JP2016004704A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ケース及び金属部材の腐食を抑制する技術の提供。【解決手段】蓄電装置は、ケースと端子５と電流遮断装置３０を備える。ケースは、電極組立体を収容しており、第１金属により形成されている。端子５は、ケース上壁９の開口１１を介してケースの内外に通じている。電流遮断装置３０は、端子５におけるケース内側の端部に取付けられてケース内に収容されている。端子５は、柱状部１４と基底部１５とを有する。電流遮断装置３０は、変形板３２と通電板３４と金属部材４０を有する。金属部材４０は、第２金属により形成されており、端子５、変形板３２、通電板３４及び電極組立体から絶縁されている。金属部材４０は、基底部１５、変形板３２及び通電板３４を上下方向に挟持すると共に、その少なくとも一部がケース上壁９と対向する位置に配置されている。ケース上壁９と金属部材４０とが対向する対向空間５０には、絶縁部材５２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、端子と集電タブ（正極集電タブ又は負極集電タブ）の間に配置される。特許文献１には、端子に接続された変形板と、集電タブに接続された通電板とが接合された電流遮断装置が開示されている。蓄電装置のケース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、端子と通電板との間の電流が遮断される。

特開２０１２−３８５２９号公報

一般に、蓄電装置のケースは金属製であり、端子はケースの上壁に固定されている。端子は、ケースの上壁の開口を貫通しており、端子のケース内側の端部には電流遮断装置が取付けられる。電流遮断装置の中には、その表面に端子及び集電タブから絶縁された金属部材が配置され、その金属部材の一部がケース上壁と対向するものがある。このような電流遮断装置では、ケース上壁が変形するなどしてケース上壁と金属部材が接触する可能性がある。ケース内には電解液が収容されているため、電解液中でケース上壁と金属部材が接触すると、ケースと金属部材のうち標準電極電位の低いほうが腐食する（いわゆる異種金属接触腐食）。ケース又は金属部材が腐食すると、蓄電装置の機能が低下する。

本明細書では、ケース及び金属部材の腐食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、を収容可能であり、第１金属により形成されている。端子は、ケースのケース上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、端子におけるケース内側の端部に取付けられて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を導通状態から非導通状態に切換える。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。電流遮断装置は、変形板と、通電板と、金属部材と、を有する。変形板は、基底部に電気的に接続されている。通電板は、変形板の下方に変形板と対向して配置されており、電極組立体に電気的に接続されている。金属部材は、第２金属により形成されており、端子、変形板、通電板及び電極組立体から絶縁されている。変形板は、電極組立体と端子とが導通しているときは通電板と当接した状態で電気的に接続しており、電極組立体と端子とが非導通のときは通電板から離間した状態で通電板と電気的に非接続である。基底部は、ケース上壁を平面視した状態で開口より大きい。金属部材は、基底部、変形板、及び通電板を上下方向に挟持すると共に、ケース内の空間に露出している。金属部材の少なくとも一部はケース上壁と対向する位置に配置されている。ケース上壁と金属部材とが対向する対向空間には、絶縁性の絶縁部材が配置されている。

上記の蓄電装置では、電流遮断装置が、基底部、変形板、及び通電板を上下方向に挟持する金属部材を有する。この金属部材は、第２金属により形成されており、その少なくとも一部が、第１金属により形成されたケース上壁と対向する位置に配置されている。ケース上壁と金属部材とが対向する対向空間には、絶縁性の絶縁部材が配置されている。この構成によると、仮にケース上壁に衝撃が加えられても、対向空間に配置された絶縁部材により、ケース上壁が変形し難くなる。このため、ケース上壁の変形に起因して、ケース上壁と金属部材とが対向空間において接触する可能性を低減できる。また、対向空間に絶縁部材を配置することにより、導電性異物が対向空間に進入し難くなり、導電性異物を介してケース上壁と金属部材とが間接的に接触する可能性を低減できる。この構成によると、対向空間において、ケース上壁と金属部材が直接的又は間接的に接触することを抑制することができる。このため、電解液中でケース上壁と金属部材とが接触する事象の発生を抑制できる。従って、金属部材を用いて基底部、変形板及び通電板を適切に挟持しながら、ケース上壁と金属部材との間で異種金属接触腐食が発生することを抑制できる。

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。

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） 本明細書が開示する蓄電装置では、金属部材の上端部は、柱状部を一巡すると共に、ケース上壁と基底部の間に配置されていてもよい。絶縁部材は、金属部材の上端部とケース上壁の間に配置されていてもよい。この構成によると、金属部材の上端部とケース上壁の間に絶縁部材を配置することにより、金属部材の上端部とケース上壁の間の空間において金属部材の上端部とケース上壁とが接触することを抑制できる。このため、ケース上壁及び金属部材（特に、金属部材の上端部）の腐食を抑制することができる。

（特徴２） 本明細書が開示する蓄電装置では、特徴１に加えて、金属部材の上端部が、基底部の径方向において、基底部の外周端と同じ位置から柱状部側に向かって延びており、金属部材の内周部側の端面と柱状部との間には間隔が形成されていてもよい。絶縁部材は、金属部材の内周部側の端面を覆っていてもよい。この構成によると、ケース上壁の変形などにより、ケース上壁と金属部材の内周部側の端面とが接触することを抑制できる。このため、ケース上壁及び金属部材（特に、金属部材の上端部）の腐食をより抑制することができる。

（特徴３） 本明細書が開示する蓄電装置では、絶縁部材が、金属部材の上端部とケース上壁の間に配置される第１部分と、基底部とケース上壁の間に配置される第２部分と、金属部材と基底部の外周面との間と、金属部材と変形板との間と、金属部材と通電板との間に配置される第３部分と、を有していてもよい。絶縁部材は、金属部材を、基底部、変形板及び通電板から絶縁していてもよい。この構成によると、金属部材の上端部とケース上壁の間に配置される絶縁部材が、金属部材を基底部、変形板及び通電板から絶縁する役割も果たしている。このため、金属部材を基底部、変形板及び通電板から絶縁する絶縁部材を別に設ける必要はなく、部品点数を低減できる。

（特徴４） 本明細書が開示する蓄電装置では、特徴３に加えて、絶縁部材と金属部材が、インサート成形により一体的に形成されていてもよい。この構成によると、部品点数をさらに低減でき、製造効率がより上昇すると共に製造コストをより低減することができる。

（特徴５） また、本明細書は、上記の蓄電装置を複数備え、それら複数の蓄電装置が直列接続されている蓄電装置モジュールを開示する。この蓄電装置モジュールでは、蓄電装置モジュールを構成する複数の蓄電装置のそれぞれにおいて、ケース上壁と金属部材とが対向する対向空間に絶縁部材が配置されている。このため、各蓄電装置においてケース上壁及び金属部材の腐食を抑制することができ、蓄電装置モジュールの機能が低下することを抑制することができる。

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、アルミニウムにより形成されており、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の内部には、電解液が収容されている。なお、ケース１を形成するアルミニウムが「第１金属」の一例に相当する。

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。即ち、電極組立体３に対してケース上壁９が位置している側が上側であり、電極組立体３に対してケース上壁９が位置している側と反対側が下側である。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。突出部６６には、更に平板部６８と平行に延びる部分を有し、この部分には、有底穴６２ａが形成されている。ボルト６４の頭部は、この有底穴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の下端に配置されている。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の上端に配置されている。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、シール部材１９（後述）、絶縁部材３６（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との絶縁性が確保される。

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。かしめ端子５とケース上壁９との間には、環状の絶縁性のシール部材１９が配置されている。シール部材１９は、円筒部１４の周囲を一巡している。シール部材１９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。シール部材１９は、図２に太線で示すシール部分Ｓ１において、ケース上壁９と、基底部１５及び円筒部１４に当接している。これにより、シール部材１９は、ケース上壁９と基底部１５との間、及びケース上壁９と円筒部１４との間をシールしている。シール部材１９の端部のうちケース上壁９と基底部１５との間に位置している端部には、上下方向の厚みが薄い肉薄部１９ａが形成されている。肉薄部１９ａは、その上面がケース上壁９と当接しており、その下面が後述する絶縁部材３６と当接している。シール部材１９は絶縁材料によって形成されているため、かしめ端子５とケース上壁９との絶縁性は維持される。なお、シール部材１９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。

シール部分Ｓ１よりも径方向外側の空間には、環状の絶縁部材３６が配置されている。絶縁部材３６には、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）が用いられる。絶縁部材３６は、円筒部１４の周囲を一巡している。絶縁部材３６の径方向内側の端部には、上下方向の厚みが薄い肉薄部３６ａが形成されている。肉薄部３６ａと肉薄部１９ａとは、ケース上壁９を平面視したときに径方向に所定の長さだけ重なっている。絶縁部材３６のうち肉薄部３６ａより径方向外側には、上下方向の厚みが厚い肉厚部３６ｂが形成されている。肉厚部３６ｂはケース上壁９と基底部１５の両者に当接している。肉厚部３６ｂにより、ケース上壁９と基底部１５との間の間隔が決定される。即ち、肉厚部３６ｂはスペーサの役割を果たす。絶縁部材３６のうち肉厚部３６ｂよりさらに径方向外側には、上下方向の厚みが薄い肉薄部３６ｃが形成されている。肉薄部３６ｃは、基底部１５の上面を径方向外側に向かって延びてから下方に屈曲して、基底部１５の外周面を覆うと共に、破断板３４（後述）と略同一の高さまで延びている。肉薄部３６ｃの上面とケース上壁９の下面との間には空間が形成されている。なお、絶縁部材３６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３６（厳密には肉薄部３６ｃ）の下端面は、絶縁部材３９と当接している。絶縁部材３９は、ＰＰＳにより形成されている。絶縁部材３９は破断板３４の下面の外周部を全周に亘って覆っている。絶縁部材３６、３９の外側には、円筒部１４の周囲を一巡する金属部材４０が配置されている。金属部材４０は電流遮断装置３０を構成する部材の１つであり、ステンレス鋼（ＳＵＳ）により形成されている。金属部材４０は、上端部４０ａ、中間部４０ｂ及び下端部４０ｃを有する。金属部材４０の上端部４０ａは、絶縁部材３６の肉薄部３６ｃの上面の外周端から径方向内側に向かって延びており（別言すれば、上端部４０ａは、肉薄部３６ｃを介して基底部１５の上面の外周端から円筒部１４側に向かって延びており）、肉薄部３６ｃの上面の外周部を全周に亘って覆っている。即ち、上端部４０ａは、肉薄部３６ｃの上面とケース上壁９の下面との間の空間に配置されている。上端部４０ａの径方向内側の端面と絶縁部材３６の肉厚部３６ｂとの間には、径方向に間隔が形成されている。また、上端部４０ａの上面とケース上壁９の下面は、互いに略平行に対向しており、両者の間には、対向空間５０が形成されている。一方、金属部材４０の中間部４０ｂは、上下方向に延びており、絶縁部材３６、３９の外周面を全周に亘って覆っている。金属部材４０の下端部４０ｃは、絶縁部材３９の下面の外周端から径方向内側に向かって延びており、絶縁部材３９の下面を全周に亘って覆っている。金属部材４０の上端部４０ａと下端部４０ｃが絶縁部材３６、３９を上下方向にかしめることにより、基底部１５、変形板３２（後述）及び破断板３４が上下方向に挟持固定される。絶縁部材３６、３９により、金属部材４０と、基底部１５、変形板３２及び破断板３４との絶縁性が維持される。なお、破断板３４が「通電板」の一例に相当し、金属部材４０を形成するステンレス鋼（ＳＵＳ）が「第２金属」の一例に相当する。

金属部材４０の上端部４０ａの上面には、当該上面を全周に亘って覆う環状の絶縁部材５２が配置されている。絶縁部材５２は、ＰＰＳにより形成されている。絶縁部材５２は径方向に延びる略平板状の部材であり、その内周部側の端部には軸方向下側に屈曲された屈曲部５２ａが形成されている。絶縁部材５２を平面視すると屈曲部５２ａは環状となっており、屈曲部５２ａの外径は、金属部材４０の上端部４０ａの端面により形成される円の径と略同一となっている。このため、屈曲部５２ａは、上端部４０ａの端面を全周に亘って覆っている。図１に示すように、絶縁部材５２の外周端は、ケース上壁９の中央側では、絶縁シート２７と当接しており、かしめ端子５に対してケース上壁９の中央側と反対側では、ケース１の側壁に当接している。絶縁部材５２の厚みは、金属部材４０の上端部４０ａの上面とケース上壁９の下面との間の間隔と略同一である。このため、絶縁部材５２の上面は、ケース上壁９の下面と当接している。従って、かしめ端子５がケース上壁９に固定されると、絶縁部材５２は、絶縁部材３６（厳密には肉薄部３６ｃ）と金属部材４０と共に基底部１５とケース上壁９の間に挟持される。即ち、絶縁部材５２は、対向空間５０の全体（即ち、対向空間５０の平面方向（即ち、円筒部１４の軸方向に略直交する平面方向）及び上下方向の全体）に配置されている。

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、シール部材１９、絶縁部材１１６、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。

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。上述したように、基底部１５、変形板３２及び破断板３４は、環状の絶縁部材３６、３９を介して、金属部材４０により挟持固定されている。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。上述したように、金属部材４０は破断板３４、変形板３２及び基底部１５から絶縁されており、上記の通電経路を構成していない。即ち、金属部材４０は電極組立体３及びかしめ端子５から絶縁されている。

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。上記の蓄電装置１００では、アルミニウム製のケース上壁９とステンレス鋼製の金属部材４０の上端部４０ａが、対向空間５０において互いに近接して対向している。対向空間５０には、絶縁部材５２が配置されている。これにより、仮にケース上壁９に外部から衝撃が加えられても、ケース上壁９が変形し難くなる。このため、ケース上壁９が変形するなどして対向空間５０においてケース上壁９と金属部材４０が直接的に接触することを抑制できる。また、対向空間５０に絶縁部材５２を配置することにより、外部などから混入した導電性異物が対向空間５０に進入し難くなり、導電性異物を介してケース上壁９と金属部材４０とが間接的に接触することを抑制できる。このため、例えば蓄電装置１００が傾くなどして、ケース１内に収容されている電解液が対向空間５０を満たす場合であっても、ケース上壁９と金属部材４０は接触していないため、ケース上壁９と金属部材４０との間で異種金属接触腐食が発生することを抑制することができる。従って、金属部材４０よりも標準電極電位が低いケース上壁９の腐食を抑制でき、蓄電装置１００の機能低下を抑制できる。

特に、本実施例では、対向空間５０の全体に絶縁部材５２が配置されている。このため、ケース上壁９と金属部材４０が対向空間５０において接触することを防止でき、ケース上壁９と金属部材４０との間で異種金属接触腐食が発生することをより抑制することができる。

また、本実施例では、絶縁部材５２は、対向空間５０に配置されるだけではなく、金属部材４０の上端部４０ａの内周部側の端面も覆っている。上端部４０ａの端面はケース上壁９と比較的に近接しているため、当該端面を絶縁部材５２（厳密には絶縁部材５２の屈曲部５２ａ）で覆うことにより、ケース上壁９と金属部材４０との間で異種金属接触腐食が発生することをより抑制することができる。また、屈曲部５２ａが上端部４０ａの端面に当接するように絶縁部材５２を配置することにより、絶縁部材５２の位置決めが容易になる。

また、一般に、ケース上壁９が比較的に大きく変形する場合は、ケース上壁９と、金属部材４０の中間部４０ｂ或いは下端部４０ｃとが接触する場合がある。本実施例では、絶縁部材５２は、対向空間５０に配置されるだけではなく、対向空間５０よりも径方向外側の空間にも配置されている。このため、ケース上壁９が大きく変形しても、ケース上壁９と中間部４０ｂ或いは下端部４０ｃとは絶縁部材５２を介して接触する可能性が高くなり、両者が直接的に接触する可能性が低減される。従って、ケース上壁９と金属部材４０との間で異種金属接触腐食が発生することをさらに抑制することができる。

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。その他の実施例でも同様である。図４の二点鎖線部３００ａは、図１の二点鎖線部２００ａに相当する。本変形例では、対向空間５０には、絶縁部材５２の代わりに、絶縁部材１５２が配置されている。絶縁部材１５２は円筒部１４の周囲を一巡する環状の部材であり、ＰＰＳにより形成されている。絶縁部材１５２の内周部側の端部には、軸方向上側に屈曲された屈曲部１５２ａが形成されている。屈曲部１５２ａをケース上壁９の下面に形成された切欠９ａに係合することにより、絶縁部材１５２がケース上壁９に対して位置決めされる。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ことができる。また、ケース上壁９に予め形成された切欠９ａを利用して絶縁部材１５２を位置決めすることにより、絶縁部材１５２の位置がずれることを抑制でき、対向空間５０に絶縁部材１５２を確実に配置することができる。

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。本実施例では、次の２点で実施例１と異なっている。即ち、本実施例では、実施例１の絶縁部材３６と絶縁部材５２が一体化して絶縁部材２５２が構成されている。また、絶縁部材２５２と金属部材４０はインサート成形により一体的に形成されている。絶縁部材２５２は、円筒部１４の周囲を一巡する環状の部材であり、ＰＰＳにより形成されている。絶縁部材２５２は、部分２５２ａと、部分２５２ｂと、部分２５２ｃを有する。部分２５２ａは、平板状であり、径方向に延びている。部分２５２ａの上面はケース上壁９の下面に当接している。部分２５２ａの径方向内側には、部分２５２ｂが配置されている。部分２５２ｂは、ケース上壁９と基底部１５との間の空間に配置されている。部分２５２ｂは、肉薄部２５２ｂ１と肉厚部２５２ｂ２を有する。肉薄部２５２ｂ１は、肉厚部２５２ｂ２よりも径方向内側に配置されている。ケース上壁９を平面視すると、肉薄部２５２ｂ１は、シール部材１９の肉薄部１９ａと径方向に所定の長さだけ重なっている。肉厚部２５２ｂ２は、ケース上壁９と基底部１５の両者に当接している。肉厚部２５２ｂ２により、ケース上壁９と基底部１５との間の間隔が決定される。部分２５２ｂの径方向外側であって、部分２５２ａの下方には、部分２５２ｃが配置されている。部分２５２ｃは、基底部１５の上面の外周部を径方向外側に向かって延びており、基底部１５の外周面、変形板３２の端面、及び破断板３４の端面を覆い、破断板３４と略同一の高さまで延びている。なお、絶縁部材２５２の部分２５２ａが「第１部分」の一例に相当し、部分２５２ｂが「第２部分」の一例に相当し、部分２５２ｃが「第３部分」の一例に相当する。

金属部材４０は、その上端部４０ａが、部分２５２ａと部分２５２ｃの間に位置しており、その中間部４０ｂが、部分２５２ｃの外周面を覆っており、その下端部４０ｃが、絶縁部材３９の下面を覆っている。このため、金属部材４０の上端部４０ａとケース上壁９との間に形成される対向空間５０には、その全体（即ち、平面方向及び上下方向の全体）に部分２５２ａが配置されている。また、金属部材４０は、部分２５２ｃにより基底部１５、変形板３２及び破断板３４から絶縁されている。

金属部材４０の下端部４０ｃは、基底部１５、変形板３２及び破断板３４を挟持固定する前は、上下方向（即ち、中間部４０ｂが延びる方向）に延びている。基底部１５、変形板３２及び破断板３４は、これらを部分２５２ｃにより径方向に固定した後で、金属部材４０の下端部４０ｃを絶縁部材３９を介して軸直方向内側に折り込んでかしめることにより、上下方向に挟持固定される。

上記の構成によっても、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、本実施例では、シール部材１９のシール部分Ｓ１より径方向外側に配置される絶縁部材及び金属部材を、インサート成形により一体的に形成している。このため、部品点数を低減でき、製造効率を向上させると共に製造コストを低減することができる。

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。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３６、７８により支持されている。絶縁部材３６、７８の外周面には、ステンレス鋼（ＳＵＳ）により形成された金属部材４０がかしめられている。金属部材４０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が上下方向に挟持固定される。

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。一方、金属部材４０は、破断板７３、第１変形板７５及び基底部１５から絶縁されており、上記の通電経路を構成していない。即ち、金属部材４０は電極組立体３及びかしめ端子５から絶縁されている。

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。

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、金属部材４０がかしめ端子５と電流遮断装置３０（７０）とをかしめ固定するために用いられたが、このような構成及び用途に限られない。例えば、金属部材４０は上部金属部材と下部金属部材を有しており、上部金属部材と下部金属部材とを係合することにより、かしめ端子５と電流遮断装置３０（７０）とを挟持固定してもよい。また、金属部材４０は、かしめ端子５と電流遮断装置３０（７０）とを固定する用途以外の用途で用いられてもよい。

また、ケース１及び金属部材４０に用いられる金属の種類は、上記の実施例に限られない。例えば、ケース１がステンレス鋼により形成され、金属部材４０が銅により形成されてもよい。また、金属部材４０に、ケース１よりも標準電極電位が低い金属が用いられてもよい。この場合、対向空間５０に絶縁部材５２を配置することにより、金属部材４０が腐食することを抑制することができる。

また、上記の実施例では絶縁部材５２（１５２、２５２）は、対向空間５０よりも径方向外側の空間にも延びていたが、この構成に限られない。絶縁部材５２（１５２、２５２）が対向空間５０に配置されていれば、その径方向外側の空間には配置されなくてもよい。金属部材４０とケース上壁９とは、対向空間５０において最も近接しているため、両者は対向空間５０において接触する可能性が比較的に高い。このため、対向空間５０に絶縁部材５２（１５２、２５２）を配置することにより、両者が接触する可能性を大幅に低減でき、結果として、両者の間における異種金属接触腐食を抑制できる。

また、絶縁部材５２（１５２、２５２）の厚みは、金属部材４０とケース上壁９との間隔より短くてもよい。即ち、絶縁部材５２（１５２、２５２）は、対向空間５０において上下方向全体に配置されなくてもよい。また、絶縁部材５２（１５２、２５２）は、対向空間５０において平面方向全体に配置されなくてもよい。絶縁部材５２（１５２、２５２）を対向空間５０の一部に配置することにより、ケース上壁９の変形が生じ難くなり、ケース上壁９と金属部材４０が直接的に接触することを抑制できる。

また、上記の実施例では、ケース上壁９と基底部１５との間でスペーサの役割を果たす絶縁部材３６の肉厚部３６ｂと、基底部１５、変形板３２及び破断板３４を金属部材４０から絶縁する役割を果たす絶縁部材３６の肉薄部３６ｃとが１つの部材として形成されているが、両者は異なる部材として形成されていてもよい。この場合、肉厚部３６ｂと肉薄部３６ｃは互いに当接していることが好ましい。また、絶縁部材３６とシール部材１９とが１つの部材として形成されていてもよい。

また、上記の実施例では、シール部材１９は、シール部分Ｓ１において、ケース上壁９と基底部１５との間、及びケース上壁９と円筒部１４との間をシールしているが、この構成に限られず、シール部分Ｓ１のうちのいずれかの部分でケース上壁９とかしめ端子５との間をシールしていればよい。例えば、シール部材１９は、ケース上壁９と基底部１５との間を主にシールする構成であってもよい。

また、実施例１では、絶縁部材５２の屈曲部５２ａの外径は、金属部材４０の上端部４０ａの端面により形成される円の径と略同一であったが、このような構成に限られない。例えば、絶縁部材５２の屈曲部５２ａと、金属部材４０の上端部４０ａの端面との間に隙間が形成されていてもよい。

また、実施例１では、絶縁部材５２の屈曲部５２ａと絶縁部材３６の肉厚部３６ｂとの間に隙間が形成されているが、この構成に限られず、屈曲部５２ａと肉厚部３６ｂは当接していてもよい。

また、絶縁部材５２（１５２、２５２）は、ケース上壁９の下面に接着されてもよい。

また、絶縁部材２５２と金属部材４０は、インサート成形以外の方法で一体的に形成されてもよい。

また、実施例３において、絶縁部材８１は配置されなくてもよい。また、第１変形板７５に、空間８７と空間８８とを連通する連通孔を形成し、空間８６、８８を大気圧に維持してもよい。

また、上記の実施例ではケース上壁９にはかしめ端子５、７が取付けられたが、端子はかしめ端子に限られず、ケース外部からナットにより締結されるタイプの端子が用いられてもよい。

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、３０：電流遮断装置、３２：変形板、３４：破断板、３６：絶縁部材、４０：金属部材、４０ａ：上端部、５０：対向空間、５２：絶縁部材、１００：蓄電装置、２５２：絶縁部材、２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃ：部分

Claims (6)

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、を収容可能であり、第１金属により形成されているケースと、
   前記ケースのケース上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、
   前記端子における前記ケースの内側の端部に取付けられて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を導通状態から非導通状態に切換える電流遮断装置と、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、
   前記電流遮断装置は、
   前記基底部に電気的に接続されている変形板と、
   前記変形板の下方に前記変形板と対向して配置されており、前記電極組立体に電気的に接続されている通電板と、
   第２金属により形成されており、前記端子、前記変形板、前記通電板及び前記電極組立体から絶縁された金属部材と、を有しており、
   前記変形板は、前記電極組立体と前記端子とが導通しているときは前記通電板と当接した状態で電気的に接続しており、前記電極組立体と前記端子とが非導通のときは前記通電板から離間した状態で前記通電板と電気的に非接続であり、
   前記基底部は、前記ケース上壁を平面視した状態で前記開口より大きく、
   前記金属部材は、前記基底部、前記変形板、及び前記通電板を上下方向に挟持すると共に、前記ケース内の空間に露出しており、
   前記金属部材の少なくとも一部は前記ケース上壁と対向する位置に配置されており、
   前記ケース上壁と前記金属部材とが対向する対向空間には、絶縁性の絶縁部材が配置されている、蓄電装置。
2. 前記金属部材の上端部は、前記柱状部を一巡すると共に、前記ケース上壁と前記基底部の間に配置されており、
   前記絶縁部材は、前記金属部材の上端部と前記ケース上壁の間に配置されている、請求項１に記載の電流遮断装置。
3. 前記金属部材の上端部は、前記基底部の径方向において、前記基底部の外周端と同じ位置から前記柱状部側に向かって延びており、
   前記金属部材の内周部側の端面と前記柱状部との間には間隔が形成されており、
   前記絶縁部材は、前記金属部材の内周部側の端面を覆っている、請求項２に記載の蓄電装置。
4. 前記絶縁部材は、
   前記金属部材の上端部と前記ケース上壁の間に配置される第１部分と、
   前記基底部と前記ケース上壁の間に配置される第２部分と、
   前記金属部材と前記基底部の外周面との間と、前記金属部材と前記変形板との間と、前記金属部材と前記通電板との間に配置される第３部分とを、を有しており、
   前記絶縁部材は、前記金属部材を、前記基底部、前記変形板及び前記通電板から絶縁している、請求項２または３に記載の蓄電装置。
5. 前記絶縁部材と前記金属部材は、インサート成形により一体的に形成されている、請求項４に記載の蓄電装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の蓄電装置を複数備え、それら複数の蓄電装置が直列接続されている蓄電装置モジュール。
   

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