JP2014116277A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 蓄電装置の通電が電流遮断装置によって遮断された後で、再通電することを抑制することが可能な技術を提供する。
【解決手段】 本明細書で開示する蓄電装置は、ケース内の圧力が上昇すると導電部材を第１の導電部と第２の導電部とに分断して通電を遮断する電流遮断装置４０を備えている。導電部材１４が分断した後の状態では、絶縁体６０が、第１の導電部の破断面１６ｃと第２の導電部の破断面１７ｃとの間に位置している。これにより、蓄電装置が再び通電することが抑制される。
【選択図】図３

Description

本明細書に開示の技術は、蓄電装置に関する。

蓄電装置に感圧式の電流遮断装置が搭載されることがある。特許文献１の蓄電装置の電流遮断装置では、蓄電装置のケース内の圧力を受圧する中間感圧板と内部端子板とが接合されて通電経路が形成されている。ケース内の圧力が上昇すると上記接合部が破断して通電経路が遮断される。この電流遮断装置は、上記接合部の周囲を取り囲むように配置された弾性部材を備えている。この弾性部材は、蓄電装置の通常使用時には中間感圧板と内部端子板とに挟まれて圧縮変形し肉厚が減少しており、上記接合部が破断した後では圧縮変形が回復し肉厚が増加する。この電流遮断装置では、通電が遮断された後の状態において、中間感圧板と内部端子板との間に、圧縮変形の回復により肉厚が増加した弾性部材が介在する。これにより、中間感圧板と内部端子板とが再接触することを防止している。

特許３６４９４９１号公報

しかしながら、蓄電装置では、電流遮断装置が作動して通電が遮断された後に外部から振動や衝撃等が加わることがある。特許文献１の蓄電装置では、振動や衝撃等が加わった場合に弾性部材が中間感圧板と内部端子板とに押し潰され、弾性部材の肉厚が減少する可能性がある。つまり、特許文献１の蓄電装置では、通電が遮断された後に振動や衝撃等が加わった場合に蓄電装置が再び通電する可能性がある。

本明細書は、上記課題を解決する技術を提供する。本明細書は、蓄電装置の通電が遮断された後に再通電することを抑制する技術を提供する。

本明細書は、蓄電装置を開示する。その蓄電装置は、ケースと、ケースに収容された電極組立体と、ケースに設けられた電極端子と、電極組立体と電極端子との間の通電経路を遮断する電流遮断装置とを備えている。その電流遮断装置は、ケース内の圧力を受圧して変形する隔壁と、ケース内の圧力が上昇して隔壁が変形すると破断して第１の導電部と第２の導電部とに分断されることで通電経路を遮断する導電部材とを備えている。その電流遮断装置は、導電部材が破断した後の状態で第１の導電部の破断面と第２の導電部の破断面との間に位置する絶縁体を備えている。

上記の蓄電装置では、通電遮断後における第１の導電部の破断面と、第２の導電部の破断面とが再接触することが絶縁体によって妨げられる。これにより、蓄電装置が再び通電することを抑制することができる。

本明細書が開示する蓄電装置によれば、電流遮断装置によって蓄電装置の通電が遮断された後で、再び通電することを抑制することができる。

第１実施例の蓄電装置２の全体の構成を示す断面図。 第１実施例の電流遮断装置４０（電流遮断圧力値未満）の部分拡大断面図。 第１実施例の電流遮断装置４０（電流遮断圧力値以上）の部分拡大断面図。 第２実施例の電流遮断装置９０（電流遮断圧力値未満）の部分拡大断面図。 第２実施例の電流遮断装置９０（電流遮断圧力値以上）の部分拡大断面図。 第２実施例の絶縁体６２を示す平面図。 第３実施例の絶縁体６８の平面図。 第４実施例の電流遮断装置９２（電流遮断圧力値未満）の部分拡大断面図。 第４実施例の電流遮断装置９２（電流遮断圧力値以上）の部分拡大断面図。 第４実施例の絶縁体６４の平面図。 第５実施例の絶縁体６６の平面図。 他の第１の形態の電流遮断装置２０２（電流遮断圧力値未満）の部分拡大断面図。 他の第１の形態の電流遮断装置２０２（電流遮断圧力値以上）の部分拡大断面図。 他の第２の形態の電流遮断装置４０２（電流遮断圧力値未満）の部分拡大断面図。 他の第３の形態の電流遮断装置３０２（電流遮断圧力値未満）の部分拡大断面図。 他の第３の形態の電流遮断装置３０２（電流遮断圧力値以上）の部分拡大断面図。

以下、本明細書で開示する実施例の技術的特徴の幾つかを記す。なお、以下に記す事項は、各々単独で技術的な有用性を有している。

（特徴１） 本明細書で開示する蓄電装置では、隔壁は、隔壁の変形に伴って変位する隔壁変位部を有していてもよい。導電部材は、第１の導電部と第２の導電部の間に設けられ、かつ第１の導電部および第２の導電部よりも破断強度が低い脆弱部を有していてもよい。第１の導電部は、隔壁変位部に接合されていてもよい。

上記の蓄電装置では、ケース内の圧力が上昇すると、導電部材が脆弱部において破断し、絶縁体が第１の導電部の破断面と第２の導電部の破断面との間に位置する状態となる。これにより、蓄電装置が再び通電することを抑制することができる。

（特徴２） 本明細書で開示する蓄電装置では、絶縁体は、導電部材において、隔壁変位部が接合される側とは反対側に配置され、かつ第１の導電部に固定された第１の固定部と、第１の固定部から第２の導電部の表面に延在した第１の変形部とを有していてもよい。第１の固定部が、隔壁変位部の変位に伴って変位し、かつ第１の変形部が変形してもよい。

上記の蓄電装置では、通電遮断後に絶縁体の第１の固定部が第１の導電部と共に変位しつつ弾性変形し、絶縁体が第１の導電部の破断面と第２の導電部の破断面との間に位置する状態となる。これにより、蓄電装置が再び通電することを抑制することができる。

（特徴３） 本明細書で開示する蓄電装置では、絶縁体は、隔壁と導電部材との間に配置され、絶縁体は、隔壁と導電部材との接合部を取り囲んでいてもよい。絶縁体は、第２の導電部に固定された第２の固定部と、第２の固定部から第１の導電部の表面に延在した第２の変形部とを有していてもよい。第２の変形部が、隔壁変位部の変位にともなって変形してもよい。

上記の蓄電装置では、通電遮断後に第１の導電部が変位すると、第２の導電部に固定されている絶縁体が弾性変形し、絶縁体が第１の導電部の破断面と第２の導電部の破断面との間に位置する状態となる。これにより、蓄電装置が再び通電することを抑制することができる。

（特徴４） 本明細書で開示する蓄電装置では、絶縁体には、切り込みが形成されていてもよい。

上記の蓄電装置では、切り込みによって絶縁体の弾性変形が促進される。

（特徴５） 本明細書で開示する蓄電装置は二次電池であってもよい。

第１実施例の蓄電装置２は、例えばニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池である。蓄電装置２は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両に搭載されて、モータに電力を供給する。また、蓄電装置２は、モータが回生発電した電力によって充電される。

図１に示すように、蓄電装置２は、ケース４と、ケース４に収容された電極組立体６と、ケース４に設けられた電極端子としての正極端子１２ａ、及び負極端子１２ｂと、ケース４内に設けられた電流遮断装置４０とを備えている。

ケース４は、金属製で略直方体である。ケース４の上側の壁の、図１右側の端には正極端子１２ａが、図１左側の端には負極端子１２ｂが設けられている。正極端子１２ａ、負極端子１２ｂは、それぞれ正極、負極とケース４内で電気的に接続されている（後に詳しく説明する）。正極端子１２ａ、負極端子１２ｂは、電極組立体６との間で電気を授受する。正極端子１２ａ、及び負極端子１２ｂには、蓄電装置２の充・放電を行うための配線部材（図示しない）が接続される。

図１に示すように、正極端子１２ａは、金属製のボルト２４ａ、内側ナット２６ａ、外側ナット２８ａを備えている。ボルト２４ａと内側ナット２６ａは、シール座金３２ａを介してケース４を挟持している。ボルト２４ａ及び内側ナット２６ａと、ケース４との間は絶縁性を有するスリーブ３０ａによって絶縁されている。外側ナット２８ａは、配線部材との結線に用いられる。

負極端子１２ｂは、金属製のボルト２４ｂ、内側ナット２６ｂ、外側ナット２８ｂを備えている。ボルト２４ｂと内側ナット２６ｂは、シール座金３２ｂを介してケース４を挟持している。ボルト２４ｂ及び内側ナット２６ｂと、ケース４との間は絶縁性を有するスリーブ３０ｂによって絶縁されている。外側ナット２８ｂは、配線部材との結線に用いられる。

電極組立体６は、正極と、負極と、正極と負極の間に介在しているセパレータを備えている（図示しない）。正極と負極は、それぞれ金属箔と、金属箔上に形成されている活物質層を有する（図示しない）。正極又は負極の金属箔からは、正極タブ５５ａ、負極タブ５５ｂが伸びている。

電極組立体６は、液状の電解液に浸漬されている。電解液は、溶媒中に、リチウム塩を含む支持塩を含有している。溶媒としては、例えばＦＥＣ（フルオロエチレンカーボネート）が使用できる。支持塩としては、例えば、ＬｉＰＦ_６（六フッ化リン酸リチウム）が使用できる。電解質には、芳香族系のモノマー添加剤が含まれている。電極組立体６に過電圧が加わると、電解質に含まれるモノマー添加剤が重合し、水素ガスが発生する。これによって、ケース４の内部空間４１の圧力を上昇させる。

図１に示すように、正極タブ５５ａ、第１リード１０ａ、正極端子１２ａ、が順に接続されることで、正極と正極端子１２ａとを接続する通電経路が形成されている。第１リード１０ａの上面とケース４の上側の壁の内面との間には絶縁シート３４ａが配置されている。負極タブ５５ｂ、第２リード１０ｂ、電流遮断装置４０、導電部材１４、負極端子１２ｂ、の順に接続されることで、負極と負極端子１２ｂとを接続する通電経路が形成されている。ケース４内の圧力が所定の電流遮断圧力値まで上昇した場合には、電流遮断装置４０は、この通電経路を遮断する。

電流遮断装置４０は、ケース４の上側の壁の内面に設けられている。第２リード１０ｂの上面及び電流遮断装置４０の上端部と、ケース４の上側の壁の内面との間には、絶縁シート３４ｂが配置されている。電流遮断装置４０は、感圧式の電流遮断装置である。電流遮断装置４０は、ケース４内の圧力が電流遮断圧力値未満の場合は、負極と負極端子１２ｂとの間の通電経路を電流が流れる状態とする。また、電流遮断装置４０は、ケース４内の圧力が電流遮断圧力値以上の場合は、負極と負極端子１２ｂとの間の通電経路を遮断し、電流が流れない状態とする。

以下に、電流遮断装置４０について詳しく説明する。電流遮断装置４０の、ケース４内の圧力が電流遮断圧力値未満のときの状態を図２に示し、電流遮断圧力値以上となったときの状態を図３に示す。電流遮断装置４０は、図２の状態から、図３の状態に変化することで、負極と負極端子１２ｂとの間の通電経路を遮断する。

電流遮断装置４０は、図２に示すように、隔壁３８を有している。隔壁３８は、図２の上方向から見て円形の導電性のダイアフラムである。隔壁３８は、下側の面にケース４内の内部空間４１の圧力を受けており、上側の面にはケース４内の内部空間４１とは隔離された空間である空間４２の圧力を受けている。隔壁３８は、ケース４内の圧力が電流遮断圧力値未満のとき、図２に示すように下側に膨出した状態である。隔壁３８の外周縁部７２は、第２リード１０ｂと、絶縁性を有する支持部材３６とで挟持されている。隔壁３８のうち、外周縁部７２以外の部分は、ケース４内の圧力によって変位する隔壁変位部７３である。

第２リード１０ｂは開口部１１を有し、開口部１１は隔壁３８の外周縁部７２を挟持している部分の内側の部分に位置している。隔壁３８は、その中央部に中央平坦部７６を有している。隔壁３８の外周縁部７２の上面と第２リード１０ｂの下面とは接触しており、両者は電気的に接続されている。

隔壁３８の下側（ケース４内の圧力を受圧する側）では、導電部材１４が支持部材３６に支持されている。隔壁３８の外周縁部７２と導電部材１４との間は、絶縁性を有する支持部材３６によって絶縁されている。隔壁３８の中央平坦部７６の下面と、導電部材１４の上面とは固定され、電気的に接続されている。隔壁３８の中央平坦部７６と導電部材１４は、溶接部７８において溶接されている。支持部材３６には通気孔３７が設けられている。通気孔３７は、支持部材３６の内側の空間（詳細には、隔壁３８の下側の空間）と電極組立体６が収容されている空間とを連通している。なお、以下の説明では、支持部材３６の内側の空間（隔壁３８の下側の空間）を単にケース４内の内部空間４１と呼ぶことがある。

導電部材１４の下側の面には、脆弱部２０が形成されている。脆弱部２０は、導電部材１４の溶接部７８の下側に位置する範囲を取り囲むように円弧状に形成されている。脆弱部２０は、断面が三角形の溝であり刻印により形成されている。導電部材１４の下面のうちの、脆弱部２０の内側の部分は移動側導電部１７となっており、脆弱部２０の外側の部分は固定側導電部１６となっている。移動側導電部１７と固定側導電部１６とは隣接している。なお、移動側導電部１７は、請求項でいう「第１の導電部」の一例であり、固定側導電部１６は、請求項でいう「第２の導電部」の一例である。

第２リード１０ｂ、隔壁３８、導電部材１４が順に電気的に接続されることで、負極と負極端子１２ｂとの間の通電経路に電流が流れる状態となる。

導電部材１４の図２下側には、絶縁体６０が配置されている。絶縁体６０は、絶縁性を有し、かつ弾性を有する材質で形成されている。具体的には、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン （ＰＥＥＫ）等が使用できる。絶縁体６０は、板状に形成されており、図２の上から見て円形である。絶縁体６０は、図２の上から見たとき、脆弱部２０と同心に配置されている。絶縁体６０の直径は、脆弱部２０の直径よりも大きい。絶縁体６０は、図２の上から見たときに脆弱部２０の内側に位置する部分である中央部６０ｄと、脆弱部２０の外側に位置する部分である外周縁部６０ｅとを有する。

絶縁体６０の中央部６０ｄの上側の面と、導電部材１４の下側の面（移動側導電部１７の下側の面）とは固定されている。固定方法は、例えば超音波溶着が使用できる。絶縁体６０の外周縁部６０ｅの上側の面と、導電部材１４の下側の面（固定側導電部１６の下側の面）とは固定されていない。外周縁部６０ｅは、中央部６０ｄから、固定側導電部１６の表面に延在している。

図３に示すように、ケース４内の圧力が電流遮断圧力値以上となると、導電部材１４は脆弱部２０の部分で破断し、隔壁変位部７３と移動側導電部１７とが一体となって上側に移動する。すなわち、ケース４内の圧力が電流遮断圧力値以上となると、固定側導電部１６側の破断面１６ｃと、移動側導電部１７側の破断面１７ｃとが分断して離間する。このとき、開口部１１が形成されているため、隔壁変位部７３はより移動しやすい。なお、導電部材１４が電流遮断圧力値で破断するように、隔壁３８の受圧面積と導電部材１４の破断強度とが設計されている。導電部材１４が破断することにより、負極と負極端子１２ｂとの間の通電経路に電流が流れない状態となる。

絶縁体６０は、移動側導電部１７の移動に伴って上側に移動する。絶縁体６０は、移動側導電部１７と一体となって上側に移動する。絶縁体６０が上側に移動する際、絶縁体６０の外周縁部６０ｅが、固定側導電部１６と干渉して弾性変形する。移動側導電部１７が上側に移動する際、絶縁体６０は弾性変形しつつ、脆弱部２０の内側（すなわち固定側導電部１６側の破断面１６ｃの内側）を通過する。移動側導電部１７が、絶縁体６０と固定側導電部１６とが干渉しない位置に達すると、絶縁体６０の弾性変形が回復する。これにより、絶縁体６０が導電部材１４の上側に位置している状態となる。この状態では、絶縁体６０の外周縁部６０ｅは、脆弱部２０の外側に位置している（図３）。この状態では、絶縁体６０は、導電部材１４の移動側導電部１７側の破断面１７ｃと、導電部材１４の固定側導電部１６側の破断面１６ｃとの間に位置している。

本実施例の蓄電装置２では、通電遮断後に振動が加わる等した場合にも、絶縁体６０によって、固定側導電部１６側の破断面１６ｃと移動側導電部１７側の破断面１７ｃとの再接触が妨げられる。これにより、蓄電装置２が再び通電することが抑制される。

なお、本実施例における中央部６０ｄは請求項における「第１の固定部」の一例であり、外周縁部６０ｅは請求項における「第１の変形部」の一例である。

本実施例の蓄電装置２では、負極端子１２ｂと隔壁３８との間は、導電部材１５により接続されている。図４に示すように、導電部材１５と隔壁３８とは、溶接部７８において溶接されている。導電部材１５の下側の面には、脆弱部２１が形成されている。脆弱部２１は、図４下から見て円弧状に形成されている。本実施例の脆弱部２１は、第１実施例における導電部材１４に形成された脆弱部２０と異なり、導電部材１５の溶接部７８の下側に位置する範囲よりも広い範囲を取り囲むように形成されている。導電部材１４の下面の内、脆弱部２１の内側の部分は移動側導電部８７となっており、脆弱部２０の外側の部分は固定側導電部８６となっている。

本実施例の蓄電装置２は、絶縁体６２を有する。絶縁体６２は、第１実施例における絶縁体６０と同様に絶縁性を有し、かつ弾性を有する材質で形成されている。絶縁体６２は、第１実施例における絶縁体６０とは異なり、導電部材１５の図４上側（隔壁３８と導電部材１５との間の位置）に配置されている。絶縁体６２は、図４上側から見て円形の板状であり、中央部に円形の開口部８１を有する。隔壁３８と導電部材１５との溶接部７８は、開口部８１の内側に位置している。つまり、絶縁体６２は、隔壁３８と導電部材１５との溶接部７８を取り囲むように配置されている。

絶縁体６２の外周側の辺縁部は支持部材３６と導電部材１５との間に挟持されている。絶縁体６２の開口部８１の直径は、脆弱部２１の直径（すなわち移動側導電部８７の外周の直径）よりも小さい。絶縁体６２は、図４の上から見たときに脆弱部２１の内側に位置する部分である中央部６２ｄと、脆弱部２１の外側に位置する部分である外周縁部６２ｅとを有する。絶縁体６２の外周縁部６２ｅの下側の面は、導電部材１５（固定側導電部８６）の上側の面と固定されている。一方、絶縁体６２の中央部６２ｄの下側の面は、導電部材１５（移動側導電部８７）の上側の面と固定されていない。中央部６２ｄは、外周縁部６２ｅから、移動側導電部８７の表面に延在している。

図６に示すように、絶縁体６２の開口部８１側の辺縁部には複数の切り込み８０が形成されている。切り込み８０は、それぞれ開口部８１から絶縁体６２の外周縁部６２ｅの方向に向かう放射状であり、複数形成されている。

図５に示すように、ケース４内の圧力が電流遮断圧力値以上となると、導電部材１５が破断し、移動側導電部８７が上側に移動する。移動側導電部８７が上側に移動することにより、移動側導電部８７側の破断面８７ｃと固定側導電部８６側の破断面８６ｃとが離間する。

移動側導電部８７が上側に移動する際に、移動側導電部８７と絶縁体６２の中央部６２ｄとが干渉する。絶縁体６２は、移動側導電部８７との干渉によって弾性変形する。切り込み８０は、絶縁体６２と移動側導電部８７との干渉によって、切り込み８０の開口部８１側が広がるように変形する。これにより、絶縁体６２の弾性変形が促進される。移動側導電部８７は、絶縁体６２を弾性変形させつつ、開口部８１の内側を通過して、上側に移動する。なお、切り込み８０における外側から、開口部８１の中央までの長さは、移動側導電部８７の幅の半分と略等しくなっている。これらの距離が等しくなることで、絶縁体６２が確実に移動側導電部８７と固定側導電部８６との間に移動しつつも、これらを絶縁させることができる。

移動側導電部８７が、移動側導電部８７と絶縁体６２とが干渉しない位置に達すると、絶縁体６２の弾性変形が回復する。これにより、絶縁体６２が導電部材１５の下側に位置している状態となる。この状態では、絶縁体６２の中央部６２ｄは、脆弱部２１の内側に位置している（図５）。この状態では、絶縁体６２は、導電部材１５の移動側導電部８７の破断面８７ｃと、固定側導電部８６の破断面８６ｃとの間に位置している。

本実施例の蓄電装置２では、通電遮断後に振動が加わる等した場合にも、絶縁体６２によって、固定側導電部８６側の破断面８６ｃと移動側導電部８７側の破断面８７ｃとの再接触が妨げられる。これにより、蓄電装置２が再び通電することが抑制される。

なお、本実施例における外周縁部６２ｅは請求項における「第２の固定部」の一例であり、中央部６２ｄは請求項における「第２の変形部」の一例である。

第３実施例の蓄電装置２は、第２実施例の蓄電装置２の絶縁体６２を、図７に示す絶縁体６８に変更したものである。第３実施例の蓄電装置２の絶縁体６８以外の構成は、第２実施例の蓄電装置２と同様であるので図示を省略する。絶縁体６８は、第２実施例の絶縁体６２と同様に円形の板状であり、中央部に円形の開口部４８１を有する。絶縁体６８の開口部４８１側の辺縁部には、複数の切り込み８２が形成されている。切り込み８２は、それぞれ開口部４８１から絶縁体６８の外周側に向かって形成されている。本実施例の切り込み８２は、第２実施例とは異なり、絶縁体６８の半径線（すなわち、図７において絶縁体６８の中心から絶縁体６８の外周側に向けて引いた線）に対して斜めに形成されている。また、切り込み８２の端部（絶縁体６８の外周側に位置する端部）から、開口部４８１の中央までの長さは、移動側導電部８７の図４左右方向の幅の半分と略等しくなっている。

本実施例の蓄電装置２でも、第２実施例と同様に、ケース４内の圧力が電流遮断圧力値以上となると絶縁体６８が固定側導電部８６と干渉しつつ上側に移動する。本実施例の蓄電装置２では、上述のように切り込み８２が絶縁体６８の半径線に対して斜めに形成されている。このため、切り込み８２が、絶縁体６８の半径線に重なる様に（すなわち放射状に）形成されている場合と比較して、切り込みの長さを長くし易い。このため、絶縁体６８の剛性を効果的に低減することができる。その結果、絶縁体６８が上側に移動する際に、絶縁体６８の弾性変形が促進される。これにより、本実施例の蓄電装置２では、絶縁体６２が、導電部材１５の移動側導電部８７の破断面８７ｃと、固定側導電部８６の破断面８６ｃとの間により確実に位置することができる。

図８、図９、及び図１０を用いて第４実施例の蓄電装置２について説明する。第４実施例の蓄電装置２は、第１実施例の蓄電装置２の電流遮断装置４０を電流遮断装置９２に変更したものである。ここで、第４実施例の電流遮断装置９２は、第１実施例の蓄電装置２の電流遮断装置４０の絶縁体６０を、図１０に示す絶縁体６４に変更したものである。絶縁体６４は、図８の上から見たときに脆弱部２０の内側に位置する部分である中央部６４ｄと、脆弱部２０の外側に位置する部分である外周縁部６４ｅとを有する。図１０に示すように、絶縁体６４の外周側には複数の切り込み８８が設けられている。切り込み８８は、絶縁体６４の半径線（すなわち、図１０において絶縁体６４の中心から絶縁体６４の外周側に向けて引いた線）に重なるように形成されている。換言すると、切り込み８８は、放射状に形成されている。なお、切り込み８８の端部（絶縁体６４の中心側に位置する端部）は、絶縁体６４を導電部材１４に投影したときに移動側導電部１７の外周に重なる位置（つまり、脆弱部２０に重なる位置）に位置している。

ケース４内の圧力が電流遮断圧力値以上となると、第１実施例の電流遮断装置４０と同様に、導電部材１４は脆弱部２０の部分で破断する。導電部材１４が脆弱部２０で破断すると、移動側導電部１７は上側に移動する。また、絶縁体６４は移動側導電部１７の移動に伴って上側に移動する。絶縁体６４が上側に移動する際、絶縁体６４の外周縁部６４ｅが、固定側導電部１６と干渉して弾性変形する。

本実施例の電流遮断装置９２では、絶縁体６４に切り込み８８が形成されている。このため、ケース４内の圧力が電流遮断圧力値以上となり絶縁体６４が上側に移動する際に、絶縁体６４の弾性変形が促進される。したがって、絶縁体６４が固定側導電部１６の上側に確実に移動することができる。

第５実施例の蓄電装置２は、第４実施例の蓄電装置２の絶縁体６４を、図１１に示す絶縁体６６に変更したものである。絶縁体６６以外の構成は、第４実施例の蓄電装置２と同様であるので図示を省略する。図１１に示すように、絶縁体６６の外周側には、複数の切り込み８９が設けられている。ただし、本実施例の切り込み８９は、第５実施例とは異なり、絶縁体６６の半径線に対して斜めに形成されている。なお、切り込み８９の端部（絶縁体６６の中心側に位置する端部）も、切り込み８８と同様に、絶縁体６６を導電部材１４に投影したときに移動側導電部１７の外周に重なる位置（つまり、脆弱部２０に重なる位置）に位置している。

本実施例では、切り込み８９が絶縁体６６の半径線に対して斜めに形成されている。このため、切り込みが絶縁体６６の半径線に重なる様に形成されている場合と比較して、切り込みの長さを長くし易い。このため、絶縁体６６の剛性を効果的に低減させることができる。これにより、ケース４内の圧力が電流遮断圧力値以上となり絶縁体６６が上側に移動する際に、絶縁体６６の弾性変形を促進することができる。

（他の形態１）
以下に、本明細書で開示する他の形態の蓄電装置２を説明する。第１の形態の蓄電装置２を図１２、図１３を用いて説明する。第１の形態の蓄電装置２は、実施例１の蓄電装置２の電流遮断装置４０を電流遮断装置２０２に変更したものである。電流遮断装置２０２は、実施例１の電流遮断装置４０と同様に、ケース４の上側の壁の内面に配置されている。第１の形態でも、実施例１と同様に、負極タブ５５ｂ（図１参照）、電流遮断装置２０２、負極端子１２ｂ（図１参照）、の順に接続されることで、負極と負極端子１２ｂとを接続する通電経路が形成されている。ケース４内の圧力が上昇した場合には、電流遮断装置２０２は、この通電経路を遮断する（後に詳しく説明する）。

電流遮断装置２０２は、変形板２０３、通電板２０４、接点板２０５、蓋体２４０、絶縁性の支持部材２１１、及び、カシメ部材２２０を備えている。また、電流遮断装置２０２は、絶縁体１６０をさらに備えている。絶縁体１６０については後に詳しく説明する。変形板２０３、通電板２０４、接点板２０５、及び蓋体２４０は、蓄電装置２の図１２の下側（ケース４の内側）から、図１２の上側（ケース４の外側）に向けて順に配置されている。

変形板２０３は、薄板のダイアフラムである。変形板２０３を形成する材料としては、例えば、金属を使用することができる。変形板２０３の外周部は、後述する絶縁性の支持部材２１１で固定されている。変形板２０３の外周部と、通電板２０４の外周部との間には、絶縁性のシール部材２１４が配置されている。これにより、変形板２０３の外周部と通電板２０４の外周部との間は電気的に絶縁されている。変形板２０３の中央部は受圧部２２２となっている。受圧部２２２の図１２下側の面は、ケース４内の圧力を受けている。ケース４内の内圧が所定レベルを超えて上昇すると、受圧部２２２が変形する（後に詳しく説明する）。変形板２０３の中央部の上面には、接点板２０５の側に向けて突出する突起２１２が設けられている。突起２１２は、例えば、筒形状とすることができる。突起２１２の上側の面は、当接部２２４となっている。変形板２０３は、図１２に示すように、ケース４内の圧力が電流遮断圧力値未満の状態では、ケース４の内側（図１２下側）に膨出した状態となっている。

通電板２０４は、変形板２０３の上側に配置されている。図１２に示すように、通電板２０４の中央部は、通電板２０４の外周部よりも上下方向の肉厚が薄くされている。通電板２０４の中央部の下面には、破断溝２１６が形成されている。破断溝２１６は、平面視で円環状に形成されている。破断溝２１６の断面形状は三角形である。但し、破断溝２１６の断面形状は他の形状（例えば半円等）であってもよい。また、破断溝２１６は、連続に形成されている。但し、破断溝２１６は、不連続に形成されていてもよい。破断溝２１６の直径は、平面視において当接部２２４の外周の直径よりわずかに大きい。通電板２０４は、破断溝２１６の内側に位置する移動側導電部１１７と、破断溝２１６の外側に位置する固定側導電部１１６とを有する。通電板２０４の外周部の一部（図１２右側の端部）には、接続部材２１３が設けられている。接続部材２１３は、図示しない位置で電極組立体６と電気的に接続されている（後に詳しく説明する）。

接点板２０５は、通電板２０４の上側に配置されている。接点板２０５は、いわゆるダイアフラムである。接点板２０５は、具体的には導電性の平板形状の薄板である。接点板２０５の材料として、例えば導電性金属が使用できる。接点板２０５の外周部は、後述する絶縁性の支持部材２１１によって固定されている。接点板２０５の中央部２２３の下面と、上述の通電板２０４の上面とは接触している。詳しく述べると、接点板２０５の中央部２２３の下面と、移動側導電部１１７の上面とは接触している。また、接点板２０５の中央部２２３の下面と、固定側導電部１１６の上面（破断溝２１６の周囲に位置する部分）とも接触している。なお、接点板２０５の中央部２２３の下面と、通電板２０４の上面とは、溶着等により固着していてもよい。接点板２０５の外周部と通電板２０４の外周部との間には、絶縁性のシール部材２１７が設けられている。接点板２０５の外周部と通電板２０４の外周部とは互いに電気的に絶縁されている。

蓋体２４０は、接点板２０５の上側に配置されている。また、蓋体２４０は、絶縁シート３４ｂの下側に配置されている。蓋体２４０は、本体部２４１と、本体部２４１の図１２左側の端部に設けられた接続部材２４２とを有している。蓋体２４０の外周部（詳しくは、蓋体２４０の本体部２４１の外周部）は、絶縁性の支持部材２１１によって固定されている。本体部２４１の外周部の下面と、上述の接点板２０５の外周部の上面とは、互いに接触することにより電気的に接続されている。本体部２４１の下面には、上方に窪んだ凹部２１８が形成されている。これにより、ケース４内の圧力が上昇して接点板２０５が上方に変形した際に、接点板２０５と蓋体２４０との干渉が防止される。接続部材２４２は、図示しない位置で、負極端子１２ｂと電気的に接続されている（後に詳しく説明する）。

変形板２０３、通電板２０４、接点板２０５、蓋体２４０のそれぞれの外周部の外側には、絶縁性の支持部材２１１が配置されている。支持部材２１１は、例えば、樹脂モールドで成形されている。支持部材２１１は、リング状に形成されている。支持部材２１１の内面は、断面形状において、支持部材２１１の内側に向けて開口した略Ｕ字形となっている。変形板２０３の外周部、シール部材２１４、通電板２０４の外周部、シール部材２１７、接点板２０５の外周部、及び蓋体２４０の外周部は、支持部材２１１の略Ｕ字状となっている内面に覆われている。これにより、変形板２０３、シール部材２１４、通電板２０４、シール部材２１７、接点板２０５、及び蓋体２４０が、互いに積層された状態で一体的に保持されている。また、これにより、ケース４内の空間と、電流遮断装置２０２内の空間との間のガスの流通が防止されている。支持部材２１１の外周面、及び上下の面を覆うように、金属製のカシメ部材２２０が配置されている。カシメ部材２２０は、支持部材２１１を上下に挟んだ状態で保持している。これにより、ケース４内の空間と、電流遮断装置２０２内の空間との間のガスの流通がさらに確実に防止されている。なお、電流遮断装置２０２の上端部と、ケース４の上側の壁の内面との間には、絶縁シート３４ｂが配置されている。

第１の形態の蓄電装置１における通電経路について説明する。電極組立体６、通電板２０４の接続部材２１３、通電板２０４の中央部、接点板２０５の中央部２２３、接点板２０５の外周部、蓋体２４０の外周部、蓋体２４０の接続部材２４２、負極端子１２ｂが順に電気的に接続されて直列な通電経路が形成されている（この通電経路を矢印２２１で示す）。

通電板２０４の図１２下側には、絶縁体１６０が配置されている。絶縁体１６０は、板状に形成されており、図１２の上から見て円形である。絶縁体１６０は、図１２の上から見たとき、破断溝２１６と同心に配置されている。絶縁体１６０の直径は、破断溝２１６の直径よりも大きい。絶縁体１６０は、図１２の上から見たときに破断溝２１６の内側に位置する部分である中央部１６０ｄと、破断溝２１６の外側に位置する部分である外周縁部１６０ｅとを有する。

絶縁体１６０の外周側には、第４実施例の絶縁体６４の切り込み８８（図１０参照）と同様に、切り込み１８８が形成されている。切り込み１８８は、実施例４の絶縁体６４の切り込み８８と同様に放射状に形成されている。絶縁体１６０の平面図は、図１０と同様となるので図示を省略する。なお、切り込み１８８は、第５実施例の絶縁体６６の切り込み８９（図１１参照）と同様に、絶縁体１６０の半径線に対して斜めに形成されていてもよい。

絶縁体１６０の中央部１６０ｄの上側の面と、移動側導電部１１７の下側の面とは固定されている。固定方法は、例えば超音波溶着が使用できる。絶縁体１６０の外周縁部１６０ｅの上側の面と、固定側導電部１１６の下側の面とは固定されていない。外周縁部２６０ｅは、中央部２６０ｄから、固定側導電部１１６の表面に延在している。

ケース４内の圧力が上昇し電流遮断圧力値以上となると、変形板２０３が変形し図１３の状態となる。すなわち、変形板２０３の受圧部２２２が上側（ケース４の外側）に向けて移動する。受圧部２２２が上側に移動することにより、突起２１２の当接部２２４が、絶縁体１６０の中央部１６０ｄの下側の面に衝突する。上述のように、通電板２０４の移動側導電部１１７は、絶縁体１６０の中央部１６０ｄの上側に固定されている。このため、当接部２２４が中央部１６０ｄに衝突すると、通電板２０４が、破断溝２１６の部分で破断される。破断溝２１６が破断することにより、通電板２０４の固定側導電部１１６と移動側導電部１１７とが分離し、移動側導電部１１７は上側に移動する。上述のように、移動側導電部１１７は接点板２０５の中央部２２３に接触している。このため、接点板２０５が変形する。これにより、接点板２０５の中央部２２３が上側に移動する。接点板２０５の中央部２２３が上側に移動することにより、上述の接点板２０５の中央部２２３と、固定側導電部１１６の上面（破断溝２１６の周囲に位置する部分）との接触部が分離する。その結果、負極端子１２ｂと電極組立体６との間に電流が流れない状態となる。

また、通電板２０４が破断溝２１６の部分で破断されることにより、通電板２０４の移動側導電部１１７側と固定側導電部１１６側のそれぞれに破断面が形成される。以下の説明では、移動側導電部１１７側に形成される破断面を破断面１１７ｃと呼び、固定側導電部１１６側に形成される破断面を破断面１１６ｃと呼ぶ。

絶縁体１６０は、移動側導電部１１７の移動に伴って上側に移動する。絶縁体１６０は、移動側導電部１１７と一体となって上側に移動する。絶縁体１６０が上側に移動する際、絶縁体１６０の外周縁部１６０ｅが、固定側導電部１１６と干渉して弾性変形する。移動側導電部１１７が上側に移動する際、絶縁体１６０は弾性変形しつつ、破断溝２１６の内側（すなわち固定側導電部１１６に形成された破断面１１６ｃの内側）を通過する。移動側導電部１１７が、絶縁体１６０と固定側導電部１１６とが干渉しない位置に達すると、絶縁体１６０の弾性変形が回復する。これにより、絶縁体１６０が固定側導電部１１６の上側に位置している状態となる。この状態では、絶縁体１６０の外周縁部１６０ｅは、破断溝２１６の外側に位置している（図１３）。また、この状態では、絶縁体１６０は、通電板２０４の移動側導電部１１７に形成された破断面１１７ｃと、通電板２０４の固定側導電部１１６に形成された破断面１１６ｃとの間に位置している。

本形態の蓄電装置２では、通電遮断後に振動が加わる等した場合にも、絶縁体１６０によって、固定側導電部１１６側の破断面１１６ｃと移動側導電部１１７側の破断面１１７ｃとの再接触が妨げられる。これにより、蓄電装置２が再び通電することが抑制される。

本形態の蓄電装置２では、変形板２０３により、通電板２０４と接点板２０５との接触部が電解液雰囲気中と遮断されている。これにより、電解液や周囲環境によって接触部が劣化することを抑制することができる。また、通電経路が破断してアーク（火花）が発生した場合にも、水素ガスが発生しているケース４内への影響を抑制することができる。

また、本形態の蓄電装置２では、変形板２０３に設けられた突起２１２の衝撃力が破断溝２１６の破断荷重のバラツキを補うため電流遮断圧力が安定する。

（他の形態２）
第２の形態の蓄電装置２は、第１の形態の蓄電装置２の電流遮断装置２０２を電流遮断装置４０２に変更したものである（図１４）。第１の形態の蓄電装置２の電流遮断装置２０２では、絶縁体１６０の中央部１６０ｄの上側の面と、移動側導電部１１７の下側の面とが固定されていた。これに対して、第２の形態の電流遮断装置４０２では、絶縁体１６０の中央部１６０ｄの上側の面と、移動側導電部１１７の下側の面とは固定されていない。一方、絶縁体１６０の中央部１６０ｄの下側の面と、突起２１２の当接部２２４とが固定されている。

ケース４内の圧力が上昇すると、突起２１２が上側に移動する。これにより、絶縁体１６０が上側に移動する。絶縁体１６０が上側に移動して通電板２０４に衝突することにより、通電板２０４が破断溝２１６の部分で破断される。これにより、負極端子１２ｂと電極組立体６との間の通電経路が遮断される。

本形態の蓄電装置２でも、第１の形態の蓄電装置２と同様に、ケース４内の圧力が上昇すると、絶縁体１６０が、通電板２０４の移動側導電部１１７に形成された破断面１１７ｃと、通電板２０４の固定側導電部１１６に形成された破断面１１６ｃとの間に位置する。このため、通電遮断後に振動が加わる等した場合に、絶縁体１６０によって、固定側導電部１１６側の破断面１１６ｃと移動側導電部１１７側の破断面１１７ｃとの再接触が妨げられる。これにより、蓄電装置２が再び通電することが抑制される。

（他の形態３）
第３の形態の蓄電装置２は、第１の形態の蓄電装置２の電流遮断装置２０２を電流遮断装置３０２に変更したものである（図１５、図１６）。本実施例の電流遮断装置３０２は、絶縁体３６２を有する。絶縁体３６２は、第１の形態における絶縁体１６０と同様に絶縁性を有し、かつ弾性を有する材質で形成されている。絶縁体３６２は、第１の形態における絶縁体１６０とは異なり、通電板２０４の図１５上側（接点板４０５と通電板２０４との間の位置）に配置されている。絶縁体３６２は、図１５上側から見て円形の板状であり、中央部に円形の開口部３８１を有する。

絶縁体３６２の開口部３８１側の辺縁部には、第２実施例の絶縁体６２の切り込み８０（図６参照）と同様に、切り込み３８０が形成されている。なお、絶縁体３６２の平面図は、図６と同様となるので図示を省略する。切り込み３８０は、それぞれ開口部３８１から絶縁体３６２の外周縁部３６２ｅ（外周縁部３６２ｅについては後述する）の方向に向かう放射状であり、複数形成されている。なお、切り込み３８０は、第３実施例の絶縁体６８の切り込み８２（図７参照）と同様に、絶縁体３６２の半径線に対して斜めに形成されていてもよい。後述する突起部３６４は、開口部３８１の内側に位置している。つまり、絶縁体３６２は、突起部３６４を取り囲むように配置されている。

絶縁体３６２の外周側の辺縁部の下面は、通電板２０４の上面に固定されている。絶縁体３６２の開口部３８１の直径は、破断溝２１６の直径（すなわち移動側導電部１１７の外周の直径）よりも小さい。絶縁体３６２は、図４の上から見たときに破断溝２１６の内側に位置する部分である中央部３６２ｄと、破断溝２１６の外側に位置する部分である外周縁部３６２ｅとを有する。絶縁体３６２の外周縁部３６２ｅの下側の面は、通電板２０４（詳しくは、通電板２０４の固定側導電部１１６）の上側の面と固定されている。一方、絶縁体３６２の中央部３６２ｄの下側の面は、通電板２０４（詳しくは、通電板２０４の移動側導電部１１７）の上側の面と固定されていない。中央部３６２ｄは、外周縁部３６２ｅから、移動側導電部１１７の表面に延在している。

第１の形態の電流遮断装置２０２は接点板２０５を備えていた。これに対して本形態の電流遮断装置３０２は接点板４０５を備えている。接点板４０５の中央部４２３の中心には、下側に突出した突起部３６４が形成されている。突起部３６４の下面と移動側導電部１１７の上面とは接触している。また、突起部３６４の下面と移動側導電部１１７の上面とは溶着されていてもよい。突起部３６４の下面と移動側導電部１１７の上面とが接触することにより、通電板２０４と接点板４０５とが電気的に接続されている。

第３の形態の電流遮断装置３０２でも、第１の形態の電流遮断装置２０２と同様に、ケース４内の圧力が上昇し電流遮断圧力値以上となると、変形板２０３が変形する（図１６の状態となる）。第１の形態の電流遮断装置２０２では、受圧部２２２が上側に移動することにより、突起２１２の当接部２２４が、絶縁体１６０の中央部１６０ｄの下側の面に当接した。これに対して、本形態の電流遮断装置３０２では、突起２１２の当接部２２４が、通電板２０４の下面（詳しくは、通電板２０４の移動側導電部１１７の下面）に衝突する。突起２１２の当接部２２４が、通電板２０４の下面に衝突することにより、通電板２０４の破断溝２１６が破断する。これにより、負極端子１２ｂと電極組立体６との間の通電経路が遮断され、負極端子１２ｂと電極組立体６との間に電流が流れない状態となる。移動側導電部１１７が上側に移動する際に、移動側導電部１１７と絶縁体３６２の中央部３６２ｄとが干渉する。絶縁体３６２は、移動側導電部１１７との干渉によって弾性変形する。切り込み３８０は、絶縁体３６２と移動側導電部１１７との干渉によって、切り込み３８０の開口部３８１側が広がるように変形する。

移動側導電部１１７が、移動側導電部１１７と絶縁体３６２とが干渉しない位置に達すると、絶縁体３６２の弾性変形が回復する。これにより、絶縁体３６２が移動側導電部１１７の下側に位置している状態となる。この状態では、絶縁体３６２の中央部３６２ｄは、破断溝２１６の内側に位置している（図１６）。この状態では、絶縁体３６２は、通電板２０４の移動側導電部１１７の破断面１１７ｃと、固定側導電部１１６の破断面１１６ｃとの間に位置している。

第３の形態の蓄電装置２では、通電遮断後に振動が加わる等した場合にも、絶縁体３６２によって、固定側導電部１１６側の破断面１１６ｃと移動側導電部１１７側の破断面１１７ｃとの再接触が妨げられる。これにより、蓄電装置２が再び通電することが抑制される。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、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。また、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、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。

例えば、各実施例において、第２リード１０ｂの開口部１１は無くてもよい。同様に、通気孔３７も無くてもよい。また、導電部材１４の脆弱部２０としての溝は、断面が三角形でなくてもよく、板厚が薄くなっていればよい。また、他の第１〜第３の形態において、変形板と通電板とは、外縁部で溶接されていてもよい。この場合、溶接によって気密性が確保しておけば、シール部材２１４は不要である。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の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。

２ 蓄電装置
４ ケース
６ 電極組立体
１０ａ 第１リード
１０ｂ 第２リード
１２ａ 正極端子
１２ｂ 負極端子
１４、１５ 導電部材
１６ 固定側導電部
１６ｃ 破断面
１７ 移動側導電部
１７ｃ 破断面
２０、２１ 脆弱部
３８ 隔壁
４０ 電流遮断装置
６０ 絶縁体
６０ｄ 中央部
６０ｅ 外周縁部
６２ 絶縁体
６２ｄ 中央部
６２ｅ 外周縁部
７３ 隔壁変位部
７８ 溶接部
８１ 開口部
８６ 固定側導電部
８６ｃ 破断面
８７ 移動側導電部
８７ｃ 破断面

Claims (6)

1. ケースと、
   前記ケースに収容された電極組立体と、
   前記ケースに設けられた電極端子と、
   前記電極組立体と前記電極端子との間の通電経路を遮断する電流遮断装置と、を備え、
   前記電流遮断装置は、
   前記ケース内の圧力を受圧して変形する隔壁と、
   前記ケース内の圧力が上昇して前記隔壁が変形すると破断して第１の導電部と第２の導電部とに分断されることで前記通電経路を遮断する導電部材と、
   前記導電部材が破断した後の状態で前記第１の導電部の破断面と前記第２の導電部の破断面との間に位置する絶縁体と、を備えている蓄電装置。
2. 前記隔壁は、前記隔壁の変形に伴って変位する隔壁変位部を有し、
   前記導電部材は、前記第１の導電部と前記第２の導電部の間に設けられ、かつ前記第１の導電部および前記第２の導電部よりも破断強度が低い脆弱部を有し、
   前記第１の導電部は、前記隔壁変位部に接合されている請求項１の蓄電装置。
3. 前記絶縁体は、
   前記導電部材において、前記隔壁変位部が接合される側とは反対側に配置され、かつ前記第１の導電部に固定された第１の固定部と、前記第１の固定部から前記第２の導電部の表面に延在した第１の変形部とを有し、
   前記第１の固定部が、前記隔壁変位部の変位に伴って変位し、かつ前記第１の変形部が変形する請求項２の蓄電装置。
4. 前記絶縁体は、
   前記隔壁と前記導電部材との間に配置され、かつ前記隔壁と前記導電部材との接合部を取り囲んでいるとともに、前記第２の導電部に固定された第２の固定部と、
   前記第２の固定部から前記第１の導電部の表面に延在した第２の変形部とを有し、
   前記第２の変形部が、前記隔壁変位部の変位にともなって変形する請求項２の蓄電装置。
5. 前記絶縁体には、切り込みが形成されている請求項３または４の蓄電装置。
6. 前記蓄電装置は、二次電池である請求項１〜５いずれか一項の蓄電装置。
   

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