JP2014220106A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 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。【解決手段】 本明細書が開示する蓄電装置の電流遮断装置は、ケース内の圧力を受圧して変形する隔壁と、通電経路上において互いに隣接する第１導電部と第２導電部とを有する導電部材と、導電部材に対して、隔壁の変形方向とは反対側に配置された絶縁部材と、を備えている。絶縁部材は、第１導電部の表面と第２導電部の表面とに亘って配置されているとともに、第１導電部に接合された第１絶縁部と、第２導電部に接合された第２絶縁部と、を有している。ケース内の圧力が上昇して隔壁が変形すると、第１導電部と第２導電部が分離すると共に第１絶縁部と第２絶縁部が分離し、第１導電部及び第１絶縁部が隔壁の変形に連動して隔壁の変形方向に移動し、第１絶縁部が第１導電部と第２導電部との間に位置する。【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。

蓄電装置には、安全性の向上のため、電流遮断装置が搭載されることがある。特許文献１の蓄電装置は、正負の電極がカンに収容され密閉されている。蓄電装置に搭載された電流遮断装置は、カンの内圧が上昇すると、電極と外部負荷との間を流れる電流を遮断する。その電流遮断装置では、導電性を持つ電流遮断弁とブリッジとが接合され、電極と外部負荷との間の通電経路の一部を形成している。電流遮断弁の片側はカンの内部の圧力を受けている。ブリッジはその一端が電流遮断弁に固定されており、他端がカンに対して固定されている。カンの圧力が上昇すると電流遮断弁が変形する。これにより、電流遮断弁に固定されているブリッジが破断して通電経路が遮断される。

特許第４４６４４８３号

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、電流遮断弁の変形が元に戻り、破断したブリッジが再接触する可能性がある。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。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、通電経路上において互いに隣接する第１導電部と第２導電部とを有する導電部材と、導電部材に対して、隔壁の変形方向とは反対側に配置された絶縁部材と、を備えている。絶縁部材は、導電部材の第１導電部の表面と第２導電部の表面とに亘って配置されているとともに、第１導電部に接合された第１絶縁部と、第２導電部に接合された第２絶縁部と、を有している。ケース内の圧力が上昇して隔壁が変形すると、第１導電部と第２導電部が分離すると共に第１絶縁部と第２絶縁部が分離し、第１導電部及び第１絶縁部が隔壁の変形に連動して隔壁の変形方向に移動し、第１絶縁部が第１導電部と第２導電部との間に位置する。

上記の蓄電装置では、ケース内の圧力が上昇すると、第１導電部が隔壁の変形方向に変位し、導電部材が第１導電部と第２導電部とに分離する。その結果、電極組立体と電極端子との間の通電経路が遮断される。また、導電部材が第１導電部と第２導電部とに分離すると、絶縁部材が破断して第１絶縁部と第２絶縁部とに分離する。第１絶縁部は、第１導電部から見て、隔壁の変形方向とは反対側に位置している。このため、第１導電部が隔壁の変形方向に変位した後の状態では、第１導電部と第２導電部との間に第１絶縁部が位置する。これにより、通電遮断後に振動が加わる等した場合にも、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１実施例の電流遮断装置４０（電流遮断圧力値未満）の脆弱部１６４付近（図２右側に図示されている部分）の詳細な部分拡大断面図。 第１実施例の電流遮断装置４０（電流遮断圧力値以上）の脆弱部１６４付近（図３右側に図示されている部分）の詳細な部分拡大断面図。 他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。 他の形態の電流遮断装置２０２（電流遮断圧力値未満）の脆弱部１６６付近（図６右側に図示されている部分）の部分拡大断面図。 他の形態の電流遮断装置２０２（電流遮断圧力値以上）の脆弱部１６６付近（図７右側に図示されている部分）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、導電部材は、第１導電部と第２導電部の間に設けられ、第１導電部及び第２導電部よりも破断強度が低い脆弱部を備えていてもよい。

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する。このため、導電部材を所望の位置で破断させることができる。

（特徴２） 本明細書で開示する蓄電装置では、絶縁部材は、第１絶縁部と第２絶縁部の間に設けられ、第１絶縁部及び第２絶縁部よりも破断強度が低い脆弱部を備えていてもよい。

上記の蓄電装置では、ケース内の圧力が上昇すると、絶縁部材が脆弱部において破断する。このため、絶縁部材を所望の位置で破断させることができる。

（特徴３） 本明細書で開示する蓄電装置では、導電部材の脆弱部は、導電部材において、隔壁の変形方向側とは反対側の面に形成された溝部であってもよい。

上記の蓄電装置では、比較的簡単な構成によって導電部材に脆弱部を設けることができる。

（特徴４） 本明細書で開示する蓄電装置では、絶縁部材の脆弱部が、溝部の第１導電部側の端部に対して、溝部の第２導電部側の端部側に位置していてもよい。

なお、「絶縁部材の脆弱部が、溝部の第１導電部側の端部に対して、溝部の第２導電部側の端部側に位置」するとは、絶縁部材の破断強度が最も小さくされている位置（例えば絶縁部材の断面積が最も小さくされている位置）が、溝部の第１導電部側の端部に対して、溝部の第２導電部側の端部側に位置していることをいう。

上記の蓄電装置では、ケース内の圧力が上昇すると、導電部材が破断して第１導電部と第２導電部とに分離する。この際、導電部材は溝部の最も深い位置で破断し易い。一方、ケース内の圧力が上昇すると、絶縁部材がその脆弱部において破断する。絶縁部材の脆弱部は、溝部の第１導電部側の端部に対して、第２導電部側の端部側に位置している。このため、絶縁部材が破断すると、第１絶縁部が、溝部の第１導電部側の端部から、第２導電部側に向かって突き出た状態となる。このため、第１導電部と第２導電部との再通電を効果的に抑制することができる。

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（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に取り付けられている。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に取り付けられている。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とを備えている（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、ＬｉＰＦ６（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ダイアフラムであり、導電性を有している。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、上側の面には内部空間４１とは隔離された空間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。

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。

図２に示すように、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環状に形成されている。脆弱部２０は、断面が三角形の溝である。ただし、脆弱部２０は、導電部材１４の破断強度が他の部分よりも低くなっていればよく、例えば、脆弱部２０は、断面が四角、半円等の溝、ミシン穴、等であってもよい。脆弱部２０を形成する方法としては、例えば刻印が使用できる。導電部材１４は、脆弱部２０の内側に位置する移動側導電部１７と、外側に位置する固定側導電部１６とを有する。すなわち、移動側導電部１７と固定側導電部１６とは、脆弱部２０を挟んで互いに隣接している。図４に示すように、脆弱部２０の内側には、移動側導電部１７側の面２０ｄと、固定側導電部１６側の面２０ｅとが形成されている。面２０ｄと面２０ｅとは、図４に示す隅部２０ａにおいて交わっている。隅部２０ａでは、脆弱部２０の他の部分よりも導電部材１４の断面積が小さい。

導電部材１４の図２下側の表面には、絶縁部材６０が配置されている。絶縁部材６０は、絶縁性を有する材料で形成されている。絶縁部材６０を形成する材料として、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリスチレン（ＰＳ）その他の樹脂、またはセラミック等が使用できる。絶縁部材６０は、板状に形成されており、図２の上方から見て円形である。絶縁部材６０は、導電部材１４の脆弱部２０と同心に配置されている。図２の上方から見たとき、絶縁部材６０の面積は、移動側導電部１７の内側（すなわち、脆弱部２０の内側）の面積よりも大きい。すなわち、絶縁部材６０は、上述の移動側導電部１７の下側の面と、固定側導電部１６の下側の面とに亘って配置されている。

絶縁部材６０の下側の面には、脆弱部１６４が形成されている。脆弱部１６４は、断面が三角形の溝である。ただし、脆弱部１６４は、絶縁部材６０の破断強度が他の部分よりも低くなっていればよく、例えば、脆弱部１６４は、断面が四角、半円等の溝、ミシン穴、等であってもよい。脆弱部１６４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環状に形成されている。すなわち、脆弱部１６４は、図２の上方から見たときに、導電部材１４の脆弱部２０と重なるように形成されている。隅部１７０は、脆弱部１６４の三角の溝の最も深い位置である（図４参照）。隅部１７０では、脆弱部１６４の他の部分よりも絶縁部材６０の断面積が小さくなっている。このため、隅部１７０は、脆弱部１６４の他の部分よりも破断強度が小さい。脆弱部１６４の隅部１７０は、導電部材１４の脆弱部２０の移動側導電部１７側の端部２０ｂに対して、固定側導電部１６側の端部２０ｃ側に位置している（図４参照）。

絶縁部材６０は、図２の上方から見たときに脆弱部１６４の内側に位置する部分である中央部６０ｄと、脆弱部１６４の外側に位置する部分である外周縁部６０ｅとを有する。図４に示すように、絶縁部材６０の中央部６０ｄの上側の面と、移動側導電部１７の下側の面とは、接合部９４において固定されている。固定方法は、例えば、接着剤による固定や、超音波溶着等が使用できる。同様に、絶縁部材６０の外周縁部６０ｅの上側の面と、固定側導電部１６の下側の面とは、接合部９５において固定されている。

上述のように、隔壁３８の下側の面はケース４の内部空間４１の圧力を受けている。このため、ケース４内の圧力が上昇すると隔壁変位部７３に上向きの力が加わる。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が破断する（図３）。この際、導電部材１４は、断面積が小さい隅部２０ａにおいて破断する。導電部材１４が破断することにより、隔壁変位部７３と移動側導電部１７とが一体となって連動し、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。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。このとき、第２リード１０ｂに開口部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、導電部材１４の破断強度、及び絶縁部材６０の強度が設計されている。

また、移動側導電部１７が上側に移動すると、絶縁部材６０が脆弱部１６４において破断する。この際、絶縁部材６０は、絶縁部材６０の断面積が小さい隅部１７０で破断する。絶縁部材６０が破断することにより、絶縁部材６０の中央部６０ｄが移動側導電部１７と一体となって上側に移動する。これにより、中央部６０ｄが固定側導電部１６よりも上側に位置している状態となる。この状態では、移動側導電部１７と固定側導電部１６との間に絶縁部材６０の中央部６０ｄが位置している。また、上述のように、脆弱部１６４の隅部１７０は、脆弱部２０の移動側導電部１７側の端部２０ｂよりも、固定側導電部１６側の端部２０ｃ側に位置している。このため、絶縁部材６０が破断した後の状態では、絶縁部材６０の中央部６０ｄが、脆弱部２０の移動側導電部１７側の端部２０ｂから、固定側導電部１６側に向かって突き出た状態となっている。

本実施例の蓄電装置２では、蓄電装置２の通電が遮断されて移動側導電部１７が上側に移動した後の状態では、移動側導電部１７と固定側導電部１６との間に、絶縁部材６０の中央部６０ｄが位置する。これにより、通電遮断後に振動が加わる等した場合にも蓄電装置２が再び通電することを抑制することができる。

また、本実施例の蓄電装置２では、絶縁部材６０が破断すると、絶縁部材６０の中央部６０ｄが、脆弱部２０の移動側導電部１７側の端部２０ｂから、固定側導電部１６側に向かって突き出た状態となる。このため、次に説明するように、移動側導電部１７と固定側導電部１６との再通電を効果的に抑制することができる。

すなわち、図５に示すように、蓄電装置２の通電が遮断されて移動側導電部１７が上側に移動した後の状態では、移動側導電部１７の面２０ｄと、固定側導電部１６の破断面１６ｃの上端部３１６とが対向する。移動側導電部１７の面２０ｄと、固定側導電部１６の破断面１６ｃの上端部３１６との間の距離は、他の位置での移動側導電部１７と固定側導電部１６との間の距離よりも短い。上述のように、本実施例の蓄電装置２では、通電が遮断された状態では、絶縁部材６０の中央部６０ｄが、脆弱部２０の移動側導電部１７側の端部２０ｂから、固定側導電部１６側に向かって突き出た状態となる。このため、移動側導電部１７の面２０ｄと、固定側導電部１６の破断面１６ｃの上端部３１６との間の位置に（すなわち、移動側導電部１７と固定側導電部１６との間の距離が短かい位置に）、絶縁部材６０の中央部６０ｄが位置する。これにより、移動側導電部１７と固定側導電部１６が再通電することを効果的に抑制することができる。

上記の実施例では、絶縁部材６０の脆弱部１６４が三角形の溝であり、脆弱部１６４の隅部１７０が、導電部材１４の脆弱部２０の移動側導電部１７側の端部２０ｂに対して、固定側導電部１６側の端部２０ｃ側に位置していた。隅部１７０は、絶縁部材６０の破断強度が最も小さくされている位置の一例である。従って、脆弱部１６４が三角形の溝以外の形状の場合には、脆弱部１６４が形成されている領域の中で最も絶縁部材の破断強度が小さい位置が、導電部材１４の脆弱部２０の移動側導電部１７側の端部２０ｂに対して、固定側導電部１６側の端部２０ｃ側に位置していればよい。

なお、移動側導電部１７は、請求項でいう「第１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導電部」の一例であり、中央部６０ｄは請求項における「第１絶縁部」の一例であり、外周縁部６０ｅは請求項における「第２絶縁部」の一例である。

（他の形態）
本明細書で開示する他の形態の蓄電装置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（図６〜図９参照）。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。他の形態の蓄電装置２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、絶縁部材１６０をさらに備えている。絶縁部材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、図６の下側（ケース４の内側）から、図６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の外周部との間が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６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６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６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６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、脆弱部２１６が形成されている。脆弱部２１６は、断面が三角形の溝である。ただし、脆弱部２１６の断面は、実施例１の脆弱部２０と同様に、三角形以外の形状（例えば四角形や半円等）であってもよい。脆弱部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、脆弱部２１６の内側に位置する移動側導電部１１７と、脆弱部２１６の外側に位置する固定側導電部１１６とを有する。すなわち、移動側導電部１１７と固定側導電部１１６とは、脆弱部２１６を挟んで互いに隣接している。図８に示すように、脆弱部２１６の内側には、移動側導電部１１７側の面２１６ｄと、固定側導電部１１６側の面２１６ｅとが形成されている。面２１６ｄと面２１６ｅとは、図８に示す隅部２１６ａにおいて交わっている。隅部２１６ａでは、脆弱部２１６の他の部分よりも通電板２０４の断面積が小さい。通電板２０４の外周部の一部（図６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、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の上面とが接触している。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（脆弱部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の上面とが、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６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。

他の形態の蓄電装置２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。

通電板２０４の図６下側には、絶縁部材１６０が配置されている。絶縁部材１６０は、板状に形成されており、図６の上方から見て円形である。絶縁部材１６０は、図６の上方から見たとき、脆弱部２１６と同心に配置されている。絶縁部材１６０の直径は、脆弱部２１６の直径よりも大きい。すなわち、絶縁部材１６０は、上述の移動側導電部１１７の下側の面と、固定側導電部１１６の下側の面とに亘って配置されている。

絶縁部材１６０の下側の面には、実施例１の絶縁部材６０の脆弱部１６４と同様に、脆弱部１６６が形成されている。脆弱部１６６の隅部１７２（すなわち、三角形の溝の最も深い位置）では、脆弱部１６６の他の部分よりも絶縁部材１６０の断面積が小さくなっている。図８に示すように、脆弱部１６６の隅部１７２は、通電板２０４の脆弱部２１６の移動側導電部１１７側の端部２１６ｂに対して、脆弱部２１６の固定側導電部１１６側の端部２１６ｃ側に位置している。

絶縁部材１６０は、図６の上方から見たときに脆弱部１６６の内側に位置する部分である中央部１６０ｄと、脆弱部１６６の外側に位置する部分である外周縁部１６０ｅとを有する。図８に示すように、絶縁部材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、接合部２９４において固定されている。同様に、絶縁部材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、接合部２９５において固定されている。

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７、図９に示す状態となる。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、絶縁部材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、絶縁部材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、脆弱部２１６の隅部２１６ａで破断する。脆弱部２１６が破断することにより、通電板２０４の固定側導電部１１６の破断面１１６ｃと移動側導電部１１７の破断面１１７ｃ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、移動側導電部１１７が上側に移動すると、接点板２０５が変形し、接点板２０５の中央部２２３が上側に移動する。その結果、接点板２０５の中央部２２３と、固定側導電部１１６の上面（脆弱部２１６の周囲に位置する部分）との接触部が分離する。これにより、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が上側に移動すると、絶縁部材１６０が脆弱部１６６において破断する。この際、絶縁部材１６０は、絶縁部材１６０の断面積が小さい隅部１７２で破断する。絶縁部材１６０が破断することにより、中央部１６０ｄが移動側導電部１１７と一体となって上側に移動する。

本実施例の蓄電装置２では、実施例１の蓄電装置２と同様に、通電が遮断されて移動側導電部１１７が上側に移動した後の状態では、移動側導電部１１７と固定側導電部１１６との間に、絶縁部材１６０の中央部１６０ｄが位置する。この際、絶縁部材１６０の中央部１６０ｄが、脆弱部２１６の移動側導電部１１７側の端部２１６ｂから、固定側導電部１１６側に向かって突き出た状態となる。このため、移動側導電部１１７と固定側導電部１１６との再通電を効果的に抑制することができる。

他の形態の蓄電装置２では、変形板２０３によって、通電板２０４と接点板２０５との接触部、及び通電板２０４の脆弱部２１６が電解液雰囲気中と遮断されている。これにより、通電板２０４と接点板２０５との接触部、及び通電板２０４の脆弱部２１６が、電解液や周囲環境によって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、他の形態の蓄電装置２では、変形板２０３に設けられた突起２１２の衝撃力が脆弱部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。

なお、他の形態の蓄電装置２では、変形板２０３と通電板２０４とを外縁部で溶接して気密性を確保することにより、シール部材２１４を省略してもよい。

また、ケース４内の圧力が電流遮断圧力値未満の状態において、接点板２０５の中央部２２３と、固定側導電部１１６の上面（脆弱部２１６の周囲に位置する部分）とが接触していない構成となっていてもよい。この場合では、通電板２０４が脆弱部２１６において破断されることにより、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。

上記の実施例、及び他の形態において、第２リード１０ｂの開口部１１、及び蓋体２４０の凹部２１８を設けることは必須ではない。また、蓄電装置２は、隔壁３８がケース４内の圧力を受圧できるように構成されていればよく、通気孔３７を設けることは必須ではない。

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。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
１４ 導電部材
１６、１１６ 固定側導電部
１７、１１７ 移動側導電部
２０、２１６ 脆弱部
２０ａ、２１６ａ 隅部
２０ｂ、２０ｃ 端部
２０ｄ、２０ｅ 面
３８ 隔壁
４０、２０２ 電流遮断装置
４１ 内部空間
６０、１６０ 絶縁部材
６０ｄ、１６０ｄ 中央部
６０ｅ１６０ｅ 外周縁部
１６４、１６６ 脆弱部
１７０、１７２ 隅部
２１６ｂ、２１６ｃ 端部
２１６ｄ、２１６ｅ 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、
   前記通電経路上において互いに隣接する第１導電部と第２導電部とを有する導電部材と、
   前記導電部材に対して、前記隔壁の変形方向とは反対側に配置された絶縁部材と、を備え、
   前記絶縁部材は、
   前記導電部材の第１導電部の表面と第２導電部の表面とに亘って配置されているとともに、
   第１導電部に接合された第１絶縁部と、第２導電部に接合された第２絶縁部と、を有し、
   前記ケース内の圧力が上昇して前記隔壁が変形すると、
   前記第１導電部と前記第２導電部が分離すると共に前記第１絶縁部と前記第２絶縁部が分離し、前記第１導電部及び前記第１絶縁部が前記隔壁の変形に連動して前記隔壁の変形方向に移動し、第１絶縁部が第１導電部と第２導電部との間に位置する、蓄電装置。
2. 前記導電部材は、
   前記第１導電部と前記第２導電部の間に設けられ、前記第１導電部及び前記第２導電部よりも破断強度が低い脆弱部を備えている請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記絶縁部材は、
   前記第１絶縁部と前記第２絶縁部の間に設けられ、前記第１絶縁部及び前記第２絶縁部よりも破断強度が低い脆弱部を備えている請求項２に記載の蓄電装置。
4. 前記導電部材の脆弱部は、前記導電部材において、前記隔壁の変形方向側とは反対側の面に形成された溝部である請求項３に記載の蓄電装置。
5. 前記絶縁部材の脆弱部が、前記溝部の第１導電部側の端部に対して、前記溝部の第２導電部側の端部側に位置している請求項４に記載の蓄電装置。
6. 前記蓄電装置は、二次電池である請求項１〜５のいずれか一項に記載の蓄電装置。
   
   

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