(57)【要約】  流体消費電池（１０）は、電池内への流体流入を調整するための流体調整システム（５０）を備える。電池（１０）は、セルハウジング内への流体を通すための流体流入ポートを備えた該セルハウジングを有する流体消費セル（２０）を含む。第１の流体消費電極及び第２の電極は、セルハウジング内に配置されている。流体調整システム（５０）は、固定プレート（６２）に隣接して配置された可動プレート（６６）を有するバルブを含む。可動プレート及び固定プレートの両方は、開放バルブ位置においては整列し、閉鎖バルブ位置においては整列していない流体流入ポート（６８、６４）を有する。流体調整システム（５０）はまた、固定プレート（６２）に対して可動プレート（６６）を移動させてバルブを開閉するための１つ又はそれ以上の形状記憶合金（ＳＭＡ）構成部品（８２ａ、８２ｂ）を含むことができるアクチュエータを含む。【選択図】図３
2009533828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流体を通すための１つ又はそれ以上の流体流入ポートを有するセルハウジング、前記セルハウジング内に配置された第１の流体消費電極、及び前記セルハウジング内に配置された第２の電極を含む少なくとも１つの流体消費セルと、
流体調整システムと、
を備えた電池であって、
前記流体調整システムが、
互いに隣接した相対する面を各々が有する第１の平坦プレート及び第２の平坦プレートを含み、前記第２のプレートが前記第１のプレートに対して移動して開閉するようにする、前記流体消費電極内への前記流体の通過速度を調節するためのバルブと、
前記バルブを開放するための第１の形状記憶合金構成部品及び前記バルブを閉鎖するための第２の形状記憶合金構成部品を有する、前記バルブを動作させるためのアクチュエータと、
を含むことを特徴とする電池。
【請求項２】
前記第１の形状記憶合金構成部品が、形状記憶合金を含むワイヤを有する、
請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記第１の形状記憶合金構成部品が、形状記憶合金を含む複数のワイヤを有する、
請求項１に記載の電池。
【請求項４】
前記第２の形状記憶合金構成部品が、形状記憶合金を含むワイヤを有する、
請求項１に記載の電池。
【請求項５】
前記第２の形状記憶合金構成部品が、形状記憶合金を含む複数のワイヤを有する、
請求項１に記載の電池。
【請求項６】
前記第１のプレートが、前記流体消費セルに対して固定されている、
請求項１に記載の電池。
【請求項７】
前記第１の形状記憶合金構成部品が、第１の温度で前記バルブを作動させて前記バルブを開放し、前記第２の形状記憶合金構成部品が、第２の温度で前記バルブを作動させて前記バルブを閉鎖し、前記第２の温度は前記第１の温度よりも低温であり、前記第２の形状記憶合金構成部品が前記第２の温度に達したときに前記バルブを閉鎖するようにする、
請求項１に記載の電池。
【請求項８】
前記第２の温度が４５°Ｃよりも高い、
請求項７に記載の電池。
【請求項９】
前記第２の温度が約６０°Ｃである、
請求項８に記載の電池。
【請求項１０】
前記第１の温度が約９０°Ｃである、
請求項８に記載の電池。
【請求項１１】
前記アクチュエータが前記第１のプレートに対して前記第２のプレートを回転させて前記バルブを開閉する、
請求項１に記載の電池。
【請求項１２】
前記流体調整システムが前記セルハウジングの内部に取り付けられる、
請求項１に記載の電池。
【請求項１３】
互いに隣接した相対する面を各々が有する第１の平坦プレート及び第２の平坦プレートを含み、前記第２のプレートが前記第１のプレートに対して移動して開閉するようにする、前記流体の通過速度を調節するためのバルブと、
前記バルブを開放するための第１の形状記憶合金構成部品及び前記バルブを閉鎖するための第２の形状記憶合金構成部品を有する、前記バルブを動作させるためのアクチュエータと、
を備える流体調整システム。
【請求項１４】
前記第１の形状記憶合金構成部品が、形状記憶合金を含むワイヤを有する、
請求項１３に記載の流体調整システム。
【請求項１５】
前記第１の形状記憶合金構成部品が、形状記憶合金を含む複数のワイヤを有する、
請求項１３に記載の流体調整システム。
【請求項１６】
前記第２の形状記憶合金構成部品が、形状記憶合金を含むワイヤを有する、
請求項１３に記載の流体調整システム。
【請求項１７】
前記第２の形状記憶合金構成部品が、形状記憶合金を含む複数のワイヤを有する、
請求項１３に記載の流体調整システム。
【請求項１８】
前記第１のプレートが固定されている、
請求項１３に記載の流体調整システム。
【請求項１９】
前記第１の形状記憶合金構成部品が、第１の温度で前記バルブを作動させて前記バルブを開放し、前記第２の形状記憶合金構成部品が、第２の温度で前記バルブを作動させて前記バルブを閉鎖し、前記第２の温度は前記第１の温度よりも低温であり、前記第２の形状記憶合金構成部品が前記第２の温度に達したときに前記バルブを閉鎖するようにする、
請求項１３に記載の流体調整システム。
【請求項２０】
前記第２の温度が４５°Ｃよりも高い、
請求項１９に記載の流体調整システム。
【請求項２１】
前記第２の温度が約６０°Ｃである、
請求項２０に記載の流体調整システム。
【請求項２２】
前記第１の温度が約９０°Ｃである、
請求項２０に記載の流体調整システム。
【請求項２３】
前記アクチュエータが、前記第１のプレートに対して前記第２のプレートを回転させて前記バルブを開閉する、
請求項２０に記載の流体調整システム。
【請求項２４】
前記第１及び第２のプレートが、前記バルブが開放したときに整列する複数のアパーチャを含む、
請求項１３に記載の流体調整システム。
【請求項２５】
シャーシを更に備える、
請求項１３に記載の流体調整システム。
【請求項２６】
前記アクチュエータが、固定枢動点に取り付けられ且つ前記第２のプレートに取り付けられて該第２のプレートを前記第１のプレートに対して移動させるようにするレバーアームを含み、前記第１及び第２の形状記憶合金構成部品が前記レバーアームに取り付けられて前記レバーアームを移動させる、
請求項１３に記載の流体調整システム。
【請求項２７】
前記第１及び第２の形状記憶合金構成部品が、互いに平行に延びる、
請求項１３に記載の流体調整システム。
【請求項２８】
内部に流体を通すための１つ又はそれ以上の流体流入ポートを有するセルハウジング、前記セルハウジング内に配置された第１の流体消費電極、及び前記セルハウジング内に配置された第２の電極を含む少なくとも１つの流体消費セルと、
前記セルハウジング内部に位置付けられた流体調整システムと、
を備えた電池であって、
前記流体調整システムが、
前記流体消費電極内への前記流体の通過速度を調節するためのバルブと、
前記バルブを開放するための第１の形状記憶合金構成部品及び前記バルブを閉鎖するための第２の形状記憶合金構成部品を有し、前記第１及び第２の形状記憶合金構成部品が互いに平行に延びている、前記バルブを動作させるためのアクチュエータと、
を含むことを特徴とする電池。
【請求項２９】
前記バルブが、互いに隣接した相対する面を各々が有する第１のプレート及び第２のプレートを含み、前記第２のプレートが前記第１のプレートに対して移動して前記バルブを開閉するようにする、
請求項２８に記載の電池。
【請求項３０】
前記第１及び第２の形状記憶合金構成部品は、前記第２のプレートが移動する方向に平行に延びる、
請求項２９に記載の電池。
【請求項３１】
前記第１及び第２の形状記憶合金構成部品は、前記第２のプレートが移動する方向に垂直に延びる、
請求項２９に記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願の説明〕
本出願は、２００６年４月１１日に出願された米国仮特許出願第６０／７９０，８７６号、２００６年６月２８日に出願された米国仮特許出願第６０／８１７，１９９号、及び２００６年１１月２０日に出願された米国仮特許出願第６０／８６０，１７５号の利益を主張し、上記出願の各々の開示全体は引用により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、流体消費電極を備えた電気化学電池及びセルに出入りするガスなどの流体の流入速度を制御するための流体調整システムに関し、更に、このような流体調整システムが使用される電池及びセル、具体的には、空気減極型、空気補助型、並びに燃料セル及び電池に関する。
【背景技術】
【０００３】
空気減極型、空気補助型、並びに燃料電池の電池セルのような、電気エネルギを発生させるための活物質としてセルの外部から酸素及び他のガスのような流体を使用する電気化学電池セルを用いて、様々な携帯用電子機器に電力を供給することができる。例えば、空気は、空気減極型又は空気補助型セルに入り、そこで正電極活物質として用いるか、又はこれを再充電することができる。酸素還元電極は、酸素とセル電解質との反応を促進し、最終的には負電極活物質の酸素による酸化を促進する。酸素と電解質との反応を促進する酸素還元電極内の材料は、触媒と呼ばれることが多い。しかしながら、酸素還元電極に使用される一部の材料は、特に比較的高率の放電期間中に少なくとも部分的に還元可能であるので、真の触媒ではない。
【０００４】
空気減極型セルの種類の１つは、亜鉛／エアセルである。この種類のセルは、負電極活物質として亜鉛を使用し、水性アルカリ（例えば、ＫＯＨ）電解質を有する。亜鉛／エアセルの空気内で使用することができる酸化マンガンは、特に、酸素の空気電極内への拡散速度が十分でないときは、負電極活物質の酸化に呼応して電気化学的に還元することができる。次に、これらの酸化マンガンは、より低率の放電又は休止期間中に酸素によって再酸化することができる。
【０００５】
空気補助型セルは、消費可能な正電極及び負電極活物質並びに酸素還元電極を含むハイブリッドセルである。正電極は、相当な期間にわたって高い放電率を維持することができるが、酸素は、酸素還元電極を通して低放電率又は無放電期間中は正電極を部分的に再充電することができ、よって、酸素は総セル放電容量の実質的な部分に使用することができる。これは、セル内に入れる正電極活物質の量を低減でき、負電極活物質の量を増大させて総セル容量を増大させることができることを意味する。空気補助型セルの実施例が、同一出願人による米国特許第６，３８３，６７４号及び第５，０７９，１０６号に開示されている。
【０００６】
空気減極型、空気補助型及び燃料セルの利点は、電極の少なくとも１つの活物質の少なくとも一部分が、セルの外部からもたらされるか、又はセルの外部からの流体（例えば、ガス）によって再生されることに起因して、これらのエネルギ密度が高いことである。
【０００７】
これらのセルの欠点は、酸素が酸素還元電極に流入することができる速度によって、これらのセルが達成可能な最大放電率が制限される可能性がある点である。過去には、酸素還元電極に入る酸素流入速度を増大させ、及び／又は無駄な反応を引き起こす可能性のある二酸化炭素などの望ましくないガスの流入速度、並びに増大した容積の放電反応生成物を収容するか又はセルを完全に乾燥させることをそれぞれ意図したセル内の空隙を充填することができる水の流入速度又は損失率（セルの内外の相対的な水蒸気分圧に依存する）を制御する努力が注がれてきた。これらの手法の実施例には、米国特許第６，５５８，８２８号、米国特許第６，４９２，０４６号、米国特許第５，７９５，６６７号、米国特許第５，７３３，６７６号、米国特許出願公開第２００２／０１５０８１４号、及び国際特許公開ＷＯ０２／３５６４１号に見出すことができる。しかしながら、これらのガスの１つの拡散率を変えると、一般に、他のものにも影響する。酸素の高い拡散率とＣＯ2及び水の低い拡散率に対する必要性のバランスをとる努力がなされてきた場合でさえも、限定的な成功しか得られなかった。
【０００８】
より高い放電率では、酸素還元電極内に十分な酸素を取り込むことがより重要であるが、低い放電率の期間及びセルが使用されていない期間中は、ＣＯ2及び水の拡散を最小にすることがより重要になる。高い放電率の期間の間だけセル内への空気流を増大させるために、ファンを用いてセル内に空気を強制的に送ってきた（例えば、米国特許第６，５００，５７５号）が、ファン及びこの制御装置により製造コスト及び複雑さが増す可能性があり、ファンは、マイクロファンであっても、個々のセル、複数のセル電池パック、及び装置内の貴重な容積を占有する可能性がある。
【０００９】
提案されている別の手法は、バルブを使用してセルに流入する空気の量を制御する（例えば、米国特許第６，６４１，９４７号及び米国特許公開第２００３／０１８６０９９号）ことであるが、バルブを作動させるために、ファン及び／又は比較的複雑な電子機器などの外部手段が必要である可能性がある。
【００１０】
更に別の手法は、例えば、電池が放電しているときの酸素の消費に起因する空気圧の差の結果として開閉することができるフラップを有する水不透過性膜を酸素還元電極と外部環境との間に用いることである（例えば、米国特許公開第２００３／００４９５０８号）。しかしながら、圧力差は小さい場合があり、電池外部の大気条件により影響を受ける可能性がある。
【００１１】
同一出願人による米国特許公開第２００５／０１３６３２１号は、バルブを開閉するために両端に印加された電位の変化に応答するアクチュエータによって動作するバルブを開示している。
【００１２】
【特許文献１】米国特許第６，３８３，６７４号公報
【特許文献２】米国特許第５，０７９，１０６号公報
【特許文献３】米国特許第６，５５８，８２８号公報
【特許文献４】米国特許第６，４９２，０４６号公報
【特許文献５】米国特許第５，７９５，６６７号公報
【特許文献６】米国特許第５，７３３，６７６号公報
【特許文献７】米国特許出願公開第２００２／０１５０８１４号公報
【特許文献８】国際特許公開ＷＯ０２／３５６４１号公報
【特許文献９】米国特許第６，５００，５７５号公報
【特許文献１０】米国特許第６，６４１，９４７号公報
【特許文献１１】米国特許公開第２００３／０１８６０９９号公報
【特許文献１２】米国特許公開第２００３／００４９５０８号公報
【特許文献１３】米国特許公開第２００５／０１３６３２１号公報
【発明の開示】
【００１３】
本発明の１つの態様によれば、少なくとも１つの流体消費セルと流体調整システムとを備えた電池が提供される。少なくとも１つの流体消費セルは、内部に流体を通すための１つ又はそれ以上の流体流入ポートを有するセルハウジング、該セルハウジング内に配置された第１の流体消費電極、及びセルハウジング内に配置された第２の電極を含む。流体調整システムは、流体消費電極内への流体の通過速度を調節するためのバルブと、バルブを動作させるためのアクチュエータとを含む。バルブは、互いに隣接した相対する面を各々が有する第１の平坦プレート及び第２の平坦プレートを含み、第２のプレートが第１のプレートに対して移動してバルブを開閉するようにする。アクチュエータは、バルブを開放するための第１の形状記憶合金構成部品と、バルブを閉鎖するための第２の形状記憶合金構成部品とを含む。
【００１４】
本発明の別の態様によれば、流体の通過速度を調節するためのバルブと、バルブを動作させるためのアクチュエータとを備える流体調整システムが提供される。バルブは、互いに隣接した相対する面を各々が有する第１の平坦プレート及び第２の平坦プレートを含み、第２のプレートが第１のプレートに対して移動してバルブを開閉するようにする。アクチュエータは、バルブを開放するための第１の形状記憶合金構成部品と、バルブを閉鎖するための第２の形状記憶合金構成部品とを含む。
【００１５】
本発明の１つの態様によれば、少なくとも１つの流体消費セルと、流体調整システムとを備える電池が提供される。少なくとも１つの流体消費セルは、内部に流体を通すための１つ又はそれ以上の流体流入ポートを有するセルハウジング、該セルハウジング内に配置された第１の流体消費電極、及びセルハウジング内に配置された第２の電極を含む。流体調整システムは、流体消費電極内への流体の通過速度を調節するためのバルブと、バルブを動作させるためのアクチュエータとを含む。アクチュエータは、バルブを開放するための第１の形状記憶合金構成部品と、バルブを閉鎖するための第２の形状記憶合金構成部品とを含む。第１及び第２の形状記憶合金構成部品は、平行に延びている。
【００１６】
本発明のこれら及び他の特徴、利点並びに目的は、以下の明細書、請求項の範囲及び添付図面を参照することにより当業者であれば更に理解し評価されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態は、電極の１つに対する活物質としてセルの外側からの流体（酸素又は別のガスなど）を利用する電気化学セルを有する電池を含む。このセルは、酸素還元電極のような流体消費電極を有する。セルは、空気減極型セル、空気補助型セル又は燃料セルとすることができる。電池はまた、流体消費電極（例えば、空気減極型セル及び空気補助型セルの空気電極）への流体の通過速度を調節して、セルが高率又は高電力で放電するのにセルの外側から十分な流体量を提供し、同時に流体消費電極内への流体の流入と、低率放電又は無放電期間中のセルとの間の水分の増大又は減少とを最小にするための流体調節システムを有する。
【００１８】
好ましくは、流体調整システムは、セル電位の変化に対する迅速な応答、長いサイクル寿命、放電時にセル電圧範囲に良好に適合する低作動電圧及び高効率を有することになる。これに加えて、この調整システムは、好ましくは、閉鎖位置において管理される流体に対する低透過性を有し、セル内の活性流体に対する必要性に応じて開閉し、極めて少量の全セル放電容量しか必要とせず、容積が小さく、製造及びセル内又はセル上への組み込みが容易で安価である。
【００１９】
別段の指示がなければ、本明細書で使用される用語「流体」とは、セルによる電気エネルギの生成の際に流体消費セルの流体消費電極によって消費することができる流体を意味する。本発明は、酸素還元電極を備えた空気減極型セルに関して以下で例証するが、本発明は、より一般的には、燃料電池のような他の種類の流体消費電極を有する流体消費セルで用いることができる。燃料セルは、セル電極の一方又は両方の活物質としてセルハウジングの外側からの様々なガスを使用することができる。
【００２０】
図１〜図３について以下で更に説明するように、本発明に従って構成された電池１０は、流体消費セル２０及び流体調整システム５０を含む。流体調整システム５０は、流体消費セル２０の流体消費電極への流体の流れを調整する。空気減極型セルでは、流体調整システムは、流体消費セル２０のセルハウジング３０の内側又は外側で、且つ酸素還元電極の空気側に（すなわち、セルハウジングの外側からの空気に接触しやすい酸素還元電極の表面又は該表面の一部に）配置されている。
【００２１】
本発明に従って構成された電池１０の第１の実施形態を図１〜図３に示している。図示のように、流体消費セル２０（この場合には空気減極型セル）は、セルハウジング３０を含み、該セルハウジングは、缶３４及びカバー３６をそれぞれ含むことができ、或いは、缶又はカバーとみなされるはずのものとは異なる形状又はサイズを有することができる、第１のハウジング構成部品及び第２のハウジング構成部品を含む。例示の目的で、第１のハウジング構成部品を以下では缶３４と呼び、第２のハウジング構成部品を以下ではカバー３６と呼ぶ。缶３４及びカバー３６は、両方とも導電性材料から作られるが、ガスケット３８（図１３）により互いに電気的に絶縁されている。缶３４は、一般に、流体消費セル２０の正の外部接触端子として機能を果たし、カバー３６は、負の外部接触端子として機能を果たす。以下に更に説明するように、セル２０は更に、流体消費電極又は空気電極とすることができる第１の電極４０と、負電極（すなわち、アノード）とすることができる第２の電極４２と、該第１及び第２の電極間に配置されたセパレータ４４とを含む（図１３参照）。第１の電極４０は、好ましくは、缶３４に電気的に結合され、第２の電極４２は、好ましくは、カバー３６に電気的に結合される。
【００２２】
缶３４は、流体がセルハウジング３０の内部に移動して流体消費電極４０に到達することができるように複数の流体流入ポート３２が設けられた底面３５を含む（図１３参照）。
【００２３】
図１〜図３に示す実施形態において、流体調整システム５０は、缶３４の底面３５の外側に固定される。流体調整システム５０をセル２０の外側に取り付けることができる特定の方法を以下で更に説明する。これに加えて、流体調整システム５０を流体消費セル２０の内側に組み込む別の実施形態を以下で説明する。
【００２４】
この特定の実施形態による流体調整システム５０は、複数のアパーチャ６４（流体流入ポート３２に対応することができる）を有する第１のプレート６２（缶３４の底面３５に対応することができる）と、第１のプレート６２内に形成されたアパーチャ６４にサイズ、形状、数及び位置で対応する複数のアパーチャ６８を含む移動可能な第２のプレート６６とを含むバルブ６０を含むことができる。アパーチャ６４及び６８のサイズ、形状、数及び位置は、好ましくは、流体消費電極に適用される流体の所望の容積及び分布を提供するように最適化される。アパーチャ６４のサイズ、形状、数及び相対位置は、アパーチャ６８のサイズ、形状、数及び相対位置と同じである必要はない。例えば、アパーチャ６４がアパーチャ６８とわずかにサイズが異なる場合、プレート６２及び６６を通る最大合計開口面積を達成するために、アパーチャ６４及び６８の正確な位置合わせは重要ではない。
【００２５】
流体調整システム５０は更に、第２のプレート６６がその中に配置される開口７４を備えた環状本体部分７２を有するシャーシ７０を含むことができる。開口７４は、好ましくは、プレート６６の細長い側端に接触すると同時に、プレート６６が軸に沿ってその最長寸法と平行の軸線に沿って直線的に摺動できるようにプレート６６の短い側部で過剰な空間を設けた形状及びサイズにされる。従って、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、第２のプレート６６のアパーチャ６８が、第１のプレート６２のアパーチャ６４と整列するように、及び整列しないように移動して、バルブ６０を開放及び閉鎖することができる。シャーシは、好ましくは以下で説明するように、第１のプレート６２に隣接して第２のプレート６６を誘導するよう構成される。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、オイル又はＴＥＦＬＯＮ（登録商標）で作られた潤滑層６９をプレート６２及び６６間に配置し、第２のプレート６６がプレート６２の表面に沿ってより容易に摺動できるようにすることができる。従って、潤滑層６９により、アクチュエータによる力をほとんど必要とせずに、バルブを開閉することが可能になる。これに加えて、良好なシール性を得るためにはプレート６２及び６６の表面を十分に滑らかにすることが困難である可能性があるので、プレートの表面を更に滑らかにするための複雑で高価なプレート機構を必要とせずに、潤滑層６９を利用してバルブのシール特性を高めることができる。第２のプレート６６は、一般に冷蔵庫に設けられるガスケットに使用されているような、磁気材料で作ることができる。磁気プレート６６を利用することによって、シャーシ７０は、プレート６６をプレート６２に堅固に保持するための何からの機構を含めるように構成される必要はない。磁気プレート６６は、好ましくは、隣接するプレート６２の形状に共形にすることができる可撓性マグネットである。磁気プレート６６は、強磁性体（例えば、バリウム／ストロンチウムフェライト）及びエラストマ材料の配合物のような、好適な磁気材料で作ることができる。磁気プレート６６は、十分な磁力を維持するためにセル２０からのエネルギを消費しない永久磁石とすることができる。図３及び図１２に示す実施形態において、移動可能な第２のプレート６６は、リッド１００（以下に更に説明するような）及び缶３４の底面３５により上部及び底部に拘束することができる。別の実施形態において、電池１０’は、図２９及び図３０で示した流体調整システム５０’を有する。シャーシ７０’は、図３及び図１２におけるシャーシ７０よりも高さが大きい。これにより、リッド１００と可動プレート６６との間の流体の移動が可能になり、従って、プレート６６及び６２が開放位置で整列したときに、プレート６６の表面にわたる流体の分布がより均一になり、アパーチャ６８及び６４を通る流体の流れをより均一にすることができる。
【００２６】
シャーシ７０’は、内側に延びる棚部７１を含み、プレート６６がその中を摺動することができるレース又は溝部７３を形成することができる。プレート６６及び６２が閉鎖位置で整列したときに良好なシールを形成するが、プレート６６の所望の摺動運動を妨げる程緊密ではない程度にプレート６６を表面３５に十分堅固に接して保持するような所望の寸法のレース７３を生成するよう、棚部７１の垂直位置を選択することができる。棚部７１は、シャーシ７０’の一体部分とすることができ、又は、別個の構成部品であってもよい。例えば、棚部７１は、シャーシ本体７２’内にモールドされた平ワッシャ又はストリップインサート体の形態で存在することができ、又は、シャーシ本体７２’に付加された別個の構成部品であってもよい。棚部７１は、シャーシ本体７２’と同じ材料か、又は異なる材料で作ることができる。シャーシ本体７２’及び棚部７１の材料は、レース７３内のプレート６６の所望の強度と滑らかな摺動の両方を提供するように選択することができる。シャーシ本体７２’又は棚部７１のいずれかが導電性材料で作られる場合、アクチュエータ８０及び制御回路９０の電気構成部品からの絶縁を必要とする可能性がある。連続した棚部に対する代替として、一連の突起を用いてもよい。
【００２７】
棚部７１及び／又はシャーシ本体７２’はまた、プレート６６上の開口７４’にわたって延びるリブのような１つ又はそれ以上の付加的な構造を組み込み、プレート６６の中央部分を平坦に保持するように修正することができる。或いは、リッド１００からの下方突起を用いて、プレート６６の中央部分を平坦に保持することができる。
【００２８】
図３１に示すように、シャーシ７０’は、リッド１００が保持される第２のレース７７を含むことができる。この第２のレースは、１つ又はそれ以上の付加的な棚部７９ａ及び７９ｂにより形成することができる。この構成により、製造工程の別のステップにおいて、リッドと流体調整システムの構成部品との予組立を流体消費セルに付加することを可能にすることができる。固定プレート６２が缶３４の表面３５ではない別の実施形態においては、シャーシ７０’は、棚部７１の下に別の棚部（図示せず）を含み、固定プレート６２並びに可動プレート６６を保持する大きなレースを形成することができる。
【００２９】
シャーシ７０’の棚部７１は、開口７４’の全周付近に延びる連続した棚部とすることができ、又は、図２９に示すように、周囲の一部にだけ沿って延びた不連続な棚部とすることができる。不連続な棚部が好適に配置され且つ可動プレート６６が十分に可撓性である場合、セル内の圧力が過剰になると、可動プレート６６の端部は、不連続な棚部７１の端部間で外方に撓んで、プレート６６とプレート６２及びシャーシフレーム７２’の両方との間の通路を形成することができ、バルブが部分的に開放又は閉鎖されると、これを通ってガスが外部環境に逃げることが可能になる。このような実施形態においては、プレート６６は、好ましくはバネ様の性質を有し、内部セル圧が十分に低下したときにプレート６６が缶３４の表面３５形状に再度共形になるようにする。
【００３０】
リッドが固定バルブプレートとして機能し、且つ可動プレートが該リッドに隣接して配置された別の実施形態においては、シャーシは、可動プレートと缶底部の表面との間の空間を維持しながら可動プレートをリッドに対して保持し、缶内のアパーチャへの均一な空気分布を可能にする棚部を含むことができる。上述のように、この実施形態はまた、リッドが保持されるシャーシ内に第２のレースを含むことができる。
【００３１】
以下に説明するように、この流体調整システムは、流体減極型セルの電圧に応答して作動することができ、又は、ユーザが作動させることができ、或いは、複数の方法の組み合わせを用いることもできる。例えば、装置によって出力が供給される該装置のユーザが、装置のスイッチをオン位置に入れると、最初に機械的作用によってバルブを開放することができ、ユーザが装置のスイッチをオフ位置に入れると、最初に機械的作用によってバルブを閉鎖することができる。装置のスイッチがオン位置に留まっている間、制御回路は、バルブの動作を制御することができる。別の実施例においては、装置がオンになると、セルからの出力が流体調整システムに印加され、最初にバルブを開放することができ、該装置がオフになると、バルブを作動させて閉鎖することができる。
【００３２】
アクチュエータは、好ましくは、バルブ６０を作動させるための流体調整システム５０の一部分として設けられる。このアクチュエータは、流体消費セル２０の電圧を感知し、検出されたセル電圧に応じた制御信号を発生する制御回路９０を含むことができる。回路９０は、好ましくは、シャーシ７０の表面上に実装される特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）とすることができる。シャーシ７０の本体７２は、好ましくは非導電性材料で作られ、以下に更に説明するように、トレース９６及び９８をシャーシの表面上にプリントすることができるようにする。従って、シャーシ７０は、プリント回路基板とすることができる。このシャーシはモールド又は成形することができ、組立の高度化を最小限にするために電気的接続部のほとんど又は全てを圧力接触にすることができる。しかしながら、シャーシは、ある程度の機械加工及びある程度の電気的接続部を必要とし、ある程度のはんだ付け又は溶接を必要とする可能性がある。シャーシ材料の選択は、バルブを収容するフレーム、電子機器用のプリント回路基板、及びセルに付加される能力／互換性に関しての多機能用途との互換性に基づくことができる。制御回路９０を実装するシャーシの層構造内及び／又は層構造上に戦略的な窪みを設けることができる。これにより、あらゆる実装部品をシャーシの表面と同一平面に維持し、セルとの組立を容易にすることが可能になる。また、金属リッド１００又は缶３４に押圧された場合に短絡を防ぐため、トレース９６及び９８のようなプリント回路トレースを非導電性材料でコーティングするのが望ましいとすることができる。或いは、モールド成形又は機械加工などによって、１つ又はそれ以上の凹部をシャーシ内に設け、制御回路及びアクチュエータの１つ又はそれ以上の構成部品の全て又はその一部を収容することができる。これらの凹部は、以下に説明するように、シャーシ上の異なる位置での構成部品の位置決めと、シャーシフレームを越えて延びる構成部品の係止とを可能にするのに有用とすることができる。
【００３３】
電子機器用のプラットホームとして、シャーシ７０の基材が既存のＰＣＢ材料であることが望ましい。最も一般的な基材は、エポキシ樹脂及びガラス繊維強化材を含む。シャーシ７０は、電子回路部品を統合及び保護するため、及び缶３４の底面３５と平行な同一面の表面を維持するような層構造であることが望ましいとすることができる。上述のように、シャーシの内径には、摺動バルブプレート６６を収容する耐久性のため金属レースを利用することができる。このレースは、プレート６６を適切な位置に「ロック」し（プレートが落ちないように）、使用中にバルブが分離するのを防ぐのに十分な軸方向の力をもたらすが、プレート６６が摺動するのを阻止する程には十分でない力をもたらすことができる。従って、シャーシは、材料選択に応じて形成、モールド、又は機械加工し、バルブレース形状を得ること、金属であるか否かに関わらずチップを同一平面に実装すること、及びバイア（貫通穴）を生成することができる。導電性回路は、セルの外部に実装される場合にはシャーシの一方側で且つ縁部上に、或いは、セルの内部に実装される場合にはシャーシ７０の両側でバイア内に存在することができる。
【００３４】
回路９０の導電路をシャーシ７０の両側でバイア内に設けることができる。これは、めっき工程又は特にバイアを充填するため導電性ペーストをスクリーン印刷することによって得ることができる。形成中の基板及びエッチング除去される不要な部分に導体箔を施工することができる。使用される最も一般的な材料は銅である。利用される基材に応じて基板への接着を確実にするには、複数の層及び複数の材料を必要とする可能性がある。
【００３５】
制御回路９０として機能するＡＳＩＣを取り付ける１つの方法は、容積の制約に起因して、パッケージ化されたチップとは対照的に直接的な方法を用いることである。直接的なチップ取り付けの一般的な方法には、ワイヤボンディング及びフリップチップが含まれる。ワイヤボンディングは、４つから６つのチップパッド及び回路基板に接合される直径約０．０２ｍｍ（０．０００８インチ）のワイヤを使用する。チップ及びワイヤの接合は、保護のために非導電性エポキシ内に封入することができる。フリップチップ取り付けでは、パッドは、Ｐｂ／Ｓｎはんだで前加工され、次に基板にはんだ付けすることができる。取り付けられると、チップは保護するために非導電性エポキシで封入することができる。
【００３６】
図３及び図４に示す実施形態において、アクチュエータは更に、複数の形状記憶合金（ＳＭＡ）構成部品を含み、具体的には第１のＳＭＡワイヤ８２ａ及び第２のＳＭＡワイヤ８２ｂを含む。ＳＭＡワイヤは、シャーシ７０のいずれかの端部で固定され、制御回路９０からシャーシ７０の反対側まで延びるトレース９６及び９８に電気的に結合される。ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂに電流を流す制御信号を供給することによって、制御回路９０は、ＳＭＡワイヤを加熱し、ＳＭＡワイヤを特定の長さまで膨張又は収縮させることができる。これにより、次に、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂが第２のプレート６６を１方向又は反対方向に引き、従って、プレート６６を開放又は閉鎖位置の内外に摺動させ、流体（すなわち、空気）が選択的にセルハウジング３０内部に移動できるようにする。
【００３７】
図４に示すように、セル２０の正端子及び負端子への接続のために２つの接触端子９２及び９４がシャーシ７０上に設けられる。接触端子９２及び９４は、シャーシ７０のいずれかの表面上に設けることができ、以下に説明するように、接触端子の１つ（特に端子９４）をシャーシ７０の外側に面した縁部表面上に設けて、後でセル２０のカバー３６に接続するために電池組立体の外側に露出することができるようにするのが好ましい。他方、接触端子９２は、リッド１００の導電部分と電気的接触するように押圧される内側表面上、又は缶３４の底面３５と電気的に接触する反対側の表面上に設けることができる。セル２０の缶３４及びカバー３６に接触端子９２及び９４を電気的に接続する手法を以下に更に説明する。
【００３８】
図３に示すように、流体調整システム５０は更に、該流体調整システムを保護しシールドするためにシャーシ７０を覆って延び、更に任意選択的にシャーシ７０の周りに延びるリッドすなわちカバー１００を含むことができる。リッド１００は、好ましくは、流体が外部からバルブ６０に通ってセル２０内への選択的な通過を可能にするための１つ又はそれ以上の穴１０２を含む。
【００３９】
好ましくは、バルブ６０は、電流が加えられるときにはセル２０が使用中であることを示す開放状態にあり、電流が加えられていないときには閉鎖され、セル２０が使用中でないことを示す。図３、図４、図６、図７、図８、図１２、図３２、図３３Ａ〜図３３Ｄ、図３４、図３６〜図４４、図５３及び図５４に関して説明される実施形態において、ＳＭＡワイヤ８２ａ〜８２ｅは、第２のバルブプレート６６を引くが、押すことはない。従って、図３及び図４において、第１のＳＭＡワイヤ８２ａは、バルブを引いて開放し、第２のＳＭＡワイヤ８２ｂは、バルブを引いて閉鎖する。図６に示す実施形態においては、２つのワイヤ８２ａ及び８２ｂは、バルブプレート６６を１方向に引くのに利用され、２つの追加のワイヤ８２ｃ及び８２ｄは、該プレートを反対方向に引くのに利用される。図７では、２つのワイヤ８２ａ及び８２ｂは、プレート６６を１方向に引くのに使用され、単一のワイヤ８２ｃは、該プレート６６を反対方向に引くのに使用される。図８では、３つのワイヤ８２ａ、８２ｂ及び８２ｃは、このプレートを１方向に引くのに使用され、２つのワイヤ８２ｄ及び８２ｅは、該プレートを反対方向に引くのに使用される。ＳＭＡワイヤ８２は、平行に配置され、更にバルブプレート６６の中心点の周りに対称的に設けられ、プレート６６がシャーシ７０内で拘束されるのを防ぐために均一な力が供給されるようにすることができる。一般に、ＳＭＡワイヤに加えられる電流がセルから供給される場合、アクチュエータの運動を開始させるためだけに電流が加えられ、セル容量の不必要な使用を防ぐためにアクチュエータが静止状態にある間は加えられないのが有利とすることができる。図示のように、ＳＭＡワイヤは、実質的に互いに平行に延びるように取り付けることができる。ＳＭＡワイヤはまた、プレート６６が移動する方向（例えば、図３を参照）に平行に、又はプレート６６が移動する方向（例えば、図９、図９Ａ及び図９Ｂを参照）に垂直に延びるように取り付けることができる。
【００４０】
ＳＭＡワイヤは、従来のどのような形状記憶合金で作ってもよい。形状記憶合金は、ある温度では変形することができるが、加熱又は冷却されると以前の形状に戻る合金である。この性質は、マルテンサイト相とオーステナイト相との間の固相変態に起因する。好ましい形状記憶合金は、２方向形状記憶を有し、すなわち、変態が加熱時及び冷却時の両方において可逆的である。形状記憶合金の実施例には、ニッケル−チタン合金、ニッケル−チタン−銅合金、銅−亜鉛−アルミニウム合金、及び銅−アルミニウム−ニッケル合金が含まれ、ニッケル−チタン及びニッケル−チタン−銅が好ましい。ニッケル−チタン−銅（例えば、約５〜１０重量パーセントの銅を有する）の使用は、耐疲労性の理由から何度も動作する可能性があるアクチュエータには有利とすることができる。ニッケル−チタン及び他の形状記憶合金の製造者には、Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｍｅｔａｌｓ，Ｓｈａｐｅｄ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｌｌｏｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ（米国ニューヨーク州Ｎｅｗ  Ｈａｒｔｆｏｒｄ）、Ｍｅｍｒｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（米国コネチカット州Ｂｅｔｈｅｌ）及びＤｙｎａｌｌｏｙ，Ｉｎｃ（米国カリフォルニア州Ｍｅｓａ）が含まれる。
【００４１】
図９は、プレート６６を移動させるためにＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂに取り付ける別の手法を示している。この変形形態によれば、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは、プレート６６の最大寸法に沿って延びるように設けられておらず、代わりに、プレート６６の運動方向に実質的に垂直である。第１のワイヤ８２ａは、加熱して収縮させることができ、第２のワイヤ８２ｂは、加熱せずに屈曲可能になる。従って、プレート６６は、第１の方向（実線で示すように図９で右側）に移動することができる。このプレートを反対方向（すなわち、左側）に移動させるためには、ワイヤ８２ａから電流を取り除き、従ってワイヤ８２ａが冷却して屈曲できるようにし、ワイヤ８２ｂに電流を加えて、ワイヤ８２ｂを加熱し収縮させるようにすることができる。これによって、プレート及びワイヤが図９の点線で示した位置まで移動するようになる。
【００４２】
シャーシ７０は、制御回路９０及びシャーシ本体７２の上面に形成された回路トレースを有するものとして示されている。加えて、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは、回路トレースと電気的に接触した状態でシャーシ７０の上面に取り付けられる。シャーシ７０は更に、図９では、該シャーシ７０上に設けられた部品を封入して保護するために制御回路９０及び回路トレースを覆って形成された外側被覆体３００を有するものとして示している。従って、外側被覆体３００は、シャーシ７０の一部としての役割を果たす。外側被覆体３００は、非導電性エポキシ又は他の外側被覆材料を含むことができる。加えて、外側被覆体３００は更に、可動プレート６６上で開口７４を横断して延びる一体形成リブ３０２を含むものとして示されている。リブ３０２は、ほぼＶ字形に形成されて示され、下にある固定プレート６２上で可動プレート６６の中央部分を平坦に保持する役割を果たす。１つの実施形態においては、固定プレート６２は、シャーシ７０の底面側又はその外側被覆体３００に接続され、電池セルは、シャーシ７０の外側被覆体３００の上面側に接続されている。
【００４３】
図９に示す実施形態においては、第１及び第２のＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは、可動プレート６６に接続された別個のアクチュエータピン３０４ａ及び３０４ｂにそれぞれ係合する。図９Ａに示す実施形態においては、単一のアクチュエータピン３０４は、流体調整システム５０で利用することができる。単一のアクチュエータピン３０４を用いると、第１のＳＭＡワイヤ８２ａは、ピン３０４の一方側に係合し、第２のＳＭＡワイヤ８２ｂは、ピン３０４の反対側に係合し、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは、ピン３０４を反対方向に作動させ、プレート６６を左右に移動させてバルブを開閉するようにする。この実施形態においては、アクチュエータピン３０４は、対応するＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂに異なる高さで係合し、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂが互いに接触又は干渉しないようにするために、異なる高度に戻り止め又はスロットのようなワイヤ受け部を含むことができる。
【００４４】
図９Ｂを参照すると、別の実施形態による、流体調整システム５０で使用される別のアクチュエータピン３０４が示されている。ピン３０４は第１及び第２の部分３０６ａ及び３０６ｂを含めて示されており、ＳＭＡワイヤ８２ａが部分３０６ａを係合し、ＳＭＡワイヤ８２ｂが部分３０６ｂに係合するようにほぼ矩形のピン３０４の残りの部分よりも高くなっている。部分３０６ａ及び３０６ｂは、図示のように直立部材を含むことができる。或いは、部分３０６ａ及び３０６ｂは、ピン又は他の構造体３０４内に形成されたスロットを含むことができる。従って、単一又は複数のアクチュエータ係合構造を利用して、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂがバルブを開閉するいずれかの方向に可動プレート６６を作動させることが可能になるようにすることができる。
【００４５】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、缶３４の外側表面に隣接して使用されるバルブ６０の２つの図を示している。図１０Ａは、アパーチャ６４及び６８が整列しないようにケースバルブ６０が閉鎖される休止中のセルを示している。図１０Ｂは、セルが使用中であるときに生じるはずの開放位置に移動されたときのバルブの第２のプレート６６位置を示している。これによって、アパーチャ６４及び６８が整列し、従って、流体がセル内部に流入するようになる。図示のように、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは、該ＳＭＡワイヤを圧着、クランプ、はんだ付け、又は溶接することができる１対のバネコンタクト７６によってシャーシ７０に取り付けることができる。
【００４６】
図１１は、本発明の様々な実施形態において利用することができるバルブ６０の別の実施形態を示している。バルブ６０は、複数のアパーチャ６４を含む第１のプレート６２を含む。プレート６２は、シャーシ７０に対して静止して保持された別個のプレートとすることができ、又は、セルハウジング３０の缶又はカバーの一部分とすることができる。プレート６２は、磁性物質又は非磁性物質とすることができる金属で作ることができる。バルブ６０は更に、数、サイズ、形状及び位置がアパーチャ６４及び第１のプレート６２に対応する複数のアパーチャ６８を含む第２のプレート６６を含む。プレート６６は、磁性物質又は非磁性物質とすることができる金属とすることができる。上述の実施形態と同様に、好ましくは非導電性材料で作られたシャーシ７０は、プレート６６を受けるための中央開口７４を有する環状体７２を含む。開口７４は、プレート６６がプレート６２に対して直線的に摺動できるように１方向においてプレート６６よりもわずかに大きくなるように構成され、アパーチャ６４及び６８が整列するよう及び整列しないように移動して、バルブ６０を開放及び閉鎖することができるようにする。図１１に示す実施は、レバーアーム８４がアクチュエータ８０の一部分として利用される限りにおいて、上記の実施例とは異なる。レバーアーム８４は、該レバーアームがシャーシ７０に旋回可能に固定できるようにシャーシ７０内に形成されたアパーチャ又はスロット又は凹部７８で受けられるピボットピン８６を含む。例えば、これは、ピボットピン８６の周りに適合し、且つピボットピン８６とレバーアーム８４の本体との間のネック部位内に部分的に延びてピボットピン８６が凹部７８内で捕捉されるが依然としてレバーアーム８４が凹部７８内で旋回できるように、凹部７８を拡大し再形成することによって実施することができる。凹部７８の底部にある棚部の穴で受けられるピボットピン８６からの下向きの突起など、ピボットピン８６をシャーシに固定する別の手段を利用してもよい。アクチュエータピン８８は、好ましくは、レバーアーム８４の本体から下方に延びて、当該ピンを第２のプレート６６内に形成された穴６７で受けることができるようにする。これにより、レバーアーム８４がプレート６６に係合し、従って第２のプレート６６を第１のプレート６２に対して摺動することが可能になる。この特定の構成において、１対のＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは、取り付け点８９を介してレバーアーム８４の上面に取り付けられる。ワイヤ８２ａ及び８２ｂの他の端部は、シャーシ７０に取り付けることができる。ワイヤ８２ａ及び８２ｂは、例えば、凹部７８と同様にシャーシ内の凹部に固定することができる。これらのワイヤは、接着剤又はピンで、或いは限定的なアパーチャを備えた凹部内に拡大ヘッドを嵌合させることによるなど、いずれかの好適な方法で固定することができる。ＳＭＡワイヤは、感知されたセル電圧に応答してＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂに電流を選択的に加える制御回路（図１１には示さず）に電気的に結合される。このようにして、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは、レバーアームを２つの反対方向のいずれかに引くことができ、従って、レバーアーム８４が第１のプレート６２に対して第２のプレート６６を摺動させるようにする。この場合、シャーシ７０は、レバーアーム８４及びＳＭＡワイヤ８２の端部の旋回点の取り付け場所としての役割を果たしながら、更にプレート６２に対してプレート６６を案内するガイドを提供する。
【００４７】
ＳＭＡワイヤ及びレバーの別の構成を用いて、流体調整システムにおけるバルブを動作させることができる。例えば、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは、単一の取り付け点８９ではなく２つの別個の取り付け点を介してレバーアーム８４に取り付けることができる。別の実施形態においては、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは各々、図３４に示すように、レバーアーム８４の凹陥溝部８５内にワイヤ８２ａ及び８２ｂを嵌合させることによって、各ワイヤの中心がレバー８４に接続された状態で両端部においてシャーシ７０に固定されている。
【００４８】
ＳＭＡワイヤは、いずれかの好適な方法で流体調整システムの構成部品に接続することができる。１つの実施形態において、ＳＭＡワイヤ８２の一方の端部又は両端部は、図３５に示すように好適なサイズにされたコネクタ８７内に捕捉される。好ましくは、ＳＭＡワイヤ８２はコネクタ８７内に圧着される。任意選択的に、このワイヤは、圧着の前又は後で、コネクタに接着、溶接又ははんだ付けすることができる。次に、コネクタを構成部品（例えば、シャーシ７０又はレバーアーム８４）内の対応するアパーチャに挿入し、ＳＭＡワイヤ８２をその構成部品に接続することができる。好ましくは、コネクタ８５は、導電性であり、ＳＭＡワイヤ８２とアパーチャを形成する構成部品の表面上に配置された制御回路の一部分との間で電気的に接触することができる。コネクタ８７は、例えば、締まり嵌め、導電性接着、はんだ付け又は溶接によってアパーチャ内の所定場所に保持することができる。
【００４９】
制御回路を用いて、開放又は閉鎖位置にバルブを移動させるのに必要な時間だけにＳＭＡワイヤを通る電流の流れを制限する実施形態において、ＳＭＡワイヤは、電流が停止した後に元の長さに戻る（例えば、伸長する）ことができる。これが起こると、ＳＭＡワイヤは、プレートを所望の位置に保持することができなくなり、例えば、プレートが部分的な開放位置又は部分的な閉鎖位置まで摺動することが可能になる。これは、特に、摺動プレートを他方の位置に移動させるための相対するＳＭＡワイヤが存在する場合に当てはまり、非作動の相対するＳＭＡからの弾性張力は、作動したＳＭＡが電流の停止に続いて伸長するときに摺動バルブを引くことができる。このような状況において、摺動プレートが意図的に所望の位置から移動されるまでは、当該プレートをその位置で保持することができる。摺動プレートを所望の位置で保持する手段の実施例はラッチ機構である。あらゆる好適な機構を使用することができる。１つの実施形態においては、バネ付勢された戻り止めを、摺動プレートの表面からの突起又は該表面内の凹部と協働させることができる。バネ力は、プレートが意図せずに摺動するのを防ぐのには十分であるが、プレートを他方の所望の位置に摺動させるための相対するＳＭＡワイヤの動作によって容易に克服されるほど十分に弱くなるように選択することができる。
【００５０】
別の実施形態においては、摺動プレートと別のセル又は流体調整システム構成部品との間の摩擦によって、摺動プレートが意図せずに摺動するのを防ぐ。プレートと他の構成部品との間の摩擦は、意図しない摺動を防ぐのには十分であるが、相対するＳＭＡの動作により他方の位置への効率的な移動を妨げる程大きくはない。この摩擦は、摺動プレート及び他の構成部品用の材料の選択、一方又は両方の部品に施工されるコーティング、或いは隣接する表面の一方又は両方のテクスチャリングによって制御することができる。
【００５１】
流体調整システム５０は、以下に説明する様々な技術を使用してセル２０の外部に固定することができる。図１２に示すように、リッド１００は、リッド１００の内側表面から下方に延びて、シャーシ７０上の対応する位置にある穴７５を通る複数のスタンドオフ１０４を有するように構成することができ、スタンドオフ１０４を缶３４の底部３５に取り付けることができるようにする。図１３及び図１４は、図１２で示した構成の２つの異なる構造を示している。
【００５２】
図１３において、リッド１００がプラスチックで形成されている構成が示されている。この場合、スタンドオフ１０４は、缶３４の底部表面に超音波溶接することができる。この場合、リッド１００と缶３４との間に電気的接続は存在しないことになる。
【００５３】
図１４において、スタンドオフ１０４は、スタンピング又は同様のものなどによって形成することができる金属リッド１００内の窪み／突起１０６として設けられる。この場合、金属リッド１００は、缶３４の底部表面３５に抵抗溶接又はレーザ溶接することができる。
【００５４】
図１５は、シャーシ７０及びリッド１００をセル２０の外部に接続する別の方法を示している。この場合、バイア１０５は、リッド１００を缶３４に溶接するのに役立つシャーシ７０の穴７５を貫通して形成される。この溶接はまた、リッド１００とセル２０との間の電気的接続を行う。
【００５５】
図１６は、シャーシ７０の穴７５内に設けられた導電性エポキシ１０７を使用して金属リッド１００が缶３４に固定される更に別の技術を示している。更に別の代替形態として、流体調整システム５０は、接着剤又は接着剤とラベル（図示せず）の組み合わせの使用により、缶３４の底部表面に作られた１つ又はそれ以上の溝部内へのシャーシの圧入により、接着剤の利用に加えシャーシの圧入により、第２の最外部の缶がリッド１００に置き換わることができる第２の缶内への缶３４の圧着により、層構造のシャーシのはんだ付け又は溶接により、或いはエポキシ内への流体調整システム５０の封入により、缶３４の底部表面に固定することができる。
【００５６】
アクチュエータ８０の好ましい構成部品としてのＳＭＡワイヤの使用を上記で説明してきたが、人工筋肉に関連する直線状の電気活性高分子及びの曲線状の電気活性高分子などの他の構成部品又は材料を利用することもできる。このような材料は、より簡単な設計、電子機器が無いか又は簡単であること、及び電圧に対して比例的な応答であることを含む、潜在的利点を提供する。
【００５７】
別の考慮すべき点は、電池の初期起動に関する。電池は、開放位置のバルブと、従来のボタンエアセルに類似したタブにより保護される穴１０２とを備えて構築することができる。タブを取り外した後に空気が上昇することにより、セルが起動し、バルブの電子制御が開始され、更に電池の保管寿命が最大となる。或いは、電池は、機能する流体調整システムで構築することもできる。これにより、消費者は電池を直ちに使用できるようになるが、湿潤環境における湿気の進入及び乾燥環境における湿気の放出を防ぐために、好適なパッケージング及び倉庫、小売店の棚、その他における好適な保存条件が要求される場合がある。
【００５８】
上述の構造において、缶３４は、バルブ６０の静止プレート６２としての役割を果たすことが企図される。しかしながら、缶底部がその穴パターンを維持するように缶３４を利用するのではなく、別個の固定プレート６２を設けることが望ましいとすることができ、バルブ組立体の一体部分ではなくむしろ空気吹き出し機構に近い役割を果たすことができる。加えて、静止プレート６２は、缶底部から離間して配置することができ、缶３４が膨張、曲げ、又はしわが生じた場合に、バルブ６０の動作を妨げないようにする。缶３４は、より強い材料、より大きな厚み、又は異なる形状（例えば、底部の隆起部）で作ることができる点に留意されたい。別個の静止プレート６２を利用することの更なる利点は、バルブ６０は完全に予組み立てすることができ、従って、潤滑流体層６９のより優れた安定性が提供されることである。しかしながら、これは、より厚い電池という代償で実現することができる。
【００５９】
図面中の図には示していないが、セルハウジング３０の外側表面にラベルを提供することができる。こうしたラベルは、導電体タブ１１０（以下で説明する）並びに流体調整システム５０とセル２０との間の接触面を更に覆い、また、缶３４とカバー３６との間の接触面を覆うように、セルの外周周りに延びることができる。電池の外側の電気接触端子を提供するために、カバー３６及び缶３４及び／又は導電性リッド１００の十分な部分を露出したままにすることができる。
【００６０】
図１〜図３に示す特定のセル構造は、新規の角型セル設計である。この構造は、このセルの相対的なサイズ及び矩形性質の点で、従来のボタン型エアセルとは異なっている。この場合、従来のエアセル内で現在使用されている同様の空気電極、アノード、セパレータ及び缶／カバー材料は、セル２０でも利用することができる。しかしながら、セル２０は、図示のセルのような特定のサイズ、寸法又は相対寸法を有する必要はない点を当業者であれば理解されたい。
【００６１】
図１７は、流体調整システム５０がセルハウジング３０の内部に配置されている本発明の別の実施形態を示している。図１８は、この実施形態の一部の断面図を示している。これらの図に示すように、セルハウジングは、空気電極４０と缶３４の内側表面との間に流体調整システム５０を収容するためにセルがわずかに厚くなっている場合がある点を除いては、上述の方法と同様にして構成されている。この実施形態において、シャーシ７０はまた、セルの外部に適用される場合に上述したようなバルブ、アクチュエータ及び制御回路９０と共に利用することができる。同様に、缶３４の底部は、バルブ６０の第１のプレート６２としての役割を果たし、アパーチャ６４としての役割を果たす複数の流体流入ポート３２を含むことができる。この実施形態は、第２のプレート６６が缶３４の外部表面ではなく内側表面に沿って摺動する点で異なっている。以下に説明するこの実施形態及び他の実施形態では、シャーシ７０及び従ってバルブ６０は、ガスケット３８によって適切な位置に保持することができる。
【００６２】
内部流体調整システム５０を利用する場合のセル２０の構造における他の１つの相違点は、セルがその正及び負の接触端子の両方をアクチュエータの制御回路９０に電気的に接続できるよう再構成する必要がある点である。この電気的接続を行う１つの方法が図１７〜図１９に示されている。図１７に示すように、コンタクト開口３９は、缶３４の底部表面３５内に形成されている。図１８に示すように、負の接触端子９４は、開口３９を通って露出されるように、シャーシ内のバイアを通してシャーシ７０の底部に設けられる。このようにして、導電体１１０は、接触端子９４と電気的接触を形成しながら、セルハウジング３０のカバー３６に電気的に接続され、セル２０の外側の周りに開口３９まで延びることができる。これは、セルの負端子への接続を形成する。図１８にも示したように、シャーシ７０上に設けられた正の接触端子９２は、セルの正端子への接続を形成するために缶３４の内側表面に接触するように位置付けることができる。上述のように、接触端子９２及び９４は、制御回路９０に電気的に接続し、検出されたセル電圧又は電流引き込みに応答してバルブを開閉するようにアクチュエータを制御することができる。
【００６３】
図１９に示すように、導電体１１０は、缶３４とカバー３６との間でのセルの短絡を防ぐ２つの絶縁層の間に配置される金属箔ストリップ１１２を含むタブとすることができる。第１の絶縁層１１４は、セルハウジング３０と導電性金属箔１１２の間に配置することができる。この絶縁層１１４は、両面テープで作ることができる。第２の外側絶縁層１１６は、金属箔の上に配置され、片面テープのストリップを含むことができる。この特定の外部電気的接続は、内部流体調整システム５０に関して図示されているが、カバー３６と図１〜図３に示す外部流体調整システムの同様の接触端子９４との間に電気経路を設けるため、同じ導電体１１０を適用することができる。この場合、コンタクト開口３９に類似したアパーチャをリッド１００内に形成することができ、或いは、導電体１１０は、単に、シャーシ７０及び缶３４間の接触面とシャーシ７０及びリッド１００間の接触面との間に延びることができる。
【００６４】
図２０〜図２３は、カバー３６とシャーシ７０上の端子９４との間で電気的接続を行うことができる更に別の方法を示している。この実施形態において、缶３４の内側表面の一部分は、図２１に最もよく示されるように３層の材料でコーティングされている。第１の層は、電気絶縁層１５１であり、第２の層は、缶３４との間に電気的接続がないように絶縁層１５１の上に施工される導電層１５３であり、第３の層は、空気電極４０の縁部を導電層１５３から絶縁するために導電層１５３の一部の上に施工される電気絶縁層１５４である。図２１に示すように、層１５１及び１５３は、缶３４の内側底コーナーの周りに延び、シャーシ７０の相対する表面上に形成された端子９４に物理的に接触するように缶３４の底部を十分に覆って延びる。上述のように、シャーシ７０は、ガスケット３８によって缶３４の内側底部表面を押圧し、導電層１５３とコンタクト９４との間の接触がこのような圧力によるものであるようにする。層１５１及び１５３は、缶３４の接触面とガスケット３８との間で缶３４の側壁を上って延びる。図２０、図２２及び図２３で最もよく示されるように、ガスケット３８は、リベット又はピン１５７が貫通して延びることができるアパーチャ１５５を含むことができる。リベット又はピン１５７は、ガスケット３８を通してカバー３６と導電層１５３との間の電気的接続を形成し、これにより、カバー３６とシャーシ７０上のコンタクト９４との間に導電路を完成する。リベット／ピン１５７は、ガスケット３８内の適切な位置にモールド成形することができる。更に、１つよりも多いこのようなリベット／ピン１５７を使用してもよい。リベット／ピン１５７は、ガスケットの加圧を可能にするのに十分な長さを有することができる。層１５１、１５３及び１５４は、空気電極４０の縁部が缶３４の内側表面との電気的接触を形成できるようにするために、図２１に示すようなストリップの形態である。
【００６５】
図２４は、導電性ピン１５７が、ガスケット３８のフランジ部分１６０内のアパーチャ１５５を通って垂直方向下向きに通る本発明の更に別の実施形態を示している。ピン１５７は、カバー３６から、本実施形態においてはシャーシ７０の上面上にある接触端子９４（図２４には示さず）への導電路を提供する。本実施形態は、ガスケット３８のシール部分１６２を通るアパーチャを必要としない利点を提供する。更に、非導電性又は絶縁性の層が、缶３４の内側表面に施工される必要もない。
【００６６】
図２５〜図２８は、本発明の別の実施形態を示す。この実施形態によれば、異なる種類のバルブ１７０が、内部に取り付けられた流体調整システム内で使用される。バルブ１７０は、複数のアパーチャ１７４を有するバルブプレート１７２を含む。しかしながら、これらのアパーチャは、必ずしも缶３４の底部の流体流入ポート３２に対応するようなサイズ、形状、及び位置にする必要はない。これは、バルブプレート１７２が、缶３４の底部表面３５との相対的に平行な関係（バルブ閉鎖位置）と、図２５に示すような曲げ／屈曲位置（バルブ開放位置）との間で移動することに起因する。この構造においては、プレート１７２のアパーチャ１７４は、プレート１７２が缶３４の底部３５に平行であるときに流体がセル内に流入することができないように、流体流入ポート３２のいずれかと整列せず又は重なり合うことがない。プレート１７２が、閉鎖位置においてセルをシールするのに缶３４の内側表面に十分に押圧されるようにするために、ガスケット３８が缶３４に対しプレート１７２の周囲縁部を押圧する。
【００６７】
図２６及び図２７に示すように、別の構造では、ガスケット３８の下の一方端のみで固定され、且つ缶底部３４内に形成されたラッチ１８０を有するバルブプレート１７２を利用する。図２６は、開放位置にあるバルブを示しており、図２７は、閉鎖位置にあるバルブを示している。図２８は、プレート１７２を開放位置に上昇及び／又は屈曲させるようプレート１７２に固定されたＳＭＡアクチュエータ１７５を備えた、プレート１７２の斜視図を示している。開放位置におけるプレート１７２の移動は、空気電極（図示せず）によって制限することができる。
【００６８】
上述のように、流体調整システムは、電子制御装置を使用して、セル（又は電池）電圧に一部基づいてバルブを動作させることができる。しかしながら、スイッチを使用して、バルブを開放又は閉鎖位置に移動させるために長さが変化するアクチュエータを介して電気回路を閉成することができ、次いで、バルブが完全な開放又は閉鎖位置に達したときに、回路を切断し、アクチュエータを介して電流の流れを止める。これにより、より複雑な制御回路の必要性が排除されると同時に、バルブの開放又は閉鎖を必要とするときにのみセルからエネルギを引き出すことが可能になる。スイッチは、電池自体に又は電池内に存在することができ、或いは、電池を使用する装置の一部分とすることができる。１つの実施形態において、装置オン／オフスイッチはまた、バルブを開閉するために相対するアクチュエータを介して回路を交互に閉成する。このような流体調整システムの操作が図３３Ａ〜図３３Ｄに示されている。
【００６９】
図３３Ａは、図３に示すバルブ６０に類似したバルブ２６０の平面図を含む。バルブ２６０は、シャーシ２７０内に摺動可能に配置された可動プレート２６６を含む。可動プレート２６６は、図３３Ａでは閉鎖位置（すなわち、アパーチャ２６８が固定プレート内のアパーチャと整列していない状態）で示されている。ＳＭＡアクチュエータ２８２ａ及び２８２ｂは、可動プレート２６６とシャーシ２７０の相対する端部とに係止され、これらを用いてプレート２６６を引いてそれぞれ開放又は閉鎖させる。アクチュエータ２８２ａ及び２８２ｂは、平面電気コンタクト２７７ａ及び２７７ｂを介してプレート２６６にそれぞれ係止され、更に電気コンタクト２９２ａ及び２９２ｂをそれぞれ介してシャーシ２７０に係止されている。平面コンタクト２７７ａ及び２７７ｂがプレート２６６の上面の両端部の近くに配置され、よってこれらのコンタクトは、プレート２６６がそれぞれ開放位置又は閉鎖位置にあるときに、バネコンタクト２７６ａ及び２７６ｂと電気的に接触するようになる。バネコンタクト２７６ａ及び２７６ｂはまた、図式的に表された制御回路２９０の残りの部分に対する接続を形成するための接触端子としての役割を果たす。この制御回路は、オン／オフスイッチ２９５と、装置に電気エネルギを供給する流体減極型電池２１０とを含む。電池２１０が電気エネルギを必要としないときには、図３３Ａに示すように、スイッチ２９５はオフ位置にあり、バルブ２６０は閉鎖位置にある。アクチュエータ２８２ａ及び２８２ｂを含むどの回路も閉成されていないので、このアクチュエータを通って電流が流れず、従って、アクチュエータ２８２ａ及び２８２ｂは、周囲温度で且つ伸長状態にある。
【００７０】
スイッチ２９５が、オン位置に移動すると、電流がアクチュエータ２８２ｂに流れて、該アクチュエータが加熱し、短縮され、プレート２６６を左側の開放位置に引く。プレート２６６が、図３３Ｂに示すように開放位置に到達すると、コンタクト２７６ｂ及び２７７ｂ間の電気的接続が切断される。回路が切断されると、アクチュエータ２８２ｂを通る電流が流れなくなる。これにより２つのことが達成される。第１に、電池２１０から更なるエネルギは引き込まれないが、装置はオンのままであり、第２に、アクチュエータ２８２ｂは、図３３Ｃに示すように冷却されて伸長状態に戻り、従って、プレート２６６は左側に移動して戻ることができ、その時装置がオフになる。スイッチ２９５がオフ位置に移動すると、アクチュエータ２８２ａを含む回路が閉成し、これを通る電流の流れがアクチュエータを短縮し、プレート２６６を右側の閉鎖位置に引く。プレート２６６が閉鎖位置に達すると、図３３Ｄに示すように、コンタクト２７６ａ及び２７７ａ間の電気的接続が切断され、アクチュエータ２８２ａを通る電流が流れなくなり、図３３Ａに示すようにアクチュエータを冷却して伸長させることができるようになる。
【００７１】
コンタクト２７６ａ、２７６ｂ、２７７ａ及び２７７ｂへの電気的接続は、あらゆる好適な方法で実施することができる。例えば、シャーシ２７０を通して、或いはシャーシ２７０を覆うリッドとバルブ２６０のような、シャーシ２７０の上面と隣接する構成部品の対応する表面との間の接触面を通って、流体調整システムの縁部に対する接続を形成することができる。別の実施例において、電気的接続は、バルブ２６０を覆うリッドを貫通して延びる好適に配置されたコンタクトを通して形成することができる。セルの一部分であるスイッチは、リッドの外部表面上のようなセル及び／又は流体調整システムの好適な表面に取り付けることができる。或いは、スイッチは、複数のセル電池の外側表面上に、或いは電池が取り付けられる装置内に配置することができ、流体調整システムへの電気的接続は、対応するコンタクト間の溶接、はんだ付け又は圧力などによる好適な方法で形成される。別の実施形態においては、例えば、図６、図７及び図８に示す実施形態と類似の方法で、２つよりも多いアクチュエータを使用することができる。
【００７２】
制御回路電子機器は、流体調整システム内に組み込むのではなく、外部に配置してもよい。これは、例えば電子機器を内部に好都合に収めることができない場合に望ましいとすることができる。１つの実施形態において、電子機器は、図３２に示すように流体調整システム及び／又はセルの側壁上に取り付けられたキャップ内のような、流体調整システムの外側面上に取り付けることができる。図３２は、図４のものに類似した、シャーシ７０、可動プレート６６、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂ、並びに接触端子９２’及び９４を示している。但し図４とは異なり、図３２のＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは、中間の制御回路９０なしで接触端子９２’及び９４に直接接続されている。図３２の制御回路は、回路基板９１を保護するキャップ９３と共にシャーシ７０の側面に固定される回路基板９１内に含まれている。シャーシ７０上の接触端子９２’及び９４は、回路基板９１の表面上の対応する端子と電気的に接触する。電気的接触は、圧力接触によるような、何らかの好適な方法で行うことができる。回路基板９１は、単一の基板層を有することができ、２つ又はそれ以上の層を有する層状基板とすることができる。電子機器構成部品及び電気的接続は、プリント又は非プリント構成部品、或いはその組み合わせを含むことができる。より大きな構成部品を回路基板９１の表面の凹部に配置し、シャーシ７０及びキャップ９３を同一平面に取り付けるようにすることができる。回路基板９１とセルとの間の電気的接続は図示していないが、これらの接続はまたシャーシ７０を通して形成することができる。
【００７３】
図３６〜図４３には更に、種々の付加的な実施形態による、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂを有するアクチュエータと可動プレート６６を作動させるレバー８４とを利用する流体調整システム５０が示されている。図３６及び図３７に示すレバー８４は、レバー８４の一方端の近傍の枢動ピン８６においてシャーシ７０に旋回可能に接続されて図示され、レバー８４は、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂに応答して枢動ピン８６の周りを回転し、プレート６６の移動にてこの作用を利用するようにする。レバー８４の相対する端部の近くのアクチュエータピン８８は、プレート６６に係合する。
【００７４】
レバー８４の上面上に接続されるのは、一方端に設けられた摺動バネコンタクト３１２を有する導電体３１０である。ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは、取付け点８９において導電体３１０に接続されている。摺動バネコンタクト３１２は、シャーシ７０の上面上に設けられた電気回路トレース３１４と電気的に接触している。摺動バネコンタクト３１２は、下方に付勢されたバネであり、回路トレース３１４の上面に圧接し、枢動ピン８６の周りをレバー８４が回転するときに回路トレースとの間の十分な電気的接続を維持する。１つの実施形態において、回路トレース３１４は、電気接地に接続され、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂの一方に印加される電流は、導電体３１０から回路トレース３１４及び接地に導通される。
【００７５】
図３８では、レバー８４は、摺動バネコンタクトの代わりに導電体３１０と回路トレース３１４との間に接続された電気ワイヤ３１６を利用して示されている。ワイヤ３１６の一方端は、枢動ピン８６において導電体３１０に接続され、他方端は、コネクタ３１８において回路トレース３１４に接続されて、接地への回路経路が完成する。本明細書では、電気接地に接続された回路トレース３１４を説明しているが、電流は回路トレース３１４に供給することができ、接地経路接続をＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂの一方を介して形成して、電流を反対方向に導通させることができる点を理解されたい。
【００７６】
図３９〜図４１を参照すると、本発明の別の実施形態による回転レバー８４を利用する流体調整システム５０が示されている。この実施形態において、レバー８４は、可動プレート６６内の細長いスロット３２０を貫通し下方に延びて静止プレート６２内の開口３２２と係合する第１の中央伸長枢動ピン８６’を利用している。開口３２２は、中央枢動ピン８６’の回転を可能にし、ピン８６’の横方向の移動を阻止する。レバー８４は、可動プレート６６内の開口６７に係合する中央枢動ピン８６’からある距離だけ変位した第２のピン８８を有する。ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは、中央枢動ピン８６’から変位した位置でレバー８４に接続されて示されている。作動時には、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは、中央枢動ピン８６’を中心として時計回り又は反時計回りにレバー８４を回転させるようなトルクを加える。
【００７７】
図４０で分かるように、ＳＭＡワイヤ８２ａが通電された状態では、ＳＭＡワイヤ８２ａは加熱され、収縮してレバー８４を引っ張り、レバー８４を反時計方向に回転させて中央枢動ピン８６’の周りに回転するようにし、可動プレート６６を図示のように左側に摺動させる。図４１で分かるように、ＳＭＡワイヤ８２ｂを通電することによって、該ＳＭＡワイヤ８２ｂが加熱され、収縮してレバー８４を引き、中央枢動ピン８６’の周りに時計方向に回転させ、可動プレート６６が右側に摺動するようになる。レバー８４が時計回り又は反時計回りに回転すると、可動プレート６６は、アクチュエータピン８８によって右側又は左側に摺動し、中央枢動ピン８６’は、細長いスロット３２０が存在することで、プレート６６の動きを妨げることがない。
【００７８】
図４２〜図４４には更に、弾性ヒンジ８６”を有するシャーシ７０の一部分として一体的に形成されたレバー８４を利用する流体調整システム５０が示されている。この実施形態においては、レバー８４は、外側被覆体３００を形成する前にシャーシ７０の一部分として一体的に形成された同じ材料（例えば、エポキシ）で形成することができ、或いは、外側被覆体３００の一部分として形成することができる。レバー８４は、下方に延びて可動プレート６６内の開口６７と係合するアクチュエータピン８８を有して形成される。ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂはレバー８４に接続される。レバー８４は、可撓性ヒンジとして機能する狭幅部分８６”を有し、レバー８４がＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂに応答して弾性ヒンジ８６”の周りに屈曲し、アクチュエータピン８８及びプレート６６を図４３に示すように左に、図４４に示すように右に移動させてバルブを開放及び閉鎖するようにする。弾性ヒンジ８６”は十分に薄く、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂが通電したときにレバー８４の十分な移動を可能にする材料で作られる点を理解されたい。
【００７９】
図４５を参照すると、バルブの開閉を制御することによって電池への流体（例えば、空気）を調整する流体調整システム５０が図示されており、該流体調整システムは、本発明の更なる実施形態による受動温度閉鎖部を更に含む。ＳＭＡワイヤ８２ａは、通電され、加熱されて収縮し、これによりアクチュエータピン３０４ａを介して可動プレート６６を開放バルブ位置（図４５に示す）に移動させることができる。ＳＭＡワイヤ８２ｂは、通電され、加熱されて収縮し、これによりアクチュエータピン３０４ｂを介して可動プレート６６を閉鎖バルブ位置に移動させることができる。従って、バルブは、ＳＭＡワイヤ８２ａ又は８２ｂのいずれかに加えられた電流に応答して能動的に開閉することができる。加えて、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは、本発明の１つの実施形態によるバルブの受動温度閉鎖部をもたらすように、異なる作動温度が選択される。ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは、不均衡な作動温度を有し、バルブの望ましい受動閉鎖が得られるようにする。このようにして、可動プレート６６は、所定の温度限界を受けたときに閉鎖バルブ位置に移動される。
【００８０】
図４５に図示し説明する実施形態において、ＳＭＡワイヤ８２ａは、約９０℃の第１の作動温度に設定され、ＳＭＡワイヤ８２ｂは、より低温の約６０℃の第２の温度に設定される。通電時には、ＳＭＡワイヤ８２ａは、加熱し収縮して力を加え、より高い第１の温度に達すると可動プレート６６を開放位置に移動させる。同様に、ＳＭＡワイヤ８２ｂは、通電されて加熱し収縮してバルブを作動させ、より低い第２の温度で可動プレート６６を閉鎖位置に移動させることができる。第１の温度は、第２の温度よりも高く、ＳＭＡワイヤ８２ｂの温度がより低い第２の温度に達したときにＳＭＡワイヤ８２ｂがバルブを閉鎖するようにする。従って、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂに加えられた電流に基づいてバルブを能動的に開閉することに加えて、周囲温度が最初により低い第２の温度に達したときに、ＳＭＡワイヤ８２ｂが可動プレート６６を閉鎖バルブ位置に押し出す点を理解されたい。環境温度がより高い第１の温度まで上昇し続けた場合、ＳＭＡワイヤ８２ａは、その閉鎖位置からバルブの位置を変化させる程十分な力を加えることはない。
【００８１】
ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは、市販のＳＭＡ構成部品を含むことができる。６０℃作動ＳＭＡワイヤの１つの実施例は、Ｆｌｅｘｉｎｏｌから市販されている０．１０２ｍｍ（０．００４インチ）直径の６０℃ワイヤである。９０℃作動ＳＭＡワイヤの１つの実施例は、Ｆｌｅｘｉｎｏｌから市販されている０．０７６ｍｍ（０．００３インチ）直径の９０℃ワイヤである。所与の実施例において、６０℃ＳＭＡワイヤは、温度が低下して約４０℃に戻るまで収縮したままであり、従って、温度ヒステリシスを生じる。
【００８２】
不均衡な温度ＳＭＡワイヤを利用する流体調整システム５０は、有利には、所定温度を上回ると電池セルへの流体の流入を阻止するためにバルブを閉鎖する受動的方法を提供する。６０℃のような所定温度で流体調整システム５０を閉鎖することによって、電池の劣化を最小に又は回避することができる。加えて、６０℃のような温度限界に達したときにバルブを移動させて閉鎖することにより、高温でのバルブの開放が阻止される。バルブを閉鎖する所定温度は４５℃よりも高くすることができ、より具体的には、約６０℃に設定することができる点を理解されたい。
【００８３】
１つの実施形態によれば、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは、ＳＭＡワイヤ８２ｂがＳＭＡワイヤ８２ａによって生成される作動力よりも大きい作動力を生成するように、異なる作動力を生成するための異なる寸法を有して構成することができる。例示的な実施形態において、ＳＭＡワイヤ８２ｂは、ＳＭＡワイヤ８２ａよりも大きな断面積（より大きい直径のような）を有する。より大きな断面積を有することで、ＳＭＡワイヤ８２ｂは、周囲温度がより高い第１の温度に達した場合に、バルブの可動プレートにより大きな閉鎖力を加える。ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは、円形の断面とすることができ、第２のＳＭＡワイヤは、より大きい直径を有する点を理解されたい。別の実施形態によれば、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは、楕円形、正方形又は矩形などの別の断面形状を有することができ、第２のＳＭＡワイヤ８２ｂは、より大きい断面積をもたらすより大きな寸法を有し、結果として第１のＳＭＡワイヤ８２ａよりも大きな作動力が得られることになる。別の実施形態においては、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは、異なる断面積及び異なる相転移温度の両方を有することができ、周囲温度が上昇すると、一般的に最初にＳＭＡワイヤ８２ｂが作動し、周囲温度がＳＭＡワイヤ８２ａのより高い相転移温度を上回って上昇したときでもバルブが閉鎖したままになる。
【００８４】
図４６〜図５０を参照すると、２つの実施形態による、電池セル２０と、セル２０及び外部環境間の圧力平衡化を可能にするシャーシ本体３００を貫通した流体通路を有する流体調整システム５０とを備えた流体消費電池１０が示されている。図示の実施形態において、シャーシは、中央開口３３２及び内側に延びる棚部３５４を有する外側被覆体３００によって全体的に示されている。エアセルのような流体消費電池セル２０は、シャーシ３００の上面に接続されている。流体流入ポート６４を備えた固定プレート６２は、シャーシ３００の底部表面に接続され、ポート６８を備えた可動プレート６６は、内側に延びる棚部３５４の低い壁と固定プレート６２との間に配置されてプレート６２に対して移動できるようにされる。
【００８５】
図４６〜図４９に示す実施形態において、外側被覆シャーシ本体３００は、入口３５０とも呼ばれる第１のポートを有して全体的に示され、該ポートは、ほぼセル２０と可動プレート６６との間に配置され、開口３３２及びセル２０と流体連通している。シャーシ本体３００はまた、出口３５２とも呼ばれる第２のポートを有し、該ポートは外部環境につながる外側被覆材料の外側に設けられる。外側被覆シャーシ３００は、非多孔性の外部層３６０と、流体通路３５６をもたらす多孔性の内部容積部とを有するように製造される。非多孔性の外部層３６０は、流体、特に空気に対してほぼ非透過性であり、１つの実施例によれば、エポキシを含むことができる。多孔性の内部容積部は、入口３５０から出口３５２まで延びる圧力平衡流体流通路３５６を提供する。多孔性の内部容積部は、細孔性のポリテトラフルオロエチレン材料又は多孔性不織布材料など、通路３５６を通って低拡散率で制限された空気流を可能にする空気透過性材料を含むことができる。代替的に又はこれに加えて、流体通路３５６は、低拡散率の空気流を可能にする十分に制限された通路を提供する空の空隙容積部を含むことができる。流体通路３５６は、有利には、空気を入口３５０から出口３５２に緩慢に通過させることができるが、該流体通路３５６は、入口３５０と出口３５２との間でいずれかの方向に流体が通過できるようにし、セル２０と外部周囲環境との間の圧力平衡をもたらすこともできる。
【００８６】
流体通路３５６の入口３５０は、電池セル２０とバルブプレート６６及び６２との間の開放容積部と流体連通している。電池セル２０内のガスと外部環境との間に存在する圧力差により、ガスが流体通路を通って移動可能にすることができる。電池セル２０がガスを発生すると、このガスは、制限された流体通路３５６を通って外部環境に移動し、バルブプレート６６及び６２間のシールが損なわれるのを防ぐことができる。これとは反対に、ガスが出口３５２から入口３５０に流れるのを許容することができるが、一般的には空気が電池セル２０に供給できないように制限され、バルブが閉鎖されたときにセル２０が高率で放電されないようにする。
【００８７】
１つの実施形態によれば、流体通路３５６は、湿気の増大又は減少に起因する室温での１年間当たりにセル容量の１０％を超えない損失しかもたらさない空気拡散率を有する。流体通路３５６の多孔性の容積部は、蛇行した又は制限された空気流通路を提供するためにガスに対して全体的に多孔性の薄膜を含むことができるが、該薄膜は、流体のセル２０への制限の無い自由な流れを許容するものではない点を理解されたい。１つの実施形態によれば、多孔性の容積部３５６は、図４９に示すバッフル３５８によって提供されるような、蛇行性の流体通路３５６を含むことができる。バッフル３５８は、基本的に、外側被覆シャーシ３００を通して空気流通路３５６の有効長を増大し、従って、正味有効流体流経路長が増大する。別の実施形態によれば、蛇行性の流体流経路は、全体的に多孔性のハニカムパターンを利用し、セル２０に入る空気の量を最小にしながら、過剰なガスがセル２０から外部環境に漏出可能にすることができる。
【００８８】
図５０に示す実施形態において、外側被覆シャーシ本体３００の上面には、全体的に曲がりくねった形状でスロット３３４が形成され、該スロットは、内側開口３３２の周りに矩形形状で該開口から約３６０°延びて、シャーシ３００の外側表面につながっている。スロット３３４内には、該スロット３３４に収まるようなサイズに適合された全体構成を有する中空チューブ３３６が配置される。チューブ３３６は、シャーシ３００の内側開口３３２及びセル２０と流体連通して一方端に入口３３８とも呼ばれる第１のポートを有し、外部環境と流体連通して他端に出口３４０とも呼ばれる第２のポートを有する。シャーシ３００の底部表面上に接続された固定プレート６２が示されている。可動プレート６６は、棚部３５４の下に配置され、固定プレート６２にシール関係で隣接しており、プレート６６がバルブを開閉するためにプレート６２に対して移動可能であるようにする。
【００８９】
シャーシ３００内に設けられたチューブ３３６は、入口３３８と出口３４０との間に延びる流体通路を提供し、電池セル２０から放出された流体が、チューブ３３６の流体通路を通って外部環境に移動できるようになる。１つの実施形態によれば、流体入口３３８は、電池セル２０と固定及び可動プレート６２及び６６との間の開口３３２の容積内の適切な位置に配置される。従って、チューブ３３６の延長された長さ及び小さな直径は、流体が十分に低い拡散率でセル２０から漏出すると同時に、低い拡散率によりセル２０への空気流入を十分に制限することが可能な蛇行性の流体通路を提供する。１つの実施形態において、チューブ３３６は、０．５ｍｍよりも小さい十分に制限された内径と、少なくとも２００ｍｍの有効長とを有する。別の実施形態によれば、スロット３３４を覆って、チューブ３３６を使用する代わりの流体通路として利用することもできる。
【００９０】
図４６〜図５０の開示された実施形態において、電池セル２０内のガスとセル２０が曝される周囲外部環境との間に存在する圧力差により、その結果として流体障壁の故障につながる可能性がある破断が生じる可能性がある。従って、バルブプレート６２及び６６間の目的とする一次シール障壁が損なわれる可能性があり、場合によっては、水、酸素、水素及び二酸化炭素などの流体の制御されていない流入及び流出を許容することになり、結果として電池保管寿命の許容できない減少をもたらす可能性がある。シャーシ３００内に設けられた圧力平衡流体通路３３６又は３５６は、ガスなどの流体が、流出及び流入用の流体通路を通って移動できるようにする。好適な長さの穴を適切なサイズで設けることによって、流体通路は、金属―エアセル内で発生した水素のようなガスの流出を可能にすると共に、セル２０への酸素及び二酸化炭素の過剰な流入を阻止する。
【００９１】
図５１〜図５４を参照すると、２つの実施形態による、静止プレート３６２に対して回転する可動プレート３６６を利用した流体調整システム５０が全体的に図示されている。図４９及び図５０に示す実施形態において、流体調整システム５０は、シャーシ３７０に組み付けられ且つ静止プレート３６２の上部上に整列される回転可能プレート３６６を利用する。静止プレート３６２は、１対の開口３６４を有し、可動プレート３６６は、互いに流体連通して整列し、電池セル（図示せず）への流体流入を制御する１対の開口３６８を有する。静止プレート３６２は、シャーシ３７０に固定されたままである。回転可能プレート３６６は、枢動ピン３７１の周りで、図５１に示す閉鎖バルブ位置と図５２に示す開放バルブ位置との間で回転する。閉鎖バルブ位置では、開口３６４及び３６８は、流体が電池セル内に流入するのを防ぐために整列しない。開放バルブ位置では、開口３６４及び３６８は、流体（例えば空気）が電池セルに入るのを可能にするために整列される。
【００９２】
図５１及び図５２の実施形態において示した流体調整システム５０は、圧着部３７２及び３７４にてシャーシ３７０に接続されたＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂを利用する。ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは更に、圧着部３７５にて回転可能プレート３６６に取り付けられる。ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは、１対の圧着部３７２、３７４と圧着部３７５との間でチャネル又はスロット３８０内に延びており、更にＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは、枢動ピン３７１からある距離で回転可能プレート３６６に接続されて、該プレート３６６が開放バルブ位置と閉鎖バルブ位置との間で回転できるようにする。実際には、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂに接続された回転可能プレート３６６は、枢動ピン３７１からある距離にてＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂにより加えられる力をてこの作用で利用して回転可能プレート３６６を回転させる一体形成レバーを有する。加えて、バネ３７７及び３７９が回転可能プレート３６６の上部に設けられ、穴３６４及び３６８の近傍で回転可能プレート３６６を静止プレート３６２とシール関係で保持するための保持力を提供する。当業者には明らかなように、回転可能プレート３６６及び静止プレート３６２内に多少の流体流入穴を設けてもよい点は理解されたい。
【００９３】
図５３及び図５４を参照すると、更なる実施形態による回転可能プレートバルブ組立体を有する流体調整システム５０が全体的に図示されている。この実施形態において、全体的にテーパ付きのスロット開口４６８を有する回転可能プレート４６６に接続されたレバー４８４が図示されている。回転可能プレート４６６の下には静止プレート４６２があり、開放バルブ位置において開口４６８と整列して電池セル（図示せず）への流体流入を可能にすることができる類似形状のテーパ付きスロット開口４６６を同様に含む。プレート４６２が固定された状態では、回転可能プレート４６６は、時計回り及び反時計回りに回転してバルブを閉鎖及び開放する。
【００９４】
レバー４８４は、シャーシ４７０のようなフレームプレート内に通常は配置される枢動ヒップ部４８６を有して示されている。枢動ヒップ部４８６は、形状がほぼ円形で、弾性アーム４９０によりフレームプレート４７０内に係合される。アーム４９０は、円形ヒップ部４８６を好適な位置に保持するのを助け、アクチュエータピン４８８の位置変動を低い程度にすることにより、開口４６４及び４６８の整列の変動を少なくすることができる。ヒップ部４８６により、レバー４８４は、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂによって提供される作動に応答して、図５３に見られる一方のショルダ部４９２がプレート４７０に接触した状態の反時計回り位置から、図５４に見られる他方のショルダ部４９４がプレート４７０に接触した状態の位置に回転できるようになる。ショルダ部４９２及び４９４は、移動ストップ部の端部として働き、他の実施形態では省略してもよい。ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂは、１対の圧着部４９６及び４９８によりフレームプレート４７０に接続されて図示されており、これらのワイヤは更に、別の圧着部４９９を介してレバー４８４内に共に接続されている。圧着部４９９は電気接地経路を含むことができ、又は別の導電経路を通して接地経路を提供することができる。
【００９５】
作動時には、本実施形態の流体調整システム５０は、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂの一方を通電し、レバー４８４を回転させてプレート４６６を開放バルブ位置と閉鎖バルブ位置との間で移動させることによって作動する。テーパ付きスロット４６４及び４６８により、ヒップ部４８６からの半径が増大したときのストロークの増大を経て、ＳＭＡワイヤ８２ａ及び８２ｂからの作動の連動がもたらされる点を理解されたい。
【００９６】
図５１〜図５４に示す回転バルブは、静止プレートに対する可動プレートの回転を可能にする。代替として、他の実施形態によれば、プレートの直線作動を行うことができ、或いは、静止プレートに対する可動プレートの直線運動と回転運動の組み合わせを行うことができる点を理解されたい。更には、バルブは、可動プレート及び静止プレートに接続されて説明してきたが、バルブが１つ又は２つの可動プレートを含み、一方のプレートが他のプレートに対して移動してバルブを開閉するようにできる点を理解されたい。
【００９７】
以上、本発明を単一のセルを有する単一電池に関して説明してきたが、本発明の態様は、複数のセルを有する電池、及び複数の電池を有する電池パックにも適用することができる。例えば、流体調整システムは、電池パックのハウジング内に全体的に又は部分的に配置し、空気又は別の流体が電池パックハウジング内に移動可能にするバルブを選択的に開閉するようにすることができる。この場合、別個の流体調整システムは、各電池に対して必要とされることはない。更に、流体調整システムには、電池パック内の電池のいずれか１つ又はグループ、もしくは全てから、或いは電池パックの外部の別の電池から給電することができる。
【００９８】
流体調整システムはまた、電池、複数の電池、又は電池パックによって給電され、或いは別に、電池、複数の電池又は電池パックとは別個に設けられた装置内に全体的に又は部分的に配置することができる。例えば、バルブは、様々な多セルパックサイズを提供する予めパッケージングされたモジュールとすることができる。従って、流体消費セルから別個にバルブ、バルブ電源及び制御部をパッケージングすることが有利な場合がある。
【００９９】
流体消費電池と流体調整システムとの組み合わせは、１つ又はそれ以上の交換可能な流体消費電池が挿入される流体調整システムの全て又は一部を含むモジュールを含むことができる。これにより、流体調整システムの少なくとも一部分の再利用が可能になり、よって、ユーザに対する電池当たりのコストが削減される。このモジュールは、１つ又はそれ以上の流体入口を含むことができ、更に、内部通路、プレナム、或いは流体が電池に到達するための通路を提供する他の内部空間を含むことができる。このモジュール及び電池は、電池の一部分である対応する電気コンタクトと協働してモジュールと電池の意図しない分離を防ぐ目的のモジュールの一部分である電気コンタクトの使用を含む、いずれかの好適な方法で共に保持することができる。例えば、モジュール上の電気コンタクトは、電池電気コンタクトを含む電池ケース内のスロットにスナップ嵌合する突出ブレードの形態とすることができる。このブレードは、締まり嵌め、１つ又はそれ以上のバネ、機械的ロック機構及びその様々な組み合わせによるなどの、いずれかの好適な手段によってスロット内に保持することができる。モジュールと電池の寸法、形状及び電気コンタクトは、適切な電気的接触を保証し、電池の反転を防ぐために適切な方向にだけモジュールと電池が嵌合できるように構成することができる。モジュール、電池又はその両方は、組み合わされた電池とモジュールが取り付けられる装置と適切に電気的に接触するための外部接触端子を有することができる。幾つかの実施形態において、電池は、装置からモジュールを取り外すことなく交換することができる。
【０１００】
本発明をその幾つかの好ましい実施形態に従って本明細書で詳細に説明してきたが、本発明の技術的思想から逸脱することなく、当業者が多くの修正及び変更を行うことができる。従って、本明細書で示した実施形態を説明する詳細事項及び手段によってではなく、添付の請求項の技術的範囲のみによって限定されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】その上部を示す本発明の第１の実施形態によって構成された電池の斜視図である。
【図２】その底部を示す図１の電池の斜視図である。
【図３】電池で使用される流体調整システムを形成する構成部品と共に電池の底部を示した組立分解斜視図である。
【図４】図１及び図１７に示す電池において有用な流体調整システムの第１の構造の斜視図である。
【図５Ａ】開放位置及び閉鎖位置における流体調整システムのバルブを示した部分断面図である。
【図５Ｂ】開放位置及び閉鎖位置における流体調整システムのバルブを示した部分断面図である。
【図６】図１及び図１７の電池において有用な流体調整システムの代替の構造の斜視図である。
【図７】本発明で使用するための第１の代替のアクチュエータ構造の概略図である。
【図８】本発明で有用なアクチュエータについての別の代替の構造である。
【図９】本発明で有用な別のアクチュエータ構造及び外側被覆シャーシを利用する流体調整システムの平面図である。
【図９Ａ】本発明の別の実施形態による単一ピンを備えたアクチュエータを利用する流体調整システムの平面図である。
【図９Ｂ】代替のピンアクチュエータ組立体を利用する流体調整システムの平面図である。
【図１０Ａ】本発明で使用されるバルブを含む電池の一部分の断面図である。
【図１０Ｂ】本発明で使用されるバルブを含む電池の一部分の断面図である。
【図１１】本発明の様々な実施形態において使用することができる流体調整システムの代替の構造である。
【図１２】本発明の第１の実施形態の電池の変形形態の組立分解斜視図である。
【図１３】図１２に示す代替の電池構造の１つの可能な実施の部分断面図である。
【図１４】図１２に示す代替の電池構造の別の可能な構成である。
【図１５】本発明の第１の実施形態に関して異なる構造を示した部分断面図である。
【図１６】本発明の第１の実施形態の更に別の可能な実施の部分断面図である。
【図１７】本発明に従って構成された電池の第２の実施形態の組立分解斜視図である。
【図１８】図１７に示す電池の部分断面図である。
【図１９】本発明の第１又は第２の実施形態で使用することができる電気接触タブの詳細を示した断面図である。
【図２０】本発明の第２の実施形態による電池の代替の構造を示す部分断面図である。
【図２１】図２０に示す構造において使用することができる修正された缶の部分斜視図である。
【図２２】図２０に示す構造において使用することができるガスケットの部分斜視図である。
【図２３】図２２に示すガスケットの一部分の断面図である。
【図２４】本発明の第３の実施形態に従って構成された電池において使用することができるガスケット及びカバーの組立分解斜視図である。
【図２５】本発明の第４の実施形態に従って構成された電池の断面図である。
【図２６】本発明の第５の実施形態に従って構成された電池の断面図である。
【図２７】バルブが閉鎖位置にある、図２６に示す電池の一部分の部分断面図である。
【図２８】図２６に示す電池において有用なバルブ部材の斜視図である。
【図２９】流体調整システムアクチュエータ及び制御回路が図示されていない状態の本発明の第６の実施形態による電池の組立分解斜視図である。
【図３０】図２９に示す電池の流体調整システムの右側から見た断面図である。
【図３１】本発明の第７の実施形態による流体調整システムの断面図である。
【図３２】本発明の実施形態による流体調整システムの一部分の部分分解斜視図である。
【図３３Ａ】制御回路の一部分の概略図を含む、バルブが閉鎖位置にある実施形態の平面図である。
【図３３Ｂ】バルブが開放位置にある、図３３Ａに示すバルブの実施形態の平面図である。
【図３３Ｃ】アクチュエータが伸長状態にある、図３３Ｂに示すバルブの実施形態の平面図である。
【図３３Ｄ】両アクチュエータが収縮状態にある、図３３Ａに示すバルブの実施形態の平面図である。
【図３４】本発明の実施形態による流体調整システムの一部分の平面図である。
【図３５】コネクタに固定されたＳＭＡワイヤの斜視図である。
【図３６】本発明の別の実施形態による、摺動電気コンタクトを有する旋回レバーを利用した流体調整システムの部分斜視図である。
【図３７】レバーの回転及び摺動するコンタクトを示した、図３６に示す流体調整システムの一部分の平面図である。
【図３８】別の実施形態による、代替の電気的接続を有する旋回レバーを利用した流体調整システムの部分斜視図である。
【図３９】本発明の別の実施形態による、回転レバーを利用した流体調整システムの組立分解斜視図である。
【図４０】開放バルブ位置で示した、図３９の流体調整システムの平面図である。
【図４１】閉鎖バルブ位置で示した、図３９の流体調整システムの平面図である。
【図４２】別の実施形態による、可撓性ヒンジの周りに旋回するレバーを利用した流体調整システムの組立分解斜視図である。
【図４３】開放バルブ位置で示した、図４２の流体調整システムの平面図である。
【図４４】閉鎖バルブ位置で示した、図４２の流体調整システムの平面図である。
【図４５】１つの実施形態による受動閉鎖アクチュエータを利用した流体調整システムの平面図である。
【図４６】別の実施形態による、圧力開放流体経路がシャーシ内に設けられた流体調整システムを有する電池の斜視図である。
【図４７】圧力開放経路が図４６に示されている流体調整システムを有する電池の組立分解斜視図である。
【図４８】図４６の線ＸＬＶＩＩＩ−ＸＬＶＩＩＩで見た電池及び流体調整システムの一部分の断面図である。
【図４９】蛇行性の流体通路を形成するバッフルを更に示した、図４７の線ＸＬＩＸ−ＸＬＩＸから見たシャーシの断面図である。
【図５０】別の実施形態による、圧力開放流体経路を備えた流体調整システムを有する電池の組立分解斜視図である。
【図５１】別の実施形態による、閉鎖バルブ位置で示した回転可動プレートを利用する流体調整システムの斜視図である。
【図５２】開放バルブ位置で示した、図５１の流体調整システムの斜視図である。
【図５３】更なる実施形態による、開放バルブ位置にある回転可動プレートを利用した流体調整システムの平面図である。
【図５４】閉鎖バルブ位置で示した、図５３の流体調整システムの平面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０  流体消費電池
２０  流体消費セル
５０  流体調整システム
６２  固定プレート
６４  流体流入ポート
６６  可動プレート
６８  流体流入ポート
８２ａ  形状記憶合金アクチュエータ
８２ｂ  形状記憶合金アクチュエータ
【図１】
2009533828.tif 000003
【図２】
2009533828.tif 000004
【図３】
2009533828.tif 000005
【図４】
2009533828.tif 000006
【図５Ａ】
2009533828.tif 000007
【図５Ｂ】
2009533828.tif 000008
【図６】
2009533828.tif 000009
【図７】
2009533828.tif 000010
【図８】
2009533828.tif 000011
【図９】
2009533828.tif 000012
【図９Ａ】
2009533828.tif 000013
【図９Ｂ】
2009533828.tif 000014
【図１０Ａ】
2009533828.tif 000015
【図１０Ｂ】
2009533828.tif 000016
【図１１】
2009533828.tif 000017
【図１２】
2009533828.tif 000018
【図１３】
2009533828.tif 000019
【図１４】
2009533828.tif 000020
【図１５】
2009533828.tif 000021
【図１６】
2009533828.tif 000022
【図１７】
2009533828.tif 000023
【図１８】
2009533828.tif 000024
【図１９】
2009533828.tif 000025
【図２０】
2009533828.tif 000026
【図２１】
2009533828.tif 000027
【図２２】
2009533828.tif 000028
【図２３】
2009533828.tif 000029
【図２４】
2009533828.tif 000030
【図２５】
2009533828.tif 000031
【図２６】
2009533828.tif 000032
【図２７】
2009533828.tif 000033
【図２８】
2009533828.tif 000034
【図２９】
2009533828.tif 000035
【図３０】
2009533828.tif 000036
【図３１】
2009533828.tif 000037
【図３２】
2009533828.tif 000038
【図３３Ａ】
2009533828.tif 000039
【図３３Ｂ】
2009533828.tif 000040
【図３３Ｃ】
2009533828.tif 000041
【図３３Ｄ】
2009533828.tif 000042
【図３４】
2009533828.tif 000043
【図３５】
2009533828.tif 000044
【図３６】
2009533828.tif 000045
【図３７】
2009533828.tif 000046
【図３８】
2009533828.tif 000047
【図３９】
2009533828.tif 000048
【図４０】
2009533828.tif 000049
【図４１】
2009533828.tif 000050
【図４２】
2009533828.tif 000051
【図４３】
2009533828.tif 000052
【図４４】
2009533828.tif 000053
【図４５】
2009533828.tif 000054
【図４６】
2009533828.tif 000055
【図４７】
2009533828.tif 000056
【図４８】
2009533828.tif 000057
【図４９】
2009533828.tif 000058
【図５０】
2009533828.tif 000059
【図５１】
2009533828.tif 000060
【図５２】
2009533828.tif 000061
【図５３】
2009533828.tif 000062
【図５４】
2009533828.tif 000063
【国際調査報告】
2009533828.tif 000064
2009533828.tif 000065