JP2017069087A - 蓄電装置及び電流遮断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 蓄電装置内部の部材の劣化を防止する。
【解決手段】 蓄電装置１００は、ケース１と、電極組立体３と、かしめ部材７と、負極端子６５と、電流遮断装置１０と、封止蓋１５を備えている。かしめ部材７は、ケース１の内外を通じており、貫通孔を有しており、ケース１の外部にかしめ部が設けられており、ケース１に固定されている。電流遮断装置１０は、ケース１内の圧力が所定値を超えたときに作動する変形板によって、電極端子７と電極組立体３を導通状態から非導通状態に切換える。変形板は、かしめ部材７の貫通孔を覆っている。封止蓋１５は、金属製であり、ケース１の外部でかしめ部材７の貫通孔を覆っているとともに、かしめ部材７に固定されている。
【選択図】図１

Description

本明細書は、電流遮断装置及び電流遮断装置を備えている蓄電装置に関する技術を開示する。

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ときに、電極端子間（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。特許文献１の電流遮断装置は、ケースの内外の圧力差を利用して駆動する。具体的には、ケース内の圧力が所定値を超えたときに、電流遮断装置が駆動し、電流経路が遮断される。特許文献１の蓄電装置では、貫通孔を有するかしめ部材を用いて、電流遮断装置をケースに固定している。電流遮断装置は、かしめ部材の貫通孔を覆う変形部材を備えている。変形部材は、電極端子と電極組立体（正極電極又は負極電極）に電気的に接続されている。蓄電装置の内部圧力が所定値を超えると、変形部材が変形し、変形部材と電極組立体が非接続となり、電極端子間に流れる電流が遮断される。

特開２０１３−２２５５００号公報

蓄電装置内には、電極，電解液等の部材が収容されている。これらの部材の劣化を抑制するために、蓄電装置の内部を外部からシールすることが必要である。なお、蓄電装置の内部圧力の上昇によって変形部材が変形する電流遮断装置では、変形部材の表面側空間と裏面側空間の間がシールされていないと、変形部材の表裏面で圧力差が生じず、電流遮断装置が適切に駆動しない。そのため、変形部材自身が蓄電装置の内部を外部からシールする役割を担っている。しかしながら、本発明者らの研究により、貫通孔を有するかしめ部材を備える蓄電装置では、外部からの水分の侵入に起因した劣化が起こり易いことが判明した。そのため、このタイプのかしめ部材を備える蓄電装置では、蓄電装置内に収容されている部材の劣化を抑制する新たな対策が必要である。本明細書は、貫通孔を有するかしめ部材を備える蓄電装置において、蓄電装置内部の部材の劣化を防止する技術を提供する。また、本明細書は、蓄電装置内部の部材の劣化を防止する電流遮断装置に関する技術も提供する。

上記したように、変形板は、蓄電装置の内部圧力の上昇に伴い作動する。そのため、蓄電装置の内部空間は、変形板によって、蓄電装置の外部空間（かしめ部材の貫通孔内）から気密に保たれているはずである。しかしながら、上記したように、実際には貫通孔を有するかしめ部材を備える蓄電装置では、蓄電装置の内部に収容されている部材の劣化が起こる。本明細書で開示する蓄電装置は、かしめ部材の貫通孔内を、蓄電装置の外部空間からシールすることにより、蓄電装置の外部空間から蓄電装置の内部に水分が侵入することを確実に防止する。

本明細書で開示する蓄電装置は、ケースと、電極組立体と、かしめ部材と、電極端子と、電流遮断装置と、封止蓋を備えている。電極組立体は、ケース内に収容されており、正極電極及び負極電極を備えている。かしめ部材は、ケースの内外を通じており、貫通孔を有しており、ケースの外部にかしめ部が設けられている。また、かしめ部材は、ケースに固定されている。電極端子は、かしめ部材に接続されている。電流遮断装置は、ケース内に収容されており、かしめ部材に固定されている。電流遮断装置は、ケース内の圧力が所定値を超えたときに作動するとともにかしめ部材の貫通孔を覆っている変形板を備えている。電流遮断装置は、変形板によって電極端子と正極電極又は負極電極とを導通状態から非導通状態に切換える。封止蓋は、金属製であり、ケースの外部で貫通孔を覆っているとともに、かしめ部材に固定されている。

上記の蓄電装置は、金属製の封止蓋が、ケース外部で貫通孔を覆った状態で、かしめ部材に固定されている。そのため、かしめ部材の貫通孔内は、封止蓋によってケース外部（蓄電装置の外部空間）から封止されている。すなわち、貫通孔内は、変形板と封止蓋により、ケース内部及びケース外部から封止されている。上記の蓄電装置は、貫通孔内とケース内部の気密性が低下しても、貫通孔内がケース外部から封止されているため、ケース内部はケース外部から封止されている。そのため、ケース外部からケース内部への水分の侵入を防止することができる。上記蓄電装置は、従来の蓄電装置と比較して、ケース内部に収容されている部材が劣化することを抑制することができる。なお、「封止蓋がかしめ部材に固定されている」とは、封止蓋が直接かしめ部材に固定されている形態に限定されるものではない。「封止蓋がかしめ部材に固定されている」とは、かしめ部材に封止蓋とは異なる別部品が固定され、その別部品に封止蓋が固定されている形態も含まれる。

本明細書では、ケース内の圧力が所定値を超えたときに電極端子と電極の間の導通を遮断する電流遮断装置も開示する。その電流遮断装置は、かしめ部材と、通電部材と、変形部材と、封止蓋を備えている。かしめ部材は、ケースの内外を通じており、貫通孔を有しており、ケースの外部にかしめ部が設けられている。また、かしめ部材は、ケースに固定されているとともに電極端子に接続されている。通電部材は、電極に接続されている。変形部材は、かしめ部材と通電部材の間に配置されており、かしめ部材に接続されている。変形部材は、ケース内の圧力が所定値以下のときは通電部材に接触しており、ケース内の圧力が所定値を超えたときに通電部材と非接触になる。封止蓋は、金属製であり、ケースの外部でかしめ部材の貫通孔を覆っているとともに、かしめ部材に固定されている。

第１実施例の蓄電装置の断面図を示す。 図１の破線IIで囲った範囲の拡大図を示す。 第２実施例の蓄電装置の特徴部分を示す。 第３実施例の蓄電装置の特徴部分を示す。 第４実施例の蓄電装置の特徴部分を示す。

以下、本明細書で開示する蓄電装置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。

蓄電装置は、ケースと、電極組立体と、かしめ部材と、電極端子と、電流遮断装置と、封止蓋を備えている。電極組立体は、ケース内に収容されており、正極電極及び負極電極を備えていてよい。かしめ部材は、ケースの内外を通じていてよい。すなわち、かしめ部材の一部がケースの外部に位置しており、かしめ部材の他の一部がケースの内部に位置していてよい。かしめ部材は、貫通孔を備えていてよい。貫通孔の一方の開口がケース外部に位置し、他方の開口がケース内部に位置していてよい。かしめ部材は、ケースの内部でケースの壁面に沿って広がる基部と、ケースの内外を通じている軸部と、ケースの外部でかしめ変形されたかしめ部を備えていてよい。かしめ部材は、かしめ部をかしめ変形させることによりケースに固定されていてよい。

電極端子は、かしめ部材に接続されていてよい。なお、電極端子は、かしめ部材に直接接続されていてもよいし、他の部材を介して接続されていてもよい。ケースとかしめ部の間に、金属プレートが配置されていてもよい。金属プレートは、かしめ部材とともにケースに固定されていてよい。金属プレートは、電極端子と接続されていてよい。この場合、かしめ部材は、金属プレートを介して電極端子と接続されている。換言すると、かしめ部材、金属プレート及び電極端子が一体となって、蓄電装置の電極端子として機能している。また、ケースと金属プレートの間に、シール部材が配置されていてもよい。

電流遮断装置は、ケース内に収容されていてよい。また、電流遮断装置は、かしめ部材に固定されていてよい。なお、かしめ部材は、電流遮断装置の一部と捉えることもできる。その場合、電流遮断装置は、かしめ部材を備えており、そのかしめ部材によってケースに固定されていると表現することができる。電流遮断装置は、負極端子と負極電極の通電経路上に配置され、ケースの内圧が所定値を超えたときに、負極端子と負極電極の間の導通を遮断してもよい。あるいは、電流遮断装置は、正極端子と正極電極の通電経路上に配置され、ケースの内圧が所定値を超えたときに、正極端子と正極電極の間の導通を遮断してもよい。電流遮断装置は、かしめ部材の貫通孔を覆っている変形部材を備えており、ケース内の圧力が所定値を超えたときに、変形部材によって電極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てよい。

封止蓋は、ケースの外部でかしめ部材の貫通孔を覆っていてよい。また、封止蓋は、かしめ部材に固定されていてよい。封止蓋は、かしめ部材に直接固定されていてもよいし、かしめ部材とともにケースに固定されている金属プレートに固定されていてもよい。封止蓋は、金属製であってよい。封止蓋は、かしめ部材（または金属プレート）に溶接されていてよい。封止蓋が金属プレートに固定される場合、金属プレートに封止蓋の移動を規制する突出部が設けられていてもよい。また、封止蓋に、樹脂製の挿入部が固定されていてよい。挿入部は、かしめ部材の貫通孔に挿入されていてよい。挿入部の材料は、ブチルゴム，エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ），パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ），ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）であってよい。

上記したように、かしめ部材は、電流遮断装置の一部と捉えることができる。この場合、電流遮断装置は、かしめ部材と、通電部材と、変形部材と、封止蓋を備えていてよい。かしめ部材は、ケースの内外を通じており、貫通孔を有しており、ケースの外部にかしめ部が設けられており、ケースに固定されているとともに電極端子に接続されていてよい。通電部材は、電極に接続されていてよい。通電部材は、かしめ部材の基部と間隔を有して基部に対向する位置に配置されていてよい。通電部材は、変形部材と電極組立体の間に配置されていてよい。変形部材は、かしめ部材と通電部材の間に配置されていてよい。また、変形部材は、かしめ部材に接続されていてよい。具体的には、変形部材の端部がかしめ部材に固定されていてよい。変形部材が、かしめ部材の貫通孔を覆っていてよい。

変形部材は、ケース内の圧力が所定値以下のときは通電部材に接触していてよい。変形部材の中央部が、通電部材に向けて突出し、通電部材に固定されていてよい。変形部材は、ケース内の圧力が所定値を超えたときに変形し、通電部材と非接触になってもよい。変形部材は、ケース内の圧力が所定値を超えたときに通電部材から離れるように反転してもよい。ケース内の圧力が所定値を超えたときに通電部材の中央部が破断し、変形部材が通電部材から離れてもよい。通電部材の中央部に、ケース内の圧力が所定値を超えたときに破断の起点となる溝（破断溝）が設けられていてもよい。破断溝は、通電部材の中央部を、連続的又は断続的に囲っていてもよい。変形部材の中央部は、破断溝に囲まれた位置で通電部材に固定されていてもよい。

電流遮断装置は、２個の変形部材（第１変形部材，第２変形部材）を備えていてよい。この場合、通電部材が、第１変形部材と第２変形部材の間に設けられていてよい。第２変形部材は、通電部材と電極組立体の間に設けられていてよい。第２変形部材の通電部材側に、通電部材に向けて突出している突起が設けられていてよい。すなわち、第２変形部材は、通電部材に対して第１変形部材とは反対側に配置されているとともに、通電部材に向けて突出している突起を通電部材側に備えていてよい。突起が、通電部材から離れた状態で、破断溝に囲まれた部分に対向していてもよい。

本明細書で開示する蓄電装置の一例として、二次電池、キャパシタ等が挙げられる。二次電池の電極組立体の一例として、セパレータを介して対向する電極対（負極及び正極）を有するセルが複数積層された積層タイプの電極組立体、セパレータを介して対向する電極対を有するシート状のセルが渦巻状に加工された捲回型の電極組立体が挙げられる。

ケースの内部には、電極組立体，電解液が収容されている。電極組立体は、正極電極及び負極電極を備えている。正極電極用の金属箔として、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、ステンレス鋼又はそれらの複合材料を用いることができる。特に、アルミニウム又はアルミニウムを含む複合材料であることが好ましい。また、正極リードの材料として、正極電極用の金属箔と同様の材料を用いることができる。

正極活物質は、リチウムイオンが侵入及び脱離可能な材料であればよく、Ｌｉ_２ＭｎＯ_３、Ｌｉ（ＮｉＣｏＭｎ）_０．３３Ｏ_２、Ｌｉ(ＮｉＭｎ)_０．５Ｏ_２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＭｎＯ_２、ＬｉＮｉＯ_２、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉ_０．８Ｃｏ_０．１５Ａｌ_０．０５Ｏ_２、Ｌｉ_２ＭｎＯ_２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４等を使用することができる。また、正極活物質としてリチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、あるいは、硫黄などを用いることもできる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用して用いてもよい。正極活物質は、必要に応じて導電材，結着剤等とともに正極電極用の金属箔に塗布される。

負極電極用の金属箔として、アルミニウム、ニッケル、銅（Ｃｕ）等、又はそれらの複合材料等を使用することができる。特に、銅又は銅を含む複合材料であることが好ましい。また、負極リードの材料として、負極電極用の金属箔と同様の材料を用いることができる。

負極活物質として、リチウムイオンが侵入及び脱離可能な材料を用いる。リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）等のアルカリ金属、アルカリ金属を含む遷移金属酸化物、天然黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ、高配向性グラファイト、ハードカーボン、ソフトカーボン等の炭素材料、シリコン単体又はシリコン含有合金又はシリコン含有酸化物を使用することができる。なお、負極活物質は、電池容量を向上させるため、リチウム（Ｌｉ）を含まない材料であることが特に好ましい。負極活物質は、必要に応じて導電材，結着剤等とともに負極電極用の金属箔に塗布される。

セパレータは、絶縁性を有する多孔質を用いる。セパレータとして、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、あるいは、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、メチルセルロース等からなる織布または不織布を使用することができる。

電解液は、非水系の溶媒に支持塩（電解質）を溶解させた非水電解液であることが好ましい。非水系の溶媒として、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等の鎖状エステルを含んでいる溶媒、酢酸エチル、プロピロン酸メチルなどの溶媒、又はこれらの混合液を使用することができる。また、支持塩（電解質）として、例えば、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＡｓＦ_６等を使用することができる。

本明細書で開示する蓄電装置は、例えば車両に搭載され、モータに電力を供給することができる。以下、蓄電装置の構造について説明する。なお、以下の説明では、電流遮断装置が負極端子と負極電極の導通経路上に接続されている蓄電装置について説明する。本明細書で開示する技術は、電流遮断装置が正極端子と正極電極の導通経路上に接続されている蓄電装置に適用することもできる。

（第１実施例）
図１を参照し、蓄電装置１００の構造を説明する。蓄電装置１００は、ケース１と、電極組立体３と、正極かしめ部材５と、正極端子（ボルト６４）と、負極かしめ部材７と、負極端子（ボルト６５）と、電流遮断装置１０と、封止蓋１５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１０が収容されている。電極組立体３は、正極電極と負極電極を備えている（図示省略）。正極タブ４１が正極電極に固定されており、負極タブ４２が負極電極に固定されている。ケース１の内部には、電解液が注入されており、大気が除去されている。正極かしめ部材５と負極かしめ部材７は、ケース１の蓋部１ａに固定されている。正極かしめ部材５は、蓋部１ａの開口８１を介してケース１の内外に通じている。負極かしめ部材７は、蓋部１ａの開口８２を介してケース１の内外に通じている。

蓋部１ａの上面には、樹脂製のインシュレータ６２、６３が配置されている。インシュレータ６２は正極かしめ部材５に固定されている。また、正極金属プレート６０が、インシュレータ６２の上面に配置されている。正極金属プレート６０には、貫通孔６０ａが形成されている。貫通孔６０ａは、上面側に比べ、下面側のサイズが大きくなっている。インシュレータ６２は、蓋部１ａと正極金属プレート６０を絶縁している。ボルト６４が、貫通孔６０ａを通過している。具体的には、ボルト６４の頭部が、貫通孔６０ａ内に収容されている。また、ボルト６４の軸部が、貫通孔６０ａを通って正極金属プレート６０の上方に突出している。ボルト６４は、正極端子（電極端子）の一例である。なお、正極かしめ部材５，正極金属プレート６０及びボルト６４は、電気的に接続されており、これらを合わせて正極端子と捉えることもできる。

インシュレータ６３は、負極かしめ部材７に固定されている。負極金属プレート６１が、インシュレータ６３の上面に配置されている。また、負極金属プレート６１にも正極金属プレート６０の貫通孔６０ａと同様の貫通孔が形成されており、貫通孔内にボルト６５の頭部が収容され、ボルト６５の軸部が貫通孔を通って負極金属プレート６１の上方に突出している。ボルト６５は、負極端子（電極端子）の一例である。インシュレータ６３，負極金属プレート６１及びボルト６５の構成は、インシュレータ６２，正極金属プレート６０及びボルト６４の構成と同様である。負極かしめ部材７，負極金属プレート６１及びボルト６５は、電気的に接続されており、これらを合わせて負極端子と捉えることもできる。

電流遮断装置１０が、負極かしめ部材７に固定されている。負極タブ４２に接続されている負極リード４４が、接続端子４６を介して電流遮断装置１０に接続されている。すなわち、電流遮断装置１０は、電極組立体３の負極電極に電気的に接続されている。絶縁部材７３が、負極リード４４とケース１の間に配置されている。絶縁部材７３は、負極リード４４とケース１（蓋部１ａ）を絶縁している。正極タブ４１に接続されている正極リード４３が、正極かしめ部材５及び正極金属プレート６０を介して、ボルト（正極端子）６４に接続されている。絶縁部材７２が、正極リード４３とケース１の間に配置されている。絶縁部材７２は、正極リード４３とケース１（蓋部１ａ）を絶縁している。ボルト（正極端子）６４は、電極組立体３の正極電極に電気的に接続されている。

図２を参照し、負極かしめ部材７及び電流遮断装置１０の構造について説明する。図２に示すように、負極かしめ部材７は、ケース１にかしめ固定されている。負極金属プレート６１及びインシュレータ６３は、負極かしめ部材７とともにケース１に固定されている。負極かしめ部材７は、基部９５と、柱状部９４と、かしめ部９６を備えている。柱状部９４が、基部９５とかしめ部９６を接続している。柱状部９４は、ケース１の開口８２を通過している。柱状部９４は、基部９５の中央部から伸びている。柱状部９４には、貫通孔９７が形成されている。基部９５の上面は、ケース１の蓋部１ａに沿って広がる平面を有している。基部９５の端部には下方（電極組立体３側）に突出する突出部９９が設けられている。すなわち、ケース１内から観察すると、基部９５の中央部に凹部９８が形成されており、凹部９８の中央部に貫通孔９７が形成されている。基部９５はケース１の内部に設けられており、かしめ部９６はケース１の外部に設けられている。

電流遮断装置１０は、負極かしめ部材７に固定されている。すなわち、電流遮断装置１０は、負極かしめ部材７を介してケース１に固定されている。負極かしめ部材７は、電流遮断装置１０の一部と捉えることもできる。この場合、電流遮断装置１０の負極かしめ部材７がケース１に固定されているといえる。電流遮断装置１０は、通電板２０と、変形板３０と、ホルダ８０を備えている。通電板２０及び変形板３０は、各々通電部材及び変形部材の一例である。変形板３０は、金属製のダイアフラムである。変形板３０の外周部３１は、基部９５の突出部９９に固定されている。具体的には、外周部３１は、突出部９９に溶接されている。変形板３０の中央部３２は、下方（電極組立体３側）に突出している。中央部３２は、通電板２０に接続されている。変形板３０によって、ケース１内の空間が凹部９８内の空間５１からシールされている。空間５１は大気圧に保たれている。

通電板２０は、金属製の平板である。通電板２０は、負極かしめ部材７の基部９５と間隔を有して基部９５に対向する位置に配置されている。通電板２０は、変形板３０の下方に配置されている。すなわち、通電板２０は、変形板３０と電極組立体３の間に配置されている。金属製の接続端子４６が、通電板２０に接続している。接続端子４６によって、通電板２０と負極リード４４が導通している（図１も参照）。通電板２０の端部２０ｅが、ホルダ８０に固定されている。通電板２０の中央部２０ｃには、溝２０ａが形成されている。溝２０ａは、中央部２０ｃの周囲を囲っている。変形板３０の中央部３２は、溝２０ａに囲まれた範囲で通電板２０の中央部２０ｃに固定されている。溝２０ａが形成された位置における通電板２０の機械的強度は、溝２０ａ以外の位置における通電板２０の機械的強度よりも低い。また、中央部２０ｃと端部２０ｅの間に、通気孔２０ｂが形成されている。通気孔２０ｂにより、変形板３０と通電板２０との間の空間５０は、ケース１内の空間と連通している。すなわち、空間５０は、ケース１内の圧力と等しい。空間５０が変形板３０によって空間５１からシールされているので、変形板３０の表裏面には圧力差が生じ得る。

ホルダ８０は、上端部７９と、中央部７８と、突出部７６を有している。上端部７９は、ケース１の蓋部１ａに沿って広がる平面を有している。上端部７９の中央に貫通孔７９ａが形成されている。負極かしめ部材７の柱状部９４は、貫通孔７９ａ内に設けられている。上端部７９は、ケース１の蓋部１ａと、負極かしめ部材７の基部９５の間に配置されている。ホルダ８０は、負極かしめ部材７とともに、ケース１に固定されている。ホルダ８０は、絶縁性を有する材料で形成されており、ケース１と負極かしめ部材７を絶縁している。

中央部７８は、上端部７９の外周縁から下方に伸びている。負極かしめ部材７の基部９５は、中央部７８の内側に配置されている。中央部７８の下方端に、突出部７６が設けられている。通電板２０は、突出部７６に固定されている。突出部７６の内面に、窪み７７が形成されている。窪み７７と、基部９５の突出部９９の外面と、通電板２０の表面の間に、シール部材７５が配置されている、シール部材７５によって、ホルダ８０の内面と負極かしめ部材７の外面の隙間がシールされている。

金属製の封止蓋１５が、かしめ部９６を覆うように配置されている。封止蓋１５は貫通孔９７を覆っている。封止蓋１５の端部１５ｅは、ケース１の蓋部１ａに向けて屈曲しており、負極金属プレート６１に溶接されている。また、封止蓋１５の中央部１５ｃに、樹脂製の挿入部１６が固定されている。挿入部１６は、貫通孔９７内に嵌め込まれている。挿入部１６の材料はブチルゴムである。

蓄電装置１００は、ケース１内の圧力が所定値以下のときは、ボルト（負極端子）６５と負極タブ４２が電流遮断装置１０を介して電気的に接続している。すなわち、ボルト６５と負極電極の間が導通している。ケース１内の圧力が所定値を超えると、電流遮断装置１０が、ボルト６５と負極タブ４２の導通を遮断し、蓄電装置１００に電流が流れることを防止する。具体的には、ケース１内の圧力が上昇すると、通電板２０及び変形板３０の下面に作用する圧力が上昇する。一方、変形板３０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３０の中央部３２に接続されていた通電板２０が、機械的に脆弱な溝２０ａを起点に破断する。そして、変形板３０が反転して、上方に凸の状態に変化する。これによって、通電板２０と変形板３０を接続する通電経路が遮断され、電極組立体３（負極電極）とボルト６５とが非導通状態となる。

蓄電装置１００及び電流遮断装置１０の利点を説明する。上記したように、封止蓋１５が貫通孔９７を覆っている。封止蓋１５により、貫通孔９７内が、蓄電装置１００の外部空間から封止されている。そのため、水分が、蓄電装置１００の外部から貫通孔９７を通じ、蓄電装置１００の内部（ケース１内）に侵入することを防止することができる。ケース１内の材料（電解液，電極組立体３等）の劣化を長期間に亘り抑制することができる。なお、上記したように、蓄電装置１００は、ケース１内の圧力が所定値を超えたときに、空間５０の圧力が上昇し、変形板３０が反転することにより、電流を遮断する。すなわち、変形板３０は、ケース１内（すなわち空間５０）を、貫通孔９７と連通している空間５１から封止している。しかしながら、経年劣化等により変形板３０と負極かしめ部材７の間に僅かな隙間が生じることが起こり得る。蓄電装置１００は、変形板３０と負極かしめ部材７の間に隙間が生じたとしても、空間５１自体が外部環境から封止されているので、従来と比較して、ケース１内に水分が侵入することが格段に抑制されている。

蓄電装置１００及び電流遮断装置１０の他の利点を説明する。上記したように、封止蓋１５は、負極金属プレート６１に固定（溶接）されている。また、負極かしめ部材７は、かしめ固定を行う（かしめ部９６を塑性変形させる）ことにより、ケース１に固定されている。製造上、かしめ部９６の表面を平坦にすることは難しい。一方、負極金属プレート６１の表面を平坦にすることは、容易である。蓄電装置１００では、封止蓋１５を、平坦な表面が得られやすい部品（負極金属プレート６１）に溶接している。封止蓋１５の溶接面と負極金属プレート６１の溶接面の面合わせが容易となり、安定して溶接を行うことができる。なお、本明細書で開示する技術は、封止蓋１５が貫通孔９７をシールしていればよく、必ずしも封止蓋１５を負極金属プレート６１に溶接することを要しない。すなわち、封止蓋１５を負極かしめ部材７のかしめ部９６に固定してもよい。

上記したように、挿入部１６が、貫通孔９７内に嵌め込まれている。そのため、封止蓋１５と負極金属プレート６１の溶接に不具合が生じても、空間５１を蓄電装置１００の外部からシールすることができる。あるいは、封止蓋１５を負極金属プレート６１にスポット溶接する等、封止蓋１５と負極金属プレート６１の間を完全にシールすることを省略することもできる。

（第２実施例）
図３を参照し、蓄電装置１００ａについて説明する。蓄電装置１００ａは、蓄電装置１００の変形例であり、負極金属プレート６１とケース１の間に配置されている部品が蓄電装置１００と異なる。蓄電装置１００ａについて、蓄電装置１００と同じ部品は、蓄電装置１００と同じ参照番号を付すことにより、説明を省略することがある。

蓄電装置１００ａでは、負極金属プレート６１とケース１の間に、インシュレータ６３ａとシール部材６７が配置されている。具体的には、シール部材６７が、インシュレータ６３ａの内側で、負極金属プレート６１とケース１の間に配置されている。シール部材６７は、水分が、負極金属プレート６１とケース１の隙間、負極金属プレート６１と負極かしめ部材７（柱状部９４，かしめ部９６）の隙間、封止蓋１５と負極かしめ部材７（かしめ部９６）の隙間を通じ、貫通孔９７に至ることを防止する。蓄電装置１００ａは、蓄電装置１００よりも、ケース１内に水分が侵入することを抑制することができる。

（第３実施例）
図４を参照し、蓄電装置１００ｂについて説明する。蓄電装置１００ｂは、蓄電装置１００の変形例であり、負極金属プレート６１ｂの構造が蓄電装置１００の負極金属プレート６１と異なる。蓄電装置１００ｂについて、蓄電装置１００と同じ部品は、蓄電装置１００と同じ参照番号を付すことにより、説明を省略することがある。

蓄電装置１００ｂでは、負極金属プレート６１ｂの表面に、突出部６９が設けられている。突出部６９は、封止蓋１５の側面に接している。突出部６９を設けることにより、封止蓋１５を負極金属プレート６１ｂに固定（例えば、溶接）する際に、封止蓋１５の移動を規制した状態で実施することができる。封止蓋１５と負極金属プレート６１ｂの固定を精度よく行うことができるので、貫通孔９７内をより確実にシールすることができる。

（第４実施例）
図５を参照し、蓄電装置２００について説明する。蓄電装置２００は、蓄電装置１００の変形例であり、電流遮断装置２１０の構造が蓄電装置１００の電流遮断装置１０と異なる。蓄電装置２００について、蓄電装置１００と同じ部品は、蓄電装置１００と同じ参照番号を付すことにより、説明を省略することがある。

電流遮断装置２１０は、変形板３０に加え、第２の変形板４０を備えている。以下の説明では、第１変形板３０，第２変形板４０と称する。第２変形板４０は、通電板２０に対して、第１変形板３０とは反対側に配置されている。すなわち、通電板２０は、第１変形板３０と第２変形板４０の間に配置されている。第２変形板４０の端部４０ｅが、通電板２０に固定されている。具体的には、第２変形板４０の端部４０ｅが、通電板２０の端部２０ｅに溶接されている。

第２変形板４０の通電板２０側には、絶縁性の突起４５が設けられている。突起４５は、第２変形板４０の中央部４０ｃに固定されており、通電板２０に向けて突出している。突起４５は、通電板２０の中央部２０ｃに対向している。より具体的には、突起４５が、通電板２０の溝２０ａで囲まれた範囲に対向している。

ケース１の内圧が所定値以下のときは、突起４５と通電板２０の間には隙間が設けられている。ケース１の内圧が所定値を超えると、第２変形板４０が、通電板２０に向かって変形する。すなわち、突起４５が、通電板２０の中央部２０ｃに向けて移動する。突起４５が通電板２０に接触し、通電板２０が溝２０ａを起点として破断する。通電板２０と第１変形板３０が非導通となり、負極かしめ部材７と負極電極が非導通になる（図１も参照）。なお、通電板２０と第１変形板３０の間の空間５０ａは、通気孔２０ｂを通じて、通電板２０と第２変形板４０の間の空間５０ｂと連通している。そのため、突起４５が通電板２０に向けて移動すると、空間５０ａの圧力が上昇し、第１変形板３０が上方に変形することができる。

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。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。

１：ケース
５：正極かしめ部材
７：負極かしめ部材
１０：電流遮断装置
１５：封止蓋
１６：挿入部
６０：正極金属プレート
６１：負極金属プレート
６４：正極電極
６５：負極電極
６７：シール部材
６９：突出部
９６：かしめ部
９７：貫通孔
１００：蓄電装置

Claims (7)

1. ケースと、
   前記ケース内に収容されており、正極電極及び負極電極を備えている電極組立体と、
   前記ケースの内外を通じており、貫通孔を有しており、前記ケースの外部にかしめ部が設けられており、前記ケースに固定されているかしめ部材と、
   前記かしめ部材に接続されている電極端子と、
   前記ケース内に収容されており、前記かしめ部材に固定されているとともに、前記ケース内の圧力が所定値を超えたときに作動するとともに前記貫通孔を覆っている変形部材によって前記電極端子と前記正極電極又は前記負極電極とを導通状態から非導通状態に切換える電流遮断装置と、
   前記ケースの外部で前記貫通孔を覆っているとともに、前記かしめ部材に固定されている金属製の封止蓋と、
   を備えている蓄電装置。
2. 樹脂製の挿入部が前記封止蓋に固定されており、前記挿入部が、前記貫通孔内に挿入されている請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記ケースと前記かしめ部の間に金属プレートが配置されており、
   前記封止蓋が、前記金属プレートに溶接されている請求項１又は２に記載の蓄電装置。
4. 前記ケースと前記金属プレートの間に、シール部材が配置されている請求項３に記載の蓄電装置。
5. 前記金属プレートに、前記封止蓋の移動を規制する突出部が設けられている請求項３又は４に記載の蓄電装置。
6. 前記蓄電装置が、二次電池である請求項１から５のいずれか一項に記載の蓄電装置。
7. ケース内の圧力が所定値を超えたときに電極端子と電極の間の導通を遮断する電流遮断装置であって、
   前記電流遮断装置は、
   前記ケースの内外を通じており、貫通孔を有しており、前記ケースの外部にかしめ部が設けられており、前記ケースに固定されているとともに前記電極端子に接続されているかしめ部材と、
   前記電極に接続されている通電部材と、
   前記かしめ部材と前記通電部材の間に配置されており、前記かしめ部材に接続されており、前記貫通孔を覆っており、ケース内の圧力が所定値以下のときは前記通電部材に接触しているとともにケース内の圧力が所定値を超えたときに前記通電部材と非接触になる変形部材と、
   前記ケースの外部で前記貫通孔を覆っているとともに、前記かしめ部材に固定されている金属製の封止蓋と、
   を備えている電流遮断装置。
   

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