專利名稱：具有帶壓力均衡的流體調(diào)節(jié)器的電池組的制作方法
具有帶壓力均衡的流體調(diào)節(jié)器的電池組
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及用于控制流體如氣體進(jìn)出帶有流體消耗電極的
電化學(xué)電池組和電池的速率的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)，并且涉及使用這種流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的電池組和電池，尤其是空氣去極化電池和電池組、空氣輔
助電〉也禾口電 >也纟且以及趁在術(shù)牛電池和電池纟且。使用來(lái)自電池外部的流體(如氧氣和其它氣體)作為活性材料以產(chǎn)生電能的電化學(xué)電池組電池(如空氣去極化電池、空氣輔助電池和燃料電池的電池組電池)，可用于為各種便攜式電子裝置供電。例如，空氣進(jìn)入到空氣去極化電池或空氣輔助電池中，在其中該空氣可用作正極活性材料或可對(duì)正極活性材料再充電。氧還原電極促進(jìn)了氧氣與電池電解質(zhì)的反應(yīng)，并且最終促進(jìn)了負(fù)極活性材料與氧氣的氧化。促進(jìn)氧氣與電解質(zhì)反應(yīng)的氧還原電極中的材料，時(shí)常^L稱為催化劑。然而，氧還原電極中所用的一些材料并不是真正的催化劑，因?yàn)樗鼈兡軌?故至少部分地還原，特別是在相對(duì)4交高的力丈電速率期間?！N空氣去極化電池是鋅/空氣電池。這種電池使用鋅作為負(fù)極活性材料，并且具有石威溶液(例如KOH)電解質(zhì)?？稍阡\/空氣電池的空氣中使用的氧化錳能夠在負(fù)極活性材料氧化的同時(shí)進(jìn)行電化學(xué)還原，特別是當(dāng)氧氣進(jìn)入空氣電極的擴(kuò)散速率不足時(shí)。之后在較低的放電速率或靜止期間可由氧氣再氧化這些氧化錳?？諝廨o助電池是混合電池，其包含可消耗的正極和負(fù)極活性材料以及氧還原電極。正極可維持高的放電速率達(dá)很長(zhǎng)的時(shí)間段，但在較低放電或不放電期間，氧氣可通過(guò)氧還原電極而部分地使正極再充電，所以氧氣可用于總的電池放電容量的^^艮大一部分。這意味著可減少置入電池的正極活性材料的量并且可增加負(fù)極活性材料的量，
6以提高總的電池容量。在共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利No.6,383,674和 No.5,079,106中^>開了空氣輔助電池的示例?？諝馊O化電池、空氣輔助電池和燃料電池的 一個(gè)優(yōu)勢(shì)是 其較高的能量密度，因?yàn)橹辽倨渲幸粋€(gè)電極的活性材料的至少一部分 來(lái)自電池外部的流體(例如氣體)或由其再生而得。這些電池的缺點(diǎn)是其能夠達(dá)到的最大放電速率可能受限于 氧氣可進(jìn)入氧還原電極的速率。過(guò)去，已經(jīng)做出了很多努力以提高氧 氣進(jìn)入氧還原電極的速率和/或控制可能造成無(wú)用反應(yīng)的不良?xì)怏w(例 如二氧化碳)的進(jìn)入速率，以及控制水進(jìn)入或損失的速率(這取決于電 池內(nèi)外的相對(duì)的水蒸汽分壓力)，該水可填充電池中意圖分別用于容納 增加的放電反應(yīng)產(chǎn)物體積或使電池變干的空區(qū)。在美國(guó)專利 No.6,558,828;美國(guó)專利No.6,492,046;美國(guó)專利No.5,795,667;美國(guó) 專利No.5,733,676;美國(guó)專利公開No.2002/0150814以及國(guó)際專利7^ 開No.W002/35641中可找到這些解決方案的示例。然而，改變這些氣 體其中之一的擴(kuò)散速率通常還會(huì)影響其它的氣體。即使已做出努力以
平衡高的氧氣擴(kuò)散速率和低的C02和水的擴(kuò)嘲:速率之間的需求，也只 是取得了有限的成功。在較高的放電速率下，更重要的是使足夠的氧氣進(jìn)入到氧 還原電極中，但在較低的放電速率期間和當(dāng)電池不使用的時(shí)候，增加 了最大限度地減小C02和水的擴(kuò)散的重要性。為了只是在高速率放電 期間增加進(jìn)入到電池中的氣流，已使用了風(fēng)扇來(lái)迫使空氣進(jìn)入到電池 中(例如，美國(guó)專利No.6,500,575),但風(fēng)扇及對(duì)其的控制可能增加了制 造的成本和復(fù)雜性，并且風(fēng)扇，即便是微型風(fēng)扇，也可能占用單個(gè)電 池、多電池電池組和裝置中寶貴的容積。已經(jīng)4是出的另 一解決方案是使用閥來(lái)控制進(jìn)入電池中的空 氣量(例如，美國(guó)專利No.6,641，947和美國(guó)專利公開No.2003/0186099), 但可能需要外部裝置如風(fēng)扇和/或相對(duì)復(fù)雜的電子裝置來(lái)操作閥。還有另一解決方案，其在氧還原電極和外部環(huán)境之間使用不透水的隔膜，該隔膜具有可以因空氣壓力差(例如，由電池組;故電時(shí) 氧氣的消耗所產(chǎn)生的壓力差)而打開和關(guān)閉的活葉(例如美國(guó)專利公開
No.2003/0049508)。然而，壓力差可能很小，并且可能受到電池組外 部的大氣條件的影響。共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利公開No.2005/0136321公開了一種由 促動(dòng)器操作的閥，該促動(dòng)器響應(yīng)作用于其上的勢(shì)能變化來(lái)打開和關(guān)閉 閥。
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種電池組，其提供了壓 力均衡。該電池組包括電池殼體，其具有用于流體傳送進(jìn)入該電池 殼體的至少一個(gè)流體進(jìn)入端口 ；設(shè)置在電池殼體內(nèi)的第一流體消耗電 極；以及設(shè)置在該電池殼體內(nèi)的第二電極。該電池組還包括流體調(diào)節(jié) 系統(tǒng)，該流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)置成與至少一個(gè)流體進(jìn)入端口流體連通，以 選捧性地允許流體進(jìn)入該至少一個(gè)流體進(jìn)入端口 ，以便到達(dá)第 一流體
消耗電極。該流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括具有打開位置和關(guān)閉位置的閥。該流 體調(diào)節(jié)系統(tǒng)還包括底架，該底架具有在與至少一個(gè)進(jìn)入端口流體連通 的內(nèi)側(cè)端口和與外部環(huán)境流體連通的外側(cè)端口之間延伸的流體通道， 使得當(dāng)閥處于關(guān)閉位置時(shí)，從電池殼體釋^:的流體能夠經(jīng)過(guò)底架中的 流體通道到達(dá)外部環(huán)境。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種電池組，該電池組 也提供了壓力均衡。該電池組包括電池殼體，其具有用于流體傳送 進(jìn)入該電池殼體的至少一個(gè)流體進(jìn)入端口 ；設(shè)置在該電池殼體內(nèi)的第 一流體消耗電極；以及設(shè)置在該電池殼體內(nèi)的第二電極。該電池組還
包括流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以選擇性地允許流體進(jìn)入該至少一個(gè)流體進(jìn)入端 口，以便到達(dá)第一流體消耗電極。該流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括連接到殼體上 的底架，以及由底架接合且具有至少一個(gè)板孔的活動(dòng)板。活動(dòng)板移動(dòng)， 使得至少 一個(gè)板孔移動(dòng)到與至少一個(gè)流體進(jìn)入端口對(duì)準(zhǔn)以及不對(duì)準(zhǔn)。該底架包括在與外部環(huán)境流體連通的外側(cè)端口和與該至少 一個(gè)進(jìn)入 端口流體連通的內(nèi)側(cè)端口之間延伸的流體通道，使得當(dāng)至少一個(gè)板孔 沒有與該至少一個(gè)流體進(jìn)入端口對(duì)準(zhǔn)時(shí)，從殼體釋放的流體能夠經(jīng)過(guò) 底架中的流體通道到達(dá)外部環(huán)境。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員通過(guò)參考以下說(shuō)明書、權(quán)利要求和附
圖將進(jìn)一步理解和領(lǐng)會(huì)本發(fā)明的這些以及其它特征、優(yōu)勢(shì)和目的。 附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明在附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例而構(gòu)造的電池組的透視圖， 顯示了電池組的頂部；圖2是圖1中所示電池組的透視圖，顯示了電池組的底部；圖3是分解透視圖，顯示了電池組的底部以及形成供電池 組使用的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的構(gòu)件；圖4是用于圖l和圖17中所示電池組的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的第 一結(jié)構(gòu)的透視圖；圖5A和圖5B是局部截面圖，顯示流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的閥處于 打開和關(guān)閉位置；圖6是用于圖1和圖17的電池組中流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的備選結(jié) 構(gòu)的透視圖；圖7是供本發(fā)明使用的第一備選促動(dòng)器結(jié)構(gòu)的示意圖；圖8是供本發(fā)明使用的促動(dòng)器的另一備選結(jié)構(gòu)；圖9是流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的頂視圖，該系統(tǒng)采用了供本發(fā)明使
用的另一促動(dòng)器結(jié)構(gòu)和包覆成型底架；圖9A是根據(jù)本發(fā)明另 一實(shí)施例的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的頂視圖，
該系統(tǒng)采用了帶有單個(gè)銷的促動(dòng)器；圖9B是流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的頂視圖，該系統(tǒng)采用了另 一備選的
銷促動(dòng)器組件；
圖IOA和圖IOB是包括用于本發(fā)明的閥的電池組部分的截 面圖；圖11是流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一種備選結(jié)構(gòu)，其可用于本發(fā)明的 各種實(shí)施例；圖12是根據(jù)本發(fā)明第 一 實(shí)施例的電池組的 一種變型的分解 透視圖；圖13是圖12中所示備選電池組結(jié)構(gòu)的一種可能的實(shí)施方 案的局部截面圖；圖14是圖12中所示備選電池組結(jié)構(gòu)的另一種可能的構(gòu)造；
圖15是顯示用于本發(fā)明第一實(shí)施例的不同結(jié)構(gòu)的局部截面
圖；圖16是本發(fā)明第一實(shí)施例的又一可能的實(shí)施方案的局部截 面圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明而構(gòu)造的電池組的第二實(shí)施例的分解透 視圖；圖18是圖17中所示電池組的局部截面圖；圖19是截面圖，顯示了可供本發(fā)明的第一實(shí)施例或笫二實(shí)
施例使用的電接觸片的細(xì)節(jié)；圖20是顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電池組的備選結(jié)構(gòu)的
局部截面圖；圖21是可用于圖20中所示結(jié)構(gòu)的改進(jìn)罐體的局部透視圖；
圖22是可用于圖20中所示結(jié)構(gòu)的襯墊的局部透視圖；
圖23是圖22中所示的襯墊部分的截面圖；
圖24是村墊和蓋體的分解透視圖，該襯墊和蓋體可用于根 據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例而構(gòu)造的電池組中；圖25是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例而構(gòu)造的電池組的截面圖；
圖26是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例而構(gòu)造的電池組的截面圖；
圖27是圖26中所示的電池組部分的局部截面圖，但閥處
10于關(guān)閉位置；圖28是用于圖26中所示電池組中閥部件的透^L圖；
圖29是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的電池組的分解透視圖，圖
中未顯示流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)促動(dòng)H和控制電路；圖30是/人右側(cè)》見察的圖29中所示電池組的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)
的截面圖；圖31是根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的截面圖；圖32是根據(jù)本發(fā)明 一個(gè)實(shí)施例的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的 一部分的 分解局部透一見圖；圖33A是處于關(guān)閉位置的閥的一個(gè)實(shí)施例的頂視圖，并且 包括一部分控制電路的筒圖；圖33B是圖33A中所示閥的一個(gè)實(shí)施例的頂視圖，但閥處 于打開位置；圖33C是圖33B中所示閥的一個(gè)實(shí)施例的頂視圖，但促動(dòng) 器處于伸長(zhǎng)狀態(tài)；圖33D是圖33A中所示閥的一個(gè)實(shí)施例的頂視圖，但促動(dòng) 器處于縮短狀態(tài)；圖34是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一部分的 頂視圖；圖35是固定在連接件上的SMA導(dǎo)線的透視圖；圖36是根據(jù)本發(fā)明另 一實(shí)施例的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的局部透視 圖，該系統(tǒng)采用具有滑動(dòng)電觸頭的樞轉(zhuǎn)桿；圖37是圖36中所示流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一部分的頂視圖，顯 示了樞轉(zhuǎn)桿和滑動(dòng)觸頭的轉(zhuǎn)動(dòng)；圖38是根據(jù)另一實(shí)施例的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的局部透視圖，該 系統(tǒng)采用了具有備選電連接的樞轉(zhuǎn)桿；圖39是根據(jù)本發(fā)明另 一實(shí)施例的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的分解透視 圖，該系統(tǒng)采用了轉(zhuǎn)動(dòng)桿；
圖40是圖39中所示處于閥打開位置的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的頂 視圖；圖41是圖39中所示處于閥關(guān)閉位置的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的頂 視圖；圖42是根據(jù)另一實(shí)施例的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的分解透視圖，該 系統(tǒng)采用了圍繞柔性鉸鏈而樞轉(zhuǎn)的桿；圖43是圖42中所示處于閥打開位置的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的頂 視圖；圖44是圖42中所示處于閥關(guān)閉位置的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的頂 視圖；圖45是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的頂視圖，該系統(tǒng) 釆用了被動(dòng)閉合的促動(dòng)器；圖46是根據(jù)另 一 實(shí)施例的具有流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的電池組的透 視圖，該流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)帶有設(shè)于底架中的壓力釋放流體路徑；圖47是圖46中所示電池組的分解透視圖，該電池組具有 帶壓力釋放路徑的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)；圖48是沿著圖46的線XLVIII-XLVIII所截取的電池組和 流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一部分的截面圖；圖49 M架沿著圖47的XLIX-XLIX線所截取的截面圖， 進(jìn)一步顯示了形成曲折流體通道的隔板；圖50是根據(jù)另一實(shí)施例的電池組的分解透視圖，該電池組 具有帶減壓流體路徑的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)；圖51是根據(jù)另一實(shí)施例的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的透視圖，該系統(tǒng) 采用了顯示為處于閥關(guān)閉位置的轉(zhuǎn)動(dòng)式活動(dòng)板；圖52是圖51中所示處于閥打開位置的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的透 視圖；圖53是根據(jù)又一實(shí)施例的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的頂視圖，該系統(tǒng) 采用了處于閥打開位置的轉(zhuǎn)動(dòng)式活動(dòng)板；
圖54是圖53中所示處于閥關(guān)閉位置的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的頂 視圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例包括一種電池組，該電池組包括一種電化 學(xué)電池，其利用來(lái)自電池外部的流體(如氧氣或其它氣體)作為其中一 個(gè)電極的活性材料。這種電池具有流體消耗電極，例如氧還原電極。 該電池可以是空氣去才及化電池、空氣輔助電池或燃并+電池。該電池纟且 還具有流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其用于調(diào)整流體經(jīng)過(guò)流體消耗電極(例如，空氣 去極化電池和空氣輔助電池中的空氣電極)的速率，以便為電池在高速 率或大功率下的放電提供足量的來(lái)自電池外部的流體，同時(shí)在4交低速 率放電或不放電期間最大限度地減少進(jìn)入到流體消耗電極中的流體 和進(jìn)入或離開電池的吸水或失水。優(yōu)選的是，該流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)將具有對(duì)電池電勢(shì)變化的快速 響應(yīng)、長(zhǎng)的循環(huán)壽命、與放電時(shí)的電池電壓范圍非常匹配的低工作電 壓以及高效率。另外，該調(diào)節(jié)系統(tǒng)將優(yōu)選在關(guān)閉位置對(duì)有待管理的流 體具有低的滲透性，針對(duì)電池中的活性流體的需求按比例地打開和關(guān) 閉，僅需要總的電池放電容量非常少量的一部分，具有小的體積，并 且容易和低成本地制造以及結(jié)合到電池中或其上。如文中所用，除非特別指出，否則用語(yǔ)"流體"指在電池產(chǎn) 生電能時(shí)可由流體消耗電池的流體消耗電極所消耗的流體。以下通過(guò) 帶有氧還原電極的空氣去極化電池來(lái)舉例說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明可更 普遍地用于具有其它流體消耗電極類型的流體消耗電池如燃料電池。 燃料電池可使用來(lái)自電池殼體外部的各種氣體作為其中一個(gè)或兩個(gè) 電池電極的活性材料。如以下參看圖1-3進(jìn)一步所述，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的電池組 10包括流體消耗電池20和流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50。流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50調(diào)節(jié) 流向流體消耗電池20的流體消耗電極的流體流動(dòng)。對(duì)于空氣去極化
13電池，流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)置在流體消耗電池20的電池殼體30的內(nèi)部或 外部，并位于氧還原電極的空氣側(cè)(即位于來(lái)自電池殼體外部的空氣可 接觸到的氧還原電極的表面上，或者是其一部分)。在圖1-3中顯示了才艮據(jù)本發(fā)明而構(gòu)成的電池組10的第一實(shí) 施例。如圖所示，流體消耗電池20(在這種情況下為空氣去極化電池) 包括電池殼體30，該電池殼體30包括第一殼體構(gòu)件和第二殼體構(gòu)件， 也就是可分別包括罐體34和蓋體36，或者可具有不同于其它那些認(rèn) 為是罐體或蓋體的形狀或尺寸。出于示例的目的，以下將第一殼體構(gòu) 件稱為罐體34,而以下將第二殼體構(gòu)件稱為蓋體36。罐體34和蓋體 36 二者都由導(dǎo)電材料制成，-f旦通過(guò)村墊38而彼此電絕緣(圖13)。罐 體34通常用作流體消耗電池20的外部正極接觸端子，而蓋體36用 作外部負(fù)極接觸端子。如以下進(jìn)一步地論述，電池20還包括第一電 極40 、第二電極42和設(shè)置在第 一 電極和第二電極之間的隔離件44(見 圖13),其中，第一電極40可以是流體消耗電極或空氣電極，第二電 極42可以是負(fù)電極(即，陰極)。第一電極40優(yōu)選電聯(lián)接到罐體34上， 而第二電極42優(yōu)選電聯(lián)接到蓋體36上。罐體34包括底面35，其中設(shè)有多個(gè)流體進(jìn)入端口 32,以 使得流體可通到電池殼體30的內(nèi)部，從而到達(dá)流體消耗電極40(見圖 13)。在圖1-3中所示的實(shí)施例中，流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50緊固到罐體 34的底面35的外部。以下將進(jìn)一步論述可將流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50附連到 電池20外部的具體方式。另外，以下將描述流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50并入到 流體消耗電池20內(nèi)側(cè)上的其它實(shí)施例。根據(jù)這個(gè)具體實(shí)施例的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50可包括閥60,其包 括第一板62(其可對(duì)應(yīng)于罐體34的V^面35)和可動(dòng)的第二板66，第一 板62具有多個(gè)孔64(其可對(duì)應(yīng)于流體進(jìn)入端口 32),可動(dòng)的笫二板66 包括多個(gè)孔68，這些孔68在尺寸、形狀、數(shù)量和位置方面與形成于 第一板62上的孔64相對(duì)應(yīng)?？?4和孔68的尺寸、形狀、數(shù)量和位置優(yōu)選優(yōu)化成用來(lái)提供所需體積和分布的、施加到流體消耗電極的流
體。孔64的尺寸、形狀、數(shù)量和相對(duì)位置不必與孔68的尺寸、形狀、 數(shù)量和相對(duì)位置相同。例如，如果孔64與孔68在尺寸上略有不同， 孔64和孔68的精確對(duì)準(zhǔn)對(duì)于獲得通過(guò)板62和板66的最大總打開面 積并不重要。流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50還可包括底架70，其具有帶開口 74的環(huán) 狀主體部分72,第二々反66設(shè)置在該開口 74中。開口 74優(yōu)選成形為 及大小設(shè)置成用于與板66的伸長(zhǎng)側(cè)邊相接觸，同時(shí)在板66的短邊處 提供余量空間，以使得板66可沿著與其最長(zhǎng)尺寸平行的軸線而線性 滑動(dòng)。因而，如圖5A和圖5B中所示，第二板66的孔68可移動(dòng)到與 第一斧反62的孔64對(duì)準(zhǔn)以及不對(duì)準(zhǔn)，爿(人而打開和關(guān)閉閥60。如以下進(jìn) 一步論述的那樣，底架優(yōu)選構(gòu)造成用來(lái)引導(dǎo)并可能地使第二板66保 持鄰近第一板62。如圖5A和圖5B中所示，由油或TEFLON⑧形成 的潤(rùn)滑層69可設(shè)置在板62和板66之間，以使得第二板66能夠更容 易地沿著板62的表面而滑動(dòng)。因而，潤(rùn)滑層69可使得促動(dòng)器以較小 的力打開和關(guān)閉閥。另外，因?yàn)榭赡茈y以使板62和板66的表面足夠 光滑以提供良好的密封，所以可利用潤(rùn)滑流體69來(lái)增強(qiáng)閥的密封特 性，而無(wú)需對(duì)板進(jìn)行復(fù)雜及昂貴的機(jī)械加工，從而以別的方式進(jìn)一步 使其表面光滑。第二板66可由磁性材料制成，例如通常設(shè)置在水箱 上的襯墊中所使用的材料。通過(guò)利用磁性板66，底架70不需要構(gòu)造 成以便包括任何用于以別的方式將板66牢固地保持在板62上的機(jī) 構(gòu)。f茲性板66優(yōu)選為一種柔性磁鐵，其可與相鄰板62的形狀相符。 磁性板66可由合適的磁性材料制成，例如鐵磁體(如鋇/鍶鐵氧體)和彈 性材料的混合物。磁性板66可以是永久磁鐵，其不會(huì)消耗來(lái)自電池 20的能量來(lái)保持足夠的磁力。在圖3和圖12所示的實(shí)施例中，可動(dòng) 的第二板66在頂部和底部可受到蓋子IOO(如以下進(jìn)一步所述)和罐體 34的底面35的約束。在一個(gè)備選實(shí)施例中，電池組10'具有圖29和 圖30中所顯示的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50'。底架70'比圖3和圖12中的底架70更高。這可有助于流體在蓋子100和可動(dòng)板66之間的運(yùn)動(dòng)，從而 當(dāng)板66和板62在打開位置對(duì)準(zhǔn)時(shí)，提供流體在板66的表面上更均 勻的分布以及流體穿過(guò)孔68和孔64的更均勻的流動(dòng)。底架70'可以包括向內(nèi)的延伸凸緣71,從而產(chǎn)生了板66可 以在其內(nèi)滑動(dòng)的滑道或凹槽73。凸緣71的豎直位置可選擇成用來(lái)產(chǎn) 生所需尺寸的滑道73，以便將板66足夠牢固地保持在表面35上，從 而在板66和板62于關(guān)閉位置對(duì)準(zhǔn)時(shí)提供良好的密封，但不會(huì)太緊以 致妨礙板66所需的滑動(dòng)。凸緣71可以是底架70'的整體形成的部分， 或者可以是單獨(dú)的構(gòu)件。例如，凸緣71可采用模制到底架主體72'中 的平墊片或條帶插件的形式，或者可以是固定到底架主體72'上的單獨(dú) 構(gòu)件。凸緣71可由與底架主體72湘同的材料或不同的材料制成。用 于底架主體72'和凸緣71的材料可選擇成用來(lái)提供所需的強(qiáng)度以及板 66在滑道73中的平滑滑動(dòng)。如果底架主體72'或凸緣71由導(dǎo)電材料 制成，則可能需要將促動(dòng)器80和控制電路90的電氣構(gòu)件隔離開。作 為連續(xù)凸緣的備選方案，可使用一系列的突出物。還可對(duì)凸緣71和/或底架主體72'進(jìn)行更改，以結(jié)合一個(gè)或 多個(gè)附加結(jié)構(gòu)，例如在板66上越過(guò)開口 74'延伸的肋條，以使得板66 的中央部分保持平直。備選地，自蓋子IOO向下的突出物可用來(lái)使得 板66的中央部分保持平直。底架70'可包括蓋子100保持在其中的第二滑道77，如圖 31中所示。該笫二滑道可由一個(gè)或多個(gè)附加的凸緣79a和凸緣79b形 成。這種布置可便于預(yù)組裝蓋子和流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)構(gòu)件，以在制造過(guò)程 的其它步驟中添加到流體消耗電池上。在靜止板62不是罐體34表面 35的另一實(shí)施例中，底架70'可包括位于凸緣71下方的另一凸緣(未 示出)，從而形成了保持靜止板62以及可動(dòng)板66的更大的滑道。底架70'的凸緣71可以是圍繞開口 74'的整個(gè)周邊而延伸 的連續(xù)的凸緣，或者可以是僅沿著周邊的 一部分而延伸的不連續(xù)的凸 緣，如圖29中所示。如果不連續(xù)的凸緣合適地定位且活動(dòng)板66足夠
16柔韌，如果電池中的壓力過(guò)大，則活動(dòng)板66的邊緣可在不連續(xù)的凸
緣71的末端之間向外撓曲以便在板66以及板62和底架框72'兩者之 間提供通道，當(dāng)閥部分地打開或關(guān)閉時(shí)，氣體可通過(guò)該通道而逃逸至 外部環(huán)境中。在這樣的實(shí)施例中，板66優(yōu)選具有彈簧類屬性，以便 當(dāng)電池內(nèi)部壓力充分降低時(shí)，板66將再次與罐體34的表面35的形 狀一致。在一個(gè)備選實(shí)施例中(其中蓋子用作固定的閥板，并且可動(dòng) 板設(shè)置成鄰近該蓋子)，底架可包括凸緣，其用以保持可動(dòng)板靠在蓋子 上，同時(shí)在可動(dòng)板和罐體底部的表面之間保持間距，以促進(jìn)空氣相對(duì) 于罐體中孔的均勻分布。如上所述，這個(gè)實(shí)施例還可包括位于底架中 的第二滑道，蓋子保持在該笫二滑道中。流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)可響應(yīng)流體去極化電池的電壓而被促動(dòng)(如 以下所述)或可由用戶促動(dòng)，或者可使用方法的組合。例如，當(dāng)由該裝 置供電的裝置用戶將裝置開關(guān)轉(zhuǎn)到接通位置時(shí)，閥初始地可通過(guò)機(jī)械 作用而打開，并且當(dāng)用戶將裝置開關(guān)轉(zhuǎn)到斷開位置時(shí)，閥初始地可通 過(guò)機(jī)械作用而關(guān)閉。當(dāng)裝置開關(guān)仍保持在接通位置時(shí)，控制電路可控 制閥的操作。在另一示例中，當(dāng)裝置接通時(shí)，電池的電力可施加到流 體調(diào)節(jié)系統(tǒng)上以初始地打開閥，而當(dāng)裝置斷開時(shí)可促動(dòng)閥以使其關(guān) 閉。促動(dòng)器優(yōu)選作為流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50的一部分來(lái)提供，以促動(dòng) 閥60。促動(dòng)器可包括控制電路90，其檢測(cè)流體消耗電池20的電壓， 并且響應(yīng)所檢測(cè)到的電池電壓而產(chǎn)生控制信號(hào)。電路90可以是專用 集成電路(ASIC),其優(yōu)選安裝在底架70的表面上。底架70的主體72 優(yōu)選由不導(dǎo)電材料制成，以便可將跡線96和跡線98印制在底架的表 面上，如以下進(jìn)一步地論述。因此底架70可以是印刷電路板。底架 可以是模制的或成形的，并且大多數(shù)或所有的電連接都可以是壓力接 觸，以便最大限度地降低組件的復(fù)雜性。然而，底架可能需要一些機(jī) 械加工和一些電連接，并且可能需要一些釬焊或焊接。底架材料的選擇可基于其用作容納閥的框架、用于電子裝置的印刷電路板的多功能用途的通用性，以及其附連到電池上的性能/通用性。在底架的層壓結(jié)構(gòu)中和/或其上可提供關(guān)鍵性的凹陷，以便安裝控制電路90。這將容許任何安裝的部件保持與底架的表面齊平，以方便與電池的組裝。還
可以用不導(dǎo)電材料涂覆印刷電路跡線，例如跡線96和98 ，以防止若壓靠在金屬蓋子100或罐體34上時(shí)所發(fā)生的短路。備選地，例如通過(guò)才莫制或機(jī)械加工可在底架上設(shè)置一個(gè)或多個(gè)凹部，以容納控制電路和促動(dòng)器的一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件的全部或其一部分。如以下所述，這些凹部可用于容許構(gòu)件定位在底架上的不同位置，以及錨定伸出底架框的構(gòu)件。作為用于電子裝置的平臺(tái)，合乎需要的是，用于底架70的基體材料為現(xiàn)有的PCB材料。最通用的基體材料包含環(huán)氧樹脂和玻璃纖維增強(qiáng)材料。合乎需要的是，底架70具有層壓結(jié)構(gòu)，以集成和保護(hù)電子電路構(gòu)件以及保持與罐體34的底面35平4亍的齊平表面。如上所述，底架的內(nèi)徑可利用金屬滑道來(lái)容納滑動(dòng)的閥板66,以提高耐用性?；揽蓪?6"鎖定"在合適位置(因此該板不會(huì)脫落)，提供足夠的軸向力以防止閥在使用期間分離，但并非足以妨礙板66滑動(dòng)的力。因而，可取決于材料選擇而形成、模制或機(jī)械加工底架，從而得到無(wú)論是金屬的還是非金屬的閥滑道形狀，以便齊平地安裝芯片，并產(chǎn)生通路(通孔)。在通路中可具有導(dǎo)電電路器件-如果底架安裝在電池外部，則其位于底架的一側(cè)及邊緣上，或者如果底架安裝在電池內(nèi)部，則其位于底架70的兩側(cè)上。
這可通過(guò)噴鍍工藝或?qū)τ绕溆靡蕴畛渫返膶?dǎo)電膏進(jìn)行絲網(wǎng)印刷而實(shí)現(xiàn)。導(dǎo)電箔可在形成時(shí)敷到村底上，并將不需要的部分蝕刻掉。銅是最常用的材料。取決于所用的基體材料，可能需要多層和多種材料來(lái)確保附著到襯底上。由于體積約束，與封裝的芯片相反， 一種使用作控制電路90的ASIC附連的方法是使用直接的方法。直接芯片附連的通用方法 包括絲焊法和倒裝法。絲焊將使用直徑約0.02mm(0.0008英寸)的導(dǎo) 線，其結(jié)合到四至六個(gè)芯片墊以及電路襯底上。芯片和導(dǎo)線結(jié)點(diǎn)可封 裝在不導(dǎo)電的環(huán)氧樹脂中以得到保護(hù)。對(duì)于倒裝芯片附連，墊可以利 用Pb/Sn焊料進(jìn)行預(yù)修整，然后再焊接到襯底上。 一旦附連上，便可 利用不導(dǎo)電的環(huán)氧樹脂來(lái)封裝芯片以提供保護(hù)。在圖3和圖4所示的實(shí)施例中，促動(dòng)器還包括多個(gè)形狀記 憶合金(SMA)構(gòu)件，其具體地包括第一 SMA導(dǎo)線82a和第二 SMA導(dǎo) 線82b。 SMA導(dǎo)線緊固在底架70的任一端處，并且電聯(lián)4妄到跡線96 和98上，該跡線96和98從控制電路90延伸至底架70的相反側(cè)。 通過(guò)供給經(jīng)過(guò)SMA導(dǎo)線82a和82b傳送電流的控制信號(hào)，控制電路 90可導(dǎo)致SMA導(dǎo)線變熱，這就致使SMA導(dǎo)線膨脹或收縮至特定長(zhǎng) 度。這又致使SMA導(dǎo)線82a和82b沿一個(gè)方向或相反方向拉動(dòng)第二 板66,并因而造成板66滑入及滑出打開或關(guān)閉位置，從而有選擇地 容許流體(即空氣)進(jìn)入電池殼體30的內(nèi)部。如圖4中所示，在底架70上"^殳置了兩個(gè)4妄觸端子92和94, 以便連接到電池20的正極端子和負(fù)極端子上。接觸端子92和94可 設(shè)于底架70的任一表面上，并且如以下所述，可優(yōu)選將其中一個(gè)接 觸端子尤其是端子94設(shè)于底架70朝外的邊緣表面上，使其可曝露于 電池組件的外部，以便后續(xù)連接至電池20的蓋體36上。另一方面， 接觸端子92可優(yōu)選設(shè)于壓成與蓋子100的導(dǎo)電部分保持電接觸的內(nèi) 表面上，或者設(shè)于與罐體34的底面35保持電連接的相對(duì)表面上。以 下進(jìn)一步論述使接觸端子92和94電連接到電池20的罐體34和蓋體 36上所采用的方式。如圖3中所示，流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50還可包括蓋子或蓋體100, 其在底架70上延伸并且可選地圍繞底架70而延伸，以保護(hù)和防護(hù)流 體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50。蓋子IOO優(yōu)選包括一個(gè)或多個(gè)開孔102，以容許流體 從外部通向閥60，從而有選擇地進(jìn)入到電池20中。如上所述，蓋子100可用作第一板62。優(yōu)選的是，當(dāng)施加電流時(shí)閥60處于打開狀態(tài)，從而指示電 池20正在使用，而當(dāng)^泡加電流時(shí)則是關(guān)閉的，指示電池未使用。 在參照?qǐng)D3,4,6,7,8，12,32,33A-D,34，36-44,53和54所論述的實(shí)施例中， SMA導(dǎo)線82a-82e拉動(dòng)而非推擠第二閥板66。因而，在圖3和圖4 中，第一SMA導(dǎo)線82a拉動(dòng)閥使其打開，而笫二 SMA導(dǎo)線82b拉動(dòng) 閥使其關(guān)閉。在圖6所示的實(shí)施例中，利用兩條導(dǎo)線82a和82b沿一 個(gè)方向拉動(dòng)閥板66,而使用兩條另外的導(dǎo)線82c和82d沿相反方向拉 動(dòng)該閥板。在圖7中，使用兩條導(dǎo)線82a和82b沿一個(gè)方向拉動(dòng)板66， 而使用單條導(dǎo)線82c沿相反方向拉動(dòng)板66。在圖8中，使用三條導(dǎo)線 82a,82b和82c沿一個(gè)方向拉動(dòng)板，而使用兩條導(dǎo)線82d和82e沿相反 方向拉動(dòng)板。SMA導(dǎo)線82可平行布置，并圍繞閥板66的中心點(diǎn)以對(duì) 稱的方式設(shè)置，從而提供均衡的力，以防止板66固結(jié)在底架70上。 總地說(shuō)來(lái)，當(dāng)從電池提供施加到SMA導(dǎo)線上的電流時(shí)，可能有利的 是只施加用以啟動(dòng)促動(dòng)器運(yùn)動(dòng)的電流而在促動(dòng)器處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)則 不施加電流，以防止不必要地使用電池容量。如圖所示，SMA導(dǎo)線可 安裝成彼此大致平行地延伸。SMA導(dǎo)線還可安裝成以平行于板66移 動(dòng)的方向延伸(參見例如圖3)，或者以垂直于板66移動(dòng)的方向延伸(參 見例如圖9、圖9A和圖9B)。SMA導(dǎo)線可由任何常規(guī)的形狀記憶金屬合金制成。形狀記 憶合金是一種可在一定溫度下變形，但當(dāng)加熱或冷卻時(shí)返回其之前形 狀的合金。這種特性是由于在馬氏體相和奧氏體相之間的固相變換而 引起的。優(yōu)選的形狀記憶合金具有雙向形狀記憶能力；即這種變換在 加熱和冷卻時(shí)是可逆的。形狀記憶合金的示例包括鑷-鈦、鑷-鈦-銅、 銅_鋅_鋁和銅_鋁_鑷合金，優(yōu)選鑷-鈦和鑷-鈥-銅。由于其抗疲勞強(qiáng)度， 鎳-鈦-銅的使用(例如，具有重量百分比約為5%-10%的銅)對(duì)于可操作 許多次的促動(dòng)器而言可能是有利的。鎳-鈦以及其它形狀記憶合金的制 造商包括 Specialty Metals ， Shaped Memory Alloy Division(New
20Hartford, NY, USA) 、 Memry Corporation(Bethel, CT, USA)以及 Dynalloy,Inc.(Mesa, CA, USA)。圖9顯示了附連至SMA導(dǎo)線82a和82b上以便移動(dòng)板66 的另一方式。4艮據(jù)這種變型，SMA導(dǎo)線82a和82b未設(shè)置成沿著板 66的最長(zhǎng)尺寸延伸，而代之以大體垂直于板66的運(yùn)動(dòng)方向?？杉訜?第一導(dǎo)線82a至引起第一導(dǎo)線82a收縮，而未加熱第二導(dǎo)線82b從而 容許該導(dǎo)線撓曲。因而，板66可沿第一方向移動(dòng)(如圖9中用實(shí)線所 示朝向右邊)。為了使該板以相反方向(即朝向左邊)移動(dòng)，可從導(dǎo)線82a 中除去電流，從而容許導(dǎo)線82a冷卻并撓曲，同時(shí)可對(duì)導(dǎo)線82b施加 電流從而加熱導(dǎo)線82b并使其收縮。這就致使板和導(dǎo)線移動(dòng)至圖9中 虛線所示的位置。底架70顯示為具有控制電^各90和形成于底架主體72頂面 上的電路跡線。此外，SMA導(dǎo)線82a和82b附連到底架70的頂面上， 與電路跡線保持電接觸。底架70在圖9中還顯示為具有形成于控制 電路90和電路跡線上以便封裝和保護(hù)設(shè)置在底架70上的構(gòu)件的包覆 成型體300。因而，包覆成型體300用作底架70的一部分。包覆成型 體300可包括不導(dǎo)電的環(huán)氧樹脂或其它包覆成型材料。此外，包覆成 型體300還顯示為包括整體形成的肋條302，該肋條302延伸越過(guò)活 動(dòng)板66上的開口74。顯示肋條302形成為大致V形，并用來(lái)使活動(dòng) 板66的中央部分在下層固定板62之上保持平直。在一個(gè)實(shí)施例中， 固定板62連接到底架70的底側(cè)或其包覆成型體300上，并且電池組 電池連接到底架70的包覆成型體300的頂側(cè)上。在圖9所示的實(shí)施例中，第一 SMA導(dǎo)線82a和第二 SMA 導(dǎo)線82b分別與連接到活動(dòng)板66上的單獨(dú)的促動(dòng)器銷304a和304b 相接合。在圖9A所示的實(shí)施例中，可在流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50中采用單個(gè) 促動(dòng)器銷304。通過(guò)單個(gè)促動(dòng)器銷304，笫一 SMA導(dǎo)線82a與銷304 的一側(cè)相接合而第二 SMA導(dǎo)線82b與銷304的相反側(cè)接合，以使得 SMA導(dǎo)線82a和82b沿相反方向促動(dòng)銷304，從而左右移動(dòng)板66以打開和關(guān)閉閥。在這個(gè)實(shí)施例中，促動(dòng)器銷304可包括位于不同高度 處的導(dǎo)線接收部分如鎖鍵(detent)或溝槽，以便與處于不同高度處的相 應(yīng)SMA導(dǎo)線82a和82b相接合，使得SMA導(dǎo)線82a和82b彼此不接 觸或不以別的方式而相互干涉。參看圖9B,根據(jù)另一實(shí)施例，顯示流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50中采 用了備選的促動(dòng)器銷304。銷304顯示為包括第一部分306a和第二部 分306b,該第一部分和第二部分高出大致矩形的銷304的剩余部分， 以使得SMA導(dǎo)線82a與部分306a相接合而SMA導(dǎo)線82b與部分306b 相接合。部分306a和306b均可包括如圖所示的直立部件。備選地， 部分306a和306b可包括形成于銷中的溝槽或其它結(jié)構(gòu)304。相應(yīng)地， 可采用單個(gè)或多個(gè)促動(dòng)器接合結(jié)構(gòu)，以容許SMA導(dǎo)線82a和82b沿 打開和關(guān)閉閥的任一方向促動(dòng)活動(dòng)板66。圖IOA和圖10B顯示了鄰近罐體34的外表面而使用的閥 60的兩個(gè)側(cè)視圖。圖IOA顯示了電池處于休息狀態(tài)，在這種情況下， 閥60關(guān)閉以致孔64和孔68未對(duì)準(zhǔn)。圖10B顯示了當(dāng)移動(dòng)到打開位 置時(shí)閥的第二板66的位置，這將發(fā)生在電池使用時(shí)。這就致使孔64 和孔68對(duì)準(zhǔn)，并從而容許流體進(jìn)入電池內(nèi)部。如圖所示，SMA導(dǎo)線 82a和82b可通過(guò)一對(duì)彈性觸頭76而附連到底架70上，SMA導(dǎo)線可 壓接、夾持、釬焊或焊接在該彈性觸頭上。圖11顯示了可用于本發(fā)明各種實(shí)施例的閥60的另一實(shí)施 例。閥60包括第 一板62 ，其包括多個(gè)孔64 。板62可以是單獨(dú)的板， 其相對(duì)于底架70保持固定，或者可以是電池殼體30的罐體或蓋體的 一部分。板62可由可以是磁性的或非磁性的金屬制成。閥60還包括 第二板66，該第二板66包括在數(shù)量、尺寸、形狀和位置上與笫一板 62中的孔64相對(duì)應(yīng)的多個(gè)孔68。板66可以是磁性或非磁性的金屬。 類似于上面論述的實(shí)施例，優(yōu)選由不導(dǎo)電材料制成的底架70,包括環(huán) 狀主體72和用于4妄收板66的中央開口 74。開口 74構(gòu)造成在一個(gè)方 向上略大于板66，從而能使板66相對(duì)于板62線性地滑動(dòng)，使得孔
2264和孔68可移動(dòng)成對(duì)準(zhǔn)及不對(duì)準(zhǔn)，以打開和關(guān)閉閥60。鑒于桿臂84 用作促動(dòng)器80的一部分，圖11中所示的實(shí)施方案不同于上面論述的 實(shí)施方案。桿臂84包括樞軸銷86,其容納在形成于底架70中的孔或 溝槽或凹部78中，以便將桿臂84可樞轉(zhuǎn)地緊固到底架70上。這可 通過(guò)例如擴(kuò)大和修整凹部78以圍繞樞軸銷86裝配并部分地延伸到樞 軸銷86和桿臂84主體之間的頸狀區(qū)域中來(lái)實(shí)現(xiàn)，以致將樞軸銷86 攔截在凹部78中，但仍然容許桿臂84在凹部78中樞轉(zhuǎn)。還可使用 將樞軸銷86緊固到底架上的其它方法，例如從樞軸銷86向下的突出 物容納在凹部78的底部凸緣中的開孔中。促動(dòng)器銷88優(yōu)選^v桿臂84 的主體向下延伸，使其可容納在形成于第二板66中的開孔67中。這 就容許桿臂84與板66相接合，并且從而使第二板66相對(duì)于第一板 62而滑動(dòng)。在這種特定構(gòu)造中， 一對(duì)SMA導(dǎo)線82a和82b通過(guò)附連 點(diǎn)89而附連到桿臂84的頂面上。導(dǎo)線82a和82b的另一端可附連到 底架70上。導(dǎo)線82a和82b可緊固到底架的凹部上，例如類似于凹部 78。它們可以以任何合適的方式例如用膠粘劑、銷或通過(guò)將擴(kuò)大的頭 部裝配到帶有受限開口的凹部中而進(jìn)行緊固。SMA導(dǎo)線電聯(lián)接到控制 電路上(圖11中未示出)，該控制電路響應(yīng)所4企測(cè)到的電池電壓而有選 擇地將電流施加到SMA導(dǎo)線82a和82b上。通過(guò)這種方式，SMA導(dǎo) 線82a和82b可沿兩個(gè)相反的任一方向拉動(dòng)桿臂，因而造成桿臂84 使第二板66相對(duì)于第一板62而滑動(dòng)。在這種情況下，底架70用作 用于桿臂84的樞軸點(diǎn)的安裝位置以及SMA導(dǎo)線82的端部的安裝位 置，同時(shí)還提供了用于相對(duì)于板62引導(dǎo)板66的導(dǎo)向作用。在流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)中可使用SMA導(dǎo)線和桿的其它布置來(lái)操 作閥。例如，SMA導(dǎo)線82a和82b可通過(guò)兩個(gè)單獨(dú)的附連點(diǎn)而非單個(gè) 附連點(diǎn)89而附連到桿臂84上。在一個(gè)備選實(shí)施例中，SMA導(dǎo)線82a 和82b在其兩端均固定在底架70上，并通過(guò)將導(dǎo)線82a和82b裝配到 桿臂84的凹入凹槽85中而使得各導(dǎo)線的中心連接在桿84上，如圖 34中所示。
SMA導(dǎo)線可以以任何合適的方式而連接在流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的 構(gòu)件上。在一個(gè)實(shí)施例中，SMA導(dǎo)線82的一端或兩端都攔截在大小 合適的連接件87中，如圖35中所示。優(yōu)選將SMA導(dǎo)線82壓接到連 接件87中?？蛇x的是，可在壓接之前或之后將導(dǎo)線粘接、焊接或釬 焊至連接件上。然后可將連接件插入到構(gòu)件(如底架70或桿臂84)中的 相應(yīng)孔中，以便將SMA導(dǎo)線82連接到該構(gòu)件上。連接件85優(yōu)選為 導(dǎo)電的，并且可在SMA導(dǎo)線82和布置在限定該孔的構(gòu)件表面上的一 部分控制電路之間保持電接觸。連接件87可通過(guò)例如干涉配合、導(dǎo) 電膠粘劑、焊料或焊劑而保持在孔中的合適位置。在控制電路用于只是在使閥移動(dòng)至打開或關(guān)閉位置所需要 的時(shí)間內(nèi)對(duì)經(jīng)過(guò)SMA導(dǎo)線的電流流量進(jìn)行限制的實(shí)施例中，SMA導(dǎo) 線可在電流流動(dòng)停止之后返回至其初始長(zhǎng)度(例如，伸長(zhǎng)長(zhǎng)度)。當(dāng)這 種情況發(fā)生時(shí)，SMA導(dǎo)線可以不將板保持在所需位置，從而容許其滑 動(dòng)至例如部分打開或部分關(guān)閉的位置。這在具有相反的SMA導(dǎo)線以 便使滑板移動(dòng)至另一位置時(shí)尤其如此；當(dāng)一皮促動(dòng)的SMA在電流終止 之后伸長(zhǎng)時(shí)，來(lái)自未促動(dòng)的相對(duì)SMA的彈性張力可拉動(dòng)滑閥。在這 種情形下，滑板可保持在所需的位置上，直至有意地從該位置移動(dòng)該 板為止。將滑板保持在所需位置上的器具的一個(gè)示例是閉鎖機(jī)構(gòu)。任 何合適的機(jī)構(gòu)都可使用。在一個(gè)實(shí)施例中，彈性件偏壓式鎖^:可與滑 板表面上的突出物或凹部協(xié)作。彈性力可選擇成足以避免該板無(wú)意地 滑動(dòng)，但足夠地微弱以便由相對(duì)SMA導(dǎo)線的作用克服，從而使得該 板滑動(dòng)到另一所需的位置。在另一實(shí)施例中，通過(guò)滑板和另一電池構(gòu)件或流體調(diào)節(jié)系 統(tǒng)構(gòu)件之間的摩擦力來(lái)阻止滑板無(wú)意地滑動(dòng)。該板和其它構(gòu)件之間的 摩擦力足以防止無(wú)意的滑動(dòng)，但不至于大到千涉由相對(duì)SMA的作用 而引起的到另一位置的有效運(yùn)動(dòng)。該摩撐^力可通過(guò)選擇用于滑板和另 一構(gòu)件的材料、敷到這其中一個(gè)或這兩個(gè)部件上的涂層、或其中一個(gè) 或這兩個(gè)相鄰表面的紋理結(jié)構(gòu)來(lái)控制。
流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50可利用以下論述的各種技術(shù)而緊固在電池 20的外部。如圖12中所示，蓋子100可構(gòu)造成具有多個(gè)柱腳104， 該柱腳104從蓋子100的內(nèi)表面向下延伸且隨后在底架70上的相應(yīng) 位置處穿過(guò)孔75,使得柱腳104可附連在罐體34的底部35上。圖 13和圖14顯示了用于圖12所示構(gòu)造的兩種不同結(jié)構(gòu)。在圖13中，顯示了蓋子100由塑料形成的構(gòu)造。在這種情 況下，柱腳104可超聲焊接至罐體34的底面上。在這種情況下，蓋 子100和罐體34之間沒有電連接。在圖14中，在金屬蓋子100中設(shè)有作為凹槽/突出物106 的柱腳104，其可通過(guò)沖壓等方法而形成。在這種情況下，可將金屬 蓋子100電阻焊接或激光焊接到罐體34的底面35上。圖15顯示了一種將底架70和蓋子100連接到電池20外部 的備選方法。在這種情況下，通過(guò)底架70的孔75提供了通路105, 其用于將蓋子100焊接到罐體34上。該焊接還提供了蓋子100和電 池20之間的電連接。圖16顯示了利用設(shè)置在底架70的孔75中的導(dǎo)電環(huán)氧樹脂 107將金屬蓋子100緊固在罐體34上的另一種技術(shù)。作為又一備選方 案，可利用粘合劑、粘合劑和標(biāo)簽(未示出)的組合，通過(guò)將底架壓配 到鑄造于罐體34底面中的一個(gè)或多個(gè)凹槽中、通過(guò)除了利用粘合劑 之外的對(duì)底架的這種壓配、通過(guò)將罐體34壓接在第二罐體中(其中第 二最外層罐體代替蓋子100)、通過(guò)釬焊或焊接層狀底架或通過(guò)將流體 調(diào)節(jié)系統(tǒng)50封裝在環(huán)氧樹脂中，從而將流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50緊固到罐體 34的底面上。雖然上文已經(jīng)描述了作為促動(dòng)器80的優(yōu)選構(gòu)件的SMA導(dǎo) 線的使用，但是還可利用其它構(gòu)件或材料，例如與人造肌肉相關(guān)的線 性電極活性聚合物和撓曲的電極活性聚合物。這類材料提供了潛在的 優(yōu)勢(shì)，包括更簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)、沒有或簡(jiǎn)化的電子裝置以及對(duì)電壓的成比 例響應(yīng)。
另 一 因素涉及電池組的初始起動(dòng)。電池組可構(gòu)造成使閥處 于打開位置，并且使得開孔102類似于常規(guī)扣式空氣電池而受到蝶片
(tab)保護(hù)。除去蝶片之后的空氣進(jìn)入將起動(dòng)電池，啟動(dòng)閥的電子控制， 并且最大限度地提高電池組的擱置壽命。備選地，電池組可構(gòu)造成帶 有功能性的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)。這將容許電池組可立即被消費(fèi)者所使用， 但可能還需要倉(cāng)庫(kù)、存儲(chǔ)貨架中具有合適的封裝和存儲(chǔ)條件等等，以 防止在潮濕環(huán)境中進(jìn)入濕氣和在干燥環(huán)境中排出濕氣。在上面論述的結(jié)構(gòu)中，意欲將罐體34用作閥60的靜止板 62。然而，可能期望的是提供單獨(dú)的固定板62而非利用罐體34,以 使得罐體底部將保持其開孔一莫式，但可更類似空氣擴(kuò)散器那樣工作， 而不是閥組件的整體部分。另外，靜止板62可與罐體底部間隔開， 這樣如果罐體34凸出來(lái)、鼓起來(lái)或者可能發(fā)生折皺，都將不會(huì)干擾 閥60的操作。應(yīng)該注意的是，罐體34可由更強(qiáng)的材料制成，具有更 大的厚度或不同的形狀(例如，底部中的棱脊)。利用單獨(dú)的靜止板62 的另一優(yōu)勢(shì)是可將閥60整個(gè)地預(yù)組裝起來(lái)，因而提供了更加穩(wěn)定的 潤(rùn)滑流體層69。然而，這可能是以較厚電池組的代價(jià)而得來(lái)的。雖然圖中沒有顯示，但可在電池殼體30的外表面上設(shè)置標(biāo) 簽。這種標(biāo)簽可圍繞電池的周邊延伸，從而進(jìn)一步地遮蓋電導(dǎo)體蝶片 IIO(以下論述)以及流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50和電池20之間的接口 ，并且遮蓋 罐體34和蓋體36之間的接口。蓋體36和罐體34和/或?qū)щ娚w子100 的相當(dāng)一部分可仍保持曝露，以便在電池組的外部提供電接觸端子。圖1-3中所示的特定電池結(jié)構(gòu)是一種新穎的棱柱狀電池設(shè) 計(jì)。該結(jié)構(gòu)在電池的相對(duì)尺寸和矩形性質(zhì)方面不同于常規(guī)扣式空氣電 池。因而，目前用于常規(guī)空氣電池中的類似空氣電極、陽(yáng)極、隔離件 和罐體/蓋體材料也可在電池20中使用。然而，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員 應(yīng)該懂得電池20不需要具有圖中所示特定形狀、大小或相對(duì)尺寸。圖17顯示了本發(fā)明的一個(gè)備選實(shí)施例，其中流體調(diào)節(jié)系統(tǒng) 50設(shè)置在電池殼體30的內(nèi)部。圖18顯示了這個(gè)實(shí)施例的一部分的截
26面圖。如這些圖中所示，除了電池可能略厚以將流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50容
納在空氣電極40和罐體34的內(nèi)表面之間以外，該電池殼體以類似于 以上所述的方式構(gòu)造而成。在這個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)將底架70應(yīng)用于電 池外部時(shí)，該底架70還可與上述的閥、促動(dòng)器和控制電路90—起使 用。類似地，罐體34的底部可用作閥60的笫一板62，并且可包括用 作孔64的多個(gè)流體進(jìn)入端口 32。這個(gè)實(shí)施例的不同之處在于第二板 66沿著罐體34的內(nèi)表面而非外表面而滑動(dòng)。在這個(gè)實(shí)施例以及以下 論述的其它實(shí)施例中，底架70以及因而產(chǎn)生的閥60可通過(guò)襯墊38 而保持就位。當(dāng)利用內(nèi)部流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50時(shí)，電池20結(jié)構(gòu)上的另一差 異在于該電池應(yīng)重新構(gòu)造成可容許將電池的負(fù)極接觸端子和正極接 觸端子電連接到促動(dòng)器的控制電路90上。圖17-19中顯示了一種形成 這種電連接的方式。如圖17中所示，在罐體34的底面35中形成了 接觸開口 39。如圖18中所示，負(fù)極接觸端子94通過(guò)底架中的通路而 設(shè)于底架70的底部處，從而通過(guò)開口 39而曝露于外。通過(guò)這種方式， 電導(dǎo)體110可電連接到電池殼體30的蓋體36上，并圍繞電池20的 外側(cè)延伸至開口 39,同時(shí)與接觸端子94形成電接觸。這就提供了到 電池負(fù)極端子的連接。同樣如圖18中所示，設(shè)于底架70上的正極接 觸端子92可定位成以便與罐體34的內(nèi)表面相接觸，從而提供了到電 池正極端子的連接。如上所述，接觸端子92和94可電連接到控制電 路90上，以便控制促動(dòng)器響應(yīng)所檢測(cè)到的電池電壓或電流消耗(current draw)而打開和關(guān)閉閥。如圖19中所示，電導(dǎo)體110可以,是一種蝶片，其包括設(shè)置 在兩個(gè)絕緣層之間的箔條112,這兩個(gè)絕緣層防止在罐體34和蓋體 36之間的電池短路。第一絕緣層114可設(shè)置在電池殼體30和導(dǎo)電箔 112之間。該絕緣層114可由雙面帶制成。第二和外絕緣層116可i殳 置在蕩片上，并且可包括一條單面帶。雖然關(guān)于內(nèi)部流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50 而顯示了這個(gè)特定的外部電連接，但是也可應(yīng)用相同的電導(dǎo)體110,
2以便在圖1-3中所示的蓋體36和外部流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的類似接觸端子
94之間提供電氣路徑。在這種情況下，可在蓋子100中形成類似于接觸開口39的孔，或者備選地，電導(dǎo)體110可簡(jiǎn)單地在底架70和罐體34之間的接口或在底架70和蓋子100的接口之間延伸。圖20-23顯示了可在蓋體36和底架70上的端子94之間構(gòu)成電連接的又一方式。在這個(gè)實(shí)施例中，罐體34的內(nèi)表面的一部分涂覆有三層材料，如圖21中最佳所示。第一層是電絕緣層151;第二層是導(dǎo)電層153，其敷在絕緣層151上以使得在罐體34和導(dǎo)電層153之間不存在電連接；第三層是電絕緣層154,其敷在導(dǎo)電層153的一部分上，以將空氣電極40的邊緣與導(dǎo)電層153隔離開。如圖21中所示，層151和層153圍繞罐體34的內(nèi)底部轉(zhuǎn)角延伸，并且恰好在罐體34的底部上延伸足夠的長(zhǎng)度，以便物理上與形成于底架70相對(duì)表面上的端子94相接觸。如以上所提及的，可通過(guò)襯墊38將底架70壓靠在罐體34的內(nèi)底面上，從而通過(guò)這種壓力而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電層153和觸頭94之間的接觸。層151和層153在罐體34和襯墊38的接口之間沿罐體34的側(cè)壁延伸。如圖20、圖22和圖23中最佳所示，襯墊38可包括孔155,鉚釘或銷157可穿過(guò)該孔155而延伸。鉚釘或銷157通過(guò)村墊38而在蓋體36和導(dǎo)電層153之間形成電連接，從而實(shí)現(xiàn)了在蓋體36和底架70上的觸頭94之間的傳導(dǎo)路徑。鉚釘/銷157可模制在襯墊38中的合適位置上。此外，可使用不止一個(gè)這樣的鉚釘/銷157。鉚釘/銷157可具有足以容許村墊壓縮的長(zhǎng)度。層151，153和154采用圖21中所示的帶狀形式，以容許空氣電極40的邊緣與罐體34的內(nèi)表面構(gòu)成電4妄觸。圖24顯示了本發(fā)明的又一實(shí)施例，其中導(dǎo)電銷157垂直向下穿過(guò)村墊38的凸邊部分160中的孔155。銷157提供了從蓋體36至在該實(shí)施例中將位于底架70上表面的接觸端子94(圖24中未示出)的傳導(dǎo)路徑。這個(gè)實(shí)施例提供了這樣的優(yōu)勢(shì)孔不需要穿過(guò)襯墊38的密封部分162。此外，不需要在罐體34的內(nèi)表面上敷有導(dǎo)電層或絕緣層。圖25-28顯示了本發(fā)明的另一實(shí)施例。根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，在內(nèi)部安裝的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)中使用了不同類型的閥170。閥170包括閥板172，其具有多個(gè)孔174。然而，這些孔不必在尺寸、形狀和位置方面設(shè)置成與罐體34底部中的流體進(jìn)入端口 32相對(duì)應(yīng)。這是因?yàn)殚y板172在與罐體34的底面35相對(duì)平行的位置(閥關(guān)閉位置)和圖25中所示的弓形/撓曲位置(閥打開位置)之間移動(dòng)。在這種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)板172與罐體34的底部35平行時(shí)，板172中的孔174并不與任何流體進(jìn)入端口 32對(duì)準(zhǔn)或重疊，因而沒有流體可進(jìn)入電池中。為了確保將板172充分壓靠在罐體34的內(nèi)表面上以將電池密封在關(guān)閉位置，襯墊38將板172的周邊邊緣壓靠在罐體34上。如圖26和圖27中所示，顯示了一種利用閥板172的備選結(jié)構(gòu)，該閥板172僅一端緊固在村墊38的下方，并具有形成于罐體底部34中的閉鎖180。圖26顯示閥處于打開位置，而圖27顯示閥處于關(guān)閉位置。圖28顯示了板172的透視圖，其中SMA促動(dòng)器175緊固在板172上，以使得板172上升和/或撓曲到打開位置。板172在打開位置的運(yùn)動(dòng)可能受到空氣電極(未示出)的限制。如上所述，流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)可部分地基于電池(或電池組)電壓而使用電子控制裝置來(lái)操作閥。然而，可使用開關(guān)來(lái)通過(guò)促動(dòng)器使電路閉合，該促動(dòng)器改變長(zhǎng)度以使閥移動(dòng)至打開位置或關(guān)閉位置，之后當(dāng)閥到達(dá)完全打開或關(guān)閉位置時(shí)斷開電路以中斷流過(guò)促動(dòng)器的電流。這可消除對(duì)更復(fù)雜的控制電路的需求，同時(shí)在需要打開或關(guān)閉閥時(shí)仍然能從電池中汲取能量。開關(guān)可位于電池組自身上或其內(nèi)部，或者可以是使用電池組的裝置的一部分。在一個(gè)實(shí)施例中，該裝置的通/斷開關(guān)還交替地通過(guò)相反的促動(dòng)器而使電路閉合，以打開和關(guān)閉岡。在圖33A至圖33D中顯示了這種流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的操作。圖33A包括閥260的頂視圖，該閥260類似于圖3中所顯示的閥60。閥260包括可滑動(dòng)地設(shè)置在底架270中的可動(dòng)板266。圖33A中顯示了可動(dòng)板266處于關(guān)閉位置(即，孑L 268未與固定板中的孔對(duì)準(zhǔn))。SMA促動(dòng)器282a和282b錨定在可動(dòng)板266和底架270的相對(duì)端上，并且分別用于拉動(dòng)板266以使其打開和關(guān)閉。促動(dòng)器282a和282b分別通過(guò)平的電觸頭277a和277b而錨定在板266上，并且分別通過(guò)電觸頭292a和292b而錨定在底架270上。平的觸頭277a和277b定位在板266的頂面的相對(duì)端附近，從而當(dāng)板266分別處于打開和關(guān)閉位置時(shí)，它們將分別與彈性觸頭276a和276b構(gòu)成電接觸。彈性觸頭276a和276b還用作接觸端子，以便連接到示意性示出的控制電路290的剩余部分上?？刂齐娐钒ㄍ?斷開關(guān)295和用于為裝置提供電能的流體去極化電池組210。當(dāng)不需要來(lái)自電池組210的電能時(shí)，開關(guān)295處于斷開狀態(tài)，并且閥260處于關(guān)閉位置，如圖33A中所示。因?yàn)榘ù賱?dòng)器282a和282b的電路都沒有閉合，所以將沒有電流流過(guò)它們，因而促動(dòng)器282a和282b處于環(huán)境溫度和伸長(zhǎng)狀態(tài)下。當(dāng)開關(guān)295移動(dòng)到接通位置時(shí)，電流流過(guò)促動(dòng)器282b,致使其變熱、縮短并向左朝著打開位置而拉動(dòng)板266。當(dāng)板266到達(dá)打開位置時(shí)，如圖33B中所示，觸頭276b和277b之間的電連"f妄斷開。當(dāng)電路斷開時(shí)，電流停止流過(guò)促動(dòng)器282b。這就完成了兩件事情。首先，沒有從電池組210中汲取額外的能量，而裝置仍保持接通狀態(tài)，其次，促動(dòng)器282b冷卻并返回其伸長(zhǎng)狀態(tài)，如圖33C中所示，因而當(dāng)裝置關(guān)閉時(shí)，板266可移動(dòng)回至左邊。當(dāng)開關(guān)295移動(dòng)到斷開位置時(shí)，包括促動(dòng)器282a的電路閉合，并且流過(guò)它的電流致使其縮短并向右朝著關(guān)閉位置而拉動(dòng)板266。當(dāng)板266到達(dá)關(guān)閉位置時(shí)，觸頭276a和276b之間的電連接斷開，如圖33D中所示，并且電流停止流過(guò)促動(dòng)器282a，從而容許促動(dòng)器冷卻并伸長(zhǎng)，如圖33A中所示。對(duì)觸頭276a、 276b、 277a和277b的電連4妻可以以任何合適的方式構(gòu)成。例如，可通過(guò)底架270或通過(guò)位于底架270的頂面和相鄰構(gòu)件(例如遮蓋底架270和閥260的蓋子)的相應(yīng)表面之間的接口 ，而構(gòu)成到流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)邊緣的連接。在另一示例中，通過(guò)適當(dāng)放置的
30觸頭可構(gòu)成電連接，該觸頭穿過(guò)遮蓋閥260的蓋子而延伸。作為電池 一部分的開關(guān)可固定在電池和/或流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的合適表面上，例如在 蓋子的外表面上。備選地，開關(guān)可定位在多電池電池組的外表面上， 或定位在安裝電池組的裝置中，其中對(duì)流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的電連接可以以 合適的方式如通過(guò)焊接、釬焊或相應(yīng)觸頭之間的壓力而構(gòu)成。在其它
實(shí)施例中，可"t姿照例如與圖6、圖7和圖8中所示實(shí)施例相似的方式 使用多于兩個(gè)的促動(dòng)器?？刂齐娐冯娮友b置可定位在外部，而不是將其結(jié)合到流體 調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)。例如，在不能將其便利地安裝于內(nèi)部的情形下，這可能 是合乎需要的。在一個(gè)實(shí)施例中，電子裝置可安裝在流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的 外側(cè)上，例如安裝在裝設(shè)于流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)和/或電池的側(cè)壁上的帽中， 如圖32中所示。圖32顯示了與圖4中的那些相似的底架70、可動(dòng)板 66、 SMA導(dǎo)線82a和82b以及4妄觸端子92'和94。然而，不同于圖4, 圖32中的SMA導(dǎo)線82a和82b直接連接在接觸端子92'和94上，而 沒有中間控制電路90。圖32中的控制電路包含在電路板91中，該電 路板91緊固在底架70的側(cè)面上，其帶有保護(hù)該電路板91的帽93。 底架70上的接觸端子92'和94與電路板91表面上的相應(yīng)端子構(gòu)成電 接觸。電接觸可以以任何合適的方式構(gòu)成，例如通過(guò)壓力接觸來(lái)構(gòu)成。 電路板91可具有單個(gè)襯底層，或者可以是帶有兩層或更多層的層壓 襯底。電子構(gòu)件和電連接可包括印制或非印制的構(gòu)件或其組合。更大 的構(gòu)件可設(shè)置在電路板91表面的凹部中，以提供與底架70和帽93 齊平的裝配。圖中未顯示電路板91和電池之間的電連接，但是這些 連接還可通過(guò)底架70而構(gòu)成。圖36-43中進(jìn)一步顯示了根據(jù)各種其它實(shí)施例的流體調(diào)節(jié) 系統(tǒng)50,其采用了具有SMA導(dǎo)線82a和82b的促動(dòng)器和用于促動(dòng)活 動(dòng)板66的桿84。圖36和圖37中所示的桿84顯示為在靠近桿84 — 端的樞軸銷86處可樞轉(zhuǎn)地連接在底架70上，以使得桿84響應(yīng)SMA 導(dǎo)線82a和82b而圍繞樞軸銷86轉(zhuǎn)動(dòng)，從而以杠桿作用使板66運(yùn)動(dòng)?？拷鼦U84的相對(duì)端的促動(dòng)器銷88與板66相接合。連接在桿84頂面上的是電導(dǎo)體310,其具有設(shè)于一端的滑 動(dòng)的彈性觸頭312。在附連點(diǎn)89處，SMA導(dǎo)線82a和82b連接在電 導(dǎo)體310上?；瑒?dòng)的彈性觸頭312與設(shè)于底架70頂面上的電路跡線 314保持電接觸?；瑒?dòng)的彈性觸頭312 一皮彈性件向下偏壓以迫使接觸 電路跡線314的頂面，從而當(dāng)桿84圍繞樞軸銷86轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)保持與電路 跡線的充分電連接。在一個(gè)實(shí)施例中，電路跡線314可連接成電接地， 以便將施加到其中一條SMA導(dǎo)線82a和82b上的電流在導(dǎo)線310上 引導(dǎo)至電路跡線314上并接地。在圖38中，桿84顯示為采用了連接在導(dǎo)體310和電路跡 線314之間的電導(dǎo)線316,而非滑動(dòng)的彈性觸頭。導(dǎo)線316的一端連 接于樞軸銷86處的導(dǎo)體310上，并且另一端連接在連接件318處的 電路跡線314上，以實(shí)現(xiàn)接地的電路路徑。雖然文中所述電路跡線314 連接成電接地，但應(yīng)該懂得，電流可供給到電路跡線314,并且可通 過(guò)其中一條SMA導(dǎo)線82a和82b提供接地的路徑連接，以便沿相反 方向4專導(dǎo)電流。參看圖39-41,顯示了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的流體調(diào)節(jié)系 統(tǒng)50,其采用了轉(zhuǎn)動(dòng)桿84。在這個(gè)實(shí)施例中，桿84采用了伸長(zhǎng)的第 一中央樞軸銷86',其向下延伸穿過(guò)活動(dòng)板66中的伸長(zhǎng)的溝槽320, 并與靜止板62中的開口 322相接合。開口 322容許中央樞軸銷86'轉(zhuǎn) 動(dòng)，并防止銷86'的橫向運(yùn)動(dòng)。桿84具有偏離中央樞軸銷86'—定距離 的第二銷88,其與活動(dòng)板66中的開口 67相接合。SMA導(dǎo)線82a和 82b顯示為在偏離中央樞軸銷86'的位置處連接到桿84上。當(dāng)促動(dòng)時(shí)， SMA導(dǎo)線82a和82b施加轉(zhuǎn)矩以使得桿84圍繞中央樞軸銷86'沿順時(shí) 4十或逆時(shí)4十方向轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖40中所示，通過(guò)使SMA導(dǎo)線82a通電，SMA導(dǎo)線82a 變熱并收縮以拉動(dòng)桿84沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，使得桿84圍繞中央樞軸 銷86'而轉(zhuǎn)動(dòng)，并致使活動(dòng)板66如圖所示滑動(dòng)至左邊。如圖41中所示，通電的SMA導(dǎo)線82b加熱了 SMA導(dǎo)線82b，其收縮并拉動(dòng)桿84沿 順時(shí)針?lè)较驀@中央樞軸銷86'而轉(zhuǎn)動(dòng)，使得活動(dòng)板66滑動(dòng)至右邊。 應(yīng)該懂得，當(dāng)桿84以順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，活動(dòng)板66通過(guò)促 動(dòng)器銷88而向右或向左滑動(dòng)，并且中央樞軸銷86'因存在伸長(zhǎng)的溝槽 320而不會(huì)干擾板66的運(yùn)動(dòng)。圖42-44中進(jìn)一步顯示了流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50，其采用了具有 柔性鉸鏈86"的桿84,該桿84作為底架70的一部分而整體地形成。 在這個(gè)實(shí)施例中，桿84可由在形成包覆成型體300之前作為底架70 的一部分而整體形成的相同材料(如環(huán)氧樹脂)形成，或者可作為包覆 成型體300的一部分而形成。桿84形成為具有促動(dòng)器銷88，其向下 延伸而與活動(dòng)板66中的開口 67相接合。SMA導(dǎo)線82a和82b連接在 桿84上。桿84具有寬度減小的部分86",其用作柔性鉸鏈以使得桿 84響應(yīng)SMA導(dǎo)線82a和82b而圍繞柔性4交鏈86"彎曲，從而將促動(dòng) 器銷88和板66如圖43中所示移動(dòng)至左邊以及如圖44中所示移動(dòng)至 右邊以打開和關(guān)閉閥。應(yīng)該懂得，柔性4史鏈86"是足夠薄的，并且由 當(dāng)SMA導(dǎo)線82a和82b通電時(shí)容許桿84充分運(yùn)動(dòng)的材:枰制成。參看圖45,顯示了根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)
氣)，并且還包括被動(dòng)的閥溫度閉合。SMA導(dǎo)線82a可通電變熱并收 縮，且從而使活動(dòng)板66通過(guò)促動(dòng)器銷304a而移動(dòng)至閥打開位置(如圖 45中所示)。SMA導(dǎo)線82b可通電變熱并收縮，且因此將活動(dòng)斧反66 通過(guò)促動(dòng)器銷304b而移動(dòng)至閥關(guān)閉位置。因此，閥可以響應(yīng)施加在 或SMA導(dǎo)線82a或SMA導(dǎo)線82b上的電流而主動(dòng)地打開和關(guān)閉。另 外，根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例中的一個(gè)實(shí)施例，可為SMA導(dǎo)線82a和82b選 擇不同的促動(dòng)溫度，以提供被動(dòng)的閥溫度閉合。SMA導(dǎo)線82a和82b 具有不平衡的促動(dòng)溫度以取得所需的被動(dòng)閥閉合。因而，在經(jīng)歷預(yù)定 的溫度限度時(shí)，活動(dòng)板66移動(dòng)至關(guān)閉的閥位置。在圖45所顯示和描述的實(shí)施例中，SMA導(dǎo)線82a設(shè)置有
33大約9(TC的第一促動(dòng)溫度，而SMA導(dǎo)線82b設(shè)置有較低的大約60°C 的第二溫度。當(dāng)通電時(shí)，SMA導(dǎo)線82a變熱并收縮以施加力，從而在 到達(dá)較高的第一溫度時(shí)^f足動(dòng)活動(dòng)板66移動(dòng)至打開位置。類似地，SMA 導(dǎo)線82b可通電變熱并收縮，以便在較低的第二溫度下促動(dòng)閥，使得 活動(dòng)板66移動(dòng)至關(guān)閉位置。第一溫度大于第二溫度，以使得當(dāng)SMA 導(dǎo)線82b的溫度達(dá)到較低的第二溫度時(shí)SMA導(dǎo)線82b將閥關(guān)閉。因 此應(yīng)該懂得，除了基于施加到SMA導(dǎo)線82a和82b上的電流而主動(dòng) 地打開和關(guān)閉閥之外，當(dāng)環(huán)境溫度首先達(dá)到較低的第二溫度時(shí)，SMA 導(dǎo)線82b會(huì)迫使活動(dòng)板66移動(dòng)至關(guān)閉的閥位置。如果環(huán)境溫度繼續(xù) 上升至較高的第二溫度時(shí)，SMA導(dǎo)線82a將不會(huì)施加足夠的力以從閥 關(guān)閉位置來(lái)改變?cè)撻y的位置。SMA導(dǎo)線82a和82b可包括商業(yè)上可得到的SMA構(gòu)件。 60。C促動(dòng)式SMA導(dǎo)線的一個(gè)示例是商業(yè)上可從Flexinol得到的 0.102mm(0.004英寸)直徑的60。C導(dǎo)線。9(TC促動(dòng)式SMA導(dǎo)線的一個(gè) 示例是商業(yè)上可從Flexinol得到的0.076mm(0.003英寸)直徑的90。C導(dǎo) 線。在給出的示例中，6(TCSMA導(dǎo)線將保持收縮直至溫度降低回到大 約40。C,從而導(dǎo)致了溫度滯后效應(yīng)。釆用非平衡溫度SMA導(dǎo)線的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50有利地提供 了用于關(guān)閉閥的被動(dòng)方法，以防止流體在預(yù)定溫度以上時(shí)進(jìn)入電池組 電池中。通過(guò)在預(yù)定溫度例如6(TC時(shí)關(guān)閉流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50,可最大 限度地減小或防止電池組的性能劣化。另外，通過(guò)在到達(dá)溫度限度例 如60。C時(shí)關(guān)閉閥，可防止閥在高溫下打開。應(yīng)該懂得，用于關(guān)閉閥的 預(yù)定溫度可大于45。C,更具體地說(shuō)，可設(shè)定為大約6(TC。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，SMA導(dǎo)線82a和82b可設(shè)置有不同的尺 寸來(lái)產(chǎn)生不同的促動(dòng)力，以使得SMA導(dǎo)線82b產(chǎn)生比SMA導(dǎo)線82a 所產(chǎn)生的促動(dòng)力更大的促動(dòng)力。在一個(gè)示范性的實(shí)施例中，SMA導(dǎo)線 82b具有比SMA導(dǎo)線82a更大的截面積，例如更大的直徑。在更大的 截面積下，在環(huán)境溫度達(dá)到較高的第一溫度的情況下，SMA導(dǎo)線82b對(duì)閥的活動(dòng)板施加更大的閉合力。應(yīng)該懂得，SMA導(dǎo)線82a和82b 在截面上可以是圓形的，并且第二 SMA導(dǎo)線具有更大的直徑。根據(jù) 其它實(shí)施例，SMA導(dǎo)線82a和82b可具有其它的截面形狀，例如橢圓 形、方形或矩形形狀，并且第二SMA導(dǎo)線82b具有更大的尺寸，結(jié) 果形成更大的截面積，這導(dǎo)致產(chǎn)生比第一 SMA導(dǎo)線82a更大的促動(dòng) 力。在另一實(shí)施例中，SMA導(dǎo)線82a和82b可具有不同的截面積和不 同的相變溫度，以使得SMA導(dǎo)線82b通常將隨著環(huán)境溫度的升高而 首先被促動(dòng)，這導(dǎo)致即使環(huán)境溫度上升到SMA導(dǎo)線82a的較高相變 溫度以上時(shí)閥仍保持關(guān)閉。參看圖46-50,顯示了根據(jù)兩個(gè)實(shí)施例的流體消耗電池組 10,其具有電池組電池20和流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50,該流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50具 有穿過(guò)底架主體300的流體通道，該流體通道提供了在電池20和外 部環(huán)境之間的壓力均衡。在所示實(shí)施例中，底架大體由包覆成型體300 表示，該包覆成型體300具有中央開口 332和向內(nèi)的延伸凸緣354。 流體消耗電池組電池20如空氣電池，連接在底架300的頂面上。帶 有流體進(jìn)入端口 64的固定板62連接在底架300的底面上，并且?guī)в?端口 68的活動(dòng)板66設(shè)置在向內(nèi)的延伸凸緣354的下壁和固定板62 之間，以便板66可相對(duì)于板62移動(dòng)。在圖46-49所示的實(shí)施例中，包覆成型底架主體300大體 顯示為具有第一端口，也稱為入口 350,其大體定位在電池20和活動(dòng) 板66之間，并且與開口 332和電池20保持流體連通。底架主體300 還具有第二端口，也稱為出口 352,其設(shè)置在包覆成型材料的外部， 從而通向外部環(huán)境。包覆成型底架300制造成具有無(wú)孔的外層360和 提供了流體通道356的滲透性內(nèi)部容積。根據(jù)一個(gè)示例，無(wú)孔的外層 360對(duì)于流體尤其空氣通常是不可滲透的，并且可包括環(huán)氧樹脂。滲 透性的內(nèi)部容積提供了從入口 350延伸至出口 352的壓力均tf流體流 動(dòng)通道356。滲透性的內(nèi)部容積可包括空氣可滲透性材料如多微孔聚 四氟乙烯材料，或容許受限空氣流以低的擴(kuò)散速率經(jīng)過(guò)通道356的非
35編織滲透性材料。備選地或此外，流體通道356可包括空的空隙容積， 其提供了容許空氣以低的擴(kuò)散速率流動(dòng)的充分受限通道。雖然流體通
道356有利地容許空氣緩慢地從入口 350流向出口 352,但流體通道 356還可容許流體沿任一方向在入口 350和出口 352之間通過(guò)，以在 電池20和外部的周圍環(huán)境之間提供壓力均衡。流體通道356的入口 350與位于電池組電池20和閥才反66 以及閥板62之間的敞開容積保持流體連通。存在于電池組電池20內(nèi) 的氣體和外部環(huán)境之間的壓力差可容許氣體經(jīng)過(guò)流體通道遷移。當(dāng)電 池組電池20產(chǎn)生氣體時(shí)，該氣體可通過(guò)受限的流體通道356而遷移 至外部環(huán)境，以防止損害閥板66和閥板62之間的密封。相反，可允 許氣體從出口 352流向入口 350，但通常是受到限制的以致空氣不能 自由地供給到電池組電池20，從而當(dāng)閥關(guān)閉時(shí)電池20通常不會(huì)以高 的速率進(jìn)行;改電。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，流體通道356具有一定的空氣擴(kuò)散速率， 其在室溫下將由于濕氣的增加或損耗而產(chǎn)生每年不超過(guò)10%的電池容 量損耗。應(yīng)該懂得，流體通道356的滲透性容積可包括隔膜，其通常 是可滲過(guò)氣體的，以提供一種曲折的或受限的空氣流動(dòng)通道，但不容 許自由的不受限制的流體流動(dòng)到電池20中。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，滲透 性容積356可包括曲折的流體通道356，例如圖49中所示的由隔板 358提供的流體通道。隔板358實(shí)質(zhì)上增加了經(jīng)過(guò)包覆成型底架300 的氣流通道356的有效長(zhǎng)度，因而增加了流體流動(dòng)路徑的有效凈長(zhǎng)度。 根據(jù)其它實(shí)施例，曲折的流體流動(dòng)路徑可釆用蜂巢式結(jié)構(gòu)，其通常是 滲透性的以容許過(guò)量的氣體從電池20逃逸至外部環(huán)境，同時(shí)最大限 度地減小了進(jìn)入電池20的空氣量。在圖50所示的實(shí)施例中，包覆成型底架主體300的頂面具 有在其內(nèi)形成為大致蛇形的溝槽334,其從矩形形狀的內(nèi)部開口 332 處圍繞著該開口 332而延伸大約360° ，通向底架300的外表面。中 空管336設(shè)置在溝槽334中，其具有適于尺寸設(shè)置成裝配在溝槽334中的普通構(gòu)造。管336在一端具有第一端口，也稱為入口 338，其與 底架300的內(nèi)部開口 332及電池20保持流體連通，并且在另一端具 有第二端口，也稱為出口 340,其與外部環(huán)境保持流體連通。固定板 62顯示為連接在底架300的底面上?；顒?dòng)板66設(shè)置在凸緣354下方， 并且鄰近固定板62且與其保持密封關(guān)系，以致板66可相對(duì)于板62 移動(dòng)以打開和關(guān)閉閥。設(shè)于底架300中的管336提供了在入口 338和出口 340之 間延伸的流體通道，使得從電池組電池20中釋放出的流體能夠穿過(guò) 管336的流體通道而流向外部環(huán)境。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，流體入口 338 定位在電池組電池20和固定板62及活動(dòng)板66之間的開口 332容積 中的合適位置。因而，管336的延長(zhǎng)的長(zhǎng)度和小的直徑提供了一種曲 折的流體通道，其容許流體以足夠低的擴(kuò)散速率從電池20逃逸，同 時(shí)由于這種低的擴(kuò)散速率而充分地限制空氣進(jìn)入到電池20中。在一 個(gè)實(shí)施例中，管336具有小于0.5mm的充分受限的內(nèi)徑和至少200mm 的有效長(zhǎng)度。根據(jù)另一實(shí)施例，溝槽334可被遮蓋并用作流體通道， 以替代管336的使用。在所7>開的圖46-50的實(shí)施例中，存在于電池組電池20中 的氣體和電池20所曝露的周圍外部環(huán)境之間的壓力差，可能造成或 會(huì)引起后續(xù)流體屏障失效的破壞。因而，可能有損于閥板62和閥板 66之間期望的主要密封屏障，這將有可能容許流體如水、氧氣、氫氣 和二氧化碳不受控制的出入，或會(huì)導(dǎo)致難以接受的電池組擱置壽命損 失。設(shè)于底架300中的壓力均^[釺流體通道336或356,容許流體如氣 體經(jīng)過(guò)流體通道而遷出和遷入。通過(guò)提供合適長(zhǎng)度的、適當(dāng)大小的孔， 流體通道容許排出氣體(如在金屬-空氣電池中所產(chǎn)生的氫氣)，同時(shí)抑 制氧氣和二氧化碳過(guò)量地進(jìn)入電池20中。參看圖51-54,大體上顯示了根據(jù)兩個(gè)實(shí)施例的流體調(diào)節(jié)系 統(tǒng)50，其釆用了相對(duì)于靜止板362轉(zhuǎn)動(dòng)的活動(dòng)板366。在圖49和圖 50所顯示的實(shí)施例中，流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50采用了可轉(zhuǎn)動(dòng)板366，其裝配在底架370上并在靜止板362的頂部上對(duì)準(zhǔn)。靜止板362具有一對(duì) 開口 364，并且活動(dòng)板366具有一對(duì)開口 368,該對(duì)開口 368對(duì)準(zhǔn)而 保持彼此流體連通以控制流體進(jìn)入電池組電池(未示出)中。靜止板362 保持固定在底架370上。在圖51中所示的閥關(guān)閉位置和圖52中所示 的閥打開位置之間，可轉(zhuǎn)動(dòng)板366圍繞樞軸銷371轉(zhuǎn)動(dòng)。在閥關(guān)閉位 置，開口 364和開口 368未對(duì)準(zhǔn)，以防止流體流入到電池組電池中。 在閥打開位置，開口 364和開口 368對(duì)準(zhǔn)，以容許流體(如空氣)進(jìn)入 電池組電池中。圖51和圖52的實(shí)施例中所示的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50,采用了 在壓接部(crimp)372和壓接部374處連接到底架370上的SMA導(dǎo)線 82a和82b。 SMA導(dǎo)線82a和82b還在壓接部375處附連到可轉(zhuǎn)動(dòng)板 366上。SMA導(dǎo)線82a和82b在位于一對(duì)壓接部372, 374和壓接部375 之間的槽道或溝槽380中延伸，并且SMA導(dǎo)線82a和82b在離樞軸 銷371 —定距離處連接到可轉(zhuǎn)動(dòng)板366上，從而造成板366在閥打開 位置和閥關(guān)閉位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)際上，連接至SMA導(dǎo)線82a和82b 上的可轉(zhuǎn)動(dòng)板366具有整體形成的桿，其對(duì)SMA導(dǎo)線82a和82b在 離樞軸銷371 —定距離處所施加的力產(chǎn)生杠桿作用，以轉(zhuǎn)動(dòng)可轉(zhuǎn)動(dòng)板 366。另外，在可轉(zhuǎn)動(dòng)板366的頂部設(shè)置了用以提供保持力的彈性件 377和彈性件379，以便在孔364和孔368附近保持可轉(zhuǎn)動(dòng)板366與 靜止板362成密封關(guān)系。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)該懂得，在可轉(zhuǎn)動(dòng)板 366和靜止板362中可提供或多或少的流體進(jìn)入開孔。參看圖53和圖54，大體顯示了根據(jù)又一實(shí)施例的流體調(diào)節(jié) 系統(tǒng)50，其具有可轉(zhuǎn)動(dòng)板閥組件。在這個(gè)實(shí)施例中，桿484顯示為連 接在可轉(zhuǎn)動(dòng)板466上，該板466具有大體漸縮的溝槽開口 468。位于 可轉(zhuǎn)動(dòng)板466下方的^靜止板462,其同樣包括類似形狀的漸縮的溝 槽開口 464,該開口 464在閥打開位置可與開口 468對(duì)準(zhǔn)，以容許流 體進(jìn)入到電池組電池(未示出)中。在板462固定時(shí)，可轉(zhuǎn)動(dòng)板466以 順時(shí)針和逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)以關(guān)閉和打開閥。在框架板如底 架470中。桿髖部486在形狀上大體是圓形的，并且通過(guò)彈性臂490 而接合在框架板470中。臂490可有助于將圓形的髖部486保持在合 適位置，以便在促動(dòng)器銷488的位置上提供較低程度的可變性，從而 在開口 464和開口 468的對(duì)準(zhǔn)方面提供較低的可變性。髖部486響應(yīng) 由SMA導(dǎo)線82a和82b所提供的促動(dòng)作用，容許桿484如圖53中所 示從一個(gè)肩部492與板470相接觸的逆時(shí)針位置轉(zhuǎn)動(dòng)到如圖54中所 示使另 一肩部494與板470相接觸的位置。肩部492和494用作行進(jìn) 的終止件的端點(diǎn)，并且在其它實(shí)施例中可一皮省略。SMA導(dǎo)線82a和 82b顯示為通過(guò)一對(duì)壓接部496和498而連4妻在框架板470上，并且 還通過(guò)另 一壓接部499而共同連接在桿484中。應(yīng)該懂得，壓接部499 可包括電接地路徑，或者可通過(guò)備選的傳導(dǎo)路徑來(lái)提供"^妄地路徑。在操作過(guò)程中，通過(guò)使其中一條SMA導(dǎo)線82a或82b通電 而促動(dòng)本實(shí)施例的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)50,以轉(zhuǎn)動(dòng)桿484從而使板466在閥 打開位置和閥關(guān)閉位置之間移動(dòng)。應(yīng)該懂得，隨著行程由于髖部486 的半徑增加而增加，漸縮的溝槽464和468提供了來(lái)自SMA導(dǎo)線82a 和82b的促動(dòng)的傳動(dòng)效應(yīng)。圖51-54中所示的轉(zhuǎn)動(dòng)閥提供了可動(dòng)板相對(duì)于靜止板的轉(zhuǎn) 動(dòng)。應(yīng)該懂得，作為備選，根據(jù)其它實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)板的線性促動(dòng)，或 者可實(shí)現(xiàn)活動(dòng)板相對(duì)于靜止板的線性運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的組合。此外， 雖然已經(jīng)結(jié)合活動(dòng)板和靜止板而描述了閥，但是應(yīng)該懂得，閥可包括 一個(gè)或兩個(gè)活動(dòng)板，以使得一個(gè)板相對(duì)于另一板移動(dòng)從而打開和關(guān)閉 閥。雖然上文已經(jīng)參照具有單個(gè)電池的單個(gè)電池組而描述了本 發(fā)明，但本發(fā)明的方面可應(yīng)用于具有多個(gè)電池的電池組以及具有多個(gè) 電池組的電池組組合。例如，流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)可完全或部分地設(shè)置在電 池組組合的殼體中，從而有選擇地打開和關(guān)閉容許空氣或另外的流體 進(jìn)入電池組組合殼體中的閥。在這種情況下，對(duì)于各個(gè)電池組而言，將不需要單獨(dú)的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)。此外，流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)可由電池組組合 中的任一 電池組或 一組電池組或所有電池組，或由該電池組組合外部 的另外的電池組來(lái)供電。流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)還可完全或部分地設(shè)置在由電池組、多個(gè)電 池組或電池組組合供電的裝置中，或以別的方式設(shè)置成與電池組、多 個(gè)電池組或電池組組合分隔開。例如，閥可以是為各種多電池組合尺 寸服務(wù)的預(yù)封裝模塊。因此可能存在將閥、閥電源和控制裝置與流體 消耗電池分開而封裝的優(yōu)點(diǎn)。這種流體消耗電池組和流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組合可包括包含有 流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的全部或一部分的模塊(其中插入了 一個(gè)或多個(gè)可更換
的流體消耗電池組)。這容許重復(fù)使用該流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的至少一部分， 從而為用戶減少了每個(gè)電池組的成本。該才莫塊可包括一個(gè)或多個(gè)流體 入口，并且還可包括內(nèi)部槽道、腔室或提供了用于流體到達(dá)電池組的 通道的其它內(nèi)部空間。該才莫塊和電池組可以以4壬何合適的方式而〗果持 在一起，包括使用作為才莫塊一部分的電觸頭，該電觸頭與作為電池組 一部分的對(duì)應(yīng)電觸頭共同作用以防止該才莫塊和電池組無(wú)意的分離。例 如， 一莫塊上的電觸頭可采用突出的葉片形式，該葉片搭扣在包含電池 組電觸頭的電池組盒的溝槽中。這些葉片可通過(guò)任何合適的方法，諸 如通過(guò)干涉配合、 一個(gè)或多個(gè)彈性件、機(jī)械鎖緊機(jī)構(gòu)及其各種組合， 而保持在凹槽中。該;漠塊和電池組尺寸、形狀以及電觸頭可構(gòu)造成用 以容許該才莫塊和電池組僅在適當(dāng)定向上匹配，以確保正確的電4妄觸并 防止電池組的反接。該;溪塊、電池組或這兩者都可具有外部接觸端子， 以便同安裝有這種組合式電池組和才莫塊的裝置進(jìn)行正確的電接觸。在 一些實(shí)施例中，可以不從裝置上移除;f莫塊來(lái)更換電池組。雖然文中已根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例而詳細(xì)地描述了 本發(fā)明，但是在不脫離本發(fā)明精神的條件下，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員可 做出許多修改和變化。因此，我們的意圖是僅僅受到所附的權(quán)利要求 范圍的限制，而并非通過(guò)對(duì)文中所示的實(shí)施例進(jìn)行描述的細(xì)節(jié)和手l殳
40來(lái)限制。
權(quán)利要求
1.一種電池組，包括電池殼體，其具有用于流體傳送進(jìn)入所述電池殼體的至少一個(gè)流體進(jìn)入端口，設(shè)置在所述電池殼體內(nèi)的第一流體消耗電極，以及設(shè)置在所述電池殼體內(nèi)的第二電極；和流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其設(shè)置成與所述至少一個(gè)流體進(jìn)入端口流體連通，以選擇性地允許流體進(jìn)入所述至少一個(gè)流體進(jìn)入端口，以便到達(dá)所述第一流體消耗電極，所述流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括具有打開位置和關(guān)閉位置的閥，且所述流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)還包括底架，所述底架包括在與所述至少一個(gè)流體進(jìn)入端口流體連通的內(nèi)側(cè)端口和與外部環(huán)境流體連通的外側(cè)端口之間延伸的流體通道，使得當(dāng)所述閥處于所述關(guān)閉位置時(shí)，從所述電池殼體釋放的流體能夠經(jīng)過(guò)所述底架中的流體通道到達(dá)所述外部環(huán)境。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其特征在于，所述閥包括能夠 相對(duì)于第二板移動(dòng)的笫一板，所述第一板具有至少一個(gè)4反孔，其用于 移動(dòng)成與所述第二板的至少一個(gè)流體進(jìn)入端口對(duì)準(zhǔn)以及移動(dòng)成與其 不對(duì)準(zhǔn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其特征在于，所述第一板包括 設(shè)置在所述底架內(nèi)的活動(dòng)板。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池組，其特征在于，所述流體調(diào)節(jié)系 統(tǒng)還包括用于移動(dòng)所述活動(dòng)板的促動(dòng)器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池組，其特征在于，所述促動(dòng)器包括 形狀記憶合金構(gòu)件，所述形狀記憶合金構(gòu)件用于在對(duì)所述形狀記憶合 金構(gòu)件施加熱時(shí)移動(dòng)所述活動(dòng)々反。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其特征在于，所述第一板和所 迷第二板其中各個(gè)基本為平面的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其特征在于，所述流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述第 一板和所述第二板之間的密封屏障。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其特征在于，所述笫一流體消庫(kù)毛電纟及包4舌空氣電才及。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其特征在于，所述流體通道包 括形成于所述底架中的溝槽。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池組，其特征在于，所述流體通道 還包括設(shè)置在所述溝槽中、用于限定所述流體通道的管。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其特征在于，所述流體通道 包括所述流體通道內(nèi)的曲折流體路徑。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池組，其特征在于，所述曲折流體 路徑包括空氣可滲透的材料。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的電池組，其特征在于，所述曲折流體 路徑包括多個(gè)隔板。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其特征在于，所述底架包括在其中形成有所述流體通道的包覆成形體。
15. —種電池組，包4舌電池殼體，其具有用于流體傳送進(jìn)入所述電池殼體的至少一 個(gè)流體進(jìn)入端口 ，設(shè)置在所述電池殼體內(nèi)的第一流體消耗電極，以及設(shè)置在所迷電池殼體內(nèi)的第二電極；和流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其選擇性地允許流體進(jìn)入所述電池殼體的所 述至少一個(gè)流體進(jìn)入端口，以便到達(dá)所述第一流體消耗電極，所述流 體調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括固定到所述電池殼體上的底架和由所述底架結(jié)合并 且具有至少一個(gè)板孔的活動(dòng)板，所述活動(dòng)板設(shè)置在具有至少一個(gè)板孔 的固定板的外表面附近，其中，所述活動(dòng)板移動(dòng)，使得所述至少一個(gè) 板孔移動(dòng)到與所述至少一個(gè)流體進(jìn)入端口對(duì)準(zhǔn)以及不^i"準(zhǔn)，所述底架 還包括在與所述至少一個(gè)流體進(jìn)入端口流體連通的內(nèi)側(cè)端口和與外部環(huán)境流體連通的外側(cè)端口之間延伸的流體通道， -使得當(dāng)所述至少一 個(gè)板孔沒有與所述至少 一個(gè)流體進(jìn)入端口對(duì)準(zhǔn)時(shí)，從所述電池殼體釋 放的流體能夠經(jīng)過(guò)所述底架中的流體通道到達(dá)所述外部環(huán)境。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電池組，其特征在于，所述流體調(diào)節(jié) 系統(tǒng)還包括用于移動(dòng)所述活動(dòng)板的促動(dòng)器。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的電池組，其特征在于，所述促動(dòng)器包括形狀記憶合金構(gòu)件，所述形狀記憶合金構(gòu)件用于在對(duì)所述形狀記憶 合金構(gòu)件施加熱時(shí)移動(dòng)所述活動(dòng)板。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電池組，其特征在于，所述活動(dòng)板和 固定板中的各個(gè)基本是平面的。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電池組，其特征在于，所述流體調(diào)節(jié) 系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述活動(dòng)板和所述固定板之間的密封屏障。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電池組，其特征在于，所述笫一流體 消耗電極包括空氣電極。
21. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電池組，其特征在于，所述流體通道 包括形成于所述底架內(nèi)的溝槽。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的電池組，其特征在于，所述流體通道 還包括設(shè)置在所述溝槽中、用于限定所述流體通道的管。
23. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電池組，其特征在于，所述流體通道 包括所述流體通道內(nèi)的曲折流體路徑。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的電池組，其特征在于，所述曲折流體 路徑包括空氣可滲透的材料。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的電池組，其特征在于，所述曲折流體 路徑包括多個(gè)隔板。
26. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電池組，其特征在于，所述流體調(diào)節(jié) 系統(tǒng)包括閥，所述閥包括所述活動(dòng)板和所述固定板，所述閥具有打開 位置和關(guān)閉位置，在所述打開位置上，所述至少一個(gè)活動(dòng)板孔至少部 分地與所述至少一個(gè)固定板孔對(duì)準(zhǔn)，且在所述關(guān)閉位置上，所述至少一個(gè)活動(dòng)板孔與所述至少一個(gè)固定板孔完全沒有對(duì)準(zhǔn)。
全文摘要
一種電池組包括電池殼體，其具有用于流體傳送進(jìn)入所述電池殼體的至少一個(gè)流體進(jìn)入端口，設(shè)置在所述電池殼體內(nèi)的第一流體消耗電極；以及設(shè)置在所述電池殼體內(nèi)的第二電極；和流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其設(shè)置成與所述至少一個(gè)流體進(jìn)入端口流體連通，以選擇性地允許流體進(jìn)入所述至少一個(gè)流體進(jìn)入端口，以便到達(dá)所述第一流體消耗電極，所述流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括具有打開位置和關(guān)閉位置的閥，且所述流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)還包括底架，所述底架包括在與所述至少一個(gè)流體進(jìn)入端口流體連通的內(nèi)側(cè)端口和與外部環(huán)境流體連通的外側(cè)端口之間延伸的流體通道，使得當(dāng)所述閥處于所述關(guān)閉位置時(shí)，從所述電池殼體釋放的流體能夠經(jīng)過(guò)底架中的流體通道到達(dá)外部環(huán)境。
文檔編號(hào)H01M12/06GK101682098SQ200780053252
公開日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月11日
發(fā)明者D·M·布萊基, J·M·索默維爾, R·A·蘭根 申請(qǐng)人:永備電池有限公司;科技合伙有限公司