JP2017162563A - 二次電池および二次電池集合体 - Google Patents

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Abstract

【課題】内部の圧力が上昇した際の信頼性が向上した二次電池を提供する。【解決手段】本発明に係る二次電池は、第１電極及び第２電極を含む電極体と、開口を有し、電極体を収納する外装体２０と、開口を封口する導電性の封口板２１と、可変部材４０とを備え、封口板は第１の貫通孔２５を有し、可変部材は第１の貫通孔を密閉し、外装体が開口を上側に位置させた場合、第２電極に電気的接続された第２電極接続部材１８が可変部材の上方に配置され、第２電極接続部材と可変部材の間に導電性の通電部材４５が配置され、通電部材の外径は第１の貫通孔の内径より大きく、外装体内の圧力が所定値以上となったときには、可変部材が変形して通電部材を第２電極接続部材に接触させて、封口板と第２電極接続部材とを通電させる。【選択図】図２

Description

本発明は、二次電池および二次電池集合体に関するものである。
近年は電気自動車の普及に伴い、非水電解液を用いた大容量・高出力の二次電池が開発されており、二次電池の使用に当たっては複数の二次電池を直列ないし並列に連結して高出力の二次電池集合体として利用されている。
特開２０１１−５４５６１号公報
過充電等により二次電池の内部で過度な熱が発生したり電解液が分解して内部圧力が上昇すれば、電池の安全性が損なわれる恐れがある。
このような課題を解決する方法として、例えば特許文献１には電池内部の圧力が所定値以上となった時に作動し、正負極の短絡を誘発する機構を備えた二次電池の構造が提案されている。
本発明の主な目的は、より信頼性の高い二次電池及びそれを用いた二次電池集合体を提供することにある。
本発明の一形態の二次電池は、第１電極及び第２電極を含む電極体と、開口を有し、前記電極体を収納する外装体と、前記開口を封口する、導電性部材からなる封口板と、前記外装体内の圧力が所定値以上となった場合に変形する可変部材と、前記第２電極に電気的に接続された導電性の第２電極接続部材と、を備え、前記封口板は第１の貫通孔を有し、前記可変部材は、前記第１の貫通孔を密閉しており、前記第２電極接続部材が、前記可変部材の外側に配置され、前記第２電極接続部材と前記可変部材の間に導電性の通電部材が配置され、前記通電部材の外径は、前記第１の貫通孔の内径よりも大きく、前記外装体内の圧力が前記所定値以上となったとき、前記可変部材が変形することにより前記通電部材を前記第２電極接続部材に接触させて、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に接続させる。
このような構成を有すると、二次電池が電池内圧の上昇に伴い作動する短絡機構を備えるため、二次電池が過充電等の状態となっても信頼性の高い二次電池となる。
前記可変部材は導電性部材からなり、前記封口板と電気的に接続されており、前記封口板は前記第１電極と電気的に接続されていることが好ましい。
前記封口板は外面側に第１凹部を有しており、前記第１の貫通孔は前記第１凹部内に位置しており、前記通電部材は前記第１凹部に配置されていることが好ましい。
前記封口板は内面側に第２凹部を有しており、前記第１の貫通孔は前記第２凹部内に位置しており、前記可変部材は、前記第２凹部に配置され、前記可変部材の周縁は前記封口板に溶接接続されていることが好ましい。
前記第２電極接続部材と前記通電部材の間には電気絶縁性の弾性部材が配置されていることが好ましい。
前記可変部材は、変形した際、前記通電部材において前記弾性部材と対向する領域を押圧することが好ましい。
前記第２電極接続部材と前記通電部材の間には絶縁部材が配置され、前記絶縁部材は第２の貫通孔を有し、前記通電部材は、前記第２電極接続部材に向かって前記第２の貫通孔内へ突出する突出部を有していることが好ましい。
前記可変部材のうち、変形した際に前記通電部材に接触している部分の厚みは、前記通電部材のうち前記可変部材に接触されている部分の厚みよりも小さいことが好ましい。
前記第２電極には集電体が電気的に接続され、前記集電体は、前記外装体内であって前記可変部材と対向する位置に配置され、前記集電体において前記可変部材と対向する領域に第３の貫通孔が形成されていることが好ましい。
前記集電体と前記可変部材との間には電池内部絶縁部材が介在しており、前記電池内部絶縁部材には第４の貫通孔が形成され、前記第３の貫通孔と前記第４の貫通孔は重なるように配置されていることが好ましい。
前記可変部材が変形する前の状態において、前記可変部材と前記通電部材とは接していないことが好ましい。
前記可変部材は前記封口板と一体的に形成されている構成としてもよい。
本発明の二次電池集合体は、前述の二次電池を複数個備えている。
本発明によれば、信頼性の高い二次電池及びそれを用いた二次電池集合体を提供することができる。
（ａ）は実施形態に係る二次電池の模式的な上面図であり、（ｂ）は外装体の正面部分を取り除いて内部を示している模式的な正面図である。 負極端子近傍の封口板の模式的な断面図である。 封口板に設けられた第１の貫通孔近辺の模式的な拡大断面図である。 変形例に係る封口板の模式的な断面図である。 別の実施形態に係る負極端子近傍の封口板の模式的な断面図である。 他の実施形態に係る組電池の模式的な斜視図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
本願において、上下方向は、外装体２０の開口が上方に位置するように二次電池を配置した場合を基準として定義している。従って、二次電池がどのような向きに配置された場合であっても、本願における各部品の位置関係の限定は、外装体２０の開口を上方に配置した場合を基準として考えるものとする。
（実施形態１）
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態における二次電池の構成を模式的に示した図で、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は外装体の正面部分を取り除いて内部を示している模式的な正面図である。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態における二次電池１では、発電要素である電極体１０が電解液とともに、外装体２０に収納されている。外装体２０は一面（図１では上面）が開口した直方体形状のケースである。そして外装体２０の開口部は導電性部材からなる封口板２１により封口されている。ここで、電極体１０は、第１電極である正極を構成している正極板と、第２電極である負極を構成している負極板がセパレータ（何れも不図示）を介して巻回、または積層された構造をなす。正極板としては、金属製の正極芯体表面に正極活物質を含む正極活物質層が設けられたものを用いることができる。負極板としては、金属製の負極芯体表面に負極活物質を含む不極活物質層が設けられたものを用いることができる。
正極板及び負極板は、それぞれ、その一側部において、活物質層が形成されていない正極芯体露出部１１及び負極芯体露出部１２を有している。そして、正極板及び負極板は、正極芯体露出部１１及び負極芯体露出部１２が、それぞれ反対方向に延出するように配置されている。正極芯体露出部１１は、正極集電体１３を介して、正極端子１５に電気的に接続され、また、負極芯体露出部１２は、負極集電体１４を介して、負極端子１６に電気的に接続されている。
正極端子１５及び負極端子１６は、それぞれ、封口板２１に設けられた貫通孔を貫通して封口板２１に絶縁部材を介して固定されている。さらに、封口板２１の外部側において、正極端子１５及び負極端子１６には、それぞれ、正極接続部材１７及び負極接続部材（第２電極接続部材）１８が電気的に接続されている。なお、正極接続部材１７は正極端子１５と電気的に接続されているとともに、封口板２１とも電気的に接続されている。なお、正極端子１５を封口板２１に接触させることもできる。封口板２１には、電解液を注液する電解液注液口が設けられ、この電解液注液口は、電解液を注液した後、封止部材２４で封止される。また、封口板２１には、外装体２０の内部の圧力が上昇したときに、圧力を開放する排出弁２５が設けられている。
次に負極端子１６近傍の封口板２１およびその周囲の構造について説明する。
図２は、負極端子１６近傍の封口板２１の模式的な断面図である。また、図３は封口板２１に設けられた第１の貫通孔２５の近辺の拡大断面図である。
負極端子１６は、封口板２１の内面側において負極集電体１４のベース部１４ａに溶接接続され、封口板２１の外面側において第２電極接続部材１８にかしめにより接続されている。これにより負極端子１６は、封口板２１に固定されている。なお、負極端子１６を、封口板２１の内面側において負極集電体１４のベース部１４ａにかしめにより接続してもよい。また、負極端子１６を、封口板２１の外面側において第２電極接続部材１８に溶接により接続してもよい。
封口板２１によって封口される外装体２０の開口部を上側に位置する状態で二次電池１を配置すると、第１の貫通孔２５は封口板２１を上下に貫通している。この第１の貫通孔２５の下側は可変部材４０によって密閉されている。また、第１の貫通孔２５の上側（外面側）には、第１の貫通孔２５の内径よりも大きい外径を有する導電性の通電部材４５が配置されて、封口板２１に載せられている。第１の貫通孔２５は、封口板２１の上側の開口と下側の開口との間に存している薄肉の凸部６０に取り囲まれている。すなわち図において水平方向に突き出している凸部６０の突き出した先端に囲まれた部分が第１の貫通孔２５となっている。封口板２１の上側の開口と下側の開口とは、いずれもその内径が第１の貫通孔２５の内径よりも大きい。
通電部材４５は、封口板２１の上側（外面側）の開口と凸部６０とがなす第１凹部２４ａ（凸部６０の上面側）に配置されている。すなわち、通電部材４５の周縁部分は、凸部６０の上面に置かれている。そして、第１の貫通孔２５は第１凹部２４ａ内に位置している。
可変部材４０は、封口板２１の下側（内面側）の開口と凸部６０とがなす第２凹部２４ｂ（凸部６０の下面側）に配置されている。すなわち、可変部材４０の周縁部分は、凸部６０の下面に接するように置かれている。また、第１の貫通孔２５は第２凹部２４ｂ内に位置している。そして、可変部材４０の周縁部分は、第２凹部２４ｂの縁に溶接されて固定されている。
可変部材４０の上方（外側）には第２電極接続部材１８が配置され、通電部材４５は可変部材４０と第２電極接続部材１８との間に位置している。第２電極接続部材１８と通電部材４５との間には、絶縁部材１９が配置されている。絶縁部材１９は上下方向の第２の貫通孔２７を有しており、通電部材４５の上面に存している突出部４６が第２の貫通孔２７内に突き出している。また、第２の貫通孔２７内であって突出部４６の周辺には電気絶縁性の弾性部材５５が配置されている。この弾性部材５５は例えば電気絶縁性の弾性樹脂からなっており、第２電極接続部材１８と通電部材４５との間にあって、両者を隔てている。絶縁部材１９の厚みは突出部４６の突出高さよりも小さく、弾性部材５５の厚みは突出部４６の突出高さよりも大きいことが好ましい。これにより弾性部材５５により通電部材４５が封口板２１に押圧された状態となる。よって、電池使用時に振動や衝撃等により通電部材４５が動くことを効果的に防止できる。また、絶縁部材１９と通電部材４５とが非接触の状態にあることが好ましい。
可変部材４０の下方には負極集電体１４のベース部１４ａが、可変部材４０と対向して配置されている。負極集電体１４のベース部１４ａの下は電極体１０が収納されている空間である。負極集電体１４のベース部１４ａには第３の貫通孔２８が設けられている。上部側の負極集電体１４のベース部１４ａは、第３の貫通孔２８を除いて可変部材４０の下面全体を覆っている。さらに、負極集電体１４のベース部１４ａと可変部材４０との間には、電池内部絶縁部材５４が配置されている。そして、電池内部絶縁部材５４は第４の貫通孔２９を有している。第３の貫通孔２８と第４の貫通孔２９とは内径の大きさがほぼ同じであり、両方の貫通孔が重なって連通するように配置されている。以上の構成により、電極体１０が収納されている電池内部空間は第３の貫通孔２８と第４の貫通孔１９とを通じて可変部材４０の下面にまで繋がっている。
可変部材４０は金属等の導電性の薄板から構成されており、中央部分にコの字状に折り曲げられて台状に形成された上方に突き出している押圧部４２を有している。可変部材４０の厚みは通電部材４５の突出部４６の厚みよりも小さい。過充電等によって、電池１の内部で過度な熱が発生したり、電解液が分解して電池内部（外装体２０内部）の圧力が上昇すると、可変部材４０の下面側にその圧力がかかる。電池内部圧力が所定値以上になると、可変部材４０が変形して中央部分が上方に移動する。電池内部圧力が所定値未満のときには可変部材４０と通電部材４５とは接触しておらず、両者の間には隙間があるのである。内部圧力が所定値以上になると可変部材４０の中央部の押圧部４２が通電部材４５に接触し、かつ通電部材４５を上方に押し上げる。それにより、電池内部圧力が所定値未満のときには非接触状態である通電部材４５と第２電極接続部材１８とが、弾性部材５５を押し縮めることによって接触することになる。すなわち、通電部材４５の突出部４６が、第２電極接続部材１８の突出部４６に相対している部分に接触する。これにより、負極端子１６から、第２電極接続部材１８、通電部材４５、可変部材４０、封口板２１、正極接続部材１７、正極端子１５という通電路が出来上がり、放電されて電池内部の過充電が消滅する。こうして二次電池１の信頼性が向上する。なお、通電部材４５から可変部材４０を経ることなく封口板２１に電流が流れる構成とすることもできる。
本実施形態の二次電池１では、第１の貫通孔２５の内径よりも通電部材４５の外径の方が大きいため、特許文献１に開示された電池とは異なり、二次電池１に衝撃や振動等がかかった場合でも可変部材４０に通電部材４５が負荷をかけることがないので可変部材４０の変形・損傷が生じない。従って、電池に衝撃や振動がかかった後でも確実に内部圧上昇による短絡機構が機能する。よって、より信頼性が向上した二次電池となる。また、可変部材４０と通電部材４５とが電池内部の圧力が所定値未満の場合には非接触であることがより好ましい。これにより、通電部材４５が可変部材４０に負荷を与えることをより確実に防止でき、より効果的に可変部材４０の変形・損傷を防止することが可能となる。
通電部材４５には突出部４６が設けられ、電池内部圧力が所定値以上になった場合にはその突出部４６が第２電極接続部材１８と接触するように構成されているため、両者の接触が確実に起こり、また通電部材４５と第２電極接続部材１８との接触する部分の面積を必要最小限にしているために振動や衝撃等による両者が接触してしまうという危険性を最小限に抑止している。
可変部材４０の厚みは通電部材４５における突出部４６の厚みよりも小さいため突出部４６の方が可変部材４０よりも熱容量が大きく、そのため、第２電極接続部材１８から通電部材４５を通過して可変部材４０に通電する場合、発生した熱は熱容量の大きい通電部材４５で主に吸収され、可変部材４０の温度が溶断に至るまで上昇することが避けられ、通電の時間を十分に確保できる。
通電部材４５は封口板２１に設けられた第１凹部２４ａ内に配置されている。このため、可変部材４０が変形したとき、第２電極接続部材１８に向かって一方向に通電部材４５がスムーズに動く。なお、封口板２１に設けられた第１凹部２４ａの深さは、第２凹部２４ｂの深さよりも大きいことが好ましい。
ここで、可変部材４０が変形し通電部材４５が第２電極接続部材１８と接触した後も、通電部材４５の一部が封口板２１に設けられた第１凹部２４ａ内に配置されていることが好ましい。
これにより、通電部材４５と第２電極接続部材１８の接触位置を所定の位置に安定的に接触させることができ、より確実に安定した短絡経路を形成できる。
通電部材４５は、封口板２１と接着や溶接等により接続されておらず、単に封口板２１上に配置されていることが望ましい。但し、可変部材４０の変形により通電部材４５が動ける程度に、弱い力で通電部材４５が封口板２１に接続されるようにすることも可能である。例えば、接着剤等により通電部材４５を封口板２１に接着する方法や、局部的に通電部材４５を封口板２１に溶接する方法等が考えられる。
可変部材４０が封口板２１に設けられた第２凹部２４ｂ内に配置されて、可変部材４０の周縁部が第２凹部２４ｂの縁に溶接されているので、可変部材４０が確実に封口板２１に電気的に接続・固定され且つ第１の貫通孔２５を確実に密閉している。
電池内部の圧力が所定値以上になった際には、可変部材４０が変形して通電部材４５に上方の力を加え、その力により弾性部材５５が縮んで通電部材４５が第２電極接続部材１８と接触するため、通電部材４５自体の変形は生じなく、通電部材４５を変形させるための応力ロスが少なく作動圧力が安定化する。また、弾性部材５５が存在しているので通電部材４５と第２電極接続部材１８との誤接触を確実に防止できる。なお、突出部４６の上面は平坦であると、第２電極接続部材１８との接触面積が大きくなり好ましい。
可変部材４０の中央部の押圧部４２の上面は、平坦であってある程度の面積を有しているため、通電部材４５を確実に押し上げて突出部４６を第２電極接続部材１８に確実に接触させることができるとともに、押圧部４２と通電部材４５との接触部分の通電抵抗を低くできて溶断のおそれを低減できる。
−変形例−
上記の実施形態では、可変部材４０の変形前の状態において、正極板、封口板２１及び可変部材４０が電気的に接続されている形態を示した。しかしながら、このような構成は必須ではない。可変部材４０の変形前の状態において、封口板２１が正極板及び負極板のいずれとも電気的に接続されておらず、外装体２０の内部圧力が設定値以上となったとき、正極板と封口板２１が電気的に接続され、且つ負極と封口板２１が電気的に接続されるような機構であってもよい。このような変形例を図４に示す。
図４に示すように、本変形例に係る二次電池では、正極側においても負極側と同じ材質、同じ形状の可変部材４０ｂ、通電部材４５ｂ、絶縁部材１９ｂが配置され、負極と同じ短絡のための機構が形成されている。また、可変部材４０ｂ及び通電部材４５ｂは正極端子１５とは電気的に絶縁されている。そして、電池内部圧力が所定値以上になると、可変部材４０ｂが変形して通電部材４５ｂを上方に押し上げて、通電部材４５ｂが正極接続部材１７に接触する。
本変形例では、電池内部圧力が所定値未満の場合は、封口板２１が正極、負極のいずれにも電気的に接続していないため、より安全性が高い。
（実施形態２）
実施形態２に係る二次電池は、可変部材の形状のみが実施形態１と異なっており、それ以外の構成、構造等は実施形態１と同じであるので、実施形態１と異なっている点を図５に基づいて以下に説明をするが、それ以外の点は実施形態１で説明した点と同じであるので説明を省略する。
図５に示すように、本実施形態の可変部材４７は押圧部４８が突出部４６の下ではなく、弾性部材５５に対応する部分に設けられている。このように押圧部４８が設けられているため、電池内部の圧力が所定値以上になって可変部材４７が変形すると、押圧部４８は、通電部材４５の、弾性部材５５と対向する領域を押圧する。これにより、弾性部材５５に効率よく圧力がかかり、突出部４６と第２電極接続部材１８とが確実に接触するようになる。
（実施形態３）
実施形態３は、実施形態１に係る二次電池１を、複数個配列して構成された組電池（二次電池集合体）に係る実施形態である。図６は、実施形態１に係る二次電池１を６個配列して直列に接続し、組電池５０を構成した例を示した斜視図である。図５に示すように、各二次電池１の正極端子１５及び負極端子１６の位置を、交互に入れ替えて配列し、隣り合う二次電池１の正極端子１５と負極端子１６とを、バスバー（外部導電部材）６０で接合することによって、６個の二次電池１が電気的に直列に接続されている。勿論、６個の二次電池１が電気的に並列に接続されていても構わない。バスバー６０は通電部材４５の突出部４６と対向する位置に接続されると、通電部材４５が第２電極接続部材１８と通電した際の熱がバスバー６０の方にも流れていき、通電部材４５や可変部材４０がより溶断しにくくなり好ましい。なお、実施形態１に係る二次電池１に代わって実施形態２に係る二次電池を用いて組電池を構成しても構わない。
（その他の実施形態）
上述の実施形態は本願発明の例示であって、本願発明はこれらの例に限定されず、これらの例に周知技術や慣用技術、公知技術を組み合わせたり、一部置き換えたりしてもよい。また当業者であれば容易に思いつく改変発明も本願発明に含まれる。
上記の実施形態では第１電極が正極で第２電極を負極としたが、その逆であっても構わない。また、上述の機構以外の安全機構（例えばヒューズ機構）を併用してもよい。この場合、正極集電体あるいは、外装体外部において正極端子に接続される正極接続部材等にヒューズ部を、設け短絡機構が作動したときに生じる短絡電流によりヒューズ部が溶断するようにすることが好ましい。
二次電池の種類は特に限定されず、例えば、リチウムイオン二次電池を挙げることができる。電池の形状は直方体に限定されない。電池内部の圧力の所定値は、電池の構造・大きさ、電池容量、正極・負極の材料等によって決定すればよい。
外装体および封口板はアルミニウム又はアルミニウム合金製であることが好ましい。通電部材および可変部材もアルミニウム又はアルミニウム合金であることが好ましい。
第１から第４の貫通孔は、開口部の形状が円形でもよいし、多角形などでもよい。
第１の貫通孔の全領域において第１の貫通孔の内径よりも通電部材の外径の方が大きいという構成である必要はなく、衝撃や振動で通電部材が可変部材に損傷・変形を与えなければよい。可変部材と通電部材とは、電池内部圧力が所定値以下の場合に接触するように構成されていてもよい。
正極芯体としてはアルミニウム又はアルミニウム合金からなることが好ましく、負極芯体としては銅又は銅合金からなることが好ましいが、それ以外の金属・導電性物質でも構わない。セパレータとしては、ポリオレフィン製の微多孔性膜が好ましいが、それ以外の公知のセパレータを用いることができる。封口板や外装体を構成する材料も導電性のものであれば特に限定されないが、アルミニウム等の金属が好ましい。
弾性部材は、絶縁部材の第２の貫通孔内に配置されていることが好ましいがそれに限定はされない。また、弾性部材は突出部を取り囲むリング形状であってもよいし、複数の部材からなっていてそれらの配置の内側に突出部が置かれていてもよい。弾性部材はゴムであることが好ましく、シリコン系のゴムからなることがより好ましい。
また、プレス成形等により封口板に可変部材を形成して、封口板に可変部材を一体で形成されたものとすることもできる。この場合も、封口板に設けられた貫通孔が可変部材に密閉されているものとする。
可変部材の押圧部は曲面で構成されたドーム形状であってもよい。第３の貫通孔と第４の貫通孔とは重なって連通しているように配置されていればよいが、第４の貫通孔の方が第３の貫通孔よりも内径が小さい方が好ましい。また、第１の貫通孔よりも第４の貫通孔の方が内径が小さい方が、通電部材と第２電極接続部材との通電によってスパークが生じた際に、電極体の方にスパークが飛散することを防止できるため好ましい。
１ 二次電池
１０ 電極体
１４ａ 負極集電体のベース部
１８ 第２電極接続部材
１９ 絶縁部材
２０ 外装体
２１ 封口板
２４ａ 第１凹部
２４ｂ 第２凹部
２５ 第１の貫通孔
２７ 第２の貫通孔
２８ 第３の貫通孔
２９ 第４の貫通孔
４０，４７ 可変部材
４５ 通電部材
４６ 突出部
５０ 組電池（二次電池集合体）
５４ 電池内部絶縁部材
５５ 弾性部材
正極端子１５及び負極端子１６は、それぞれ、封口板２１に設けられた貫通孔を貫通して封口板２１に絶縁部材を介して固定されている。さらに、封口板２１の外部側において、正極端子１５及び負極端子１６には、それぞれ、正極接続部材１７及び負極接続部材（第２電極接続部材）１８が電気的に接続されている。なお、正極接続部材１７は正極端子１５と電気的に接続されているとともに、封口板２１とも電気的に接続されている。なお、正極端子１５を封口板２１に接触させることもできる。封口板２１には、電解液を注液する電解液注液口が設けられ、この電解液注液口は、電解液を注液した後、封止部材２４で封止される。また、封口板２１には、外装体２０の内部の圧力が上昇したときに、圧力を開放する排出弁２６が設けられている。
可変部材４０の下方には負極集電体１４のベース部１４ａが、可変部材４０と対向して配置されている。負極集電体１４のベース部１４ａの下は電極体１０が収納されている空間である。負極集電体１４のベース部１４ａには第３の貫通孔２８が設けられている。上部側の負極集電体１４のベース部１４ａは、第３の貫通孔２８を除いて可変部材４０の下面全体を覆っている。さらに、負極集電体１４のベース部１４ａと可変部材４０との間には、電池内部絶縁部材５４が配置されている。そして、電池内部絶縁部材５４は第４の貫通孔２９を有している。第３の貫通孔２８と第４の貫通孔２９とは内径の大きさがほぼ同じであり、両方の貫通孔が重なって連通するように配置されている。以上の構成により、電極体１０が収納されている電池内部空間は第３の貫通孔２８と第４の貫通孔２９とを通じて可変部材４０の下面にまで繋がっている。

Claims (13)

  1. 第１電極及び第２電極を含む電極体と、
    開口を有し、前記電極体を収納する外装体と、
    前記開口を封口する、導電性部材からなる封口板と、
    前記外装体内の圧力が所定値以上となった場合に変形する可変部材と、
    前記第２電極に電気的に接続された導電性の第２電極接続部材と、
    を備え、
    前記封口板は第１の貫通孔を有し、
    前記可変部材は、前記第１の貫通孔を密閉しており、
    前記第２電極接続部材が、前記可変部材の外側に配置され、
    前記第２電極接続部材と前記可変部材の間に導電性の通電部材が配置され、
    前記通電部材の外径は、前記第１の貫通孔の内径よりも大きく、
    前記外装体内の圧力が前記所定値以上となったとき、前記可変部材が変形することにより前記通電部材を前記第２電極接続部材に接触させて、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に接続させる、二次電池。
  2. 前記可変部材は導電性部材からなり、前記封口板と電気的に接続されており、
    前記封口板は前記第１電極と電気的に接続されている、請求項１に記載されている二次電池。
  3. 前記封口板は外面側に第１凹部を有しており、
    前記第１の貫通孔は前記第１凹部内に位置しており、
    前記通電部材は前記第１凹部に配置されている、請求項１または２に記載の二次電池。
  4. 前記封口板は内面側に第２凹部を有しており、
    前記第１の貫通孔は前記第２凹部内に位置しており、
    前記可変部材は、前記第２凹部に配置され、
    前記可変部材の周縁は前記封口板に溶接接続されている、請求項１から３のいずれかに記載の二次電池。
  5. 前記第２電極接続部材と前記通電部材の間には電気絶縁性の弾性部材が配置されている、請求項１から４のいずれかに記載の二次電池。
  6. 前記可変部材は、変形した際、前記通電部材において前記弾性部材と対向する領域を押圧する、請求項５に記載の二次電池。
  7. 前記第２電極接続部材と前記通電部材の間には絶縁部材が配置され、
    前記絶縁部材は第２の貫通孔を有し、
    前記通電部材は、前記第２電極接続部材に向かって前記第２の貫通孔内へ突出する突出部を有している、請求項１から６のいずれかに記載の二次電池。
  8. 前記可変部材のうち変形した際に前記通電部材に接触している部分の厚みは、前記通電部材のうち前記可変部材に接触されている部分の厚みよりも小さい、請求項１から７のいずれかに記載の二次電池。
  9. 前記第２電極には集電体が電気的に接続され、
    前記集電体は、前記外装体内であって前記可変部材と対向する位置に配置され、
    前記集電体において、前記可変部材と対向する領域に第３の貫通孔が形成されている、請求項１から８のいずれかに記載の二次電池。
  10. 前記集電体と前記可変部材との間には電池内部絶縁部材が介在しており、
    前記電池内部絶縁部材には第４の貫通孔が形成され、
    前記第３の貫通孔と前記第４の貫通孔は重なるように配置されている、請求項９に記載の二次電池。
  11. 前記可変部材が変形する前の状態において、
    前記可変部材と前記通電部材とは接していない、請求項１から１０のいずれかに記載の二次電池。
  12. 前記可変部材は前記封口板と一体的に形成されている、請求項１から１１のいずれかに記載の二次電池。
  13. 請求項１から１２のいずれかに記載の二次電池を複数個備えた、二次電池集合体。
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