 1OC A und bei vielen Batterien liegt er zwischen 1,5C und 2,5C A und beläuft sich beispielsweise auf Werte in der Größenordnung von 1,8C bis 2,2C A, Im allgemeinen sollte die Einrichtung derart beschaffen sein, daß sie in dem Zustand mit hohem Widerstand bleibt, solcinge ein Strom weiter in der Schaltung fließt, d.h. die Einrichtung sollte "verriegelt" sein, wenn die Einrichtung einmal in den Zustand mit hohem Widerstand überführt worden ist. Vorzugsweise ist der aus der Batterie entnommene herabgesetzte Strom kleiner als 0,4C. Es ist auch noch wichtig, zu bemerken, daß i rit unter stabilen Zustandsbedingungen gemessen wird. Ströme, die wesentlich größer als i .. sind, können aus der Batterie nur während begrenzter Zeiträume entnommen werden, und diese Tatsache ist insbesondere in Verbindung mit der Herstellung von "eigensicheren" Batterien
030032ZOi1A 1-1
-an-
von Bedeutung, was zuvor bereits erörtert worden ist.
Bei der Bestimmung des Zusammenhangs von elektrischer Leistung und Temperatur der Einrichtungen in den Batterien bei der Erfindung wird oben auf die Batterie bezug genommen, die sich bei 293°K (200C) in ruhiger Luft befindet. Es ist jedoch selbstverständlich, daß diese Angaben nur zum Zwecke der Definition gemacht sind, da die thermischen Eigenschaften der Einrichtung teilweise von dem die Batterie umgebenden Medium und davon abhängig sind, ob die Batterien in irgendeiner beliebig geeigneten Umgebung verwendet und/oder wieder aufgeladen werden können.
Wie zuvor angegeben, sind die bei der Erfindung verwendeten Einrichtungen vorzugsweise solche Einrichtungen, die im allgemeinen in der US-Anmeldung Serial No. 965 beschrieben sind. In diesem Zusammenhang ist es jedoch wichtig zu erwähnen, daß das Schaltverhältnis einer Schaltung, in der eine Batterie gemäß dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung wieder aufgeladen wird, nicht notwendigerweise wenigstens 10 sein muß, da ein derartiges Schaltverhältnis zu dem Ergebnis führen würde, daß sich ein Dauerladestrom ergibt, der kleiner als erwünscht ist, obgleich die nach der Erfindung verwendeten Einrichtungen im allgemeinen ein Schaltverhältnis von wenigstens 10 ergeben, wenn sie sich der Normschaltung und unter genormten thermischen Umgebungsbedingungen befinden, die in dieser Anmeldung angegeben sind. Wenn der Schnelladestrom beispielsweise relativ schwach ist, z.B. kleiner als 1,5C A, beispielsweise C A, ist, wird das Schaltverhältnis der Ladeschaltung im allgemeinen kleiner als 10, beispielsweise 4 bis 9 sein.
Wenn der Widerstand der Einrichtung in dem Zustand mit hohem Widerstand zu hoch ist, kann parallel zu der Ein-
030032/071 1
BAD ORIGINAL
richtung ein Widerstand angeordnet werden. Dieser Widerstand hat einen Widerstandswert, der größer als der Widerstandswert der Einrichtung in dem Zustand mit niedrigem Widerstand ist, der jedoch kleiner als der Wider-
standswert der Einrichtung in ihrem Zustand mit hohem Widerstand ist. Wenn ein derartiger Widerstand verwendet wird, so wird er bei der Bestimmung des Stromes im wesentlichen keine Rolle spielen, wenn die Einrichtung in dem Zustand mit niedrigem Widerstand ist. Dieser Widerstand wird aber den Strom dann wirksam bestimmen, wenn die Einrichtung in dem Zustand mit hohem Widerstand ist.
Das PTC-Element einer bei der Erfindung verwendeten Einrichtung besteht im allgemeinen aus einer leitenden polymeren PTC-Masse, die einen spezifischen Widerstand von weniger als 10 Ohm χ cm, vorzugsweise von weniger als 4 Ohm χ cm, bei 293°K (200C) und/oder (wenn die Einrichtung die Batterie beim Laden schützt) wenn die Batterie durch den Schneiladevorgang wieder aufgeladen wird, hat.
Der spezifische Widerstand der Masse wird im allgemeinen
4
wenigstens 10 Ohm χ cm betragen, wenn die Einrichtung in ihrem Zustand mit hohem Widerstand ist, ζ B. wenn eine Batterie wieder aufgeladen vrxtd und die Schaltung im Bereich des Dauerladestromes arbeitet. Im allgemeinen ist die Masse quervernetzt. Im allgemeinen sollten die Einrichtungen derart arbeiten, daß sie verhindern, daß die Zellen auf Temperaturen erwärmt werden, die größer als 313 bis 333°K (40 bis 600C) sind, und die PTC-Massen sollten deshalb im allgemeinen Schalttemperaturen in der Größenordnung von 313 bis 348°K (40 bis 75°C) haben. Derartige Massen können auf kristallinen Polymeren mit Schmelzpunkten in.der Größenordnung von 313 bis 348°K (40 bis 750C) basieren. Ausgezeichnete Resultate erhält man, wenn man als Polymer Polycaprolacton verwendet. Die Form des PTC-Elementes und seine elektrischen Verbindungen
030032 /01f 1 1
BAD ORIGINAL
-2b-
sind im allgemeinen derart beschaffen, daß der Strom durch das Element über einen Bereich von einem äquivalenten Durchmesser d mit einer mittleren Weglänge t derart strömt, daß d/t wenigstens 2, vorzugsweise wenigstens 10 ist. Der Widerstand der Einrichtung bei 293°K (200C) und/oder bei der Temperatur der Einrichtung, wenn die Einrichtung die Batterie beim Laden schützt, und die Batterie im Bereich des Schnelladevorgangs wieder aufgeladen wird, wird im allgemeinen kleiner als 1 Ohm sein, und wenn die Einrichtung die Batterie beim Laden schützt, wird der Widerstand kleiner als 0,1 χ RT sein, wobei mit R_ der Widerstand der in Serie zu der Einrich-
Li
tung geschalteten Schaltung bezeichnet ist.
Wenn die Einrichtung dazu verwendet wird, die Batterie beim Laden zu schützen, wird die Einrichtung während des Zeitraums erwärmt, der sich an die Zustandsänderung von dem Zustand mit niedrigem Widerstandswert zu dem Zustand mit hohem Widerstandswert anschließt, und zwar wird die Einrichtung auf eine Temperatur erwärmt, die höher als die Temperatur der Einrichtung ist, wenn sich die Schaltung im Dauerladezustand befindet. Die !letztgenannte Temperatur ist in der Beschreibung als T, .. . , bezeichnet. Es ist erwünscht, daß der Widerstand der Einrichtung bei T, , . , kleiner als der Widerstand bei allen Temperaturen zwischen Td lat<jh und (Tfl latch + 10 + 273) °K und vor- "
zugsweise kleiner als der Widerstand der Einrichtung bei allen Temperaturen zwischen T, .. , und (T, , ·. , + 50 + 273)0K sein.
Wenn die Einrichtung insbesondere zum Schutz der Batterie beim Laden bestimmt: ist, sollte die elektrische Stabilität der Einrichtung derart sein, daß sie den gewünschten Schutzeffekt während der gesamten Benutzungszeit der Batterie immer beibehält.
- 17 -
030032/0711
BAD ORIGHMAL
Die Kapazität einer Batterie in Α-Stunden hängt von der Geschwindigkeit ab, mit der Strom aus der Batterie entnommen wird und von der Umgebungstemperatur. Die in dieser Beschreibung angegebenen Batteriekapazitäten werden in einem Abstand von einer Stunde bei einer Umgebungstemperatur von 298°K (250C) gemessen.
Ein bevorzugter Gedanke der Erfindung liegt in Verfahrensweisen zur Steuerung der Ladung und/oder Entladung einer Batterie unter Verwendung einer elektrischen Einrichtung, die in Serie zu der Zelle oder den Zellen der Batterie geschaltet ist und die vorzugsweise ein immer vorhandenes Bauteil der Batterie ist, so daß die Einrichtung einen automatischen Schutz vor übergroßen Batterietemperaturen und/oder übergroßen Entladeströmen bietet, wenn die Batterieanschlüsse angeschlossen sind, um die Batterie zu laden oder zu entladen. Die Einrichtung weist ein PTC-Element auf, das vorzugsweise aus einer leitenden polymeren Masse besteht, das in einem Zustand mit niedrigem Widerstand unter normalen Arbeitsbedingungen ist, und sich ddeser Zustand zu einem Zustand mit hohem Widerstand ändert (wodurch der Ladestrom oder der Entladestrom herabgesetzt wird), wenn die Temperatur und/oder der Strom zu groß werden.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:
Figur 1 ein Schaltschema mit einer zu ladenden Sekundärbatterie nach der Erfindung,
Figur 2 eine schematische Ansicht einer Batterie, und
- 18 -
030032/071 1
BAD ORIGINAL
-η-
Figur 3 eine in Figur 2 schematisch gezeigte PTC-Einrichtung in detaillierter Darstellung.
In Figur 1 der Zeichnung ist ein Schaltplan mit einer zu ladenden Sekundärbatterie nach der Erfindung gezeigt. Die Batterie 1 weist ein Gehäuse auf, das in gebrochenen Linien dargestellt ist, eine Vielzahl von Sekundärzellen 11 und Anschlüsse 12, 13 und 14, wobei die Anschlüsse 12 und 14 zum Laden der Batterie (wie bei der dargestellten Schaltung) und die Anschlüsse 13 und 14 zum Entladen der Batterie verbunden werden. Wenn die Batterie geladen wird, nimmt der PTC-Widerstand R, nicht an dem Schaltkreis teil, sondern der PTC-Widerstand R ist in Serie zu den Zellen geschaltet. Ein unveränderlicher bzw. fester Widerstand R? ist ebenfalls gezeigt, der parallel zu R geschaltet ist. Der PTC-Widerstand R , der die Batterie nur während des Ladens schützt", hat bei Raumtemperatur einen sehr geringen, aber im Hochwiderstands zustand einen wesentlich größeren Widerstand, der vorzugsweise derart gewählt ist, daß beim Fehlen von R- der Dauerladestrom den gewünschten Wert hat. Der Widerstand R2 wird nur benötigt, wenn der Widerstand von R im Hochwiderstandszustand so hoch ist, daß beim Fehlen von R~ der Dauerladestrom zu schwach würde. Wenn der Widerstand R2 zur Anwendung kommt, hat er einen Widerstandswert, der wesentlich größer als der Widerstandswert von R in seinem Zustand mit geringem Widerstand, aber niedriger als der Widerstand von R im Hochwiderstandszustand ist. Wenn die Batterie entladen wird, nimmt der Widerstand R an der Schaltung nicht teil, sondern R, ist in Serie zu den Zellen geschaltet und schützt diese somit bei der Entladung. Ähnlich wie bei R kann parallel zu R, ein fester unveränderlicher Widerstand geschaltet werden. Die Ladeschaltung weist auch eine Wechselstromquelle, einen Transformator 2, einen Gleichrichter 3 und einen festen bzw. unveränderlichen Widerstand R. auf.
030032/i9711
In Figur 2 ist schematisch eine Batterie gezeigt, die ein Gehäuse 1, Zellen 2 und eine PTC-Einrichtung 3 hat, die zwischen den Zellen liegt. Die PTC-Einrichtung ist in Figur 3 detailliert dargestellt. Die PTC-Einrichtung weist ein PTC-Element 31 auf, das zwischen Streckmetallelektroden 32 und 33 liegt, an denen jeweils Versorgungsleitungen 34 und 35 angebracht sind. Eine Isolierschicht 36 umgibt das PTC-Element, die Elektroden und die Enden der Versorgungsleitungen und verkapselt diese.
Beispiel
Es wurde eine in Figur 3 gezeigte Einrichtung hergestellt. Das PTC-Element enthielt 56 Gew.-Teile Polycaprolacton (PCL 700 von Union Carbide), 42 Gew.-Teile Ruß (Furnex N765) und 2 Gew.-Teile eines Antioxidationsmittels (ein Oligomer von 4,4'-Thiobis-(3-methyl-6-t-buty!phenol) mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 3 bis 4, das in der US-PS 3 986 981 beschrieben ist). Der spezifische Widerstand der Masse bei 298°K (25°C) belief sich etwa auf 2,5 Ohm χ cm. Die Elektroden und die Versorgungsleitungen bestanden aus nickelbeschichtetem Kupfer und die Isolierschicht bestand aus einem gehärteten Epoxyharz. Die Einrichtung wurde mit einer Dosisleistung von 20 Mrad bestrahlt. Die Einrichtung hatte die folgenden in Figur gezeigten Abmessungen:
a = 2,8 cm, b = 2,5 cm, c = 1,2 cm, d = 1,0 cm, e = 0,35 cm und f = 0,17 cm. Die Einrichtung hatte einen Widerstand von etwa 0,1 Ohm bei 298°K (25°C).
Diese Einrichtung wurde wie in Figur 2 gezeigt zwischen die Zellen einer Batterie gelegt, die 12 Nickel-Cadmium-(1,3 V)-Zellen umfaßt und drei Anschlüsse hat. Die Batterie hatte ein Ladungsvermögen bzw. eine Kapazität von 0,45 A χ Std. Die Einrichtung wurde derart angeordnet,
03QÜ32/-0201
daß sie in Serie zu den Zellen nur dann geschaltet ist, wenn die Batterie geladen wird. Die Batterie wurde entladen und wurde dann in einer Schaltung wieder aufgeladen, die wie in Figur 1 gezeigt ausgelegt war. Eine Ausnahme bildete hierbei die Tatsache, daß der feste Widerstand R0 und der PTC-Widerstand R, nicht vorhanden waren. ζ α
R. hatte einen Widerstandswert von 15 Ohm.
Die ersten 60 Minuten lang betrug der Schnelladestrom etwa 0,44 A und der Widerstand der Einrichtung blieb niedrig (kleiner als 0,3 Ohm). Hierbei ist die Temperatur der Zellen und folglich auch die Temperatur der Einrichtung auf etwa 318°K (45°C) angestiegen und die Ein-
richtung konnte die nach Maßgabe von I R (Widerstandsheizung) erzeugte Wärme nicht mehr abführen. Dies hat zur Folge, daß ihr Widerstand sehr schnell auf etwa 350 Ohm anstieg, wodurch der Strom auf etwa 26 Milliamp. herabgesetzt wurde. Die Temperatur der Einrichtung und der Zellen fiel dann bis zu einem Gleichgewichtszustand unter Dauerladung ab, der sich dann einstellte und bei dem der Strom 43 Milliamp. und der Widerstand der Einrichtung 177 Ohm war.
Ende der Beschreibung
- 21 -
Q30Ö32/0711
e e r s e
it

Claims (20)

Patentansprüche
1.) Batterie mit einer oder mehreren Zellen und wenigstens einer elektrischen PTC-Einrichtung, die in thermischer Kopplung mit wenigstens einer Zelle der Batterie ist/ dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische PTC-Einrichtung (3)
(1) in Serie zu der Zelle oder den Zellen (2) der Batterie (1) derart geschaltet ist, daß der
Strom durch ein PTC-Element (31) als Teil der Einrichtung (3) strömt, wenn die Batterie (1) geladen und/oder entladen wird, und
(ii) daß die Einrichtung (3) einen Zusammenhang von elektrischer Leistung und Temperatur hat, und Wärme mit einer Geschwindigkeit derart ableiten kann, daß die Einrichtung (3) einen niederen Widerstand hat, wenn die Zelle oder Zellen (2) unter normalen Arbeitstemperaturen arbeiten und einen relativ hohen Widerstand haben, wenn die Zelle oder Zellen (2) auf überhohen Temperaturen sind.
2. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle oder Zellen (2) Sekundärzellen sind, und daß die elektrische PTC-Einrichtung (3) (i) in Serie zu der Zelle oder den Zellen
(2) geschaltet ist, wenn die Batterie (1) geladen wird, und die Einrichtung (3) (ii) einen Zusammenhang von elektrischer Leistung und Temperatur hat,sowie Wärme mit einer Geschwindigkeit derart abführen kann, daß ein stabiles Gleichgewicht zwischen der Geschwindigkeit vorhanden ist, mit der die Einrichtung nach Maßgabe von I R Wärme erzeugt, und der Geschwindigkeit vorhanden
030032/0711
ist, mit der die Einrichtung Wärme abführt, wenn die Batterie nach ihrer Entladung in einer Ladeschaltung wieder aufgeladen wird, die zu Beginn einen Schnellladezustand einnimmt, bei dem (a) ein "Schneiladestrom iR durch die Zelle oder Zellen (2) geht, und (b) die Einrichtung (3) einen niedrigen Widerstand und eine niedrige Temperatur hat, daß die Geschwindigkeit, mit
der die Einrichtung (3) nach Maßgabe von I R Wärme erzeugt, größer als die Geschwindigkeit wird, mit der die Einrichtung (3) Wärme abführt, sobald die Zelle oder Zellen einen bestimmten Ladezustand und die Zelle oder Zellen und die Einrichtung (3) eine erhöhte Temperatur erreicht haben, wodurch bewirkt wird, daß die Temperatur und der Widerstand der Einrichtung (3) schnell ansteigen und die Ladeschaltung folglich anschließend einen Dauerladezustand erreicht, bei dem (a) durch die Zelle oder Zellen (2) ein relativ schwacher Dauerladestrom i geht, und (b) ein stabiles Gleichgewicht zwischen der Geschwindigkeit vorhanden ist, mit der die Einrichtung nach Maß-2
gäbe von IR Wärme erzeugt und der Geschwindigkeit vorhanden ist, mit der die Einrichtung (3) Wärme abgibt.
3. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (3) einen Zusammenhang von Leistung und Temperatur hat und Wärme mit einer Geschwindigkeit derart abführen kann, daß i„, kleiner als 0,5 χ in ist und zwischen 0,03C und 0,2C A κ
liegt, wenn die Batterie beim Laden in ruhiger Luft bei 293°K (200C) ist und i_ zwischen 0,25C und 4C A.
liegt, wobei mit C die Kapazität der Batterie in A Stunden bezeichnet ist.
030032/0711
4. Batterie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
bis 0,2CA beträgt.
zeichnet, daß io C-A ist und i_ von 0,05C
5. Batterie nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (3)
(a) ein PTC-Element (31) aufweist, das aus einer leitenden polymeren PTC-Masse besteht, die einen spezifischen Widerstand von weniger als 10 Ohm χ cm bei 2930K (200C) hat, und durch das ein Strom über einen Bereich von einem äquivalenten Durchmesser d mit einer mittleren Weglänge t derart strömt, daß d/t wenigstens 2 ist, und
(b) die Einrichtung (3) bei 29.30K (200C) einen Widerstand hat, der kleiner als 1 Ohm und kleiner als 0,1 χ RT Ohm ist, wobei mit R der Widerstand der
Ll J-I
in Serie zu der Einrichtung (3) geschalteten Schaltung bezeichnet ist.
6. Batterie nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende polymere PTC-Masse bei 293°K (200C) einen spezifischen Widerstand von kleiner als 4 Ohm χ cm und einen spezifischen Wider-
stand von wenigstens 10" Ohm χ cm hat, wenn die Schaltung ihren Dauerladezustand einnimmt.
7. Batterie nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Einrichtung (3) T, , . , ist, und der Widerstand der Einrichtung (3) bei T, , . , kleiner als der Widerstand der Einrichtung (3) bei allen Temperaturen zwi-
schen Td latch Und (Td latch + 50 + 273)°K ist' wenn die Schaltung ihren Dauerladezustand einnimmt.
030032/0711
8. Batterie nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennz ei chne t, daß sie drei oder mehrere Anschlüsse (12 bis 14) aufweist und daß die Einrichtung (3) zwischen den Anschlüssen (12 bis 14) derart angeschlossen ist, daß sie nur in Serie zu der Zelle oder den Zellen (2) geschaltet ist, wenn die Batterie (1) geladen wird und dass durch die Einrichtung (3) der gleiche Strom wie durch die Zelle oder die Zellen (2) fliesst.
9. Batterie nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet/ daß sie nur zwei Anschlüsse (12 bis 14) aufweist, und daß die Einrichtung (3) in Serie zu der Zelle oder den Zellen (2) geschaltet ist, wenn die Batterie (1) sowohl geladen als auch entladen wird.
10. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische PTC-Einrichtung (3) (i) in Serie zu der Zelle oder den Zellen (2) geschaltet ist, wenn aus der Batterie (1) Strom entnommen wird, und daß (ii) die Einrichtung (3) einen Zusammenhang von elektrischer Leistung und Temperatur hat und Wärme mit einer Geschwindigkeit derart abführen kann, daß bei der Verwendung der Batterie (1) als Energiequelle in ruhiger Luft bei 293°K (200C) ein kritischer Strom, i . , vorhanden ist, der derart gewählt ist, daß ein stabiles Gleichgewicht zwischen der Geschwindigkeit vorhanden ist,
2 mit der die Einrichtung (3) nach Maßgabe von I R Wärme erzeugt, und der Geschwindigkeit vorhanden ist, mit der die Einrichtung (3) Wärme abführt, wenn der aus der Batterie entnommene Strom kleiner als i . .
ist, und daß die Geschwindigkeit, mit der die Einrich-
2
tung (3) nach Maßgabe von I R Wärme erzeugt, größer als die Geschwindigkeit ist, mit der die Einrichtung (3) Wärme abführt, wenn der aus der Batterie Π) entnommene Strom über i ., liegt, wodurch bewirkt wird,
030032/0711
- 4 -BAD ORIGINAL
daß die Temperatur und der Widerstand der Einrichtung (3) schnell ansteigen, bis die Einrichtung (3) einen stabilen Gleichgewichtszustand im Hochtemperaturbereich erreicht, bei dem (a) die Geschwindigkeit, mit
der die Einrichtung (3) nach Maßgabe von I R Wärme erzeugt, gleich der Geschwindigkeit ist, mit der die Einrichtung (3) Wärme abführt, und bei dem (b) der aus der Batterie (1) entnommene Strom kleiner als 0,5CA ist, wobei mit C die Kapazität der Batterie in A Stunden bezeichnet ist.
11. Batterie nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η ζ e i
liegt.
zeichnet, daß i .. zwischen 1,5C und 2,5CA
ent
12. Batterie nach Anspruch 10 oder 11, dadurch g e kennze ichnet, daß die Einrichtung (3)
(a) ein PTC-Element (31) aufweist, das aus einer leitenden polymeren PTC-Masse besteht, die einen spezifischen Widerstand von weniger als 10 Ohm χ cm bei 2 93°K (20QC). hat, und durch das der Strom über einen Bereich von einem äquivalenten Durchmesser d mit einer mittleren Weglänge t derart strömt, daß d/t wenigstens 2 ist, und
(b) die Einrichtung (3) bei 293°K (200C) einen Widerstand von kleiner 1 Ohm hat.
13. Batterie nach Anspruch 12, dadurch g e k e η η ze ichnet, daß die PTC-Masse bei 293°K (200C) einen spezifischen Widerstand von weniger als 4 Ohm χ cm und im Gleichgewichtszustand im Hochtemperaturbereich
einen spezifischen Widerstand von wenigstens 10 Ohm χ cm hat.
— 5 —
030032/0711
-C-
14. Batterie nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Einrichtung (3) in diesem Gleichgewichtszustand im Hochtemperaturbereich TjI1-V1 ist, und daß der Widerstand der Einrichtung (3) bei T, , , kleiner als
der Widerstand der Einrichtung (3) bei allen Temperaturen zwischen T, , . , und (T, , . , + 50 + 273)0K d latch d latcn
ist.
15. Verfahren zum,iWiederaufladen einer Batterie mit ein oder mehreren SekundärzeIlen und einer Kapazität von C Α-Stunden, bei dem ein relativ hoher Schnelladestrom durch die Batterie geschickt wird, bis die Zelle oder Zellen einen bestimmten Ladezustand erreichen, dieser Ladezustand dadurch ermittelt wird, daß die Temperatur von wenigstens einer Zelle mit Hilfe einer elektrischen PTC-Einrichtung abgetastet wird, die thermisch wenigstens mit einer der Zellen gekoppelt ist, und bei dem der Widerstandsanstieg der Einrichtung verwendet wird, um den durch die Batterie gehenden Strom auf einen relativ niedrigen Dauerladestrom abzusenken, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schnelladestrom
i^. von wenigstens 0,25C A durch die Batterie und ti.
durch eine elektrische PTC-Einrichtung geleitet wird, die in Serie zu der Zelle oder den Zellen der Batterie geschaltet ist und in thermischer Kopplung mit der Zelle oder den Zellen ist, und die einen Zusammenhang von elektrischer Leistung und Temperatur hat, sowie Wärme mit einer Geschwindigkeit derart abführen kann, daß
(A) ein stabiles Gleichgewicht zwischen der Geschwindigkeit vorhanden ist, mit der die Einrichtung
nach Maßgabe von I R Wärme erzeugt, und der Geschwindigkeit vorhanden ist, mit der die Einrich-
030032/0711
BAD ORIGINAL
300272]
tung Wärme abgibt, wenn der Schnelladestrom zu Beginn durch die Batterie geleitet wird, und
(B),die Geschwindigkeit, mit der die Einrichtung nach
Maßgabe von I R Wärme erzeugt, größer als die Geschwindigkeit wird, mit der die Einrichtung Wärme abführt, wenn der Schnelladestrom die Zelle oder Zellen auf einen bestimmten Ladezustand aufgeladen hat und die Zelle oder Zellen und die Einrichtung erhöhte Temperatur erreicht haben, wodurch bewirkt wird, daß die Temperatur und der Widerstand der Einrichtung schnell ansteigen und die Schaltung anschließend einen Dauerladezustand erreicht, bei dem (a) ein Dauerladestrom i^ durch die Zelle oder Zellen geht, der kleiner als 0,5 iR ist und von 0,03C bis 0,2C A. beträgt, und bei dem (b) die Geschwindigkeit, mit der die Einrichtung nach Maßgabe von
2
I R Wärme erzeugt, gleich der Geschwindigkeit ist, mit der die Einrichtung Wärme abführt, und daß der Dauerladezustand solange beibehalten wird, wie Strom durch die Schaltung geht.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch g e k e η η -
ζ e ic h η e. t, daß i_ von 0,7
von 0,05C bis 0,2CA beträgt.
zeichnet, daß i_ von 0,75C bis 4C A und i
κ i.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur um die Einrichtung Tcrit 313 bis 34S0K (40 bis 75°C) beträgt, wenn die Geschwindigkeit, mit der die Einrichtung Wärme erzeugt, erstmalig größer als die Geschwindigkeit wird, mit der die Einrichtung Wärme abgibt.
030032/0711
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die PTC-Einrichtung
(a) ein PTC-Element aufweist, das aus einer leitenden polymeren PTC-Masse besteht, die bei 293°K (200C) einen spezifischen Widerstand von weniger als 10 Ohm χ cm hat, und durch das ein Strom über einen Bereich von einem äquivalenten Durchmesser d mit einer mittleren Weglänge t derart strömt, daß d/t wenigstens 2 ist, und
(b) die PTC-Einrichtung bei 293°K (200C) einen Widerstand hat, der kleiner als 1 Ohm und kleiner als 0,1 χ RT Ohm ist, wobei mit R_ der Widerstand der
L· J-I
in Serie zu der Einrichtung geschalteten Schaltung bezeichnet ist.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende polymere PTC-Masse bei 293°K (200C) einen spezifischen Widerstand von kleiner als 4 Ohm χ cm hat und einen spezifischen Wider-
stand von wenigstens 10 Ohm χ cm hat, wenn die Schaltung ihren Dauerladezustand einnimmt.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß im Dauerladezustand der Schaltung die Temperatur der Einrichtung T, , . , ist, und daß der Widerstand der Einrichtung bei T, , . , kleiner als der Widerstand der Einrichtung bei allen Temperaturen zwischen T, latch und (T d latch + 50 + 273) 0K ist.
030032/071 1
DE3002721A 1979-01-26 1980-01-25 Batterie, die durch ein PTC-Element gegen zu hohe Entladungsströme geschützt ist Expired - Lifetime DE3002721C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/006,773 US4255698A (en) 1979-01-26 1979-01-26 Protection of batteries

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3002721A1 true DE3002721A1 (de) 1980-08-07
DE3002721C2 DE3002721C2 (de) 1997-02-20

Family

ID=21722502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3002721A Expired - Lifetime DE3002721C2 (de) 1979-01-26 1980-01-25 Batterie, die durch ein PTC-Element gegen zu hohe Entladungsströme geschützt ist

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4255698A (de)
JP (3) JPS55105980A (de)
KR (1) KR830001602B1 (de)
CA (1) CA1150769A (de)
DE (1) DE3002721C2 (de)
FR (1) FR2447618A1 (de)
GB (1) GB2042789B (de)
HK (1) HK82489A (de)
IL (1) IL59223A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0038715A1 (de) 1980-04-21 1981-10-28 RAYCHEM CORPORATION (a Delaware corporation) Schaltungsschutzeinrichtung

Families Citing this family (85)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4475138A (en) * 1980-04-21 1984-10-02 Raychem Corporation Circuit protection devices comprising PTC element
US4330704A (en) * 1980-08-08 1982-05-18 Raychem Corporation Electrical devices comprising conductive polymers
JPS5786265U (de) * 1980-11-14 1982-05-27
US4385269A (en) * 1981-01-09 1983-05-24 Redifon Telecommunications Limited Battery charger
US4433294A (en) * 1981-06-05 1984-02-21 Firing Circuits, Inc. Method and apparatus for testing a battery
US4396880A (en) * 1981-06-05 1983-08-02 Firing Circuits Inc. Method and apparatus for charging a battery
US4542365A (en) * 1982-02-17 1985-09-17 Raychem Corporation PTC Circuit protection device
US4550301A (en) * 1982-02-17 1985-10-29 Raychem Corporation PTC Circuit protection device
US4481498A (en) * 1982-02-17 1984-11-06 Raychem Corporation PTC Circuit protection device
US4549161A (en) * 1982-02-17 1985-10-22 Raychem Corporation PTC Circuit protection device
DE3214745C1 (de) * 1982-04-21 1983-07-07 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren zur Durchführung eines automatischen Ladevorganges von in geschlossenen Räumen angeordneten gasdichten Nickel-Cadmium-Akkumulatoren
US4467310A (en) * 1983-10-03 1984-08-21 Northern Telecom Limited Telephone subscriber line battery feed resistor arrangements
JPS6076872U (ja) * 1983-11-01 1985-05-29 ミノルタ株式会社 電池の過放電過熱防止装置
GB8416924D0 (en) * 1984-07-03 1984-08-08 Lucas Ind Plc Electric storage battery
JPS6174257A (ja) * 1984-09-20 1986-04-16 Fuji Elelctrochem Co Ltd 電池
US4774024A (en) * 1985-03-14 1988-09-27 Raychem Corporation Conductive polymer compositions
US4647894A (en) * 1985-03-14 1987-03-03 Raychem Corporation Novel designs for packaging circuit protection devices
US4884163A (en) * 1985-03-14 1989-11-28 Raychem Corporation Conductive polymer devices
DK87287A (da) 1986-02-20 1987-08-21 Raychem Corp Fremgangsmaade og apparat for anvendelse af ionbyttemateriale
JPS6358759A (ja) * 1986-08-28 1988-03-14 Nippon Mektron Ltd 熱履歴判別可能な電池
JP2563808Y2 (ja) * 1988-11-15 1998-02-25 三洋電機株式会社 過電流及び過熱保護素子
US5150033A (en) * 1988-12-09 1992-09-22 Norand Corporation Flat plate sealed lead-acid battery charging system and method
JPH0834098B2 (ja) * 1989-02-07 1996-03-29 日立マクセル株式会社 Ｐｔｃ素子付き円筒形有機電解液電池
US4973936A (en) * 1989-04-27 1990-11-27 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Adminstration Thermal switch disc for short circuit protection of batteries
DE3937158A1 (de) * 1989-11-08 1991-05-16 Bosch Gmbh Robert Kontrolleinrichtung fuer batteriegeraet
US5174924A (en) * 1990-06-04 1992-12-29 Fujikura Ltd. Ptc conductive polymer composition containing carbon black having large particle size and high dbp absorption
US5034720A (en) * 1990-07-20 1991-07-23 Bell Howard F Current control apparatus for insertion into battery powered devices
US5089801A (en) * 1990-09-28 1992-02-18 Raychem Corporation Self-regulating ptc devices having shaped laminar conductive terminals
US5436609A (en) * 1990-09-28 1995-07-25 Raychem Corporation Electrical device
GB9113888D0 (en) * 1991-06-27 1991-08-14 Raychem Sa Nv Circuit protection devices
JPH07501650A (ja) * 1991-11-29 1995-02-16 モトローラ・インコーポレイテッド 保護回路付きバッテリ
US5303115A (en) * 1992-01-27 1994-04-12 Raychem Corporation PTC circuit protection device comprising mechanical stress riser
US5245268A (en) * 1992-04-15 1993-09-14 Jason Wang Battery charger with current stabilizer
US5378407A (en) * 1992-06-05 1995-01-03 Raychem Corporation Conductive polymer composition
US5852397A (en) 1992-07-09 1998-12-22 Raychem Corporation Electrical devices
US5394094A (en) * 1993-05-13 1995-02-28 Industrial Scientific Corporation Portable gas sensor utilizing fault protective battery cap
US5451919A (en) * 1993-06-29 1995-09-19 Raychem Corporation Electrical device comprising a conductive polymer composition
CA2170048A1 (en) 1993-08-23 1995-03-02 Malcolm R. Walsh Use of ptc devices in wiring harnesses
DE4403468C2 (de) * 1994-02-04 1998-07-09 Daimler Benz Ag Entnahmestromüberwachungssystem für Traktionsbatterien in Elektro- und Hybridfahrzeugen
EP0760157B1 (de) 1994-05-16 1998-08-26 Raychem Corporation Elektrisches bauteil mit einem ptc-widerstandselement
US5652501A (en) * 1994-12-12 1997-07-29 Unitrode Corporation Voltage sensor for detecting cell voltages
US5581170A (en) * 1994-12-12 1996-12-03 Unitrode Corporation Battery protector
US5689173A (en) * 1995-02-07 1997-11-18 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery pack
US6114942A (en) * 1995-08-07 2000-09-05 Kk Raychem PTC device and battery pack using the same
TW309619B (de) * 1995-08-15 1997-07-01 Mourns Multifuse Hong Kong Ltd
WO1997006660A2 (en) * 1995-08-15 1997-02-27 Bourns, Multifuse (Hong Kong), Ltd. Surface mount conductive polymer devices and method for manufacturing such devices
US5801612A (en) * 1995-08-24 1998-09-01 Raychem Corporation Electrical device
US5637978A (en) * 1995-11-06 1997-06-10 Kendrick Products Corporation Battery booster
SE506757C2 (sv) * 1996-07-02 1998-02-09 Ericsson Telefon Ab L M Säkringsanordning för en portabel batteridriven elektrisk apparat
US5856773A (en) * 1996-11-04 1999-01-05 Raychem Corporation Circuit protection device
US6020808A (en) 1997-09-03 2000-02-01 Bourns Multifuse (Hong Kong) Ltd. Multilayer conductive polymer positive temperature coefficent device
US5993990A (en) * 1998-05-15 1999-11-30 Moltech Corporation PTC current limiting header assembly
GB9820132D0 (en) 1998-09-16 1998-11-11 Raychem Ltd Battery over-discharge protection
KR20010079908A (ko) 1998-09-25 2001-08-22 추후보정 정의 온도 계수 폴리머 재료 제조 방법
US6137669A (en) * 1998-10-28 2000-10-24 Chiang; Justin N. Sensor
US6362721B1 (en) 1999-08-31 2002-03-26 Tyco Electronics Corporation Electrical device and assembly
US6854176B2 (en) * 1999-09-14 2005-02-15 Tyco Electronics Corporation Process for manufacturing a composite polymeric circuit protection device
US6640420B1 (en) * 1999-09-14 2003-11-04 Tyco Electronics Corporation Process for manufacturing a composite polymeric circuit protection device
US6340878B1 (en) * 1999-10-22 2002-01-22 Motorola, Inc. Silicon equivalent PTC circuit
US6597551B2 (en) 2000-12-13 2003-07-22 Huladyne Corporation Polymer current limiting device and method of manufacture
US20030026053A1 (en) * 2001-08-06 2003-02-06 James Toth Circuit protection device
DE10223672A1 (de) * 2002-05-28 2003-12-11 Daimler Chrysler Ag Verfahren zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs und Vorrichtung hierzu
JP4107881B2 (ja) * 2002-05-30 2008-06-25 三洋電機株式会社 パック電池
US6771051B2 (en) * 2002-06-29 2004-08-03 Motorola, Inc. Thermally limited battery protection and charging circuit
WO2004021479A1 (ja) * 2002-08-30 2004-03-11 Tyco Electronics Raychem K.K. 通電端子、および通電端子用アダプタ
US6942941B2 (en) * 2003-08-06 2005-09-13 General Motors Corporation Adhesive bonds for metalic bipolar plates
US7742270B2 (en) * 2004-06-10 2010-06-22 Invensys Systems, Inc. System and method for limiting energy in an industrial control system
US10314583B2 (en) 2005-07-26 2019-06-11 Ethicon Llc Electrically self-powered surgical instrument with manual release
US9662116B2 (en) 2006-05-19 2017-05-30 Ethicon, Llc Electrically self-powered surgical instrument with cryptographic identification of interchangeable part
US9554803B2 (en) 2005-07-26 2017-01-31 Ethicon Endo-Surgery, Llc Electrically self-powered surgical instrument with manual release
US8579176B2 (en) 2005-07-26 2013-11-12 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Surgical stapling and cutting device and method for using the device
US7959050B2 (en) * 2005-07-26 2011-06-14 Ethicon Endo-Surgery, Inc Electrically self-powered surgical instrument with manual release
US8627993B2 (en) * 2007-02-12 2014-01-14 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Active braking electrical surgical instrument and method for braking such an instrument
US8627995B2 (en) 2006-05-19 2014-01-14 Ethicon Endo-Sugery, Inc. Electrically self-powered surgical instrument with cryptographic identification of interchangeable part
US11751873B2 (en) 2005-07-26 2023-09-12 Cilag Gmbh International Electrically powered surgical instrument with manual release
US8573462B2 (en) 2006-05-19 2013-11-05 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Electrical surgical instrument with optimized power supply and drive
US7479608B2 (en) 2006-05-19 2009-01-20 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Force switch
EP2486865A3 (de) * 2006-05-19 2014-04-02 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Verfahren zur Konfigurierung einer chirurgischen Vorrichtung mit einer chirurgischen Gewebekompressionsvorrichtung
CN101454855B (zh) * 2006-05-19 2012-05-30 爱惜康内镜外科公司 力控开关
DE102007031558A1 (de) * 2007-07-06 2009-01-08 Robert Bosch Gmbh Akkumulator und Akkupack
US8641273B2 (en) * 2010-11-02 2014-02-04 Sinoelectric Powertrain Corporation Thermal interlock for battery pack, device, system and method
US9806515B2 (en) 2013-12-24 2017-10-31 Nokia Technologies Oy Protection of cables and connectors
WO2015157106A1 (en) 2014-04-10 2015-10-15 Illinois Tool Works Inc. Heater for electric vehicle batteries
JP2016107923A (ja) * 2014-12-10 2016-06-20 株式会社オートネットワーク技術研究所 充電制御回路
US10272758B2 (en) * 2016-11-02 2019-04-30 Proterra Inc. Battery system of an electric vehicle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3243753A (en) * 1962-11-13 1966-03-29 Kohler Fred Resistance element
US3667026A (en) * 1970-12-02 1972-05-30 Motorola Inc Automatic temperature responsive battery charging circuit
DE2948349A1 (de) * 1978-12-01 1980-06-12 Raychem Corp Ptc-vorrichtung mit sauerstoffsperren
DE2948350A1 (de) * 1978-12-01 1980-06-19 Raychem Corp Ptc-zusammensetzungen mit geringem spezifischem widerstand
DE2948281A1 (de) * 1978-12-01 1980-06-19 Raychem Corp Elektrische schaltung und schaltungsschutzeinrichtung

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2157139A (en) * 1936-05-22 1939-05-09 Carlos B Mirick Battery charging system
DE1144802B (de) * 1956-11-28 1963-03-07 Svenska Ackumulator Ab Vorrichtung zur Konstanthaltung der Spannung in einem elektrischen Stromkreis
US3171076A (en) * 1961-09-13 1965-02-23 Fox Prod Co Battery charger with output voltage automatically matching battery rating
US3351882A (en) * 1964-10-09 1967-11-07 Polyelectric Corp Plastic resistance elements and methods for making same
GB1167551A (en) * 1965-12-01 1969-10-15 Texas Instruments Inc Heaters and Methods of Making Same
US3518524A (en) * 1967-01-03 1970-06-30 Sunbeam Corp Cordless electric appliance
JPS498422A (de) * 1972-05-24 1974-01-25
US3793716A (en) * 1972-09-08 1974-02-26 Raychem Corp Method of making self limiting heat elements
JPS5610352B2 (de) * 1972-12-13 1981-03-07
JPS5540702Y2 (de) * 1974-01-18 1980-09-22
JPS52100893A (en) * 1976-02-18 1977-08-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Doppler radar
US4091267A (en) * 1976-07-19 1978-05-23 Texas Instruments Incorporated Self-regulating electric heater
FR2368127A1 (fr) * 1976-10-15 1978-05-12 Raychem Corp Compositions a coefficient de temperature positif et dispositifs en comprenant
GB1597007A (en) * 1976-12-16 1981-09-03 Raychem Corp Conductive polymer compositions and devices

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3243753A (en) * 1962-11-13 1966-03-29 Kohler Fred Resistance element
US3667026A (en) * 1970-12-02 1972-05-30 Motorola Inc Automatic temperature responsive battery charging circuit
DE2948349A1 (de) * 1978-12-01 1980-06-12 Raychem Corp Ptc-vorrichtung mit sauerstoffsperren
DE2948350A1 (de) * 1978-12-01 1980-06-19 Raychem Corp Ptc-zusammensetzungen mit geringem spezifischem widerstand
DE2948281A1 (de) * 1978-12-01 1980-06-19 Raychem Corp Elektrische schaltung und schaltungsschutzeinrichtung

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BÖGER, KÄHLER, WEIGT: Bauelemente der Elektro- nik und ihre Grundschaltungen, 4.Aufl., Köln-Porz, Verlag H. Stam GmbH, 1978, S.114-117 *
Siemens: Kaltleiter Datenbuch 1976/77, Siemens Aktiengesellschaft, München, S. 8, 9, 28-41, 192, 193 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0038715A1 (de) 1980-04-21 1981-10-28 RAYCHEM CORPORATION (a Delaware corporation) Schaltungsschutzeinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0613068A (ja) 1994-01-21
DE3002721C2 (de) 1997-02-20
KR830002405A (ko) 1983-05-28
FR2447618B1 (de) 1983-11-18
GB2042789A (en) 1980-09-24
FR2447618A1 (fr) 1980-08-22
HK82489A (en) 1989-10-27
GB2042789B (en) 1983-07-27
JP2777354B2 (ja) 1998-07-16
IL59223A0 (en) 1980-05-30
CA1150769A (en) 1983-07-26
KR830001602B1 (ko) 1983-08-16
US4255698A (en) 1981-03-10
JPS55105980A (en) 1980-08-14
JP2574979B2 (ja) 1997-01-22
JPH09115503A (ja) 1997-05-02
IL59223A (en) 1982-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3002721A1 (de) Batterie und verfahren zum wiederaufladen einer batterie
EP0933829B1 (de) Verfahren zur Verbesserung der Lade- und Entladefähigkeit von Akkumulatoren
DE2948281C2 (de) Elektrische Schaltung und Schaltungsschutzeinrichtung
DE69908803T2 (de) Verbundelektrode mit ptc polymer
EP1414086B1 (de) Wiederaufladbares galvanisches Element mit mindestens einer Lithium interkalierenden Elektrode
DE3144858A1 (de) Batterieeinrichtung
DE10328862B4 (de) Lithiumbatterie mit Überladeschutz
DE102012210146A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Heizen einer Batterie, Batterie und Kraftfahrzeug mit Batterie
EP2872224B1 (de) Batteriebetriebenes gebläsefiltersystem für den einsatz in explosionsgefährdeten bereichen
DE102010020294A1 (de) Wiederaufladbare elektrische Energiespeichereinheit und Verwendung hierfür
DE102007031558A1 (de) Akkumulator und Akkupack
DE2716862A1 (de) Speisequellen-einheit
DE102013204538A1 (de) Batteriezellmodul und Verfahren zum Betreiben eines Batteriezellmoduls
DE102013204073B4 (de) Batterie mit thermischem Auslöseelement
DE2819584C2 (de) Schaltung zur Sicherung von Speicherzellen
WO2014146862A1 (de) Batteriezelle für eine batterie sowie verfahren zur herstellung einer batteriezelle
DE102011005418A1 (de) Sicherheits-Ladeeinrichtung
WO1994006128A1 (en) An electric device which utilizes conductive polymers having a positive temperature coefficient characteristic
DE102014014739B4 (de) Sicherungsschaltung, Batterieanordnung und Verfahren zum sicheren Trennen einer Spannungsquelle
DE102017222641A1 (de) Elektrochemische energiespeicherzelle, batteriemodul und fahrzeug
WO2008110350A1 (de) Vorrichtung zur kontrolle des ladevorgangs bei einem galvanischen element
EP2889930B1 (de) Traktionsbatterie mit bremswiderstandsaufladegerät
WO2010115658A1 (de) Batteriesystem mit externem stromkreis
DE102020112852A1 (de) Elektrochemische Zelle mit einer Schutzvorrichtung zum Unterbrechen eines elektrischen Leistungspfades und Verfahren zum Unterbrechen eines elektrischen Leistungspfades durch eine elektrochemische Zelle
EP1049238B1 (de) Elektrische Schaltung insbesondere für einen Frequenzumrichter

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: RAYCHEM CORP. (N.D.GES.D.STAATES DELAWARE), MENLO

8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: ABITZ, W., DIPL.-ING.DR.-ING. MORF, D., DR. GRITSC

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition