JP2013242995A - 電流遮断装置を備えた蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電装置の異常動作時に確実に電流を遮断することと、通電動作時における電流遮断を回避することとを両立できる電流遮断装置を備えた蓄電装置を提供する。
【解決手段】蓄電装置の電流遮断装置は、接点板と、変形板とを有し、かつ、少なくとも接点板と変形板によって囲まれた空間が形成され、接点板もしくは変形板のいずれか一方には、導電部材と接合される接合部を有している。接点板は、導電部材、及び電極端子と電気的に接続されて通電経路の一部を構成する。変形板は、ケース内の圧力をＰ１、空間の圧力をＰ２としたとき、Ｐ１＞Ｐ２、かつ圧力差ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２が所定値以上、となった場合に、接合部を導電部材と離間させて電流遮断装置と導電部材とが電気的に非接続となるように変形して通電経路を遮断する。電流遮断装置には、空間とケース内とを連通する少なくとも１つの微小通路が形成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電流遮断装置を備えた蓄電装置に関する。

特許文献１に、圧力検知型の電流遮断装置を備えた密閉型の電池が記載されている。電流遮断装置は、電池ケース内の圧力が上昇した場合に、電極端子と電極組立体との通電経路を遮断する。これによって、過充電時等に電池ケース内の圧力が上昇した際に通電経路を遮断することができる。

特開２００５−１４９８６２号公報

電流遮断装置は、通常、過充電等の蓄電装置の異常動作を抑止するために設置される。しかしながら、蓄電装置の通常動作時においても、通常動作に伴うガスが発生する場合がある。蓄電装置の通常動作時に発生するガスの流量は微小であるが、長期間に亘って蓄積すると、蓄電装置のケース内の圧力が電流遮断装置の作動する圧力以上に上昇し、電流遮断装置によって通電経路が遮断される場合がある。

本明細書が開示する蓄電装置は、ケース内に収容され正極及び負極を備える電極組立体と、電極組立体との間で電気を授受する電極端子と、ケース内に収容され電極組立体、及び電極端子の双方と電気的に接続する導電部材と、ケース内に収容され電極組立体から電極端子の間に直列に接続して、電極組立体から電極端子までの通電経路を接続または遮断する電流遮断装置を備えている。電流遮断装置は、接点板と、変形板とを有し、かつ、少なくとも接点板と変形板によって囲まれた空間が形成され、接点板もしくは変形板のいずれか一方には、導電部材と接合される接合部を有している。接点板は、導電部材、及び電極端子と電気的に接続されて通電経路の一部を構成する。変形板は、ケース内の圧力をＰ１、空間の圧力をＰ２としたとき、Ｐ１＞Ｐ２、かつ圧力差ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２が所定値以上、となった場合に、接合部を導電部材と離間させて電流遮断装置と導電部材とが電気的に非接続となるように変形して通電経路を遮断する。電流遮断装置には、空間とケース内とを連通する少なくとも１つの微小通路が形成されている。

上記の蓄電装置は、空間とケース内とを連通する微小通路が形成されている電流遮断装置を備えている。蓄電装置の通常動作時にケース内で発生するガスは、その発生速度が微小であり、圧力差ΔＰが所定値に達しない程度に微小通路によって空間に通過するため、通常動作時には、電流遮断装置の変形板が変形しない。また、蓄電装置の異常動作時にケース内で発生するガスは、その発生速度が、微小通路を通過するガスの速度よりも著しく速い。このため、圧力差ΔＰは所定値以上に上昇し、電流遮断装置の変形板が変形して通電経路を遮断する。上記の蓄電装置によれば、蓄電装置の異常動作時に確実に電流を遮断することと、通電動作時における電流遮断を回避することとを両立できる。

微小通路は、変形板に形成された微小孔を含んでいてもよい。

変形板は、ケース内の圧力が所定値以上に上昇した場合に変形する方向に略垂直な第１平面部を有しており、接点板は、第１平面部と略平行な第２平面部を有しており、微小通路は、第１平面部と第２平面部との少なくともいずれか一方に形成された微小孔を含んでいてもよい。

上記の蓄電装置は、二次電池であってもよい。

本発明によれば、蓄電装置の異常動作時に確実に電流を遮断することと、通電動作時における電流遮断を回避することとを両立できる電流遮断装置を備えている蓄電装置を提供することができる。

実施例１に係る蓄電装置の断面図である。 図１の蓄電装置の電流遮断装置の近傍を拡大して示す図であり、蓄電装置の通常動作時の状態を示している。 図１の蓄電装置の電流遮断装置の近傍を拡大して示す図であり、蓄電装置の過充電時の状態を示している。 蓄電装置の通常動作時に微小孔を通過するガス流量を示す図である。 蓄電装置の通常動作時におけるＰ１，Ｐ２，ΔＰを示す図である。 蓄電装置の過充電時に微小孔を通過するガス流量を示す図である。 蓄電装置の過充電時におけるＰ１，Ｐ２，ΔＰを示す図である。 実施例２に係る蓄電装置の電流遮断装置の近傍を拡大して示す図であり、蓄電装置の通常動作時の状態を示している。 図８の電流遮断装置の近傍を拡大して示す図であり、蓄電装置の過充電時の状態を示している。

本明細書が開示する電流遮断装置は、例えば、密閉型の二次電池、密閉型のキャパシタ等の従来公知の蓄電装置に利用することができる。さらに、二次電池の具体例を挙げると、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、鉛蓄電池等の比較的高容量で大電流の充放電が行われる二次電池を例示できる。また、この蓄電装置は、車両や電気機器等に搭載されていてもよい。

本明細書が開示する蓄電装置は、正極及び負極を備える電極組立体と、電極組立体を収容するケースと、電極組立体との間で電気を授受する電極端子（正極電極端子、負極電極端子）と、電極組立体、及び電極端子の双方と電気的に接続する導電部材と、電流遮断装置とを備えている。電極組立体としては、例えば、正極シートと負極シートがシート状のセパレータを間に挟んだ状態で層状をなす電極対を備えた電極組立体を挙げることができ、より具体的には、この電極対が多数積層された積層型の電極組立体や、この電極対が所定の軸周りに捲回された捲回型の電極組立体を例示できる。電極組立体は、電解質によって浸されていてもよい。

導電部材は、電極組立体の正極または負極に電気的に接続されるとともに、接続されている側の電極に対応する電極端子（正極電極端子と負極電極端子のうちの一方）と電気的に接続されており、電極組立体から電極端子までの通電経路の一部を形成している。電流遮断装置は、電極組立体から電極端子の間に直列に接続しており、電極組立体から電極端子までの通電経路を接続または遮断可能に構成されている。電流遮断経路は、正極側と負極側のいずれか一方にのみ設置されていてもよいし、双方に設置されていてもよい。

本明細書が開示する電流遮断装置は、電極組立体と、導電部材と、電極端子とを含む通電経路内に直列に接続して、通電経路を接続または遮断する。電流遮断装置は、接点板と、変形板とを備えている。電流遮断装置には、少なくとも接点板と変形板によって囲まれた空間が形成されている。電流遮断装置は、接点板もしくは変形板のいずれか一方に、導電部材と接合される接合部を有している。接点板は、導電部材及び電極端子と電気的に接続されており、電極組立体から電極端子までの通電経路の一部を形成している。変形板は、ケース内の圧力をＰ１、空間の圧力をＰ２としたとき、Ｐ１＞Ｐ２、かつ、圧力差ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２が所定値以上、となった場合に、接合部を導電部材と離間させて電流遮断装置と導電部材とが電気的に非接続となるように変形して通電経路を遮断する。例えば、変形板は、一方の面において空間に接するとともに、他方の面においてケース内の電極組立体側に面している場合には、Ｐ１＞Ｐ２かつ圧力差ΔＰが所定値以上となった場合に、空間の内側に窪むように変形し、これによって、接合部が導電部材と離間される。なお、電流遮断装置は、変形板と接点板以外の部材を含んでいてもよい。具体的には、例えば、変形板と一体となって移動して接合部を導電部材と離間するための部材や、シール部材等の支持部材を含んでいてもよい。また、導電部材と接点板は、直接接しておらず、変形板、等の他の導電性の部材を介して電気的に接続していてもよい。空間を隔離する壁は、接点板と変形板によって形成されていてもよいし、さらに、シール部材等の他の部材が空間を壁の一部を形成していてもよい。また、導電部材の一部が電流遮断装置の空間内に侵入していてもよい。

本明細書が開示する電流遮断装置には、さらに、空間とケース内とを連通する少なくとも１つの微小通路が形成されている。微小通路は、蓄電装置の通常動作時にケース内で発生するガスを圧力差ΔＰが所定値に達しない程度に空間に通過させるとともに、蓄電装置の異常動作時にケース内で発生するガスは、圧力差ΔＰが所定値以上に上昇する程度に通過するガス流量を抑制することができるように、その流路径及び流路長等が設計されている。なお、微小通路は、蓄電装置の異常動作時に圧力差ΔＰが少なくとも一度所定値以上に上昇するように設計されていればよい。例えば、圧力差ΔＰが一旦所定値以上に上昇した後に低下して所定値よりも低くなるように、流路径及び流路長が設計されていてもよい。

微小通路は、変形板または接点板に形成された微小孔であってもよい。微小通路は、１つでも複数でもよく、複数の微小通路は、同様の形態のものでなくともよい。例えば、微小通路は、変形板に形成された微小孔と、接点板に形成された微小孔との双方を含んでいてもよい。

変形板が、ケース内の圧力が所定値以上に上昇した場合に変形する方向に略垂直な第１平面部を有しており、接点板が、変形板の第１平面部と略平行な第２平面部を有している場合には、微小通路は、第１平面部と第２平面部との少なくともいずれか一方に形成された微小孔を含んでいてもよい。比較的加工が容易な第１平面部または第２平面部に微小孔を形成すれば、微小孔の加工精度を高くすることができる。

図１は、実施例１に係る蓄電装置１００の断面図である。蓄電装置１００は、ケース１と、積層型の電極組立体６０と、集電部６５，６７と、正極用導電部材６８と、負極用導電部材６４と、正極電極端子１９と、負極電極端子１１９と、絶縁部材６６と、電流遮断装置１２０を備えている。電極組立体６０は、正極活物質と正極金属箔とを含む正極シートと、負極活物質と負極金属箔とを含む負極シートと、正極シートと負極シートとの間に挟まれてそれぞれを分離する、シート状のセパレータとを備えている。電極組立体６０は、正極シート、セパレータ、負極シートが層状にこの順序でそれぞれ多数積層された積層体であり、液状の電解質が含浸されている。

ケース１は略直方体形状の箱型部材であり、内部に電極組立体６０と、集電部６５，６７と、正極用導電部材６８と、負極用導電部材６４と、絶縁部材６６と、電流遮断装置１２０とを収容している。ケース１の上端面には、正極電極端子１９と負極電極端子１１９が設けられている。電極組立体６０の複数の正極シートの一端から突出した集電部６７が束ねられており、同様に、複数の負極シートの一端から突出した集電部６５が束ねられている。電極組立体６０は、絶縁性のフィルムによって覆われており、集電部６７，６５に接続する部分において、絶縁性のフィルムから突出している。

集電部６５，６７は、電極組立体６０からケース１の上端面に向けて伸び、途中で図１の紙面の表側に向かって屈曲して、ケース１の上端面に略平行な平坦部を有する形状に形成されている。

図１に示すように、負極用導電部材６４は、平板状の導電性部材である。負極用導電部材６４は、ケース１の上端面に対して略平行に伸びている。負極用導電部材６４と集電部６５は溶接によって固定されている。このように、電極組立体６０の負極から負極電極端子１１９までの負極通電経路は、この順で直列に接続された集電部６５と，負極用導電部材６４とによって電気的に接続されている。蓄電装置１００は、電極組立体６０とケース１の外部とで、正極電極端子１９、及び負極電極端子１１９を介して相互に電気の授受が可能である。

図１に示すように、正極用導電部材６８は、集電部６７から電流遮断装置１２０に向かってケース１の上端面に対して略平行に伸びたのち、ケース１の下方に湾曲して、電流遮断装置１２０の下方において、再度、ケース１の上端面に略平行に伸びている。正極用導電部材６８は、集電部６７と溶接によって固定されている。電流遮断装置１２０は、その下面側において正極用導電部材６８と接しており、その上面側において正極電極端子１９と接している。つまり、電流遮断装置１２０は、正極用導電部材６８と接合された接合部を有する。また、正極電極端子１９と正極用導電部材６８とは、電流遮断装置１２０を介して電気的に接続されている。このように、電極組立体６０の正極から正極電極端子１９までの正極通電経路は、この順で直列に接続された集電部６７と、正極用導電部材６８と、電流遮断装置１２０とによって電気的に接続されている。なお、負極用導電部材６４及び正極用導電部材６８と、ケース１の上端面との間に、絶縁部材６６が設けられており、これによって負極用導電部材６４及び正極用導電部材６８とケース１とは絶縁されている。

図２に示すように、電流遮断装置１２０は、変形板３３と、接点板３５とを備えている。変形板３３は、平面視すると円形の略平板状の部材であり、中央部に円錐台状の凸状部を有する。蓄電装置１００の通常動作時においては、変形板３３の凸状部は、正極用導電部材６８及び電極組立体６０側が配置されている、ケース１の下方に凸となっている。接点板３５は、平面視すると円形の略平板状の部材であり、平板状の中央部と、中央部から変形板３３の方向に湾曲して伸びる側面部とを有している。変形板３３と接点板３５は、接続部３４において互いに接しており、溶接によって固定されている。変形板３３と接点板３５によって、ケース１内の電極組立体６０側から空間４０を隔離する壁が形成されており、変形板３３の上面及び接点板３５の下面は、空間４０に面している。

変形板３３及び接点板３５は、正極用導電部材６８と同様の導電体によって形成されている。接点板３５は、正極電極端子１９と接しており、溶接によって固定されている。変形板３３は、正極用導電部材６８と接しており、接合部４１において正極用導電部材６８と溶接されている。正極用導電部材６８は、変形板３３の凸状部の円形の下面に沿って形成された円形の孔部６８ａを有しており、接合部４１は、孔部６８ａの周囲に位置している。電極組立体６０から正極電極端子１９に向かって、集電部６７、正極用導電部材６８、変形板３３、接点板３５はこの順序で直列に接続されている。図２の矢印４２は、電極組立体６０から正極電極端子１９までの正極通電経路を示している。

変形板３３の上面は空間４０に面しており、下面はケース１内の電極組立体６０側に面しているため、ケース１内の電極組立体６０側の圧力Ｐ１と、空間４０内の圧力Ｐ２との圧力差ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２が所定値以上となり空間４０側が負圧（Ｐ１＞Ｐ２）になると、図３に示すように、変形板３３は、正極用導電部材６８から離れる方向（図３に矢印で示す、下から上に向かう方向）に反転する。

空間４０は、接点板３５の平板状の中央部に形成された微小孔３５ａによって、ケース１内の電極組立体６０側と連通している。

蓄電装置１００の通常動作時に発生するガスは、発生速度が微小である。このため、ガスの発生速度が律速となり、矢印４３に示すように、発生したガスは速やかに微小孔３５ａを通過して、空間４０内に移動する。その結果、圧力差ΔＰを所定値よりも十分に小さくすることができ、図２に示すように、正極通電経路４２は遮断されない。

蓄電装置１００の過充電時に電極組立体６０から発生するガス発生速度は、微小孔３５ａを通過可能なガスの速度と比較して著しく速い。このため、微小孔３５ａを通過するガスの速度が律速となり、発生したガスの一部が微小孔３５ａを通過できずにケース１内の電極組立体６０側に止まる。その結果、圧力差ΔＰが所定値以上に大きくなって、図３に示すように、変形板３３の凸状部が反転して上に凸となるように変形し、接合部４１の溶接が剥離して、接合部４１が正極用導電部材６８とは反対側に移動して離間し、変形板３３と正極用導電部材６８とが非接触となる。これによって、変形板３３と正極用導電部材６８との電気的接続が遮断され、正極通電経路４２が遮断される。

次に、微小孔３５ａと変形板３３の設計方法の一例について、説明する。図４〜７に、微小孔３５ａを通過するガスの速度と、圧力Ｐ１、圧力Ｐ２、圧力差ΔＰについて、蓄電装置１００の通常動作時と過充電時においてシミュレーションを行った結果を図示する。シミュレーション条件は、ケース１内の電極組立体側の体積：５０ｃｃ、空間４０の体積：２ｃｃ、微小孔３５ａの有効径：０．０１ｍｍ、蓄電装置１００の通常動作時のガス発生速度：４．００×１０^−４ｃｃ／秒、通常動作時のガスの密度：１．１８７５ｋｇ／ｍ^３、通常動作時の圧力Ｐ１，Ｐ２の初期値：０．１０ＭＰａ、蓄電装置１００の過充電時のガス発生速度：１．２５ｃｃ／秒、過充電時のガスの密度：１．１８７５ｋｇ／ｍ^３、過充電時の圧力Ｐ１，Ｐ２の初期値：０．２ＭＰａとした。なお、過充電時の圧力Ｐ１，Ｐ２の初期値は、蓄電装置１００が通常に動作を続けた後に過充電状態になったことを想定して、通常動作時に発生したガスによる圧力Ｐ１，Ｐ２の上昇分を加味して設定した。

蓄電装置１００の通常動作時には、図４に示すように、微小孔３５ａを通過するガスの速度はほぼ一定であり、図５に示すように、圧力Ｐ１（参照番号３０１）と圧力Ｐ２（参照番号３０２）は、ほぼ同じ速度で上昇し、圧力差ΔＰ（参照番号３０３）は、殆ど上昇しない。なお、微小孔３５ａを通過するガスの速度がほぼ一定であることは、ガスの発生速度が律速となっていることを示している。

図６に示すように、蓄電装置１００の過充電時の初期においては、微小孔３５ａを通過するガスの速度に比較してガスの発生速度が速いため、図７に示すように、圧力Ｐ１（参照番号３１１）の上昇する速度と比較して、圧力Ｐ２（参照番号３１２）の上昇速度は遅い。その結果、圧力差ΔＰ（参照番号３１３）が徐々に上昇する。圧力差ΔＰが上昇するに従って、微小孔３５ａを通過するガスの速度も上昇し、これによって、圧力差ΔＰが小さくなる。圧力差ΔＰは、０．３０ＭＰａ程度まで上昇した後、下降するため、微小孔３５ａを通過するガス速度も一端上昇した後に下降し、ほぼ一定のガス速度に収束する。

図４〜図７に示すように、蓄電装置１００の通常動作時には、圧力差ΔＰは殆ど上昇しない一方で、過充電時には、圧力差ΔＰが０．３０ＭＰａ程度まで上昇する。従って、蓄電装置１００の過充電時に電流遮断装置１２０によって通電経路が遮断されるようにするためには、変形板３３が変形する圧力差を０．３０ＭＰａ程度以下に設定すればよく、より確実に遮断させるためには、変形板３３が変形する圧力差を０．１０〜０．２０ＭＰａ程度とすることが好ましい。実際には、例えば、蓄電装置１００の通常動作時のガスの発生速度と、過充電時等の異常動作時のガスの発生速度とを測定し、微小孔３５ａの大きさを変更して、上記のようなシミュレーションを繰り返すことによって、適当な微小孔３５ａの大きさを決定し、決定した微小孔３５ａの大きさに対して、変形板３３が変形する圧力差を決定することができる。

上記のとおり、蓄電装置１００の電流遮断装置１２０は、空間４０と、ケース１内の電極組立体６０側とを連通する微小通路として、微小孔３５ａを備えている。蓄電装置１００の通常動作時にケース１内で発生するガスは、圧力差ΔＰが所定値に達しない程度に微小孔３５ａを通過して空間４０に移動するため、通常動作時には、圧力差ΔＰは、変形板３３が変形する所定値以上に上昇しない。また、蓄電装置１００の過充電時にケース１内で発生するガスは、その発生速度が微小孔３５ａを通過するガスの速度と比較して速いため、圧力差ΔＰは所定値以上に上昇し、変形板３３が変形する。これによって、接合部４１を正極用導電部材６８と離間させ、電流遮断装置１２０と正極用導電部材６８とが電気的に非接続となり、正極通電経路４２が遮断される。実施例１に係る電流遮断装置１２０及び蓄電装置１００によれば、蓄電装置１００の異常動作時に確実に電流を遮断することと、通電動作時における電流遮断を回避することとを両立できる。

また、微小孔３５ａは、接点板３５の平面部に形成されている。接点板３５の平面部は、変形板３３がケース１内の圧力が所定値以上に上昇した場合に変形する方向（図３に示す矢印の方向）に略垂直な第２平面部の一例である。比較的加工が容易な第２平面部に微小孔３５ａが形成されているため、微小孔３５ａの加工精度を高くすることができる。

実施例２に係る蓄電装置は、実施例１の蓄電装置１００における電流遮断装置１２０を、図８に示す電流遮断装置２２０に置き換えたものであり、電流遮断装置２２０以外の構造については蓄電装置１００と同様であるため、説明を省略する。図８は、実施例２に係る蓄電装置に設置される電流遮断装置２２０を示す。電流遮断装置２２０は、変形板３と、接点板５と、Ｏリング１４，１７と、支持部材１１，２０と、突起１２とを備えている。電流遮断装置２２０には、正極用導電部材６８と電気的に接続する通電板４が挿入されている。通電板４は、導電部材の一例である。接点板５は、封口蓋体７を介して、正極電極端子１９と電気的に接続している。正極電極端子１９側から、電極組立体６０側に向かう方向（図８の上から下に向かう方法）に、接点板５、通電板４、変形板３がこの順で配置されている。接点板５と通電板４との間には、Ｏリング１７が挟持されており、通電板４と変形板３との間には、Ｏリング１４が挟持されている。変形板３、接点板５、Ｏリング１４，１７及び支持部材１１，２０によって空間２４０が形成されている。

変形板３は、薄板、例えば、金属性のダイアフラムからなり、外周部において支持部材１１で固定されるとともに、Ｏリング１４により、ケース１内の電極組立体６０側とシールされている。変形板３の中央部には、通電板４の側に向けて突出する絶縁性の突起１２が設けられている。突起１２は、筒形状をなしており、通電板４側の面が当接部２４である。突起１２が設置されている面に対向する変形板３の下面側は、平面状の受圧部２２である。

変形板３には、さらに、空間２４０とケース内とを連通する微小孔２３５が形成されている。微小孔２３５は、変形板３の中央部の突起１２が形成されていない領域に形成されている。

通電板４は、中央部１５が薄く形成されている。中央部１５は、変形板３の突起１２の当接部の上方に位置しており、その下面には、破断溝１６が形成されている。中央部１５の上面は、接続部６である。通電板４は、接続部６において接点板５と接している。

接点板５は、導電性の平板形状の薄板、例えば、導電性金属ダイアフラムからなり、外周部において支持部材１１で固定されている。接点板５は、その中央部の下面の接続部２３において、通電板４の接続部６と接触している。通電板４の接続部６と接点板５の接続部２３とは、溶接によって互いに固定されており、電気的に接続している。接続部６，２３は、接合部の一例である。

封口蓋体７の上面とケース１の内面との間には絶縁性のシール部材１０が装着されており、封口蓋体７とケース１とは電気的に絶縁されている。支持部材１１は、絶縁性であり、樹脂モールドで成形され、断面が略Ｕ字状でリング状に形成されている。支持部材１１の略Ｕ字状の内面でもって、変形板３の外周部、Ｏリング１４，１７、通電板４の外周部及び封口蓋体７の外周部を覆うとともにこれらの部材を積層状に挟着し、一体的に保持している。なお、Ｏリング１４，１７及び支持部材１１は絶縁性であり、変形板３と通電板４は絶縁されており、接点板５と通電板４は、接続部６，２３以外では絶縁されている。支持部材１１の外面には、金属製のカシメ部材２０が被覆され、密封及び保持を確実なものとしている。また、封口蓋体７の内面部分は上方に窪んだ凹部１８とされ、接点板５が変形板３の突起１２により上方に変形される場合の空間を形成している。

電極組立体６０から正極電極端子１９に向かって、集電部６７、正極用導電部材６８、通電板４、接点板５、封口蓋体７はこの順序で直列に接続されている。図８の矢印２１は、電極組立体６０から正極電極端子１９までの正極通電経路を示している。

蓄電装置の通常動作時には、ガスの発生速度が微小であるため、図８の参照番号２４３に示すように、発生するガスは、圧力差ΔＰが所定値に達しない程度に微小孔２３５を通過する。その結果、ケース１内の圧力Ｐ１と空間２４０の圧力Ｐ２との圧力差ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２が殆ど上昇せず、突起１２の当接部２４は、通電板４に接触していない。すなわち、正極通電経路２１は遮断されない。

蓄電装置の過充電時には、電極組立体６０からガスが発生し、その発生速度は速い。このため、微小孔２３５を通過するガスの速度が律速となり、発生したガスの一部が微小孔２３５を通過できずにケース１内の電極組立体６０側に止まり、ケース１内の電極組立体６０側の圧力Ｐ１と、空間２４０内の圧力Ｐ２との圧力差ΔＰが所定値以上に高くなる。圧力差ΔＰが受圧部２２に作用し、図９に矢印で示すように、変形板３が通電板４に向けて変形し、突起１２の当接部２４が通電板４の中央部の下面に当接して通電板４を破断溝１６において破断し、通電板４の中央部を通電板４から分離する。これによって、接合部（通電板４の接続部６及び接点板５の接続部２３）と通電板４が離間し、電流遮断装置２２０と正極用導電部材６８との電気的接続が遮断され、正極通電経路２１が遮断される。

上記のとおり、接点板５と変形板３によって囲まれた空間２４０がＯリング１４，１７等の支持部材によって支持されるとともに、ケース１内の電極組立体６０側とシールされていてもよい。また、導電部材の一部（通電板４）が電流遮断装置２２０内に侵入しており、電流遮断装置２２０の内部で接合部が破断されるものであってもよい。実施例２によれば、実施例１と同様に、蓄電装置１００の異常動作時に確実に電流を遮断することと、通電動作時における電流遮断を回避することとを両立できる。

また、実施例２では、微小孔２３５は、変形板３の中央部に形成されている。変形板３の中央部は、変形板３がケース１内の圧力が所定値以上に上昇した場合に変形する方向（図９に示す矢印の方向）に略垂直な第１平面部の一例である。比較的加工が容易な第１平面部に微小孔２３５が形成されているため、微小孔２３５の加工精度を高くすることができる。

なお、上記の実施例では、電流遮断装置は、正極通電経路上に配置したが、負極通電経路上に配置してもよい。

以上、本発明の実施形態及び実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

例えば、変形板３は、変形板３が変形する方向に垂直な第１平面部を有しているとしたが、完全な垂直でなくともよく、変形する方向に対して傾斜していたとしても、正極用導電部材６８と接続、及び非接続の双方の状態を取り得る構成であればよい。同様に、接点板３５は、第１平面部と平行な第２平面部を有しているとしたが、第２平面部は第１平面部と完全に平行でなくともよい。変形板３，３３と接点板５，３５が空間４０，２４０を形成する構成であれば、第１平面部と第２平面部との位置関係は問われない。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１ ケース
３，３３ 変形板
４ 通電板
５，３５ 接点板
６，２３ 接続部
１４，１７ Ｏリング
１９ 正極電極端子
３５ａ，２３５ 微小孔
４０，２４０ 空間
４１ 接合部
６０ 電極組立体
６７，６５ 集電部
６８ 正極用導電部材
６４ 負極用導電部材
１００ 蓄電装置
１１９ 負極電極端子
１２０，２２０ 電流遮断装置

Claims (4)

1. ケース内に収容され正極及び負極を備える電極組立体と、
   前記電極組立体との間で電気を授受する電極端子と、
   前記ケース内に収容され前記電極組立体、及び前記電極端子の双方と電気的に接続する導電部材と、
   前記ケース内に収容され前記電極組立体から前記電極端子の間に直列に接続して、前記電極組立体から前記電極端子までの通電経路を接続または遮断する電流遮断装置を備えた蓄電装置であって、
   前記電流遮断装置は、接点板と、変形板とを有し、
   かつ、少なくとも前記接点板と前記変形板によって囲まれた空間が形成され、
   前記接点板もしくは前記変形板のいずれか一方には、前記導電部材と接合される接合部を有し、
   前記接点板は、前記導電部材、及び前記電極端子と電気的に接続されて前記通電経路の一部を構成し、
   前記変形板は、前記ケース内の圧力をＰ１、前記空間の圧力をＰ２としたとき、
   Ｐ１＞Ｐ２、かつ圧力差ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２が所定値以上、
   となった場合に、前記接合部を前記導電部材と離間させて前記電流遮断装置と前記導電部材とが電気的に非接続となるように変形して前記通電経路を遮断し、
   前記電流遮断装置には、前記空間と前記ケース内とを連通する少なくとも１つの微小通路が形成されている蓄電装置。
2. 前記微小通路は、前記変形板に形成された微小孔を含む、請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記変形板は、前記ケース内の圧力が所定値以上に上昇した場合に変形する方向に略垂直な第１平面部を有し、
   前記接点板は、前記第１平面部と略平行な第２平面部を有し、
   前記微小通路は、前記第１平面部と第２平面部との少なくともいずれか一方に形成された微小孔を含む、請求項１、または請求項２に記載の蓄電装置。
4. 前記蓄電装置は二次電池である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄電装置。

Images