JP2015167085A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 端子と端子壁とが短絡することを抑制する技術を提供する。【解決手段】 蓄電装置１００は、ケース１と、端子５と、電流遮断装置３０を備える。端子５は、ケースの端子壁９に形成された開口１１、１３を介してケースの内外に通じている。端子５は、開口に挿通された柱状部１４と、ケースの内部に位置する基底部１５を有する。端子と端子壁との間には、シール部分において端子と端子壁との間をシールする環状のシール部材２６が配置されている。シール部材と端子との間と、シール部材と端子壁との間の少なくとも一方には、環状の第１絶縁部材２２、２４が配置されている。端子と端子壁との間の空間のうちシール部分よりもケース内部側の第１空間２０には、環状の第２絶縁部材３５が配置されている。第１空間には、第１空間のケース外部側の端面からケース内部側の端面まで、シール部材、第１絶縁部材または第２絶縁部材のいずれかが配置されている。【選択図】 図２

Description

本明細書に開示する技術は、電流遮断装置を備えている蓄電装置に関する。

蓄電装置の技術分野では、蓄電装置が過充電されたり、内部で短絡が発生したりしたときに、端子間（正極端子と負極端子）に流れる電流を遮断する電流遮断装置の開発が進められている。電流遮断装置は、端子と集電体（正極集電体又は負極集電体）の間に配置される。特許文献１には、集電体に接続された通電板と、端子に接続された変形板とが接合された電流遮断装置が開示されている。蓄電装置内の圧力が上昇して所定値を超えると、電流遮断装置が動作して変形板が通電板から離反する。この結果、端子と通電板の間の電流が遮断される。

特開２０１２−３８５２９号公報

特許文献１の蓄電装置では、ケースの端子壁に形成された開口に端子が固定されている。端子と端子壁との間には絶縁性のシール部材及び絶縁部材が配置されている。絶縁部材は、シール部材よりもケース内部側に、シール部材から間隔を空けて配置されている。このため、シール部材と絶縁部材との間には空間が形成されている。当該空間では、端子と端子壁とが直接対向している。ここで、ケース内の電解液が、絶縁部材と端子及び／又は端子壁との間の隙間を伝って、当該空間に浸入する場合がある。電流遮断装置が動作した後に、当該空間が電解液で満たされた状態で端子と端子壁との間に高電圧が印加されると、当該空間に満たされた電解液によって端子と端子壁とが短絡する可能性がある。特に、複数の蓄電装置が直列接続された蓄電装置モジュールでは、１つの電流遮断装置が動作すると端子と端子壁との間に極めて高い電圧が印加されるため、端子と端子壁とが短絡する可能性がより高くなる。

本明細書では、端子と端子壁とが短絡することを抑制する技術を提供する。

本明細書が開示する蓄電装置は、ケースと、端子と、電流遮断装置と、を備える。ケースは、正極電極及び負極電極を備えている電極組立体と、電解液と、を収容可能としている。端子は、ケースの端子壁に形成された開口を介してケースの内外に通じている。電流遮断装置は、ケース内に収容されており、端子と正極電極、又は端子と負極電極に電気的に接続されていると共に、端子と正極電極、又は負極電極を導通状態から非導通状態に切換える導電性部材を有する。端子は、開口に挿通された柱状部と、柱状部の一端に配置されておりケースの内部に位置する基底部と、を有する。基底部は、端子壁を平面視した状態で開口より大きく、かつ、導電性部材と電気的に接続されている。端子と端子壁との間には、柱状部を一巡するシール部材が配置されている。シール部材と端子との間と、シール部材と端子壁との間の少なくとも一方には、柱状部を一巡する絶縁性の第１絶縁部材が配置されている。シール部材は、第１絶縁部材と共に、端子と端子壁との間をシールしている。端子と端子壁との間の空間のうちシール部材よりもケース内部側の第１空間には、柱状部を一巡する絶縁性の第２絶縁部材が配置されている。第１空間には、第１空間のケース外部側の端面からケース内部側の端面まで、シール部材、第１絶縁部材または第２絶縁部材のいずれかが配置されている。

上記の蓄電装置では、シール部材が、第１絶縁部材と共に、端子と端子壁との間をシールしている。このため、ケース内の電解液が、シール部材及び第１絶縁部材よりもケース外部側の空間に漏出することが抑制される。また、上記の蓄電装置では、第１空間には、第１空間のケース外部側の端面からケース内部側の端面まで、シール部材、第１絶縁部材または第２絶縁部材のいずれかが配置されている。このため、第１空間では端子と端子壁とが直接対向することがない。従って、端子と端子壁との間に高電圧が印加されても、端子と端子壁とが短絡することを抑制することができる。

本明細書が開示する技術の詳細、及び、さらなる改良は、発明を実施するための形態、及び、実施例にて詳しく説明する。

実施例１の蓄電装置の縦断面図。 図１の負極端子を構成するかしめ端子近傍の部分拡大図。 図１の正極端子を構成するかしめ端子近傍の部分拡大図。 変形例１の蓄電装置の負極端子を構成するかしめ端子近傍の部分拡大図。 実施例２の蓄電装置の負極端子を構成するかしめ端子近傍の部分拡大図。 実施例３の蓄電装置の負極端子を構成するかしめ端子近傍の部分拡大図。 実施例４の蓄電装置の負極端子を構成するかしめ端子近傍の部分拡大図。 実施例５の蓄電装置の負極端子を構成するかしめ端子近傍の部分拡大図。 実施例６の蓄電装置の負極端子近傍の部分拡大図。

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、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。

（特徴１） 第１絶縁部材のケース内部側の端面は、第２絶縁部材のケース外部側の端面と当接していてもよい。この構成によると、第１空間において端子と端子壁とが直接対向することを抑制することができる。

（特徴２） 第２絶縁部材のケース外部側の端面には、その端面と直交する方向に凹となる溝が周方向に亘って形成されていてもよい。第１絶縁部材のケース内部側の端面は、その溝内に位置していてもよい。この構成によると、端子壁を平面視したときに、その溝内において、第１絶縁部材と第２絶縁部材とが重なる。このため、何らかの要因で第１絶縁部材や第２絶縁部材の位置がずれても、第１空間において端子と端子壁とが直接対向することを抑制することができる。

（特徴３） 特徴２に加えて、溝の幅は、第１絶縁部材が溝内に配置される前の第１絶縁部材の厚み以下であってもよい。この構成によると、当該溝内の第１絶縁部材は、当該溝の側面と当接する。このため、第１絶縁部材と第２絶縁部材との相対的な位置関係が変化し難く、第１空間において端子と端子壁とが直接対向することを抑制することができる。

（特徴４） 第１絶縁部材のケース内部側の端面がシール部材のケース内部側の端部よりもケース内部側に位置していてもよい。シール部材は、端子に配置された第１の第１絶縁部材と、端子壁に配置された第２の第１絶縁部材と、に第１シール部分において接触していてもよい。第１の第１絶縁部材が端子と接触している面積及び第２の第１絶縁部材が端子壁と接触している面積は、シール部材の第１シール部分の面積よりも大きくてもよい。この構成によると、第１及び第２の第１絶縁部材またはシール部材をそれらの接触面方向に移動させる際の摩擦抵抗は、第１及び第２の第１絶縁部材のほうがシール部材よりも大きくなり易い。このため、第１及び第２の第１絶縁部材のほうがシール部材よりも位置ずれが起こり難くなり易い。従って、何らかの要因でシール部材の位置がずれても、第１又は第２の第１絶縁部材により、第１空間において端子と端子壁とが直接対向することを抑制し得る。

（特徴５） 第１の第１絶縁部材のケース内部側の端面及び第２の第１絶縁部材のケース内部側の端面が、シール部材のケース内部側の端部よりもケース内部側に位置していてもよい。電流遮断装置は、ケースの内圧が所定値を超えると、端子と正極電極、又は端子と負極電極を導通状態から非導通状態に切換えてもよい。ケースの内圧が所定値に達しても、第１の第１絶縁部材と第２絶縁部材との相対的な位置関係及び第２の第１絶縁部材と第２絶縁部材との相対的な位置関係が保持される構成であってもよい。シール部材、第１及び第２の第１絶縁部材及び第２絶縁部材のケースの内部に面している部分には、ケースの内圧が作用する。このため、ケースの内圧が上昇すると、シール部材、第１及び第２の第１絶縁部材及び第２絶縁部材の位置がずれる可能性がある。上記の構成によると、ケースの内圧が上昇して所定値に達しても、第１及び第２の第１絶縁部材と第２絶縁部材との相対的な位置関係が変化しない。このため、第１空間において端子と端子壁とが直接対向することを抑制することができる。

（特徴６） 特徴５に加えて、第１の第１絶縁部材が端子に固定されており、第２の第１絶縁部材が端子壁に固定されていてもよい。この構成によると、ケースの内圧が上昇しても、第１及び第２の第１絶縁部材、及び第２絶縁部材の位置がずれることがない。このため、第１空間において端子と端子壁とが直接対向することを抑制することができる。

（特徴７） 第１絶縁部材のケース内部側の端面がシール部材のケース内部側の端部よりもケース内部側に位置していてもよい。シール部材は、端子又は端子壁の一方に配置された第１絶縁部材と、端子又は端子壁の他方と、に第２シール部分において接触していてもよい。第１絶縁部材が端子又は端子壁と接触している面積は、シール部材の第２シール部分の面積よりも大きくてもよい。この構成によると、第１絶縁部材またはシール部材をそれらの接触面方向に移動させる際の摩擦抵抗は、第１絶縁部材のほうがシール部材よりも大きくなり易い。このため、第１絶縁部材のほうがシール部材よりも位置ずれが起こり難くなり易い。従って、何らかの要因でシール部材の位置がずれても、第１絶縁部材により、第１空間において端子と端子壁とが直接対向することを抑制し得る。

実施例１の蓄電装置１００について図１〜３を参照して説明する。蓄電装置１００は、二次電池の一種であるリチウムイオン二次電池である。図１に示すように、蓄電装置１００は、ケース１と、電極組立体３と、かしめ端子５、７と、電流遮断装置３０を備えている。ケース１は、金属製であり、略直方体形状である。ケース１の内部には、電極組立体３と電流遮断装置３０が収容されている。電極組立体３は、負極電極と正極電極を備えている。負極集電タブ４３が負極電極に固定されており、正極集電タブ４５が正極電極に固定されている。ケース１の内部は、電解液が注入されている。

ケース１には、開口１１、１３が形成されている。以下では、ケース１において、開口１１、１３が形成されている壁を特にケース上壁９と称する。かしめ端子５は、開口１１を介してケース１の内外に通じており、かしめ端子７は、開口１３を介してケース１の内外に通じている。かしめ端子５の下端はケース１の内部に位置しており、電流遮断装置３０（後述）に接続されている。電流遮断装置３０は、接続端子２３及び負極リード２５を介して、負極集電タブ４３に接続されている。負極リード２５は、絶縁シート２７によってケース上壁９から絶縁されている。一方、かしめ端子７の下端はケース１の内部に位置しており、正極リード４１を介して正極集電タブ４５に接続されている。正極リード４１は、絶縁シート２９によってケース上壁９から絶縁されている。

ケース上壁９の上面には、樹脂製のガスケット６２、６３が配置されている。ガスケット６２は、ケース上壁９より上方に突出した突出部６６と、ケース上壁９に沿って伸びる平板部６８を有する。突出部６６はケース上壁９の中央側に配置され、平板部６８はケース上壁９の開口１１側に配置される。ガスケット６２の上面には、外部端子６０が、ガスケット６２の上面の形状に沿って配置されている。ボルト６４の頭部は、突出部６６に形成された有底穴６２ａに配置されている。ボルト６４の軸部は、外部端子６０の開口を通って上方に突出している。かしめ端子５、外部端子６０及びボルト６４は、互いに電気的に接続されており、負極端子を構成している。ガスケット６３、外部端子６１及びボルト６５の構成は上述したガスケット６２、外部端子６０及びボルト６４の構成と同様である。かしめ端子７、外部端子６１及びボルト６５は、互いに電気的に接続されており、正極端子を構成している。

ここで、図２を参照してかしめ端子５について説明する。図２は、図１の二点鎖線部２００ａの拡大図を示す。かしめ端子５は、円筒部１４、基底部１５及び固定部１６を有する。円筒部１４は円筒形状をしており、開口１１を挿通している。円筒部１４には軸方向（上下方向）に貫通孔１４ａが形成されている。このため、貫通孔１４ａ内は大気圧に保たれる。基底部１５は環状に形成されており、円筒部１４の下端に接続されている。即ち、基底部１５はケース１の内部に位置している。基底部１５の上面は円筒部１４の軸方向と略直交している。基底部１５の外径は、開口１１の径より大きい。円筒部１４と基底部１５は同心円状に配置されている。基底部１５の下面中央には、凹所１５ａが形成されている。凹所１５ａの中心と貫通孔１４ａは連通しており、凹所１５ａ内は大気圧に保たれる。固定部１６は環状に形成されており、円筒部１４の上端に接続されている。即ち、固定部１６はケース１の外部に位置している。かしめ端子５は、固定部１６によりケース上壁９に固定されている。かしめ端子５がケース上壁９に固定される前は、固定部１６は円筒部１４の軸方向に延びている。即ち、円筒部１４と固定部１６は、軸方向に延びる１つの円筒状の部分を構成している（以下、当該部分を円筒部分という）。なお、円筒部１４は、「柱状部」の一例に相当する。

かしめ端子５をケース上壁９に固定する際には、円筒部分をケース１の内部から開口１１、ガスケット６２の開口及び外部端子６０の開口に挿通させる。その後、円筒部分の上部（ケース１の外部に突出している部分）を軸直方向外側に屈曲させて押し広げる。これにより、当該円筒部分は外部端子６０の上面に当接し、かしめ端子５がケース上壁９にかしめ固定される。当該円筒部分（即ち、円筒部分のうち屈曲された部分）が固定部１６に相当する。かしめ端子５をケース上壁９に固定することで、Ｏリング２６（後述）、絶縁部材３５（後述）、ガスケット６２及び外部端子６０がかしめ端子５とケース上壁９との間に挟持される。このとき、ケース上壁９と基底部１５と固定部１６は互いに略平行となっている。ガスケット６２により、外部端子６０とケース上壁９とが絶縁される。

次に、図２を参照して、かしめ端子５とケース上壁９との間に配置されている部材について説明する。ケース上壁９の下面には、環状の絶縁性を有するフィルム２２が接着されている。基底部１５の上面には、環状の絶縁性を有するフィルム２４が接着されている。フィルム２２、２４は、円筒部１４の周囲を一巡している。フィルム２２、２４にはポリプロピレン（ＰＰ）が用いられる。フィルム２２、２４の厚み（上下方向の長さ）はそれぞれ一定である。フィルム２２、２４の接着に用いられる接着剤には、耐電解液性を有する材料が用いられる。このため、フィルム２２とケース上壁９との間の液密、及びフィルム２４と基底部１５との間の液密が確保される。フィルム２２の内径は、開口１１の径と略同一であり、その内周面は開口１１の下端に位置している。フィルム２４の内径は、円筒部１４の外径と略同一であり、その内周面は円筒部１４の外周面に当接している。フィルム２２の外径とフィルム２４の外径は略同一である。なお、フィルム２２、２４には、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの耐電解液性及び絶縁性を有する樹脂が用いられてもよい。

フィルム２２とフィルム２４との間には、Ｏリング２６が配置されている。Ｏリング２６は、円筒部１４の周囲を一巡している。Ｏリング２６には、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）などのエチレン−プロピレン系ゴム（ＥＰＭ）が用いられる。Ｏリング２６は、シール部分Ｓ１においてフィルム２２とフィルム２４の両者に接触し、フィルム２２とフィルム２４との間をシールしている。これにより、ケース上壁９とかしめ端子５との間がシールされる。フィルム２２、２４の外周端の位置は、Ｏリング２６（厳密には、ケース上壁９とかしめ端子５との間に挟持された状態のＯリング２６）の外周端の位置よりも、径方向外側に位置している。なお、Ｏリング２６の材料は上記に限られず、シール性、絶縁性及び耐電解液性を有する材料であればよい。

空間１８は、ケース上壁９を平面視したときにケース上壁９と基底部１５とが対向する範囲のうち、固定部１６が占める範囲の空間である。空間１８は円筒部１４の周囲を一巡している。シール部分Ｓ１は、空間１８内に位置している。

図２の矢印は、ケース１の外側から内側に向かう方向を示している。以下では、当該矢印が示す方向を「ケース内部側」と称し、当該矢印が示す方向と反対の方向を「ケース外部側」と称する。これは、その他の実施例及び変形例でも同様とする。かしめ端子５とケース上壁９との間の空間のうち、シール部分Ｓ１よりケース内部側（即ち、径方向外側）には空間２０が形成されている。空間２０は円筒部１４の周囲を一巡している。空間２０はケース１の内部と連通している。空間２０には、フィルム２２、２４の一部及びＯリング２６の一部がそれぞれ配置されている。また、空間２０には、環状の絶縁部材３５が配置されている。絶縁部材３５には、ＰＰＳが用いられる。絶縁部材３５は、円筒部１４の周囲を一巡している。絶縁部材３５は、ケース上壁９の下面及び基底部１５の上面に当接している。フィルム２２、２４の外周端は、絶縁部材３５の上端の内周面３５ａに当接している。なお、絶縁部材３５の材料は上記に限られず、絶縁性と耐電解液性を有し、荷重支持に必要な強度特性に優れた材料（例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ））が用いられてもよい。

絶縁部材３５は基底部１５の上面を径方向外側に向かって延びており、基底部１５の外周面を覆い、破断板３４（後述）と略同一の高さまで延びている。このため、空間２０には、空間２０のケース外部側の端面からケース内部側の端面まで、フィルム２２、２４、Ｏリング２６、及び絶縁部材３５のいずれかが配置されている。別言すれば、ケース上壁９を平面視すると、空間２０の全体に、フィルム２２、２４、Ｏリング２６、及び絶縁部材３５のいずれかが配置されている。なお、空間２０の上下方向には、上記部材２２、２４、２６、３５が配置されていない空間があってもよい。絶縁部材３５の下端面は、絶縁部材３９と当接している。絶縁部材３９は破断板３４の下面の外周部を周方向に亘って覆っている。絶縁部材３５、３９の外周面には、環状の金属製の板材４０がかしめられている。これにより、基底部１５、変形板３２及び破断板３４が上下方向に挟持される。

続いて、図３を参照してかしめ端子７と、かしめ端子７とケース上壁９との間に配置される部材について説明する。図３は、図１の二点鎖線部２００ｂの拡大図を示す。図２と同様の構成については説明を省略する。かしめ端子７は円柱部９４、基底部９５及び固定部９６を有する。かしめ端子７は中実であり、貫通孔及び凹所が形成されていない。固定部９６を軸直方向外側に屈曲させることにより、かしめ端子７がケース上壁９にかしめ固定される。これにより、Ｏリング２６、絶縁部材１１５、ガスケット６３及び外部端子６１がかしめ端子７とケース上壁９との間に挟持される。基底部９５は、正極リード４１に接続されている。

空間２０には、環状の絶縁性の絶縁部材１１５が配置されている。絶縁部材１１５は、絶縁部材３５と同一の材料により形成されている。フィルム２２、２４の外周端は、絶縁部材１１５の内周面１１５ａに当接している。絶縁部材１１５は、基底部９５の上面を径方向外側に基底部９５の外周面の位置まで延びている。このため、空間２０には、空間２０のケース外部側の端面からケース内部側の端面まで、フィルム２２、２４、Ｏリング２６、及び絶縁部材１１５のいずれかが配置されている。別言すれば、ケース上壁９を平面視すると、空間２０の全体に、フィルム２２、２４、Ｏリング２６、及び絶縁部材１１５のいずれかが配置されている。

図２に戻って電流遮断装置３０について説明する。電流遮断装置３０は、金属製の変形板３２と、金属製の破断板３４を備えている。変形板３２の外周部は、基底部１５の下面の外周部と接続されており、基底部１５の凹所１５ａの下端は変形板３２により覆われている。凹所１５ａ内は大気圧に保たれているため、変形板３２の上面には大気圧が作用する。基底部１５、変形板３２及び破断板３４は、環状の絶縁部材３５、３９、及び板材４０により挟持されている。変形板３２は、円形の導電性のダイアフラムであり、下方に凸となっている。変形板３２の中央部は破断板３４と接続されている。破断板３４は円形の板材であり、変形板３２の下方に位置している。破断板３４には接続端子２３が接続されている。破断板３４の下面の中央部には溝部３４ａが形成されている。溝部３４ａの内側で破断板３４と変形板３２の中央部とが接続されている。溝部３４ａが形成された位置における破断板３４の機械的強度は、溝部３４ａ以外の位置における破断板３４の機械的強度よりも低い。破断板３４には通気孔３４ｂが形成されており、変形板３２と破断板３４との間の空間４６がケース１内の空間と連通している。また、変形板３２の外周部と破断板３４の外周部との間には環状の絶縁部材３８が配置されている。

電流遮断装置３０は、接続端子２３と、破断板３４と、変形板３２と、かしめ端子５とを直列につなぐ通電経路を有している。このため、電極組立体３とかしめ端子５は、電流遮断装置３０の通電経路を介して電気的に接続されている。

ここで、電流遮断装置３０の遮断動作について説明する。上述した蓄電装置１００においては、かしめ端子５とかしめ端子７の間が通電可能な状態となっている。ケース１内の圧力が上昇すると、通気孔３４ｂを介して変形板３２の下面に作用する圧力が上昇する。一方、変形板３２の上面には大気圧が作用する。このため、ケース１の内圧が上昇して所定値に達すると、変形板３２が反転して、上方に凸の状態に変化する。すると、変形板３２の中央部に接続されていた破断板３４が、機械的に脆弱な溝部３４ａを起点に破断する。これによって、破断板３４と変形板３２とを接続する通電経路が遮断され、電極組立体３とかしめ端子５との間の通電が遮断される。このとき、変形板３２は接続端子２３から絶縁されると共に、破断板３４はかしめ端子５から絶縁される。

実施例１の蓄電装置１００の作用効果について説明する。以下では、特に記載しない限り、「かしめ端子５」は「かしめ端子７」と読み替えることができる。その他の実施例及び変形例における作用効果についても同様である。上記の蓄電装置１００では、ケース上壁９とかしめ端子５との間の空間は、フィルム２２、２４を介して、Ｏリング２６のシール部分Ｓ１においてシールされている。このため、ケース１内の電解液がシール部分Ｓ１よりもケース１の外部に漏出することが抑制される。また、空間２０には、ケース上壁９を平面視したときに、フィルム２２、２４、Ｏリング２６及び絶縁部材３５のいずれかが必ず配置されている。このため、空間２０ではかしめ端子５とケース上壁９とが直接対向することがない。従って、電流遮断装置３０が動作した後に、電解液が空間２０に浸入し、かしめ端子５とケース上壁９との間に高電圧が印加されても、かしめ端子５とケース上壁９とが短絡することを抑制することができる。なお、板材４０とケース上壁９とは直接対向しているが、板材４０は絶縁部材３５によって通電経路から絶縁されている。このため、板材４０がケース上壁９と導通しても特に問題はないことに注意されたい。

また、蓄電装置１００では、フィルム２２、２４の外周端が、Ｏリング２６よりも径方向外側に位置している。即ち、フィルム２２、２４及び絶縁部材３５により、空間２０においてかしめ端子５とケース上壁９とが直接対向しない構成としている。フィルム２２とケース上壁９との接触面積及びフィルム２４とかしめ端子５との接触面積は、シール部分Ｓ１の面積よりも大きい。このため、フィルム２２，２４の材料を適切に選択することで、フィルム２２、２４又はＯリング２６を径方向に移動させる際の摩擦抵抗を、フィルム２２、２４のほうがＯリング２６よりも大きくすることができる。特に、実施例１ではフィルム２２、２４は接着されているため、フィルム２２，２４がケース上壁９又はかしめ端子５に対してスライド移動し難くなっている。従って、ケース１の内圧が上昇して、フィルム２２、２４及びＯリング２６にケース１の外部方向（即ち、かしめ端子５の径方向内側）に向かう力が作用する場合、フィルム２２、２４のほうが、Ｏリング２６よりもそれらの位置がずれ難い。フィルム２２、２４を配置しない従来の構成では、空間２０においてかしめ端子５とケース上壁９とが直接対向しないようにするためには、Ｏリング２６を絶縁部材３５の上端の内周面３５ａに当接させる必要があった。このため、ケース１の内圧が上昇すると、Ｏリング２６が径方向内側にずれて絶縁部材３５の上端の内周面３５ａから離間し、かしめ端子５とケース上壁９とが直接対向することにより両者が短絡する可能性があった。本実施例では、絶縁部材３５は、比較的に位置ずれし難い部材（即ち、フィルム２２、２４）と当接することによりケース上壁９とかしめ端子５とが直接対向することを防止している。このため、ケース１の内圧が上昇してＯリング２６の位置がずれたとしても、フィルム２２、２４は比較的に位置ずれし難いため、空間２０においてかしめ端子５とケース上壁９とが直接対向することを抑制できる。

また、蓄電装置１００では、フィルム２４は、その内周面が円筒部１４に当接することで位置決めされている。また、絶縁部材３５は板材４０によりかしめ端子５に固定されている。このため、フィルム２４及び絶縁部材３５に径方向の外力が作用しても、フィルム２４及び絶縁部材３５は位置ずれし難い。従って、ケース１の内圧が上昇して所定値に達しても、フィルム２４と絶縁部材３５との相対的な位置関係が変化し難い。結果として、空間２０においてかしめ端子５とケース上壁９とが直接対向することをより抑制できる。

また、蓄電装置１００では、シール部分Ｓ１は空間１８内に位置している。このため、シール部分Ｓ１においてフィルム２２とフィルム２４との間（即ち、かしめ端子５とケース上壁９との間）を強固にシールでき、電解液がケース１の外部に漏出することをより抑制できる。

なお、複数の蓄電装置１００を備えた蓄電装置モジュールでは、各蓄電装置１００が直列に接続され、所望の電圧が得られるまで直列に接続される。これにより、高出力で大容量の蓄電装置モジュールを構成することができる。

（変形例１） 次に、図４を参照して変形例１について説明する。以下では、実施例１と相違する点についてのみ説明し、実施例１と同一の構成についてはその詳細な説明を省略する。その他の実施例及び変形例でも同様である。また、特に記載がない限りは、かしめ端子７とケース上壁９との間の各部材の位置関係は、かしめ端子５とケース上壁９との間の各部材の位置関係と同様である。

図４の二点鎖線部３００ａは、図１の二点鎖線部２００ａに相当する。かしめ端子５の上面には、環状のフィルム１２４が接着されている。フィルム１２４の内径は円筒部１４の外径と略同一であり、フィルム１２４の外径は絶縁部材３５の内径より僅かに大きい。フィルム１２４をかしめ端子５に接着する際は、まず、絶縁部材３５にかしめ端子５の円筒部分を挿通し、かしめ端子５に絶縁部材３５を取付ける。その後、フィルム１２４の下面に接着剤を塗布した状態で、フィルム１２４にかしめ端子５の円筒部分を挿通する。フィルム１２４の外径は絶縁部材３５の内径よりも大きいため、フィルム１２４の外周部は絶縁部材３５の上端の内周面３５ａの一部を覆うようにかしめ端子５に接着される。この構成によっても、実施例１の蓄電装置１００と同様の作用効果を奏する。また、フィルム１２４の外径が絶縁部材３５の内径よりも大きいため、フィルム１２４と絶縁部材３５とが確実に接触した状態とすることができる。

次に、図５を参照して実施例２について説明する。図５の二点鎖線部４００ａは、図１の二点鎖線部２００ａに相当する。絶縁部材１３５の上端の内周面１３５ａには、上端面と略直交する方向に凹となる溝３６、３７が形成されている。溝３６は、絶縁部材１３５の上端の内周面１３５ａと上面とを接続する角部を周方向に亘ってくり抜いた形状を有する。溝３６は、絶縁部材１３５の上端の内周面１３５ａと略直交する側面３６ａと、側面３６ａと略直交する底面３６ｂを有する。面３６ｂの上下方向の長さが溝３６の幅に相当する。溝３７は、絶縁部材１３５の上端の内周面１３５ａと下面とを接続する角部を周方向に亘ってくり抜いた形状を有する。溝３７は、絶縁部材１３５の上端の内周面１３５ａと略直交する側面３７ａと、側面３７ａと略直交する底面３７ｂを有する。面３７ｂの上下方向の長さが溝３７の幅に相当する。

溝３６には、フィルム２２の外周部が配置されている。溝３６の幅は、フィルム２２の厚みと略同一である。このため、フィルム２２の外周部は、溝３６の側面３６ａ及びケース上壁９に当接している。溝３７には、フィルム２４の外周部が配置されている。溝３７の幅は、フィルム２４の厚みと略同一である。このため、フィルム２４の外周部は、溝３７の側面３７ａ及び基底部１５に当接している。フィルム２２と側面３６ａとの当接面及びフィルム２４と側面３７ａとの当接面は、空間１８内に位置している。

実施例２の蓄電装置は、実施例１の蓄電装置１００と同様の作用効果を奏する。また、本実施例では、フィルム２２、２４の外周部はそれぞれ溝３６、３７内に配置されている。このため、ケース上壁９を平面視すると、フィルム２２、２４の外周部と、絶縁部材１３５の上端部とが重なっている。従って、仮にケース１の内圧が上昇して絶縁部材１３５、フィルム２２、２４、及びＯリング２６のいずれかの位置がずれても、フィルム２２、２４の外周部と絶縁部材１３５の上端部とが平面視した状態で重なっている限りは、空間２０においてかしめ端子５とケース上壁９とが直接対向することを抑制できる。結果として、溝３６、３７が形成されていない構成と比較して、かしめ端子５とケース上壁９とが短絡することをより抑制することができる。特に、本実施例では、フィルム２２と溝３６の側面３６ａとが当接しており、フィルム２４と溝３７の側面３７ａとが当接している。このため、ケース１内の圧力が上昇してフィルム２２及び絶縁部材１３５に径方向内側に向かう力が作用しても、フィルム２２と側面３６ａとの間に生じる摩擦力により、フィルム２２と絶縁部材１３５との相対的な位置関係が変化することを抑制できる。これにより、空間２０においてかしめ端子５とケース上壁９とが直接対向することをより抑制できる。フィルム２４と側面３７ａについても同様のことが言える。また、本実施例では、フィルム２２と側面３６ａとの当接部分及びフィルム２４と側面３７ａとの当接部分が空間１８内に位置しているため、フィルム２２、２４及び絶縁部材１３５に外力が作用した場合における、上記の当接部分の径方向の摩擦力がさらに増大する。

次に、図６を参照して実施例３について説明する。図６の二点鎖線部５００ａは、図１の二点鎖線部２００ａに相当する。ケース上壁９の上面には、環状のフィルム２２２が接着されており、固定部１６の下面には、環状のフィルム２２４が接着されている。フィルム２２２とフィルム２２４との間には、Ｏリング２６が配置されている。Ｏリング２６は、シール部分Ｓ２において、フィルム２２２、２２４を介してケース上壁９とかしめ端子５との間をシールしている。フィルム２２２、２２４の内周端の位置は、Ｏリング２６の内周端の位置よりも、径方向内側に位置している。空間２１８は、ケース上壁９を平面視したときにケース上壁９と固定部１６とが対向する範囲の空間を表す。シール部分Ｓ２は、空間２１８内に位置している。

かしめ端子５とケース上壁９との間の空間のうち、シール部分Ｓ２よりケース内部側（即ち、径方向内側、及び下方）には空間２２０が形成されている。空間２２０には、絶縁部材２３５と絶縁部材２３８が配置されている。絶縁部材２３５の上端の内周面２３５ａには、溝２３６と溝２３７が形成されている。フィルム２２２、２２４の厚みはそれぞれ溝２３６、２３７の幅と略同一である。フィルム２２２の内周部は、溝２３６内に配置されており、フィルム２２４の内周部は、溝２３７内に配置されている。絶縁部材２３５の下端面は、絶縁部材２３８の上端面と当接している。絶縁部材２３８は基底部１５の上面を径方向外側に向かって延びており、基底部１５の外周面を覆い、破断板３４と略同一の高さまで延びている。このため、空間２２０には、空間２２０のケース外部側の端面からケース内部側の端面まで、フィルム２２２、２２４、Ｏリング２６、絶縁部材２３５、及び絶縁部材２３８のいずれかが配置されている。別言すれば、ケース上壁９を平面視すると、空間２２０の全体に、フィルム２２２、２２４、Ｏリング２６、絶縁部材２３５、及び絶縁部材２３８のいずれかが配置されている。この構成によっても、実施例２の蓄電装置と同様の作用効果を奏することができる。

次に、図７を参照して実施例４について説明する。図７の二点鎖線部６００ａは、図１の二点鎖線部２００ａに相当する。ケース上壁９の下面には、環状のシール部材３２２が配置されている。シール部材３２２は、内周側の端部３２２ａが他の部分よりも厚くなっている。シール部材３２２をケース上壁９の下面に配置する前の端部３２２ａの径方向の長さは、かしめ端子５の円筒部１４と開口１１との間の長さよりも長い。かしめ端子５の上面には、環状のシール部材３２４が配置されている。シール部材３２４の内周面は、円筒部１４に当接している。シール部材３２２とシール部材３２４の外径は略同一である。シール部材３２２、３２４は、Ｏリング２６と同一の材料により形成されている。シール部材３２２の外周部は、絶縁部材１３５の溝３６内に配置されている。シール部材３２２の外周部を溝３６内に配置する前のシール部材３２２の端部３２２ａを除く厚みは、溝３６の幅よりも厚い。シール部材３２４の外周部は、溝３７内に配置されている。シール部材３２４を溝３７内に配置する前のシール部材３２４の厚みは、溝３７の幅よりも厚い。シール部材３２２とシール部材３２４との間には、Ｏリング２６が配置されている。Ｏリング２６は、シール部分Ｓ３において、シール部材３２２とシール部材３２４との間（即ち、ケース上壁９とかしめ端子５との間）をシールしている。

実施例４の蓄電装置は、実施例２の蓄電装置１００と同様の作用効果を奏することができる。また、シール部材３２２は、シール性を有しており、ケース上壁９とシール部材３２２との間の液密を確保できる。同様に、シール部材３２４も、かしめ端子５とシール部材３２４との間の液密を確保できる。従って、シール部材３２２，３２４をケース上壁９とかしめ端子５に接着剤で接着する必要はなく、蓄電装置の製造コストを低減できる。また、シール部材３２２は、その端部３２２ａが開口１１に配置されることにより位置決めされている。このため、ケース１の内圧の上昇に対して、シール部材３２２の位置がずれ難くなり、空間２０においてケース上壁９とかしめ端子５とが直接対向することを抑制できる。また、シール部材３２２、３２４の外周部の厚みは、溝３６、３７の幅よりもそれぞれ厚い。このため、ケース上壁９とかしめ端子５との間は、シール部材３２２と側面３６ａとの当接面、及びシール部材３２４と側面３７ａとの当接面においてシールされる。従って、電解液が、Ｏリング２６、シール部材３２２、３２４、及び絶縁部材１３５により囲まれた空間に浸入することを抑制でき、ケース上壁９とかしめ端子５との短絡をより抑制することができる。

次に、図８を参照して実施例５について説明する。図８の７００ａは、図１の二点鎖線部２００ａに相当する。この蓄電装置では、電流遮断装置の構成が実施例１と異なっており、それ以外の構成は実施例１と同様である。

電流遮断装置７０は、金属製の第１変形板７５と、金属製の破断板７３と、金属製の第２変形板７１を備えている。基底部１５、第１変形板７５、破断板７３及び第２変形板７１は、絶縁性の絶縁部材３５、７８により支持されている。絶縁部材３５、７８の外周面には、金属製の板材７９がかしめられている。これにより、基底部１５、第１変形板７５、破断板７３及び第２変形板７１が上下方向に挟持される。

第２変形板７１は、破断板７３の下方に配置されており、その中央部が下方に突出している。第２変形板７１の上面の外周部には絶縁部材８１が配置されている。また、第２変形板７１の上面中央には、上方に突出する突出部８３が設けられている。突出部８３の上方には破断板７３の中央部７３ｂ（溝部７３ａに囲まれた部分）が位置している。第２変形板７１の下面にはケース１内の空間の圧力が作用する。第２変形板７１の上面には、第２変形板７１と破断板７３の間の空間８６の圧力が作用する（後述）。空間８６はケース１内の空間からシールされている。

破断板７３は、第２変形板７１と第１変形板７５の間に配置されている。破断板７３は、溝部７３ａによって、溝部７３ａに囲まれた中央部７３ｂと、溝部７３ａの外周側に位置する外周部７３ｃに区分されている。中央部７３ｂの板厚は薄く、外周部７３ｃの板厚は厚くされている。破断板７３には通気孔７３ｄが形成されている。空間８６は、通気孔７３ｄを介して第１変形板７５と破断板７３との間の空間８８と連通している。

第１変形板７５は、破断板７３の上方に配置されている。第１変形板７５は、実施例１の変形板３２と略同一の構成を有する。第１変形板７５と破断板７３の間には、絶縁部材８５が配置されている。第１変形板７５の上面と基底部１５の下面との間には空間８７が形成されている。空間８７は、大気圧に保たれている。破断板７３と基底部１５の外周部との間にはシール部材８９が配置されており、基底部１５と破断板７３との隙間をシールしている。

電流遮断装置７０は、接続端子２３と、破断板７３と、第１変形板７５と、かしめ端子５とを直列につなぐ通電経路を有している。このため、電極組立体３とかしめ端子５は、電流遮断装置７０の通電経路を介して電気的に接続されている。

ここで、電流遮断装置７０の遮断動作について説明する。上述した蓄電装置ではかしめ端子５とかしめ端子７の間が通電可能な状態となっている。ケース１の内圧が上昇すると、第２変形板７１の下面に作用する圧力が上昇する。一方、第２変形板７１の上面には、ケース１内の空間からシールされた空間８６の圧力が作用する。このため、ケース１内の圧力が所定値を超えると、第２変形板７１が反転して、下方に凸の状態から上方に凸の状態に変化する。このとき、空間８６内の空気は通気孔７３ｄを通って空間８８に移動し、空間８８内の圧力が上昇する。また、第２変形板７１が反転すると、第２変形板７１の突出部８３が破断板７３の中央部７３ｂに衝突し、破断板７３が溝部７３ａで破断する。これにより、第１変形板７５が反転し、第１変形板７５及び破断板７３の中央部７３ｂが上方に変位する。このため、破断板７３と第１変形板７５を接続する通電経路が遮断され、電極組立体３とかしめ端子５との間の導通が遮断される。このとき、第１変形板７５は接続端子２３から絶縁されると共に、破断板７３はかしめ端子５から絶縁されている。この構成によっても、実施例１の蓄電装置１００と同様の作用効果を奏することができる。なお、上記の電流遮断装置７０は、その他の実施例及び変形例の蓄電装置に取付けられてもよい。

次に、図９を参照して実施例６について説明する。図９の二点鎖線部８００ａは、図１の二点鎖線部２００ａに相当する。この蓄電装置では、負極端子４０５の構成が実施例１と異なっている。負極端子４０５は円筒部４１４と基底部４１５を有する。ケース上壁９の下面及び基底部１５の上面には、フィルム２２及びフィルム２４がそれぞれ接着されている。負極端子４０５をケース上壁９に固定する際には、円筒部４１４にＯリング２６、絶縁部材３５、及び板材４０を挿通した状態で、円筒部４１４をケース１の内部からケース上壁９の開口１１に挿通する。そして、ケース１の外部から環状の絶縁部材１７を円筒部４１４に取付ける。その後、ケース１の外部からナット２１を円筒部４１４に締結する。これにより、負極端子４０５がケース上壁９に固定されると共に、Ｏリング２６、及び絶縁部材３５が基底部４１５とケース上壁９との間に挟持される。Ｏリング２６は、シール部分Ｓ４において基底部４１５とケース上壁９との間をシールしている。空間４１８は、ケース上壁９を平面視したときに基底部４１５とケース上壁９とが対向する範囲で、かつ、ナット２１が占める範囲を表す。シール部分Ｓ４は空間４１８内に位置している。負極端子４０５とケース上壁９との間の空間のうち、シール部分Ｓ４よりも径方向外側には、空間４２０が形成されている。空間４２０には、空間４２０のケース外部側の端面からケース内部側の端面まで、フィルム２２、２４、Ｏリング２６、及び絶縁部材３５のいずれかが配置されている。別言すれば、ケース上壁９を平面視すると、空間４２０の全体に、フィルム２２、２４、Ｏリング２６、及び絶縁部材３５のいずれかが配置されている。負極端子４０５には軸方向（上下方向）に貫通孔４１４ａが形成されている。貫通孔４１４ａには、バスバーボルト４７が取付けられる。バスバーボルト４７の頭部と負極端子４０５の間にはバスバー４９が配置されている。この構成によっても、実施例１の蓄電装置１００と同様の作用効果を奏することができる。また、この構成によると、ナット２１がケース上壁９に及ぼす締め付け力の方向と、基底部４１５とケース上壁９とをシールするための圧縮力の方向とが同一となり、シール部分Ｓ４において基底部４１５とケース上壁９との間を強固にシールできる。なお、その他の実施例及び変形例の構成は、上記の負極端子４０５に適用されてもよい。

以上、本明細書が開示する技術の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、本明細書が開示する蓄電装置は、上記の実施例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上記の実施例ではケース上壁９及びかしめ端子５の両者にフィルム又はシール部材が配置されたが、これに限られず、ケース上壁９又はかしめ端子５の一方にフィルム又はシール部材が配置される構成であってもよい。

また、フィルム又はシール部材がケース上壁９及びかしめ端子５の両者に配置される場合は、２つのフィルムの外径は異なっていてもよい。シール部材についても同様である。

また、フィルムを接着する代わりに、ケース上壁９及び／又はかしめ端子５を樹脂塗膜でコーティングしてもよい。

また、フィルムの外周部が溝内に配置される場合、フィルムと溝の側面は当接していなくてもよい。別言すれば、溝の幅が、フィルムの厚みよりも長くてもよい。

また、例えば実施例１では、絶縁部材３５は、基底部１５、変形板３２及び破断板３４を径方向に固定するための部材の一部として機能しているが、これに限られない。空間２０に、空間２０のケース外部側の端面からケース内部側の端面まで、フィルム２２、２４、Ｏリング２６及び絶縁部材３５のいずれかが配置されていれば、絶縁部材３５は、上記基底部１５、変形板３２、及び破断板３４を径方向に固定するための部材として機能していなくてもよい。即ち、絶縁部材３５は、その径方向外側の端部が、かしめ端子５の基底部１５の外周端に位置している形状であってもよい。

また、例えば実施例１では、ケース上壁９とかしめ端子５との間に配置される絶縁部材は１つ（即ち、絶縁部材３５）であったが、両者の間には２つ以上の絶縁部材が配置されてもよい。この場合、これらの複数の絶縁部材の全てがケース上壁９とかしめ端子５の両方に当接している必要はない。例えば、フィルムやシール部材に隣接して配置されている絶縁部材（即ち、絶縁部材３５）が、かしめ端子５にのみ当接している構成であってもよい。また、これらの複数の絶縁部材は、互いに当接していることが好ましい。

また、円筒部１４は円筒形状に限られず、筒状形状であればよい。また、円柱部９４は、円柱形状に限られず、柱状形状であればよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、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するものであり、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：電極組立体、５：かしめ端子、７：かしめ端子、９：ケース上壁、１１：開口、１３：開口、１４：円筒部、１５：基底部、１６：固定部、２０：空間、２１：ナット、２２：フィルム、２４、フィルム、２６：Ｏリング、３０：電流遮断装置、３２：変形板、３５：絶縁部材、３６：溝、３７：溝、１００：蓄電装置、３２２：シール部材、３２４：シール部材

Claims (8)

1. 正極電極及び負極電極を備えている電極組立体と、電解液と、を収容可能なケースと、
   前記ケースの端子壁に形成された開口を介して前記ケースの内外に通じている端子と、
   前記ケース内に収容されており、前記端子と前記正極電極、又は前記端子と前記負極電極に電気的に接続されていると共に、前記端子と前記正極電極、又は前記負極電極を導通状態から非導通状態に切換える導電性部材を有する電流遮断装置と、を備えており、
   前記端子は、前記開口に挿通された柱状部と、前記柱状部の一端に配置されており前記ケースの内部に位置する基底部と、を有しており、
   前記基底部は、前記端子壁を平面視した状態で前記開口より大きく、かつ、前記導電性部材と電気的に接続されており、
   前記端子と前記端子壁との間には、前記柱状部を一巡するシール部材が配置されており、
   前記シール部材と前記端子との間と、前記シール部材と前記端子壁との間の少なくとも一方には、前記柱状部を一巡する絶縁性の第１絶縁部材が配置されており、
   前記シール部材は、前記第１絶縁部材と共に、前記端子と前記端子壁との間をシールしており、
   前記端子と前記端子壁との間の空間のうち前記シール部材よりもケース内部側の第１空間には、前記柱状部を一巡する絶縁性の第２絶縁部材が配置されており、
   前記第１空間には、前記第１空間のケース外部側の端面からケース内部側の端面まで、前記シール部材、前記第１絶縁部材または前記第２絶縁部材のいずれかが配置されている、蓄電装置。
2. 前記第１絶縁部材のケース内部側の端面は、前記第２絶縁部材のケース外部側の端面と当接している、請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記第２絶縁部材のケース外部側の端面には、前記端面と直交する方向に凹となる溝が周方向に亘って形成されており、
   前記第１絶縁部材のケース内部側の端面は、前記溝内に位置している、請求項１に記載の蓄電装置。
4. 前記溝の幅は、前記第１絶縁部材が前記溝内に配置される前の前記第１絶縁部材の厚み以下である、請求項３に記載の蓄電装置。
5. 前記第１絶縁部材のケース内部側の端面が前記シール部材のケース内部側の端部よりもケース内部側に位置しており、
   前記シール部材は、前記端子に配置された第１の第１絶縁部材と、前記端子壁に配置された第２の第１絶縁部材と、に第１シール部分において接触しており、
   前記第１の第１絶縁部材が前記端子と接触している面積及び前記第２の第１絶縁部材が前記端子壁と接触している面積は、前記シール部材の前記第１シール部分の面積よりも大きい、請求項１〜４の何れか一項に記載の蓄電装置。
6. 前記第１の第１絶縁部材のケース内部側の端面及び前記第２の第１絶縁部材のケース内部側の端面が、前記シール部材のケース内部側の端部よりもケース内部側に位置しており、
   前記電流遮断装置は、前記ケースの内圧が所定値を超えると、前記端子と前記正極電極、又は前記端子と前記負極電極を導通状態から非導通状態に切換え、
   前記ケースの内圧が所定値に達しても、前記第１の第１絶縁部材と前記第２絶縁部材との相対的な位置関係及び前記第２の第１絶縁部材と前記第２絶縁部材との相対的な位置関係が保持される、請求項５に記載の蓄電装置。
7. 前記第１の第１絶縁部材が前記端子に固定されており、前記第２の第１絶縁部材が前記端子壁に固定されており、前記第２絶縁部材が前記端子または前記端子壁に固定されている、請求項６に記載の蓄電装置。
8. 前記第１絶縁部材のケース内部側の端面が前記シール部材のケース内部側の端部よりもケース内部側に位置しており、
   前記シール部材は、前記端子又は前記端子壁の一方に配置された前記第１絶縁部材と、前記端子又は前記端子壁の他方と、に第２シール部分において接触しており、
   前記第１絶縁部材が前記端子又は前記端子壁と接触している面積は、前記シール部材の前記第２シール部分の面積よりも大きい、請求項１〜４の何れか一項に記載の蓄電装置。

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