【事件の表示】
　特許第２７７７３５４号「バッテリー再充電方法」の請求項１に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２７７７３５４号の請求項１に係る特許を維持する。
【理　由】
１．本件特許第２７７７３５４号の発明についての出願は、特願平５−３９９１４号の分割出願であって、そのもとの出願は、昭和５５年１月２５日（優先権主張、１９７９年１月２６日、米国）になされ、平成１０年５月１日に、その発明について特許の設定登録がなされ、その後、その特許について特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１２年８月４日に訂正請求がなされたものである。
２．訂正の要旨
　ａ．特許請求の範囲第１項の「・・・を備え、Ｃアンペア時の容量を有するバッテリーを再充電するにあたり、・・・上記ＰＴＣ電気装置は２枚の板状電極と板状ＰＴＣ素子からなり、・・・を特徴とするバッテリー再充電方法。」を、特許請求の範囲の減縮を目的として、「・・・を備え、Ｃアンペア時の容量を有し、少なくとも１つのＰＴＣ電気装置が上記二次電池と直列になるように接続されたバッテリーであって、通常動作状態と故障発生時には高温安定動作状態とを有し、通常動作状態における電力と高温安定動作状態のおける電力との比、すなわちスイッチング比が少なくとも８であるバッテリーを再充電するにあたり、・・・上記ＰＴＣ電気装置は、２０℃における抵抗が０．２オーム以下で、２枚の板状電極と板状ＰＴＣ素子からなり、・・・を特徴とするバッテリー再充電方法。」と訂正する。
　ｂ．特許請求の範囲第４項の「(b)２０℃で１オーム以下で、かつ０．１×ＲＬオーム以下・・・」を、明りょうでない記載の釈明を目的として、「(b)０．１×ＲＬオーム以下・・・」と訂正する。
　ｃ．発明の詳細な説明の段落【０００４】の「・・・を備え、Ｃアンペア時の容量を有するバッテリーを再充電するにあたり、・・・上記ＰＴＣ装置は２枚の板状電極と板状ＰＴＣ素子からなり、・・・を特徴とするバッテリー再充電方法が提供される。」を、明りょうでない記載の釈明を目的として、「・・・を備え、Ｃアンペア時の容量を有し、少なくとも１つのＰＴＣ電気装置が上記二次電池と直列になるように接続されたバッテリーであって、通常動作状態と、故障発生時には高温安定動作状態とを有し、通常動作状態における電力と高温安定動作状態における電力との比、すなわちスイッチング比が少なくとも８であるバッテリーを再充電するにあたり、・・・上記ＰＴＣ電気装置は、２０℃における抵抗が０．２オーム以下で、２枚の板状電極と板状ＰＴＣ素子からなり、・・・を特徴とするバッテリー再充電方法が提供される。」と訂正する。
３．訂正の適否についての判断
3-1.訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　ａの訂正において、「少なくとも１つのＰＴＣ電気装置が上記二次電池と直列になるように接続された」を付加する訂正は、発明の詳細な説明の段落【０００３】の記載「本発明者らは、バッテリーのセルと直列に接続され、バッテリーの永久部分をなすＰＴＣ電気装置を使用すると、・・・」、同段落【００１３】の記載「二次バッテリーを用いると、電気装置は、・・・電池と直列になるように接続することができる。」に基づいてなされ、「通常動作状態と、故障発生時には高温安定動作状態とを有し、通常動作状態における電力と高温安定動作状態における電力との比、すなわちスイッチング比が少なくとも８である」を付加する訂正は、発明の詳細な説明の段落【０００５】〜段落【０００６】の「この発明に使用されるＰＴＣ素子を含む電気装置は、１９７９年１１月３０日に出願された米国特許出願９６５，３４４号およびそのＣＩＰ出願明細書に記載されたタイプの装置が好ましく、　
　　（中　　略）
　尚、上記米国特許出願９６５，３４４号及びそのＣＩＰ出願に対応する特願昭５４−１５６２８８号には、動力源と、ＰＴＣ素子を含む回路保護器と、上記ＰＴＣ素子に直列に接続されかつインピーダンスＲＬオームを有する他の回路素子とを備えた電気回路であって、該電気回路は通常の動作状態と、故障発生時には高温安定動作状態を有し、・・・(ニ)電気回路における高温安定動作状態下の電力に対する通常動作状態下での電力の比、即ちスイッチング比は少なくとも８であること等を特徴とする電気回路について開示され」に基づいてなされ、「バッテリー再充電方法」の構成を限定する訂正であり、また、「２０℃における抵抗が０．２オーム以下で」を付加する訂正は、発明の詳細な説明の段落【００１７】の「２０℃における電気装置の抵抗は、一般に０．２オーム以下である」という記載に基づいてなされ、「ＰＴＣ電気装置」の構成を限定する訂正であるから、いずれも、特許法第１２０条の４第２項ただし書第１号の特許請求の範囲の減縮に該当し、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　ｂの訂正は、前記ａの訂正で特許請求の範囲第１項に「２０℃における抵抗が０．２オーム以下で」という構成を付加したことにより、第１項を引用す第４項において重複する「２０℃で１オーム以下で」なる記載を削除するものであるから、特許法第１２０条の４第２項ただし書第３号の明りょうでない記載の釈明に該当し、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　ｃの訂正は、前記ａの特許請求の範囲の訂正に伴い、これに対応する発明の詳細な説明の記載を訂正するものであるから、特許法第１２０条の４第２項ただし書第３号の明りょうでない記載の釈明に該当し、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
3-2.独立特許要件
（本件発明）
　訂正明細書の特許請求の範囲第１項〜第７項に記載された発明の要旨は、その特許請求の範囲第１項に記載された次のとおりのものである。
　「１．１つまたはそれ以上の二次電池を備え、Ｃアンペア時の容量を有し、少なくとも１つのＰＴＣ電気装置が上記二次電池と直列になるように接続されたバッテリーであって、通常動作状態と、故障発生時には高温安定動作状態とを有し、通常動作状態における電力と高温安定動作状態における電力との比、すなわちスイッチング比が少なくとも８であるバッテリーを再充電するにあたり、
　上記二次電池がある充電状態に達するまで比較的大きく、かつ急速充電用の電流を流す工程と、
　上記二次電池に熱接触するＰＴＣ電気装置によって少なくとも１つの電池の温度を感知することによって該充電状態を検出する工程と、
　上記ＰＴＣ電気装置の抵抗が増大することを利用してバッテリーを通る電流を比較的低い緩やかな充電電流に減少させる工程を含むバッテリーの再充電方法であって、
　上記ＰＴＣ電気装置は、２０℃における抵抗が０．２オーム以下で、２枚の板状電極と板状ＰＴＣ素子からなり、該ＰＴＣ素子は、２０℃で１０オーム・ｃｍ以下の抵抗率を有するＰＴＣ導電性ポリマー組成物を含み、該ＰＴＣ素子の等価直径ｄ、平均行程長さｔとして比ｄ／ｔが少なくとも２となる領域を電流が流れ、
　少なくとも０．２５Ｃアンペアの急速な充電電流ｉＲを、上記バッテリーおよび該バッテリーの電池と直列に接続されるとともに電池と熱接触するＰＴＣ電気装置を通すことを特徴とし、
　しかも上記ＰＴＣ電気装置が、ある電気的な電力／温度関係を有するとともに、その熱放散率が、(A)初期に、急速な充電電流がバッテリーを流れるとき、Ｉ2Ｒ加熱により電気装置が発熱する割合と、電気装置から熱放散する割合との間に安定した平衡状態が存在し、
　(B)急速な充電電流が電池をある種の充電状態に再充電し、電気装置が高温度に達したとき、Ｉ2Ｒ加熱により電気装置が発熱する割合が電気装置からの熱放散する割合を越え、電気装置の温度および抵抗が急速に増大し、その後、電気回路は緩やかな充電状態に入るという程度であり、
　上記充電状態では、（ｂ−１）電池を通り０．５ｉＲ以下で０．０３Ｃ〜０．２Ｃアンペアの緩やかな充電電流ｉＴが存在し、（ｂ−２）Ｉ2Ｒ加熱により電気装置が発熱する割合が電気装置から熱が放散する割合に等しくなり、
　該緩やかな充電状態は電流が該電気回路を流れる続ける限り保持されることを特徴とするバッテリー再充電方法。」（以下、「本件発明」という。）
（取消理由の概要）
　本件発明は、刊行物１〜１２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである、というものである。
（刊行物に記載された発明）
　取消理由に引用された刊行物１（実願昭４９−８４２２号(実開昭５０−９９４２４号)のマイクロフィルム）には、
　「電池ケース内に於いてその充放電回路に感温素子としてのサーミスタを配置し、該充放電回路に挿置された磁石をコアとするコイルの磁石面に対向して反転表示用磁片を収納した透明表示室を設けてなる温度検出表示装置付電池箱。」（実用新案登録請求の範囲）
が記載され、また、
　「第１，２図において１は電池、２は充放電回路に装備されるサーミスタ、３，３’は電流コイルとその電磁石、４はバイアス磁石、５は表示用磁片、６は透明の磁片室キャップ、７は電池ケース、８はキャップである。
　端子Ｔp，Ｔnより急速充電又は放電する時、電池内温度の上昇に伴いサーミスタ抵抗は第３図の如く急激に増大する。これに伴って今迄表示用磁片５を吸引していた電池電流による電流コイル３の発生する磁力が急激に低下しバイアス磁石４の反撥力を受けて（図示ではＮ−Ｎ同極反撥）表示用磁片５は反撥回転しその表面表示色をもって電池内部温度の危険になることを表示する。」（第２頁３行〜第３頁１行）
と記載され、
　第１図(イ)(ロ)には、本考案実施例の内部構成を説明するための縦断面図及び平面図が、第２図には、第１図装置の電気回路説明図が、第３図には、サーミスタの機能説明図が、それぞれ示されている。
　同じく引用された刊行物２（Nickel-Cadmium　Battery　Application　Engineering　Handbook，Second　Edition，General　Electric　Company，(1975)）には、充電時の過電流による発熱から保護するバッテリー充電装置に関し、
　「通常１Ｃから４Ｃの速度で充電される急速充電バッテリーは、バッテリーがフル充電に達したときに受け入れられるトッピング充電速度に自動的に切り換える充電システムを用いなければならない。」（第4-8頁4〜８行）
　「表示器としてセル温度を用いた急速充電制御の方法は、急速充電温度カットオフ（ＴＣＯ）といわれる。この概念においては、バッテリー温度が感知され、セルの温度が予め決められたカットオフ値に上昇した時、急速充電電流は終了する。センサはバッテリーパックの１つまたはそれ以上のセルの温度をモニタする。予め決められたセットポイントに達すると、急速充電電流による充電は終了し、トッピング充電のみがなされる。」（4-15頁7〜13行）
　「多くの急速充電は分割速度充電によるアプローチを用いている。分割速度充電は、バッテリーが最初は急速に充電される技術であり、その後適当な時間において一般にセルが過充電になったとき、又はその直後に充電は緩やかな速度に切り換えられる。緩やかな速度の充電は０．１Ｃ又は低い速度ですることができる。この緩やかな充電はバッテリーが過充電速度にならないようにする。」（第5-7頁6〜11行）
　「温度制御された急速充電は、全ての急速充電の中で最も簡単なものである。その基本的形態は、定電流電源及びサーモスタットを含むバッテリーよりなる。サーモスタットはセル及びバッテリーに、又はその近くに設けられる。サーモスタットスイッチは通常、所定の温度で自動的に開かれ、充電電流をブレークする。これは温度が十分減少したとき、手動又は自動的にリセットできる。操作順序は真っ直ぐ前向きである。急速充電はバッテリーに適用され、バッテリーは、セルがフル充電され過充電されるまで、温度上昇なしに充電される。急速上昇酸素圧力とその再結合反応は、セルケースの温度を上昇させる。この温度上昇は、セルとバッテリーコンテナの熱特性に依存するが、充電がＣ速度である時、毎分５℃の高さの速度に達する。サーモスタットは、セル圧力が設定されたレベルを超える前に急速充電を終了するよう注意深く選択された温度で動作するよう設定される。サーモスタットが急速充電を一度終了させるように動作すると、充電器は通常緩やかなトッピング充電速度に変わり、再び分割速度充電原理の広い適応性を示す。」（第5-10頁１〜17行）
　「急速充電カットオフの最も単純なセンサは、自動リセットサーモスタットである。このデバイスは上昇しているセルの温度が動作温度に到達したとき開き、温度がリセット温度に下がったとき自動的に閉じるスイッチである。サーモスタットは熱的に選択されたセルに結合され、そして充電回路と直列に電気的に接続されている。図5-10参照。スイッチ近傍のバイパス抵抗は、サーモスタットが開かれたとき充電電流を０．１Ｃトッピング充電速度に落とす。」（第5-11頁1〜7行）
  「サーミスタは、バッテリーパックのセルの温度を感知するために用いることができる温度感応抵抗である。サーミスタは正温度係数（ＰＴＣ）と負温度係数（ＮＴＣ）で利用可能である。ＰＴＣサーミスタは、一般に極めて大きい温度係数をもっており、その出力信号を感知するのを容易にしている。ＮＴＣサーミスタは、より低い温度係数をもっているが、価格は低い。充電電流を制御するため、サーミスタ回路により感知された電圧は、連続的に図5-12に示されているように制御回路に印加される。温度が設定された点まで上昇したとき、制御回路は電流スイッチを開くよう動作する。充電電流はバイパス抵抗を通ってのみ流れ、充電速度を０．１Ｃに下げる。制御回路におけるラッチング電圧機能−これはバッテリーが充電回路から取り除かれる迄リセットされないが、セルの温度が落ちるときでも電流スイッチを開いたままである。」（第5-13頁下から３行〜第5-14頁10行）
と記載されている。
　同じく引用された刊行物３（特開昭５３−８６４９６号公報）には、導電性ポリマー組成物に関し、
　「本発明は温度の上昇に伴って電気抵抗を増す特性（positive　temperature　coefficient−ＰＴＣ）を示すポリマー組成物、該組成物を含む装置ならびに該組成物の使用方法に関する。
　導電性ポリマー組成物は導電性の充填剤、通常はカーボンブラックをポリマー中に分散させたものから成る。前記ポリマーが熱可塑性の結晶性ポリマーであり、適当量の導電性充填材を含む場合、得られたポリマー組成物は、ＰＴＣ特性、すなわちある特定の温度範囲において電気抵抗が急に増加する特性を示す。この場合、電気抵抗の増加は、そのポリマーの軟化点付近で始まる。」（第３頁右上欄10行〜左下欄１行）
　「“スイッチ温度（switching　temperature）”（通常Ｔsと略記する）とはＰＴＣ組成物が急激な電気抵抗の増加を表わす温度範囲を示し、前記温度（前記温度範囲以上および以下）に対する電気抵抗の対数値の交点の実質的な直線部分を延長した温度であると定義される。実用上はＰＴＣ組成物は少なくとも約−１００℃と約２５０℃との間に１つのＴsを持たなければならない・・・」（第４頁右下欄６〜13行）
　「特に組成物を低電圧で使用する場合、２５℃における電気抵抗は少なくとも３ohm・cm、特に少なくともohm・cmが好ましいが、例えば１ohm・cmで良い。」（第５頁右上欄17〜末行）
とそれぞれ記載されている。
　同じく引用された刊行物４（Processing　Techniques　and　Applications　of　Positive　Temperature　Coefficient　Thermisters，Saburi　et　al，IEEE　Transactions　on　Component　Parts，Issue　2，Vol.CP10，June　1963）には、ポジスタの応用に関し、
　「温度制御：ポジスタは、温度感知素子として用いられるとき、直列に接続された加熱素子に放散されるパワーを制御することができる（図２２）。しかしながら、例えば、ヒータ内で消費されるパワーは、ポジスタの熱容量より小さいという限定がある。そうでなければ、ポジスタはＴp以上に自己加熱する。そのため、リレーがより重いパワーを制御するため導入されなければならない。正確な制御は、シリコン制御整流器（図２３）又はパワートランジスタ（図２４）と組み合わせたポジスタで得ることができる。図２５は、図２４の回路における集電流の温度依存性を示す。
　熱的保護：ポジスタは、電気機械及び装置に熱的保護を与えるために用いられる。少なくとも１つのアメリカのモータ製造者は、正温度係数サーミスタにより過熱から保護するモータを製作している。」（第53頁左欄下から20〜4行）
と記載されている。
　同じく引用された刊行物５（Carbon　Blacks　for　Conductive　Plastics，Cabot　Corporation，1970）には、導電性プラスチックのためのカーボンブラックについて、
　「導電性カーボンブラックは、ポリマーシステムに静電防止及び導電特性を加えるための好ましい混合成分である。ポリマーの型及びカーボンブラックのグレードの選択は、最終製品に求められる物理的及び電気的特性、そして処理特性と価格による。」（第２頁左欄１〜８行）
　「このレポートは、静電防止及び導電プラスチック製品を作るために必要なポリマーの選択、カーボンブラックのグレード及びカーボンブラックローディングの基本的ガイドラインを提供することを目的としている。」（第２頁左欄下から６〜２行）
　「混合物の導電性は、カーボンブラックのローディングによって増加する。低いローディングではカーボンブラックは導電性に影響を与えないが、約１５〜２５％のローディングで導電性にマークすべき増加がある。中間のローディングでは混合物の導電性は増加するが、ローディングの増大ほどは増えない。４０％ローディングを含む混合物の殆どにおいて、３つのキャボットカーボンブラックは１０オーム−ｃｍより小さい抵抗率となる。」（第４頁右欄１〜10行）
と記載されている。
　同じく引用された刊行物６（米国特許第３，７９３，７１６号明細書）には、自己制御ヒーティング素子の製造方法に関し、
　「電気的に導電サーモプラスチック組成物は、既にポリメリックベースに導電カーボンブラックを加えることにより達成できた。」（第１欄18〜20行）
　「FIGS.４Ａと４Ｂには、本発明の別の実施例が示されている。FIG.４Ａに示されているように、カーボンブラックがロードされたポリエチレンが浸み込んだガラスクロスの複数の層４０，４２，４４，４６が一対のアルミ箔電極４８と５０の間にラミネートされている。このラミネートされた構造物は、加熱・加圧され、その後冷却される。その結果得られた構造物は、FIG.４Ｂに示されるように、層４０，４２，４４，４６のポリエチレン要素は単一の導電ブロックを形成するため合体している。」（第６欄18〜20行）
　「この方法で用意した３つのサンプルは、それぞれ、6,000、7,000及び7,500オーム/インチの室温での抵抗を有していた。加熱された時、7,000オーム/インチのサンプルは、82℃で50,000オーム/インチ、88℃で70,000オーム/インチの抵抗を有した。」（第９欄８〜12行）
と記載されている。
　同じく引用された刊行物７（米国特許第３，２４３，７５３号明細書）には、抵抗要素に関し、
　「本発明の抵抗素子は、広く変化に富んだ興味ある分野に応用される。例えば、それらを空間ヒータ又は放射型壁ヒータに用いることができる。その場合、それは最大温度が自己制限されることが要求される。本発明の抵抗は、非常に速く鋭い増加と選択された温度レベルにおける抵抗率のため、既に採用されており、可燃性のパネルはショート回路の場合においても最大温度は超えない壁である。」（第３欄43〜52行）
　「本発明の応用の１つにおいて、抵抗は負荷がかかった状態で電源と直列に置くことができる。通常の状態では、負荷の抵抗はこれを通って比較的低い電流が流れ、抵抗の温度は危険な値より下に留まる。例えば、もし負荷がショート回路である場合、抵抗の電流は増加し、その温度は急速にその危険値周辺にまで上昇する。その結果、「熱可塑性微粒子」抵抗素子の抵抗は、非常に増大する。これは大量のパワーが抵抗素子の中に放散することを意味する。しかしながら、この放散のパワーは１秒位の非常に短時間のみ起こる。なぜなら、放散パワーは、抵抗が相当高くなるときの値に素子の温度を上げ、当初の電流が消極的に小さな値に制限される。事実、新しい高温度−高抵抗平衡点で素子を維持するに十分高い電流の値である。従って、抵抗は、危険な領域に過熱されたとき、安全な非常に低い値にショート回路を流れる電流を減少させる「ヒューズ」の形態として動作させることができる。通常、このように採用されたとき、電流を再び流す前に抵抗が危険温度より下に冷やされるよう回路の電流を遮断することが最初に必要である。」（第３欄66行〜第４欄17行）
　「本発明の抵抗素子のドラマチックな増大は、FIG.３に示されている。FIG.３は、上記と類似のポリエチレンカーボン材料の長さ３インチ、直径１インチのチューブについて、温度と抵抗との関係を示している。このチューブは約１５０”の壁の厚さがあり、リング端間の距離が約３インチとなるように各端においてホースクランプに類似の金属リングでクランプされている。この抵抗体の抵抗値は、その温度が約８０℃から３９５℃に変化する間測定される。またその試験は、抵抗素子をオーブン中に置くことにより行なわれ、その温度は制御することができ、測定することができる。一方、サーモメータは抵抗チューブの中に置かれ、オームメータは抵抗端に接続するリードに接続される。その結果は表１に示され、また図３にグラフとして示されている。オーム−インチによる固有抵抗は、オームの抵抗に所望のストリップの長さで除した断面積をかけることにより得られる。即ち、４７／３＝０．１５７である。」（第５欄28〜42行）
　「例として図４に示されているように、１００ワットのランプと本発明の抵抗要素の負荷を有する単純な直列回路が１１０−１２０ＶのＡＣ又はＤＣ電源に接続されている。抵抗素子は、回路の他の部分に直列に接続された２つの金属シリンダ１３と１４の間に押し込まれ、又は通され、本発明のポリプロピレンカーボンパーティクル組成物１２とすることができる。この押し込まれた組成物は、室温で約０．０５オームの抵抗を持っており、負荷素子は約８５オームである。通常の使用において回路全体の温度は、例えば２００°Ｆに上昇する。しかし、ポリエチレンカーボンパーティクルの抵抗は、約０．１０オームにしか増加しない。組成物における熱の逸散は約１ワットである。しかし、負荷素子が短絡したとき、回路を通る電流が実質的に大きく増加し、Ｉ2Ｒの電圧要素のために、本発明のフューズは危険な範囲内の温度にまで加熱される。これはフューズ素子の抵抗を３００℃で１０００オームのオーダーに、又は３５０℃で５０，０００オーム又はそれ以上に増加させる。このように新しい平衡点には、Ｉ2Ｒによる熱逸散が熱損失と等しい場合に到達する。通常の電流は、抵抗率の急速増加がある場合以上の温度には加熱しないが、短絡による電流の増加は熱の発生を突然増加させ、本発明組成物それ自身が電流制限装置になる高い値にフューズの抵抗率を大きく増加させる。それによって最終的な平衡電流は、その最初の安全値の最後のフラクションに制限される。」（第６欄8〜42行）
　「(4)ドライセル・バッテリーの保護素子、短絡時には回路をオープンし、短絡解消時には再び電流を流す。」（第６欄72〜74行）
と記載されている。
　同じく引用された刊行物８（特開昭５３−１０２３５６号公報）には、導電性ポリマー組成物に関し、
　「本発明は、導電性ポリマー組成物、それらの製造、およびそれらを含む装置に関するものである。
　結晶性ポリマーを含めて、ポリマーはその中に適当量の微細充填剤を分散させることによって導電性にすることができることが知られている。ある導電性ポリマーは「ＰＴＣ」〔正の温度係数（positive　temperature　coefficient）〕として知られる挙動を示す。「ＰＴＣ」の術語は過去においては種々の異なった風に使われたが、しかし、本明細書では「ＰＴＣ挙動を示す組成物」および「ＰＴＣ組成物」の術語は−１００℃と約２５０℃の限度内で少なくとも一つの温度範囲を有する組成物を意味するために使用する。」（第２頁右下欄11行〜第３頁左上欄３行）
　「カーボンブラックはそれが混合されるポリマーに導電度を与えるその能力において広く変化し、そしてポリマーとカーボンブラックの混合物は一般にカーボンブラックの割合がポリマー次第であまりに高く、例えば３０％ないし５０％以上になる場合には貧弱な物理的性質を有する（％はこの明細書を通して重量による）。従って、導電性ポリマー組成物、即ちその実用性がそれらの電気的特性に依存する組成物に対して、特に導電性ポリマーがそれを通して電流が流れなければならない回路の一部を形成する場合は、僅かに極めて限定された数量のカーボンブラックが使用されまたは使用することが勧告されることは驚くに当らない。問題にしているカーボンブラックは、一般に高導電性を与える能力があることを認められたもので、例えばバルカン（Vulcan）ＸＣ-７２およびバルカンＳＣ〔両方ともキャボット（Cabot）コーポレーションによって販売される〕のようなアセチレンブラックおよびアーネスブラックであってこれらは大きい表面積（窒素吸収により測定して）および高度の構造（フタル酸ジブチル吸収により測定して）によって特色づけられる。」（第３頁右下欄14行〜第４頁左上欄15行）
と記載されている。
　同じく引用された刊行物９（英国特許第１，１６７，５５１号明細書）には、ヒーターとその製造法に関し、
　「本発明は、上記のＰＴＣ加熱素子、孔のあいた２つの電気導電性ストリップで一面はＰＴＣ材料層と電気的に接触し、ＰＴＣ層と電気導電性ストリップを被覆する電気絶縁性材料を有し、ＰＴＣ材料と電気絶縁性材料は電気導電性ストリップの孔で合体している自己規制加熱装置を提供する。ＰＴＣ層は電気導電性ストリップの間に挟まれている。」（第1頁77行〜第2頁7行）
と記載されている。
　同じく引用された刊行物１０（Performance　of　Conductive　Carbon　Blacks，1973）には、刊行物５（Carbon　Blacks　for　Conductive　Plastics，Cabot　Corporation）が1970年に発行されていること（第183頁下から7〜6行）が示されている。
　同じく引用された刊行物１１（米国特許第４，０１７，７１５号明細書）には、ヒーターに関し、
　「図１は本発明の薄層状加熱部材１０を示し、層１１は、層１２がＴsより低い温度におけるＰＴＣ層１２より高い一定のワット数の層を表す。層１１と層１２の間に配置されているのは層１３で、層１１と層１２を熱的に絶縁している。・・・
　図１に示すように、部材１０は金属網又はグリッド形状の電極１４と電極１５を有している。」（第５欄8〜32行）
と記載されている。
　同じく引用された刊行物１２（特開昭４９−８２７３６号公報）には、温度敏感性導電性重合体組成物の製造方法に関し、
　「従来、ポリエチレンあるいはポリプロピレンなどの結晶性重合体に、たとえば金属微粉末あるいはカーボンブラックなどを分散させたＰＴＣ特性を有する導電性重合体組成物（以下、ＰＴＣ重合体と称する）はこの分野では公知であって、・・・」（第１頁左欄末行〜右下欄４行）
　「これは初期抵抗値が比抵抗で１０３Ω−ｃｍ程度では、抵抗値上昇が２−３桁を示すが、１０Ω−ｃｍ程度に下ると１桁以下になってしまい・・・」（第２頁左上欄７〜10行）
と記載されている。
（対比・判断）
　本件発明と刊行物１、２及び７に記載された発明とを対比すると、これらの刊行物には、本件発明の構成である「二次電池を備え、Ｃアンペア時の容量を有し、ＰＴＣ電気装置が上記二次電池と直列になるように接続されたバッテリーであって、通常動作状態と、故障発生時には高温安定動作状態とを有するバッテリーを再充電するにあたり、上記二次電池がある充電状態に達するまで比較的大きく、かつ急速充電用の電流を流す工程と、上記二次電池に熱接触するＰＴＣ電気装置によって少なくとも１つの電池の温度を感知することによって該充電状態を検出する工程と、上記ＰＴＣ電気装置の抵抗が増大することを利用してバッテリーを通る電流を比較的低い緩やかな充電電流に減少させる工程を含むバッテリーの再充電方法であって、少なくとも０．２５Ｃアンペアの急速な充電電流ｉＲを、上記バッテリーおよび該バッテリーの電池と直列に接続されるとともに電池と熱接触するＰＴＣ電気装置を通すことを特徴とし、しかも上記ＰＴＣ電気装置が、ある電気的な電力／温度関係を有するとともに、その熱放散率が、(A)初期に、急速な充電電流がバッテリーを流れるとき、Ｉ2Ｒ加熱により電気装置が発熱する割合と、電気装置から熱放散する割合との間に安定した平衡状態が存在し、(B)急速な充電電流が電池をある種の充電状態に再充電し、電気装置が高温度に達したとき、Ｉ2Ｒ加熱により電気装置が発熱する割合が電気装置からの熱放散する割合を越え、電気装置の温度および抵抗が急速に増大し、その後、電気回路は緩やかな充電状態に入るという程度であり、該緩やかな充電状態は電流が該電気回路を流れる続ける限り保持されることを特徴とするバッテリー再充電方法。」が記載されている点で一致するものの、(1)本件発明が、「通常動作状態における電力と高温安定動作状態における電力との比、すなわちスイッチング比が少なくとも８であるバッテリー」を再充電するものであるのに対して、刊行物１、２及び７には、上記のようなバッテリーであることが示されていない点、(2)本件発明が、「上記ＰＴＣ電気装置は、２０℃における抵抗が０．２オーム以下で、２枚の板状電極と板状ＰＴＣ素子からなり、該ＰＴＣ素子は、２０℃で１０オーム・ｃｍ以下の抵抗率を有するＰＴＣ導電性ポリマー組成物を含み、該ＰＴＣ素子の等価直径ｄ、平均行程長さｔとして比ｄ／ｔが少なくとも２となる領域を電流が流れ」るものであるのに対して、刊行物１に記載されたＰＴＣ電気装置（サーミスタ）を構成する素子はセラミックスであって導電性ポリマー組成物ではなく、刊行物２には、サーミスタとして、正温度係数（ＰＴＣ）のものも利用可能であることが記載されているが、具体例を示す図5-12では、負温度係数（ＮＴＣ）のものが使用されており、ＰＴＣ電気装置の具体的な構造は示されておらず、刊行物７には、２０℃における抵抗が０．２オーム以下で、ポリプロピレンカーボンパーティクル組成物（導電性ポリマー組成物）を含む抵抗素子（ＰＴＣ電気装置）が示されているが、図４から明らかなように、「ＰＴＣ電気装置は２枚の板状電極と板状ＰＴＣ素子からな」ること及び「該ＰＴＣ素子の等価直径ｄ、平均行程長さｔとして比ｄ／ｔが少なくとも２となる領域を電流が流れ」ることは示されていない点で、主として相違する。
　上記相違点について検討する。
　刊行物４には、加熱素子と直列に接続されたポジスタ（ＰＴＣ装置）が示されているが、このＰＴＣ電気装置に導電性ポリマーを使用することは全く示されていない。
　刊行物３及び８には、ＰＴＣ素子として使用し得る導電性ポリマー組成物が記載されており、刊行物５（刊行物１０の記載からみて公知であると認められる）及び刊行物１２には、カーボンブラックを使用して２０℃で１０オーム・ｃｍ以下の抵抗率を有するＰＴＣ導電性ポリマー組成物を得ることが示唆されているが、「ＰＴＣ電気装置は２枚の板状電極と板状ＰＴＣ素子からな」ること及び「該ＰＴＣ素子の等価直径ｄ、平均行程長さｔとして比ｄ／ｔが少なくとも２となる領域を電流が流れ」ることは全く示唆されていない。
　刊行物６には、ＰＴＣ電気装置が、アルミ箔電極４８と５０（２枚の板状電極）とカーボンブラックがロードされたポリエチレンが浸み込んだガラスクロスの複数の層４０，４２，４４，４６（板状ＰＴＣ素子）からなり、導電サーモプラスチック組成物（ＰＴＣ導電性ポリマー組成物）を含むものであることが示されているが、「この方法で用意した３つのサンプルは、それぞれ、6,000、7,000及び7,500オーム/インチの室温での抵抗を有していた。加熱された時、7,000オーム/インチのサンプルは、82℃で50,000オーム/インチ、88℃で70,000オーム/インチの抵抗を有した。」と記載されているように、抵抗が極めて高く、また、刊行物６、９及び１１に示された図面から「ＰＴＣ素子の等価直径ｄ、平均行程長さｔとして比ｄ／ｔが少なくとも２となる領域を電流が流れ」ることが読みとれるとしても、これらのＰＴＣ素子は、いずれも抵抗が高いヒーティング素子として使用されるものであり、「ＰＴＣ電気装置は、２０℃における抵抗が０．２オーム以下で、２枚の板状電極と板状ＰＴＣ素子からな」る本件発明のスイッチング素子とは全く異なるものである。
　また、刊行物３〜６、８〜１２にも、本件発明の構成である「通常動作状態における電力と高温安定動作状態における電力との比、すなわちスイッチング比が少なくとも８であるバッテリー」を再充電することは示されていない。
　してみると、「通常動作状態における電力と高温安定動作状態における電力との比、すなわちスイッチング比が少なくとも８であるバッテリー」を再充電する場合に、ＰＴＣ電気装置をスイッチング素子として機能させるために、「上記ＰＴＣ電気装置は、２０℃における抵抗が０．２オーム以下で、２枚の板状電極と板状ＰＴＣ素子からなり、該ＰＴＣ素子は、２０℃で１０オーム・ｃｍ以下の抵抗率を有するＰＴＣ導電性ポリマー組成物を含み、該ＰＴＣ素子の等価直径ｄ、平均行程長さｔとして比ｄ／ｔが少なくとも２となる領域を電流が流れ」るという構成を採用することを当業者が容易に想到し得たとはいえない。
　そして、本件発明は、上記構成を具備することにより、「過剰電流および過剰温度に対してセルを安全に保護できる再充電方法を提供する」という明細書に記載された効果を奏するものである。
　以上のとおりであるから、本件発明は、刊行物１〜１２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
（まとめ）
　したがって、本件発明は、特許出願の際独立して特許を受けることができない発明とすることはできない。
3-3.訂正の適否についての結論
　よって、上記訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項、同第３項で準用する第１２６条第２項〜第４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
４．特許異議申立てについての判断
4-1.申立て理由の概要
　特許異議申立人は、甲第１号証〜甲第１２号証（それぞれ刊行物１〜刊行物１２に対応する。）を提出すると共に、本件発明は、甲第１号証〜甲第１２号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである、旨主張している。
4-2.当審の判断
　上記3-2に述べたとおり、本件発明は、甲第１号証〜甲第１２号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
５．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年３月２１日（２００１．３．２１）
【訂正の要旨】
　ａ．特許請求の範囲の請求項１の「・・・を備え、Ｃアンペア時の容量を有するバッテリーを再充電するにあたり、・・・上記ＰＴＣ電気装置は２枚の板状電極と板状ＰＴＣ素子からなり、・・・を特徴とするバッテリー再充電方法。」を、特許請求の範囲の減縮を目的として、「・・・を備え、Ｃアンペア時の容量を有し、少なくとも１つのＰＴＣ電気装置が上記二次電池と直列になるように接続されたバッテリーであって、通常動作状態と故障発生時には高温安定動作状態とを有し、通常動作状態における電力と高温安定動作状態のおける電力との比、すなわちスイッチング比が少なくとも８であるバッテリーを再充電するにあたり、・・・上記ＰＴＣ電気装置は、２０℃における抵抗が０．２オーム以下で、２枚の板状電極と板状ＰＴＣ素子からなり、・・・を特徴とするバッテリー再充電方法。」と訂正する。
　ｂ．特許請求の範囲の請求項４の「（ｂ）２０℃で１オーム以下で、かつ０．１×ＲＬオーム以下・・・」を、明りょうでない記載の釈明を目的として、「（ｂ）０．１×ＲＬオーム以下・・・」と訂正する。
　ｃ．発明の詳細な説明の段落【０００４】の「・・・を備え、Ｃアンペア時の容量を有するバッテリーを再充電するにあたり、・・・上記ＰＴＣ装置は２枚の板状電極と板状ＰＴＣ素子からなり、・・・を特徴とするバッテリー再充電方法が提供される。」を、明りょうでない記載の釈明を目的として、「・・・を備え、Ｃアンペア時の容量を有し、少なくとも１つのＰＴＣ電気装置が上記二次電池と直列になるように接続されたバッテリーであって、通常動作状態と、故障発生時には高温安定動作状態とを有し、通常動作状態における電力と高温安定動作状態における電力との比、すなわちスイッチング比が少なくとも８であるバッテリーを再充電するにあたり、・・・上記ＰＴＣ電気装置は、２０℃における抵抗が０．２オーム以下で、２枚の板状電極と板状ＰＴＣ素子からなり、・・・を特徴とするバッテリー再充電方法が提供される。」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
バッテリー再充電方法
（５７）【特許請求の範囲】
１．１つまたはそれ以上の二次電池を備え、Ｃアンペア時の容量を有し、少なくとも１つのＰＴＣ電気装置が上記二次電池と直列になるように接続されたバッテリーであって、通常動作状態と、故障発生時には高温安定動作状態とを有し、通常動作状態における電力と高温安定動作状態における電力との比、すなわちスイッチング比が少なくとも８であるバッテリーを再充電するにあたり、
　上記二次電池がある充電状態に達するまで比較的大きく、かつ急速充電用の電流を流す工程と、
　上記二次電池に熱接触するＰＴＣ電気装置によって少なくとも１つの電池の温度を感知することによって該充電状態を検出する工程と、
　上記ＰＴＣ電気装置の抵抗が増大することを利用してバッテリーを通る電流を比較的低い緩やかな充電電流に減少させる工程を含むバッテリーの再充電方法であって、
　上記ＰＴＣ電気装置は、２０℃における抵抗が０．２オーム以下で、２枚の板状電極と板状ＰＴＣ素子からなり、該ＰＴＣ素子は、２０℃で１０オーム・ｃｍ以下の抵抗率を有するＰＴＣ導電性ポリマー組成物を含み、該ＰＴＣ素子の等価直径ｄ、平均行程長さｔとして比ｄ／ｔが少なくとも２となる領域を電流が流れ、
少なくとも０．２５Ｃアンペアの急速な充電電流ｉＲを、上記バッテリーおよび該バッテリーの電池と直列に接続されるとともに電池と熱接触するＰＴＣ電気装置を通すことを特徴とし、しかも上記ＰＴＣ電気装置が、ある電気的な電力／温度関係を有するとともに、その熱放散率が、（Ａ）初期に、急速な充電電流がバッテリーを流れるとき、Ｉ２Ｒ加熱により電気装置が発熱する割合と、電気装置から熱放散する割合との間に安定した平衡状態が存在し、
（Ｂ）急速な充電電流が電池をある種の充電状態に再充電し、電気装置が高温度に達したとき、Ｉ２Ｒ加熱により電気装置が発熱する割合が電気装置からの熱放散する割合を越え、電気装置の温度および抵抗が急速に増大し、その後、電気回路は緩やかな充電状態に入るという程度であり、
上記充電状態では、（ｂ−１）電池を通り０．５ｉＲ以下で０．０３Ｃ〜０．２Ｃアンペアの緩やかな充電電流ｉＴが存在し、（ｂ−２）Ｉ２Ｒ加熱により電気装置が発熱する割合が電気装置から熱が放散する割合に等しくなり、
該緩やかな充電状態は電流が該電気回路を流れ続ける限り保持されることを特徴とするバッテリー再充電方法。
２．急速な充電電気ｉＲが０．７５Ｃ〜４Ｃアンペアで、緩やかな充電電流ｉＴが０．０５Ｃ〜０．２Ｃアンペアであることを特徴とする請求項１記載の方法。
３．電気装置が発熱する割合が電気装置から熱が放散する割合を初めて越える時に、電気装置の温度Ｔｃｒｉｔは４０〜７５℃であることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
４．ＰＴＣ電気装置が、（ｂ）０．１×ＲＬオーム以下（ここでＲＬは該電気装置と直列な回路抵抗のことである。）の抵抗を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
５．ＰＴＣ導電性ポリマー組成物が、２０℃で４オーム・ｃｍ以下の固有抵抗率を有し、電気回路が緩やかな充電状態にある時に少なくとも１０４オーム・ｃｍの固有抵抗率を有することを特徴とする請求項４記載の方法。
６．電気回路が緩やかな充電状態の時に電気装置の温度はＴｄｌａｔｃｈであり、Ｔｄ　ｌａｔｃｈ時の電気装置の抵抗はＴｄ　ｌａｔｃｈと（Ｔｄ　ｌａｔｃｈ＋５０）℃間の全ての温度での電気装置の抵抗よりも小さいことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
７．上記ＰＴＣ装置が２枚の金属箔薄板電極とその電極間に設けられ、溶融成形される導電性ポリマー組成物からなる１枚の薄板ＰＴＣ素子とからなる請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】この発明は、バッテリーの再充電時における過剰電流による損傷からバッテリーを保護する再充電方法にことに関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】バッテリーが充電されるとき、バッテリーから熱が発生する。バッテリーからの放電電流が高くなると、発熱量も多くなり、それだけ、バッテリーの１つまたはそれ以上の部品が損傷される危険性も大きくなる。常識ではないが、バッテリーは過剰電流が放電されるのを避けるために熱ヒューズまたはサーモスタットを設け、過剰に熱せられるとバッテリーから電流が流れ出すの防止したり、ヒューズに過剰の電流が流れるのを防止することは知られている。
　【０００３】
　【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、バッテリーのセルと直列に接続され、バッテリーの永久部分をなすＰＴＣ電気装置を使用すると、バッテリー端子が偶発的に短絡したとき、ＰＴＣ電気装置は、過剰なバッテリー温度および／または電流に対して自動的に保護作用を与えることを見い出した。そのＰＴＣ電気装置の電気的および熱的特性は、バッテリーの種類と操作および充電に要求される方法に応じて選定される。したがってこの発明は過剰電流および過剰温度に対してセルを安全に保護できるバッテリー再充電方法を提供することを目的とする。
　【０００４】
　【課題を解決するための手段】本発明によれば、１つの態様として、１つまたはそれ以上の二次電池を備え、Ｃアンペア時の容量を有し、少なくとも１つのＰＴＣ電気装置が上記二次電池と直列になるように接続されたバッテリーであって、通常動作状態と、故障発生時には高温安定動作状態とを有し、通常動作状態における電力と高温安定動作状態における電力との比、すなわちスイッチング比が少なくとも８であるバッテリーを再充電するにあたり、上記二次電池がある充電状態に達するまで比較的大きく、かつ急速充電用の電流を流す工程と、上記二次電池に熱接触するＰＴＣ電気装置によって少なくとも１つの電池の温度を感知することによって該充電状態を検出する工程と、上記ＰＴＣ電気装置の抵抗が増大することを利用してバッテリーを通る電流を比較的低い緩やかな充電電流に減少させる工程を含むバッテリーの再充電方法であって、上記ＰＴＣ電気装置は、２０℃における抵抗が０．２オーム以下で、２枚の板状電極と板状ＰＴＣ素子からなり、該ＰＴＣ素子は、２０℃で１０オーム・ｃ　ｍ以下の抵抗率を有するＰＴＣ導電性ポリマー組成物を含み、該ＰＴＣ素子の等価直径ｄ、平均行程長さｔとして比ｄ／ｔが少なくとも２となる領域を電流が流れ、少なくとも０．２５Ｃアンペアの急速な充電電流ｉＲを、上記バッテリーおよび該バッテリーの電池と直列に接続されるとともに電池と熱接触するＰＴＣ電気装置を通すことを特徴とし、しかも上記ＰＴＣ電気装置が、ある電気的な電力／温度関係を有するとともに、その熱放散率が、（Ａ）初期に、急速な充電電流がバッテリーを流れるとき、Ｉ２Ｒ加熱により電気装置が発熱する割合と、電気装置から熱放散する割合との間に安定した平衡状態が存在し、（Ｂ）急速な充電電流が電池をある種の充電状態に再充電し、電気装置が高温度に達したとき、Ｉ２Ｒ加熱により電気装置が発熱する割合が電気装置からの熱放散する割合を越え、電気装置の温度および抵抗が急速に増大し、その後、電気回路は緩やかな充電状態に入るという程度であり、上記充電状態では、（ｂ−１）電池を通り０．５ｉＲ以下で０．０３Ｃ〜０．２Ｃアンペアの緩やかな充電電流ｉＴが存在し、（ｂ−２）Ｉ２Ｒ加熱により電気装置が発熱する割合が電気装置から熱が放散する割合に等しくなり、該緩やかな充電状態は電流が該電気回路を流れ続ける限り保持されることを特徴とするバッテリー再充電方法が提供される。
　【０００５】この発明に使用されるＰＴＣ素子を含む電気装置は、１９７９年１１月３０日に出願された米国特許出願第９６５，３４４号およびそのＣＩＰ出願明細書に記載されたタイプの装置が好ましく、さらに１９７９年１１月３０日に出願された米国特許出願第９６５，３４５号およびそのＣＩＰに対応する日本特許出願第１５６２８９号／７９明細書に記載された酸素防壁層を備えているものが好ましく、該ＰＴＣ素子は、米国特許出願第９６５，３４３号に対応する日本特許出願第１５６２８７号／７９明細書に記載されたＰＴＣ組成物を含むのが好ましい。
　【０００６】尚、上記米国特許出願第９６５，３４４号及びそのＣＩＰ出願に対応する特願昭５４−１５６２８８号には、電力源と、ＰＴＣ素子を含む回路保護器と、上記ＰＴＣ素子に直列に接続されかつインピーダンスＲＬオームを有する他の回路素子とを備えた電気回路であって、該電気回路は通常の動作状態と、故障発生時には高温安定動作状態を有し、（イ）ＰＴＣ素子は有機ポリマー材料に導電性カーボンブラックを分散させたＰＴＣ導電性ポリマーからなり、かつ２５℃にて１０オーム・ｃｍ以下の抵抗率を有し、（ロ）ＰＴＣ素子を流れる電流の範囲の等価直径をｄ、平均長さをｔとするとき、ｄ／ｔが少なくとも２である範囲内で電流が流れるようになっており、（ハ）回路保護基は２５℃で抵抗値が１オーム以下で、かつ０．５×ＲＬオーム以下であり、（ニ）電気回路における高温安定動作状態下の電力に対する通常動作状態下での電力の比、即ちスイッチング比は少なくとも８であること等を特徴とする電気回路について開示され、さらに上記電気回路についてＰＴＣ組成物は２５℃で７オーム・ｃｍ以下の抵抗率を有し、かつ保護器は２５℃で０．２オーム以下、かつ０．０１ＲＬオーム以下の抵抗値を有することが開示されている。
　【０００７】又、特願昭５４−１５６２８９号には、（１）（ａ）２０ｃｃよりも小さい体積を有し、（ｂ）スイッチング温度Ｔｓを伴うＰＴＣ挙動を示す組成物からなり、及び（ｃ）ポリマー及び該ポリマーに分散された導電性粒子からなるＰＴＣ素子、及び（２）電源に接続することができ、接続された場合にはＰＴＣ素子に電流を流す少なくとも２つの電極、を有する電気回路の制御装置であって、（３）（ａ）１０−９ｃｃ（標準状態）／ｃｍ２／ｍｍ／秒／ｃｍＨｇよりも小さい酸素透過率を有する金属、セラミックまたは有機ポリマーからなり、（ｂ）ＰＴＣ素子の周囲を密封し、（ｃ）該装置を標準状態の空気中に置いた場合、ＰＴＣ素子の酸素吸収率が１０−６ｃｃ／秒／ｇよりも小さくなるようにＰＴＣ素子への空気の接近を制限する酸素バリヤーを有すること等を特徴とする電気回路の制御装置について開示されている。
　【０００８】又、特願昭５４−１５６２８７号には、ＰＴＣ素子及び該ＰＴＣ素子に電流を通じさせるように電源に接続できる少なくとも２つの電極を有してなる電気回路保護装置であって、該ＰＴＣ素子は、（１）結晶化度が少なくとも１０％であるポリマー成分、及び（２）該ポリマー成分に分散されており、２０ないし１５０ミリミクロンの粒径Ｄならびに表面積Ｓ（ｍ２／ｇ）とＤの比Ｓ／Ｄが１０を越えないような表面積Ｓを有するカーボンブラックからなる粒状充填材成分、を含んで成る溶融加工ＰＴＣ導電性ポリマー組成物から成り、該充填材成分の量は、組成物が７オーム・ｃｍよりも低い２０℃比抵抗及び少なくとも１０００オーム・ｃｍのピーク比抵抗を有し、（Ｓ／Ｄ）×（充填材成分体積／ポリマー成分体積）の値が１よりも小さくなるような量であること等を特徴とする電気回路装置等について開示されている。
　【０００９】
　【作用および発明の効果】この発明は、バッテリーが複数のセルを有し、電気装置がそれらのセル間に、好ましくは３つまたはそれ以上のセル間の空所に配置され、バッテリー端子間で電池と直列に接続されるように常設的に接続されているバッテリーに特に有用なもので、過剰電流および過剰温度に対してセルを安全に保護できる再充電方法を提供する。この明細書では主として複数のセルからなるバッテリーに関して説明しているが、この発明は、単一セルのバッテリーにも適用できるものである。
　【００１０】この明細書では、放電制御が単一のＰＴＣ電気装置によって行なわれるバッテリーに関して主として説明するが、本発明は、並列または直列に接続され互いに所望の制御ができる２つまたはそれ以上のＰＴＣ電気装置によって放電制御が行なわれるバッテリーに適用され、同等の作用効果を奏するものである。
　【００１１】さらに、電気装置は、偶発的にに端子が直接接続されると、電流がバッテリーから放電されてセルが過熱されるのを防止する能力を有するだけでなく、セルの過熱損傷が生じる前に他の予見される故障状態によって電気装置が高抵抗状態に変わるように設計されていてもよい。したがって、電気装置の高抵抗状態への変化は、電気装置内で発生した熱が放散される割合を減少させるか、または電気装置に流入する電流を増大させ、またはこれら２つを組み合わせて行なうことができる。高抵抗状態への変化は一般に、電流増加によって生じた装置内部の加熱または、電流増加によって生じた電気装置の増大した内部加熱と外部加熱、例えば装置と熱接触し、装置と直列になっている抵抗からの加熱、との結合によって生じる。このような抵抗器からの外部加熱は、電池による電気装置の加熱を補うことができ、または何らかの環境下で、電池による電気装置の加熱を、電気装置の変換の結果、高抵抗状態に基本的に置き換えることができる。電気装置はまた、例えばバッテリー端子間が直接ショートした結果、バッテリーから流れるきわめて高い電流に対して、電池温度が実質的に増大する前に、バッテリーを保護するのにも役立つ。即ちＰＴＣ電気装置はセル温度が上昇する以前に発熱するものである。さらに、その電気装置は、バッテリーが外部的に非常な高温に加熱されたとき、バッテリーから流れる電流を実質的に制止することができる。
　【００１２】電気装置を高抵抗状態に変換できるこれらの方法は、真に安全なバッテリーの設計に特に有益なことである。ここで、「真に安全」という用語は、例えば、バッテリーから大電流が流れることのできる最大時間を指定することによってバッテリーに接続された他の電気部品への損傷を避けることおよび／または例えば、バッテリー近傍で爆発性ガスに引火する危険性を避けるために、いかなるバッテリー部分も到達できる最大温度を指定することによって危険状態が発生するのを避けるという要求に合致するバッテリーを記述するのに用いている。これらの要求は異なる環境では異なったものとなるので、電気装置の特性は調節することができる。したがって、電気装置は、バッテリーから異常な高電流が流れるとき指定された時間内で電流を低レベルに減少させるように作用して、バッテリーに接続された電流に感応する電気部品への損傷を避けることができる。これは電気装置を高抵抗状態で低電流に変化するように求めてもよいし、またはバッテリー自体の損傷を避けるために要する以上に急速な電流減少を求めてもよい。同様に、バッテリーの何らかの部分が火災または爆発を起こす温度に到達したことを示す温度になると、たとえセル温度が電池を損傷しないレベルであったとしても、高抵抗状態に変化するように電気装置を設計するのが望ましい場合もある。電気装置は、バッテリーから流れる電流があるレベルを越えるとき、たとえその電流レベルが「真に安全」という要求に合致せずまたはセルを損傷する温度とならなくとも、バッテリーの放電率を減少するように作用させるように設計することもできる。例えば、電気回路が指定電流、例えば０．１Ｃで作動するように設計されていると、電気装置は、故障状態で電流が指定電流を２回越えると高抵抗状態に変化し、バッテリー放電率をきわめて減少させるように設計することができる。ラッチ（後述）でないように電気装置が設計されていると、故障が直ると低抵抗状態に戻る。
　【００１３】上記した如く、電気装置の電気的および熱的特性は、バッテリーの種類と操作される方法に応じて選定されるべきである。したがって、再充電できない一次バッテリーを用いると、電気装置は、バッテリーが放電されるときの保護装置としてのみ作用することになる。二次バッテリーを用いると、電気装置は、バッテリー充電時とバッテリー放電時の両方（この場合、バッテリーは一般に２つの端子のみ設けている。）またはバッテリー充電時のみまたはバッテリー放電時のみ（この場合、バッテリーは３つの端子を備える場合があり、一対はバッテリー充電用に使用され、他の一対はバッテリー放電時に使用される。）、電池と直列になるように接続することができる。二次バッテリーは、２つの保護装置を備えることができ、その１つはバッテリー充電時に電池と直列に接続され、他の１つはバッテリー放電時に電池と直列に接続される。
　【００１４】電気装置が放電中のバッテリーを単に保護することだけに機能するとき、バッテリーから流れる電流が予め設定された値ｉｃｒｉｔを越える時の高抵抗状態に変化するように電気装置は設計されている。ｉｃｒｉｔの値は通常１Ｃ〜１０Ｃアンペア、多くのバッテリーでは１．５Ｃ〜２．５Ｃアンペア、例えば１．８Ｃ〜２．２Ｃアンペアである。一般に電気装置は、一度高抵抗状態に変化すれば、電気回路に電流が流れ続ける限り高抵抗状態に保持されるように設計されている。
即ち、電気装置は米国特許第９６５，３４４号に対応する日本特許第１５６，２８８／７９号に詳細に説明されるように、ラッチされることになる。バッテリーから流れる電流の減少分は０．４Ｃ以下であるのが好ましい。ｉｃｒｉｔは変動しない状態で測定されるように注意することが重要である。ｉｃｒｉｔよりも実質的に大きい電流が限定された時間だけバッテリーから流れることができ、これは真に安全なバッテリーの製作に関連して重要なことである。
　【００１５】本発明バッテリーの電気装置の電気的な電力／温度関係の定義については、静止空気中に配置されたバッテリーに関して前記したとおりである。しかしながら、これは電気装置の熱的特性が一部にはバッテリー周囲の環境に依存するものであるから、単に定義するためのものであって、バッテリーは適当な環境中で使用しおよび／または再充電することができるものと理解すべきである。
　【００１６】高抵抗状態での電気装置の抵抗が余り高すぎると、低抵抗状態での電気装置の抵抗よりも大きいが高抵抗状態での電気装置の抵抗よりも小さい抵抗を有する抵抗器を、電気装置と並列に設けることができる。このような抵抗器を用いると、電気装置が低抵抗状態にある間は電流の値を決定する有効な部分は通常ないが、電気装置が高抵抗状態にある時は電流の値を有効に決定することができることになる。
　【００１７】本発明に使用する電気装置のＰＴＣ素子は、一般に、２０℃で、１０オーム・ｃｍ以下、好ましくは４オーム・ｃｍ以下の固有抵抗率を有するＰＴＣ導電性ポリマー組成物からなる。このポリマー組成物の固有抵抗率は、一般に、電気装置が高抵抗状態にある時、少なくとも１０４オーム・ｃｍである。ポリマー組成物は一般に架橋されている。一般に、電気装置は電池が４０〜６０℃以上の温度に加熱されるのを防止するように機能し、したがって、ＰＴＣ組成物は一般に４０〜７５℃の範囲にスイッチング温度を有している。このＰＴＣ組成物は４０〜７５℃範囲の融点を有する結晶性ポリマーをベースにすることができ、ポリマーとしてポリカプロラクトンを使用すると優れた効果が得られる。ＰＴＣ素子の形状およびそれへの電気的接続によって、一般に、等価直径ｄ、平均行程長さｔとして比ｄ／ｔが少なくとも２、好ましくは少なくとも１０となる領域にわたりＰＴＣ素子を通して電流が流れるようにされる。２０℃における電気装置の抵抗は、一般に０．２オーム以下である。電気装置の電気的安定性は、バッテリーの有効寿命中を通して所望の保護効果が得られ続けるものがよい。
　【００１８】アンペア時でのバッテリー容量は、バッテリーから取り出される電流の割合と周囲温度とに依存する。この明細書でのバッテリー容量は、２５℃の周囲温度で１時間測定したものである。添付図面において、図１は本発明に従って充電される二次バッテリーを示す回路図である。バッテリー１は、点線で示したケースと複数の二次電池１１と端子１２，１３，１４とを有していて、端子１２と１４は（図１の回路に示すように）バッテリーが充電されているときに接続され、端子１３と１４はバッテリーが放電されるときに接続される。バッテリーが充電されるとき、ＰＴＣ抵抗Ｒｄは回路部分とはならず、ＰＴＣ抵抗Ｒｃは電池と直列接続される。また固定抵抗Ｒ２がＰＴＣ抵抗Ｒｃと並列接続されている。充電中のみバッテリーを保護するＰＴＣ抵抗Ｒｃは、室温ではきわめて低い抵抗であるが、高抵抗状態ではきわめて高い抵抗であり、好ましくは、Ｒ２がなくて緩やかな充電電流が所望レベルとなる抵抗である。固定抵抗Ｒ２は、高抵抗状態でのＰＴＣ抵抗Ｒｃの抵抗が高くて固定抵抗Ｒ２がないために緩やかな充電電流が余りにも低いときのみ必要とされ、使用されるときには、低抵抗状態でのＰＴＣ抵抗Ｒｃの抵抗よりもきわめて高いが高抵抗状態でのＰＴＣ抵抗Ｒｃの抵抗よりも低い抵抗値を有する。バッテリーが放電されるとき、ＰＴＣ抵抗Ｒｃは回路部分とはならず、ＰＴＣ抵抗Ｒｄは電池と直列接続され、放電中の電池を保護する。ＰＴＣ抵抗Ｒｃに関して、ＰＴＣ抵抗Ｒｄと並列に固定抵抗を設けることができる。充電回路は、ＡＣ電源と、トランス２と、整流器３と固定抵抗Ｒ１とを備えている。
　【００１９】
　【実施例】図２はバッテリーケース１と、電池２と、それらの電池間に配置されたＰＴＣ電気装置３とを備えたバッテリーを概略的に示したものである。ＰＴＣ電気装置は図２に詳細に示されている。ＰＴＣ電気装置は、リード線３４、３５を取り付けている拡がった金属電極３２、３３によってサンドイッチ状にはさまれたＰＴＣ素子３１を設けている。ＰＴＣ素子、電極、リード線両端部を包囲するように絶縁層３６が設けられている。
　【００２０】ＰＴＣ電気装置は図３に示したように製造されている。ＰＴＣ素子は、ポリカプロラクトン（ユニオンカーバイド社製ＰＣＬ７００）５６重量部と、カーボンブラック（フルネックス社製Ｎ７６５）４２重量部と、酸化防止剤［米国特許第３，９８６，９８１号明細書に記載されているように４，４′−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）を３−４重合したオリゴマー］２重量部とを有している。ポリマー組成物の固有抵抗は２５℃で約２，５オーム・ｃｍである。金属電極とリード線はニッケル被覆された銅であり、絶縁層はエポキシ樹脂で作られている。ＰＴＣ電気装置は２０メガラド照射されたものである。図３に示した寸法は、ａ＝２．８ｃｍ、ｂ＝２．５ｃｍ、ｃ＝１．２ｃｍ、ｄ＝１．０ｃｍ、ｅ＝０．３５ｃｍ、ｆ＝０．１７ｃｍである。ＰＴＣ電気装置は２５℃で約０．１オームの抵抗を有している。
　【００２１】このＰＴＣ電気装置は、図２に示すように、１２個のニッケル−カドミウム（１．３Ｖ）電池２と３つの端子（図示せず）とからなるバッテリーの電池の間に配置され、１つの電池２に対して直列に接続される。そのバッテリーは０．４５アンペア時の電気容量を有している。
　【００２２】電気装置はバッテリー充電時のみ電池と直列になるように接続されている。バッテリーは、図１に示す電気回路において、固定抵抗Ｒ２とＰＴＣ抵抗Ｒｄを除いた状態で放電および再充電が行われる。固定抵抗Ｒ１は１５オームの抵抗値を有している。最初の６０分間、急速な充電電流は約０．４４アンペアであり、電気装置の抵抗は低い（０．３オーム以下）状態が保持される。その時、電池温度と電気装置の温度とは約４５℃に上昇し、電気装置はＩ２Ｒ加熱により発生した熱量をもはや散逸することができなくなる。その結果、電気装置の抵抗は約３５０オームにきわめて急速に上昇し、電流は約２６ミリアンペアに減少する。その後、電気装置と電池の温度は下降し、電流が４３ミリアンペアで電気装置の抵抗が１７７オームである平衡的な緩やかな充電状態が確立される。
【図面の簡単な説明】
　【図１】　二次バッテリーの回路図。
　【図２】　バッテリーの概略的な斜視図。
　【図３】　ＰＴＣ電気装置の概略斜視図。
　【符号の説明】
１…バッテリー、
２…セル、
３…ＰＴＣ電気装置、
３１…ＰＴＣ素子、
３２，３３…電極、
３４，３５…リード線