JP2018029033A - 蓄電素子 - Google Patents

Abstract

【課題】ケース内にある電流遮断機構の受圧部を含む少なくとも一部と電極体との直接的な干渉を防止することのできる蓄電素子を提供。
【解決手段】内部空間Ｓを画定するケース２と、ケース２の外側に配置される外部端子３，４と、内部空間Ｓに配置される電極体５と、圧力を受ける受圧部６０を有し、受圧部６０を含む少なくとも一部が内部空間Ｓに配置され、受圧部６０が所定値以上の圧力を受けたときに外部端子３，４と電極体５とを繋ぐ電流経路を遮断する電流遮断機構と、前記電流遮断機構における受圧部６０を含む少なくとも一部と電極体５との間に位置する介在部７０を含む絶縁部材７と、を備える蓄電素子１。
【選択図】図２

Description

本発明は、外部端子と電極体とを繋ぐ電流経路を遮断する電流遮断機構を備えた蓄電素子に関する。

従来から、電池ケースの内圧が所定圧を超えたときに電流を遮断する機構を備えた電池が知られている（特許文献１参照）。

図１８に示すように、この種の電池１００は、所定の電池構成材料（正負それぞれの集電体に活物質が保持された正極及び負極、セパレータ等）を具備する捲回電極体１０１が適切な電解液とともに電池ケース１０２に収容された構成を有する。

電池ケース１０２は、直方体箱形状の一つの面が開口した形態のケース本体１０２ａと、その開口部を塞ぐ長方形板状の封口体１０２ｂとを備えている。

封口体１０２ｂは、捲回電極体１０１の正極と電気的に接続する正極外部接続端子１０３と、電極体の負極に電気的に接続する負極外部接続端子（図示しない）とが、その上面（電池ケース１０２の外側）に突出するように設けられている。

電池ケース１０２の内部には、ケース内圧の上昇により作動する電流遮断機構１０４が設けられている。電流遮断機構１０４は、ここでは正極と正極外部接続端子１０３とを電気的に接続する導電経路に配設されている。より詳細には、電流遮断機構１０４は、構成部材として、少なくとも反転板１０５と集電体１０６とを備えている。

ここで、反転板１０５は、正極外部接続端子１０３に電気的に接続されており、電池ケース１０２の内圧が所定の圧力を超えた際に電池ケース１０２の外側に変位可能とされる反転部１０５ａをその中心部分に有している。反転板１０５は、自身が電池ケース１０２の内と外とのガス流通を遮断し得る構成であるため、電池ケース１０２内の上昇圧力を確実に受圧でき、ケース内圧が一定の圧力を超過した場合に容易に反転することができる。また、反転板１０５と正極外部接続端子１０３の間には導電性の封口体タブ１０７が配設され、封口体タブ１０７が両者の導通を保つとともに、反転板１０５の周縁部と接合されて反転板１０５を固定するようにしている。

集電体１０６は、反転板１０５よりも電池ケース１０２内側に配設されるとともに、正極に電気的に接続され、その一部に破断が容易とされる易破断部１０６ａを有している。また、反転板１０５と集電体１０６とは、それぞれ反転部１０５ａ及び易破断部１０６ａにおいて電気的かつ機械的に接合されている。

以上の電流遮断機構１０４においては、ケース内圧が上昇することによって導電経路が遮断される。すなわち、例えば、過充電により電池ケース１０２の内部でガスが発生し、ケース内圧が上昇すると、反転板１０５の電池ケース１０２内側に相当する面が内圧を受ける。そしてさらに内圧が高まるにつれ、反転板１０５の反転部１０５ａが電池ケース１０２の外側に変位を始めようとする。これに伴い、反転部１０５ａに接合されている易破断部１０６ａにも、反転部１０５ａとともに変位する力が作用する。そして、電池ケース１０２の内圧が所定の圧力を超えた際に、図１９に示すように、集電体１０６から易破断部１０６ａが破断し、反転部１０５ａと易破断部１０６ａが変位して反転板１０５が反転する。これにより、反転板１０５と集電体１０６との電気的な接続が絶たれ、正極外部接続端子１０３から正極に至る導電経路が破断されて過充電電流が遮断される。

ところで、捲回電力体１０１は、当該電池１００のエネルギー密度を高くするために、電池ケース１０２の内部空間の大部分を専有する。このような状況において、電流遮断機構１０４の反転板１０５を含む部分は、電池ケース２内の圧力を受けるために、電池ケース１０２内に捲回電極体１０１と共に配置される。

そのため、電流遮断機構１０４（反転板１０５を含む部分）と捲回電極体１０１との間隔が非常に狭くなる。その上、捲回電極体１０１は、集電体１０６によって電池ケース１０２内に吊り下げられた状態になっているため、振動等の影響で、捲回電極体１０１が電池ケース１０２内（内部空間）で揺れ動く場合がある。

そのため、この種の電池１００において、電流遮断機構１０４の反転板１０５を含む部分と捲回電極体１０１とが干渉し、電流遮断機構１０４の反転板１０５を含む部分、及び捲回電極体１０１の少なくとも何れか一方が損傷する虞がある。

特開２０１３−１５７１５７号公報

そこで、本実施形態は、ケース内にある電流遮断機構の受圧部を含む少なくとも一部と電極体との直接的な干渉を防止することのできる蓄電素子を提供することを目的とする。

本実施形態の蓄電素子は、
内部空間を画定するケースと、
前記ケースの外側に配置される外部端子と、
前記内部空間に配置される電極体と、
圧力を受ける受圧部を有し、該受圧部を含む少なくとも一部が前記内部空間に配置され、前記受圧部が所定値以上の圧力を受けたときに前記外部端子と前記電極体とを繋ぐ電流経路を遮断する電流遮断機構と、
前記電流遮断機構における前記受圧部を含む少なくとも一部と前記電極体との間に位置する介在部を含む絶縁部材と、
を備える。

上記構成によれば、絶縁部材の介在部が前記電流遮断機構における前記受圧部を含む少なくとも一部と前記電極体との間に位置するため、振動等の影響で電極体がケース内で揺動しても、絶縁部材の介在部が電流遮断機構における受圧部を含む少なくとも一部に対して電極体が直接接触（干渉）することを阻止する。

前記絶縁部材の前記介在部は、
前記電流遮断機構における前記受圧部を含む少なくとも一部と対向する第一面と、
該第一面とは反対側であり且つ前記電極体と対向する第二面とを有し、
前記第一面及び前記第二面のうちの少なくとも前記第一面が凹凸面であることが好ましい。

このようにすれば、ケースの内部空間の圧力上昇（内圧上昇）等の影響によって、絶縁部材の介在部（凹凸面にされた介在部の第一面）が電流遮断機構における受圧部を含む少なくとも一部に向けて押されたとしても、介在部の第一面が受圧部に密着することが阻止される。すなわち、介在部の凹凸面を構成する凸部が受圧部を含む少なくとも一部に接触した状態になり、介在部の凹凸面を構成する凹部が流体の流通経路を確保する。これにより、絶縁部材（介在部）に邪魔されることなく、電流遮断機構の受圧部が適正に圧力を受けることができる。

前記絶縁部材は、当該絶縁部材を境にした前記ケース内の前記受圧部側の領域と該受圧部側の領域に対する反対側の領域とを通気させる通気部をさらに含んでもよい。

このようにすれば、絶縁部材を境にした前記ケース内の前記受圧部側の領域と該受圧部側の領域に対する反対側の領域とが通気部を介して流体的に通じるため、ケースの内部空間が圧力上昇したときに、当該絶縁部材を境にした前記ケース内の前記受圧部側の領域と該受圧部側の領域に対する反対側の領域とが通気部を介して同圧になる。これにより、絶縁部材が電流遮断機構における受圧部を含む少なくとも一部（受圧部に圧力を作用させるために流体を通過させる流通経路であって、電極体に向けて開放した流通経路を含む部分）に押し付けられることが防止され、電流遮断機構の受圧部が適正に圧力を受けることができる。

前記絶縁部材の前記介在部は、非多孔質であってもよい。このようにすれば、電流遮断機構の作動で粉塵（鉄粉等）が発生したとしても、該粉塵が電極体側に移動することを、絶縁部材の介在部が阻止する。従って、粉塵（鉄粉等）が電極体を短絡させてしまうことを抑制できる。

以上より、本実施形態によれば、ケース内にある電流遮断機構の受圧部を含む少なくとも一部と電極体との直接的な干渉を防止することができるといった優れた効果を奏し得る。

図１は、本実施形態に係る蓄電素子の斜視図である。 図２は、蓄電素子の分解斜視図である。 図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 図４は、正極外部端子の周辺の拡大断面図である。 図５は、正極外部端子の周辺の拡大断面図である。 図６は、正極外部端子の周辺の分解斜視図である。 図７は、負極外部端子の周辺の拡大断面図である。 図８は、電極体を説明するための図である。 図９は、第一絶縁部材の斜視図である。 図１０は、第一絶縁部材の介在部及び通気部の周辺の拡大斜視図である。 図１１は、他実施形態に係る蓄電素子における第一絶縁部材の介在部及び通気部の周辺の拡大斜視図である。 図１２は、別の実施形態に係る蓄電素子における第一絶縁部材の斜視図である。 図１３は、さらに別の実施形態に係る蓄電素子における第一絶縁部材の斜視図である。 図１４は、さらに別の実施形態に係る蓄電素子における第一絶縁部材の斜視図である。 図１５は、さらに別の実施形態に係る蓄電素子における第一絶縁部材の斜視図である。 図１６は、さらに別の実施形態に係る蓄電素子における第一絶縁部材の斜視図である。 図１７は、さらに別の実施形態に係る蓄電素子における第一絶縁部材の斜視図である。 図１８は、従来の電池の部分断面図である。 図１９は、従来の電池に部分断面図である。

以下、本発明に係る蓄電素子の一実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。蓄電素子には、二次電池、キャパシタ等がある。本実施形態では、蓄電素子の一例として、充放電可能な二次電池について説明する。尚、本実施形態の各構成部材（各構成要素）の名称は、本実施形態におけるものであり、背景技術における各構成部材（各構成要素）の名称と異なる場合がある。

本実施形態の蓄電素子は、非水電解質二次電池である。より詳しくは、蓄電素子は、リチウムイオンの移動に伴って生じる電子移動を利用したリチウムイオン二次電池である。この種の蓄電素子は、電気エネルギーを供給する。蓄電素子は、単一又は複数で使用される。具体的に、蓄電素子は、要求される出力及び要求される電圧が小さいときには、単一で使用される。一方、蓄電素子は、要求される出力及び要求される電圧の少なくとも一方が大きいときには、他の蓄電素子と組み合わされて蓄電装置に用いられる。蓄電装置では、該蓄電装置に用いられる蓄電素子が電気エネルギーを供給する。

図１に示すように、蓄電素子１は、ケース２と、該ケース２の外側に配置される外部端子３，４とを備える。より具体的には、蓄電素子１は、図２及び図３に示すように、内部空間Ｓを画定するケース２と、ケース２の外側に配置される外部端子３，４と、内部空間Ｓに配置される電極体５と、圧力を受ける受圧部６０を有し、該受圧部６０を含む少なくとも一部が内部空間Ｓに配置され、受圧部６０が所定値以上の圧力を受けたときに外部端子３と電極体５とを繋ぐ電流経路を遮断する電流遮断機構６と、電流遮断機構６における受圧部６０を含む少なくとも一部と電極体５との間に位置する介在部７０を含む絶縁部材（以下、第一絶縁部材という）７と、を備える。

また、蓄電素子１は、電極体５と外部端子３，４とを導通させる集電体８と、ケース２と外部端子３，４とを絶縁する絶縁部材（以下、第二絶縁部材という）９とを備える。

ケース２は、開口を有するケース本体２０と、ケース本体２０の開口を塞ぐ（閉じる）蓋板２１と、を有する。ケース２は、電極体５、集電体８、及び電流遮断機構６等を内部空間Ｓに収容する。ケース２は、電解液に耐性を有する金属によって形成される。本実施形態のケース２は、例えば、アルミニウム、又は、アルミニウム合金等のアルミニウム系金属材料によって形成されている。

ケース本体２０は、板状の閉塞部２００と、閉塞部２００の周縁に接続される筒状の胴部２０１と、を備える。

閉塞部２００は、ケース本体２０が開口を上に向けた姿勢で配置されたときにケース本体２０の下端に位置する（即ち、開口が上を向いたときのケース本体２０の底壁となる）部位である。閉塞部２００は、該閉塞部２００の面直交方向から見て、矩形状である。

以下では、閉塞部２００の長辺方向をＸ軸方向とし、閉塞部２００の短辺方向をＹ軸方向とし、閉塞部２００と面直交する方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向）をＺ軸方向とする。これに伴い、各図面に、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向のそれぞれに対応する直交座標軸を補助的に図示する。

胴部２０１は、角筒形状、より詳しくは、偏平な角筒形状を有する。胴部２０１は、閉塞部２００の周縁における長辺から延びる一対の長壁部２０１ａと、閉塞部２００の周縁における短辺から延びる一対の短壁部２０１ｂと、を有する。即ち、一対の長壁部２０１ａは、Ｙ軸方向に間隔（詳しくは、閉塞部２００の周縁における短辺に相当する間隔）を空けて対向し、一対の短壁部２０１ｂは、Ｘ軸方向に間隔（詳しくは、閉塞部２００の周縁における長辺に相当する間隔）を空けて対向する。短壁部２０１ｂが一対の長壁部２０１ａの対応する端部同士（詳しくは、Ｙ軸方向に対向する端部同士）をそれぞれ接続することによって、角筒状の胴部２０１が形成される。

以上のように、ケース本体２０は、開口方向（Ｚ軸方向）における一方の端部が塞がれた角筒形状（即ち、有底角筒形状）を有する。

蓋板２１は、ケース本体２０の開口を塞ぐ板状の部材である。具体的に、蓋板２１は、Ｚ軸方向から見て、ケース本体２０の開口周縁部に対応した輪郭形状を有する。即ち、蓋板２１は、Ｚ軸方向から見て、Ｘ軸方向に長い矩形状の板材である。蓋板２１は、ケース本体２０の開口を塞ぐように該ケース本体２０に当接する。

より具体的には、蓋板２１が開口を塞ぐように、蓋板２１の周縁部がケース本体２０の開口周縁部に重ねられる。開口周縁部と蓋板２１とが重ねられた状態で、蓋板２１とケース本体２０との境界部が溶接される。これにより、ケース２が構成される。

蓋板２１は、ケース２内のガスを外部に排出可能なガス排出弁２１０を有する。ガス排出弁２１０は、ケース２の内部圧力が所定の圧力（ケース２の破裂等が起こらない所定の値：第一の閾値）まで上昇したときに、該ケース２内から外部にガスを排出する。本実施形態のガス排出弁２１０は、Ｘ軸方向における蓋板２１の中央部に設けられる。

具体的に、ガス排出弁２１０は、破断溝２１１ａが形成された薄肉部２１１を有する（図１及び図２参照）。ガス排出弁２１０は、ケース２の内部圧力（ガス圧）が第一の閾値以上になったときに薄肉部２１１が破断溝２１１ａから裂けることによって、ケース２の内部（内部空間Ｓ）と外部（外部空間）とを連通させる。これにより、ガス排出弁２１０は、ケース２の内部のガスを外部へ排出する。このようにして、ガス排出弁２１０は、上昇したケース２の内部圧力を下げる。

蓋板２１には、ケース２の内部と外部とを連通させる一対の貫通穴２１２が設けられる。一対の貫通穴２１２のそれぞれは、ケース２の内部に収容された電極体５と、ケース２の外部に配置された外部端子３，４とを導通させるのに用いられる。具体的に、一対の貫通穴２１２のそれぞれは、蓋板２１をＺ軸方向（厚さ方向）に貫通する。一対の貫通穴２１２のそれぞれは、Ｘ軸方向における蓋板２１の両端部に設けられる。即ち、一対の貫通穴２１２は、蓋板２１においてＸ軸方向に間隔を空けて設けられる。貫通穴２１２には、外部端子３，４の軸部３１，４１が挿通される（図３参照）。

ケース２は、図３に示すように、ケース本体２０の開口周縁部と、蓋板２１の周縁部とを重ね合わせた状態で接合することによって形成される。また、ケース２では、ケース本体２０と蓋板２１とによって内部空間Ｓが画定されている。本実施形態のケース２では、ケース本体２０の開口周縁部と蓋板２１の周縁部とが溶接によって接合されている。

外部端子３，４は、他の蓄電素子１の外部端子３，４又は外部機器等と電気的に接続される部位である。本実施形態の蓄電素子１は、一対の外部端子３，４を備える。一方の外部端子３は、電極体５の正極と導通される正極外部端子であり、他方の外部端子４は、電極体５の負極と導通される負極外部端子である。外部端子３，４は、導電性を有し且つ溶接性の高い金属材料によって形成される。例えば、正極外部端子３は、アルミニウム又はアルミニウム合金等のアルミニウム系金属材料によって形成され、負極外部端子４は、銅又は銅合金等の銅系金属材料によって形成される。

具体的に、外部端子３，４は、図２〜図７に示すように、蓋板２１の外面に配置される頭部３０，４０と、頭部３０，４０から延びる軸部３１，４１と、を有する。

頭部３０，４０は、蓋板２１に沿って広がる板状の部位である。本実施形態の頭部３０，４０は、矩形の板状である。

軸部３１，４１は、頭部３０，４０の蓋板２１側の面から蓋板２１の貫通穴２１２を通じてケース２の内側に向けて延びる。軸部３１，４１は、蓋板２１に組み付けられる前は、軸部３１，４１の先端から基部（頭部３０，４０側）に向かって延びる非貫通状態の穴を画定する筒状の部位であり（図２、図６参照）、蓋板２１に組み付けられた後は、先端側の部位がかしめによって軸部３１，４１の径方向の外側に押し広げられて鍔状（大径部３１ａ，４１ａ）になっている（図３〜図５、図７参照）。即ち、組み付け後の軸部３１，４１は、先端部に大径部３１ａ，４１ａを含む。

本実施形態の蓄電素子１では、頭部３０，４０と大径部３１ａ，４１ａとが、第二絶縁部材９（本実施形態の例では、内部絶縁部材９ａ及び外部絶縁部材９ｂ）を蓋板２１とともにＺ軸方向に挟み込むことで、これら各部材が蓋板２１に固定される。尚、正極外部端子３では、頭部３０と大径部３１ａとが、第二絶縁部材９（内部絶縁部材９ａ及び外部絶縁部材９ｂ）に加え電流遮断機構６の一部も蓋板２１とともにＺ軸方向に挟み込むため、電流遮断機構６も蓋板２１に固定されている（図３〜図５参照）。

また、正極外部端子３は、非貫通状態の穴と外部とを連通させる接続穴３２も有する（図３〜図５参照）。接続穴３２の具体的な配置位置は限定されず、バスバ等が正極外部端子３に溶接等によって接続された状態で非貫通状態の穴と外部とが連通する配置であればよい。

図３及び図８に示すように、電極体５は、巻芯５０と、正極５１ａと負極５１ｂとが互いに絶縁された状態で積層された積層体５１であって、巻芯５０の周囲に巻回された積層体５１と、を備える。電極体５においてリチウムイオンが正極５１ａと負極５１ｂとの間を移動することにより、蓄電素子１が充放電する。

巻芯５０は、通常、絶縁材料によって形成される。本実施形態の巻芯５０は、筒状、より詳しくは、偏平な筒状である。巻芯５０は、可撓性又は熱可塑性を有するシートを巻回することによって形成される。本実施形態のシートは、合成樹脂によって形成されている。

図８に示すように、正極５１ａは、帯状の金属箔５１０ａと、金属箔５１０ａに重ねられる正極活物質層５１１ａと、を有する。正極活物質層５１１ａは、金属箔５１０ａにおける幅方向（短手方向）の一方の端縁部（非被覆部）を露出させた状態で、該金属箔５１０ａに重ねられている。本実施形態の金属箔５１０ａは、例えば、アルミニウム箔である。

正極活物質層５１１ａは、正極活物質と、バインダーと、を有する。

正極活物質は、例えば、リチウム金属酸化物である。具体的に、正極活物質は、例えば、Ｌｉ_ａＭｅ_ｂＯ_ｃ（Ｍｅは、１又は２以上の遷移金属を表す）によって表される複合酸化物（Ｌｉ_ａＣｏ_ｙＯ_２、Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＯ_２、Ｌｉ_ａＭｎ_ｚＯ_４、Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚＯ_２等）、Ｌｉ_ａＭｅ_ｂ（ＸＯ_ｃ）_ｄ（Ｍｅは、１又は２以上の遷移金属を表し、Ｘは例えばＰ、Ｓｉ、Ｂ、Ｖを表す）によって表されるポリアニオン化合物（Ｌｉ_ａＦｅ_ｂＰＯ_４、Ｌｉ_ａＭｎ_ｂＰＯ_４、Ｌｉ_ａＭｎ_ｂＳｉＯ_４、Ｌｉ_ａＣｏ_ｂＰＯ_４Ｆ等）である。本実施形態の正極活物質は、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２である。

正極活物質層５１１ａに用いられるバインダーは、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エチレンとビニルアルコールとの共重合体、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）である。本実施形態のバインダーは、ポリフッ化ビニリデンである。

正極活物質層５１１ａは、ケッチェンブラック（登録商標）、アセチレンブラック、黒鉛等の導電助剤をさらに有してもよい。本実施形態の正極活物質層５１１ａは、導電助剤としてアセチレンブラックを有する。

負極５１ｂは、帯状の金属箔５１０ｂと、金属箔５１０ｂに重ねられる負極活物質層５１１ｂと、を有する。負極活物質層５１１ｂは、金属箔５１０ｂにおける幅方向（短手方向）の他方（正極５１ａの金属箔５１０ａの非被覆部と反対側）の端縁部（非被覆部）を露出させた状態で、該金属箔５１０ｂに重ねられている。本実施形態の金属箔５１０ｂは、例えば、銅箔である。本実施形態の負極活物質層５１１ｂの幅方向の寸法は、正極活物質層５１１ａの幅方向の寸法より大きい。

負極活物質層５１１ｂは、負極活物質と、バインダーと、を有する。

負極活物質は、例えば、グラファイト、難黒鉛化炭素、及び易黒鉛化炭素などの炭素材、又は、ケイ素（Ｓｉ）及び錫（Ｓｎ）などのリチウムイオンと合金化反応を生じる材料である。本実施形態の負極活物質は、難黒鉛化炭素である。

負極活物質層５１１ｂに用いられるバインダーは、正極活物質層５１１ａに用いられたバインダーと同様のものである。本実施形態のバインダーは、ポリフッ化ビニリデンである。

負極活物質層５１１ｂは、ケッチェンブラック（登録商標）、アセチレンブラック、黒鉛等の導電助剤をさらに有してもよい。本実施形態の負極活物質層５１１ｂは、導電助剤を有していない。

本実施形態の電極体５では、以上のように構成される正極５１ａと負極５１ｂとがセパレータ５１ｃによって絶縁された状態で巻回される。即ち、本実施形態の電極体５では、正極５１ａ、負極５１ｂ、及びセパレータ５１ｃの積層体５１が巻回されている。

セパレータ５１ｃは、絶縁性を有する部材であり、正極５１ａと負極５１ｂとの間に配置される。これにより、電極体５（詳しくは、積層体５１）において、正極５１ａと負極５１ｂとが互いに絶縁される。また、セパレータ５１ｃは、ケース２内において、電解液を保持する。これにより、蓄電素子１の充放電時において、セパレータ５１ｃを挟んで交互に積層される正極５１ａと負極５１ｂとの間を、リチウムイオンが移動可能となる。

セパレータ５１ｃは、帯状であり、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース、ポリアミドなどの多穴質膜によって構成される。本実施形態のセパレータ５１ｃは、ＳｉＯ_２粒子、Ａｌ_２Ｏ_３粒子、ベーマイト（アルミナ水和物）等の無機粒子を含んだ無機層を、多穴質膜によって形成された基材の上に設けることで形成されている。本実施形態のセパレータ５１ｃの基材は、例えば、ポリエチレンによって形成される。

セパレータ５１ｃの幅方向（短手方向）の寸法は、負極活物質層５１１ｂの幅より大きい。セパレータ５１ｃは、正極活物質層５１１ａと負極活物質層５１１ｂとが厚さ方向に重なるように幅方向に位置ずれした状態で重ね合わされた正極５１ａと負極５１ｂとの間に配置される。このとき、正極５１ａの非被覆部（金属箔５１０ａが露出した部位）と、負極５１ｂの非被覆部（金属箔５１０ｂが露出した部位）とは重なっていない。即ち、正極５１ａの非被覆部が、正極５１ａと負極５１ｂとの重なる領域から幅方向（積層方向と直交する方向）に突出し、且つ、負極５１ｂの非被覆部が、正極５１ａと負極５１ｂとの重なる領域から幅方向（正極５１ａの非被覆部の突出方向と反対の方向）に突出する。このような状態で積層された正極５１ａ、負極５１ｂ、及びセパレータ５１ｃ（即ち、積層体５１）が巻回されることによって、電極体５が形成される。また、本実施形態の電極体５では、正極５１ａの非被覆部又は負極５１ｂの非被覆部のみが積層された部位によって、電極体５における非被覆積層部５２ａ，５２ｂが構成される。

非被覆積層部５２ａ，５２ｂは、電極体５における集電体８と導通される部位である。本実施形態の非被覆積層部５２ａ，５２ｂは、巻回された正極５１ａ、負極５１ｂ、及びセパレータ５１ｃの巻回中心軸方向から見て、中空部を挟んで二つの部位（二分された非被覆積層部５２ａ，５２ｂ）に区分けされる（図２参照）。

以上のように構成される非被覆積層部５２ａ，５２ｂは、電極体５の各極に設けられる。即ち、巻回中心軸方向の一方の端部において積層された正極５１ａの非被覆部が電極体５における正極５１ａの非被覆積層部５２ａを構成し、巻回中心軸方向の一方の端部において積層された負極５１ｂの非被覆部が電極体５における負極５１ｂの非被覆積層部５２ｂを構成する。

電流遮断機構６は、図３〜図６に示すように、受圧部６０として、ケース２の内部に配置されるダイアフラムを有する。電流遮断機構６は、ダイアフラム６０が所定値以上の圧力を受けたときに外部端子３と電極体５とを繋ぐ電流経路を遮断する。本実施形態の電流遮断機構６は、正極外部端子３と電極体５の正極５１ａとを繋ぐ電流経路を遮断する。

具体的に、電流遮断機構６は、図４〜図６に示すように、ダイアフラム６０と、該ダイアフラム６０と正極外部端子３とを導通させる電流遮断機構導通部６１と、電流遮断機構導通部６１と集電体８との間に配置されて電流遮断機構導通部６１と集電体８との間を絶縁する電流遮断機構絶縁部６２と、を有する。

電流遮断機構導通部６１は、金属等の導電性を有する部材によって形成されている。電流遮断機構導通部６１は、蓋板２１に沿って広がる板状の第一基部６１０と、第一基部６１０の周縁から立ち上がる第一周壁部６１１と、第一周壁部６１１における第一基部６１０と反対側の端部から第一基部６１０と略平行に延びる第一フランジ部６１２と、を有する。本実施形態の第一基部６１０は、矩形板状であり、蓋板２１の貫通穴２１２と重なる位置に貫通穴６１１ａを有する。第一基部６１０の貫通穴６１１ａの周縁部が、蓋板２１と第二絶縁部材９（外部絶縁部材９ｂ）と共に、正極外部端子３の頭部３０と大径部３１ａとによってＺ軸方向に挟み込まれることで、電流遮断機構導通部６１と正極外部端子３とが導通する。

電流遮断機構絶縁部６２は、樹脂等の絶縁性を有する部材によって構成されている。電流遮断機構絶縁部６２は、第一基部６１０と略平行に広がる板状の第二基部６２０と、第二基部６２０の周縁から立ち上がる第二周壁部６２１と、第二周壁部６２１における第二基部６２０と反対側の端部から第二基部６２０と略平行に延びる第二フランジ部６２２と、を有する。第二基部６２０は、第一基部６１０と対応する矩形板状である。第二基部６２０は、中央に第一貫通穴６２０ａを有すると共に、第一貫通穴６２０ａの周囲に一つ以上（本実施形態の例では複数）の第二貫通穴６２０ｂを有する。第二基部６２０の第一貫通穴６２０ａには、集電体８の一部が挿入されている。また、第二フランジ部６２２は、第一フランジ部６１２との間にダイアフラム６０の周縁部を挟み込んだ状態で、第一フランジ部６１２と重なっている。このとき、第一フランジ部６１２とダイアフラム６０の周縁部とは、気密状態で密着（密接）し、且つ、第二フランジ部６２２とダイアフラム６０の周縁部とは、気密状態で密着（密接）している。

ダイアフラム６０は、金属製の薄板状の部材である。ダイアフラム６０の周縁部は、第一フランジ部６１２と第二フランジ部６２２とによって挟み込まれている。これにより、ダイアフラム６０は、電流遮断機構導通部６１と電流遮断機構６２とによって包囲された空間を二つの空間Ｓａ，Ｓｂに隔てている。すなわち、電流遮断機構６は、電流遮断機構導通部６１とダイアフラム６０とによって囲まれた第一空間Ｓａと、電流遮断機構絶縁部６２とダイアフラム６０とによって囲まれた第二空間Ｓｂとを有する。

これに伴い、電流遮断機構６は、ダイアフラム（受圧部）６０に圧力を作用させるための流体の流通経路であって、電極体６に向けて開放した流通経路を備える。

具体的には、第一空間Ｓａは、正極外部端子３の非貫通状態の穴と接続穴３２とを通じて外部（蓄電素子１の外部）と連通している。これにより、接続穴３２は、第一空間Ｓａの気体を逃がす逃路を構成している。これに対し、第二空間Ｓｂは、第一貫通穴６２０ａ及び第二貫通穴６２０ｂを通じてケース２の内部空間Ｓと連通している。これにより、第一貫通穴６２０ａ及び第二貫通穴６２０ｂは、ダイアフラム（受圧部）６０に圧力を作用させる内部空間Ｓの気体（ガス）を第二空間Ｓｂに流入させる流通経路を構成している。 ダイアフラム６０は、電流遮断機構絶縁部６２に向けて膨出しており、最も膨出している中央部は、電流遮断機構絶縁部６２の第一貫通穴６２０ａに挿入されている集電体８の部位（一部）と接触している（図４参照）。これにより、ダイアフラム６０は、集電体８と電流遮断機構導通部６１とを導通させる。即ち、集電体８からダイアフラム６０と電流遮断機構導通部６１とを経て正極外部端子３に繋がる電流経路が形成されている。

ダイアフラム６０は、ケース２の内部圧力を第一貫通穴６２０ａ及び第二貫通穴６２０ｂを通じて受圧する。そして、ダイアフラム６０は、ケース２の内部圧力が第二の閾値（ガス排出弁２１０の作動圧である第一の閾値より低い値）以上になったときに、図５に示すように、当該ダイアフラム６０の中央部が集電体８から離間し、電流遮断機構導通部６１に向けて膨出した状態となる。これにより、集電体８と正極外部端子３とを繋ぐ電流経路（即ち、正極外部端子３と電極体５の正極５１ａとを繋ぐ電流経路）が遮断される。

第一絶縁部材７は、図２〜図５に示すように、ケース２の内部空間Ｓに位置する電流遮断機構６のダイアフラム６０を含む少なくとも一部（本実施形態においては、電流遮断機構６全体）と、電極体５との間に位置する介在部７０を有する。第一絶縁部材７は、電極体５のセパレータ５１ｃとは別に、独立した部材としてケース２の内部空間Ｓに位置する。

本実施形態において、図２及び図９に示すように、第一絶縁部材７は、所定の形状に裁断された絶縁性を有するシート状の部材を折り曲げることによって袋状に形成されている。

これにより、第一絶縁部材７は、図３に示すように、電極体５全体を包囲する。本実施形態において、第一絶縁部材７は、電極体５とともに該電極体５に接続された集電体８の一部を包囲し、集電体８の電極体５の外縁から外方に延出する部分（集電体８の外部端子３，４に繋がる部分）を外側に延出させる。すなわち、第一絶縁部材７は、集電体８の外部端子３，４に繋がる部分を挿通させるスリット部７１を有し、該スリット部７１から集電体８の一部を外方に延在させつつ、電極体５と該電極体５に接続された集電体８の一部とを包囲する。これにより、本実施形態の第一絶縁部材７は、集電体８を躱した状態で、ケース２（詳しくはケース本体２０）と電極体５との間に配置される。

これに伴い、本実施形態において、介在部７０は、第一絶縁部材７全体のうちの電極体５と対向し且つ電流遮断機構６におけるダイアフラム６０を含む部分と対向する領域である。

第一絶縁部材７は、当該第一絶縁部材７を境にしたケース２内の受圧部６０側の領域と該受圧部６０側の領域に対する反対側の領域とを通気させる通気部７２を含む。本実施形態において、第一絶縁部材７は、介在部７０を境にした電流遮断機構６側の領域と電極体５側の領域とを通気可能な通気部７２を有する。通気部７２は、介在部７０又は介在部７０の周辺に配置される。本実施形態において、通気部７２は、図９及び図１０に示すように、介在部７０に位置する。通気部７２は、介在部７０の一部であってもよいが、ここでは介在部７０の全部が通気可能とされた通気部７２を構成する。すなわち、介在部７０は、通気部７２と兼用である。これに伴い、介在部７０は、絶縁材料によって通気可能に構成される。

具体的に説明すると、本実施形態において、介在部７０（通気部７２）は、図１０に示すように、格子状に配置された複数の線状部７７１を含み、メッシュ状に構成される。ここでは、介在部７０（通気部７２）は、第一絶縁部材７を構成するシート状の部材に対して多数の微孔７７０をマトリックス状に設けることで、微孔７７０以外の部分で格子状に配置された複数の線状部７７１を構成し、メッシュ状に形成される。

ここで、介在部７０（通気部７２）をメッシュ状に形成するための微孔７７０のサイズは、通気を確保できるサイズであればよく、メッシュを構成する線状部７７１の太さ（ここでは、シート状の部材の厚み）は、電極体５と電流遮断機構６とを電気的な絶縁を確保できる離隔距離以上に設定される。

集電体８は、ケース２内に配置され、電極体５と導通可能に直接又は間接に接続される。本実施形態の集電体８は、図２及び図３に示すように、クリップ部材８０を介して電極体５と導通可能に接続される。即ち、蓄電素子１は、電極体５と集電体８とを導通可能に接続するクリップ部材８０を備える。

クリップ部材８０は、電極体５の非被覆積層部５２ａ，５２ｂ（詳しくは、二分された非被覆積層部５２ａ，５２ｂ）において積層された正極５１ａ又は負極５１ｂを束ねるように挟む。これにより、クリップ部材８０は、非被覆積層部５２ａ，５２ｂにおいて積層される正極５１ａ同士、又は負極５１ｂ同士を導通させる。

本実施形態のクリップ部材８０は、板状の金属材料をＸ−Ｙ面（Ｘ軸とＹ軸とを含む面）に沿った断面がＵ字状となるように曲げ加工することによって形成される。本実施形態では、電極体５の正極５１ａの非被覆積層部５２ａに二つのクリップ部材８０が配置されると共に、負極５１ｂの非被覆積層部５２ａに二つのクリップ部材８０が配置される。

集電体８は、導電性を有する部材によって構成され、ケース２の内面に沿って配置される。本実施形態の集電体８は、外部端子３，４とクリップ部材８０とを導通させる。

具体的に、集電体８は、外部端子３，４と直接又は電流遮断機構６を介して間接に導通可能に接続される第一接続部８１と、電極体５と通電可能に接続される第二接続部８２と、第一接続部８１と第二接続部８２とを接続する屈曲部８３と、を有する。

集電体８では、屈曲部８３がケース２内の蓋板２１と短壁部２０１ｂとの境界近傍に配置され、第一接続部８１が屈曲部８３から蓋板２１と略平行に延びると共に、第二接続部８２が屈曲部８３から短壁部２０１ｂと略平行に延びる。即ち、集電体８は、Ｌ字状に形成される。

第一接続部８１は、ケース２（詳しくは蓋板２１）と絶縁された状態でケース２（蓋板２１）の内面と略平行に屈曲部８３から延びる板状の部位である。図２に示すように、第一接続部８１の先端部（屈曲部８３と反対側の端部）には、貫通穴８１０が形成されている。貫通穴８１０は、蓋板２１の貫通穴２１２とＺ軸方向において重なる位置に設けられる。

図２、図４〜図６に示すように、正極側の第一接続部８１（電極体５の正極５１ａと接続される集電体８における第一接続部８１）では、貫通穴８１０の周囲が蓋板２１に向けて突出している。この突出している部位（突出部）８１１は、電流遮断機構絶縁部６２の第一貫通穴６２０ａに嵌り込む。即ち、正極側の第一接続部８１の先端部には、中心部にＺ軸方向に貫通する貫通穴８１０を有し、且つ第二基部６２０の第一貫通穴６２０ａに嵌入（挿入）される円筒状の突出部８１１を有する。

第二空間Ｓｂは、第一接続部８１の貫通穴８１０を通じてケース２の内部空間Ｓと連通する。第一貫通穴６２０ａに突出部８１１が嵌り込んだ状態で、突出部８１１の先端面は、第二基部６２０の内面（第二空間Ｓｂを向いた面）と面一又は、内面より第二空間Ｓｂの側に僅かに突出している。突出部８１１の先端面は、ケース２の内部圧力が第二の閾値未満の状態では、ダイアフラム６０（詳しくは、中央部）と接している（図４参照）。

また、正極側の第一接続部８１は、電流遮断機構絶縁部６２の第二貫通穴６２０ｂと重なる位置に、貫通穴８１２を有する。第二貫通穴６２０ｂと貫通穴８１２とがＺ軸方向に連なった穴によっても、第二空間Ｓｂとケース２の内部空間Ｓとが連通している。本実施形態の蓄電素子１では、複数の第二貫通穴６２０ｂが電流遮断機構絶縁部６２に設けられているため、正極側の第一接続部８１も、複数（即ち、第二貫通穴６２０ｂの数と対応する数）の貫通穴８１２が設けられている。

すなわち、正極側の第一接続部８１は、電流遮断機構絶縁部６２の第二基部６２０と重なって一体化することで、電流遮断機構絶縁部６２と協働してダイアフラム（受圧部）６０（第二空間Ｓｂ）に対する流体の流通経路を形成する。従って、本実施形態において、正極側の第一接続部８１は、電流遮断機構６の一部を構成している。すなわち、電流遮断機構６は、正極側の集電体８の第一接続部８１を含んでいる。

図２及び図７に示すように、負極側の第一接続部８１（電極体５の負極５１ｂと接続される集電体８における第一接続部８１）では、貫通穴８１０のみが設けられている。そして、図７に示すように、貫通穴８１０の周縁部が蓋板２１及び第二絶縁部材９と共に負極外部端子４の頭部４０と大径部４１ａとの間に挟み込まれることで、負極側の第一接続部８１が負極外部端子４と導通する。

図３に戻り、第二接続部８２は、電極体５（本実施形態では、クリップ部材８０を介して電極体５の非被覆積層部５２ａ，５２ｂ）に導通可能に接続される。具体的に、第二接続部８２は、ケース２（詳しくは短壁部２０１ｂ）と絶縁された状態でケース２（短壁部２０１ｂ）の内面に沿って屈曲部８３から延びる。第二接続部８２は、短壁部２０１ｂの近傍から非被覆積層部５２ａ，５２ｂに向けて延びると共に第二接続部８２と同方向に延びる少なくとも一つ（本実施形態の例では二つ）の接合片８２０を有する。接合片８２０は、クリップ部材８０と接合される。本実施形態の接合片８２０は、例えば、超音波溶接によってクリップ部材８０と接合される。

以上のように構成される集電体８において、電極体５における正極５１ａの非被覆積層部５２ａの近傍に配置される正極側の集電体８は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成され、電極体５における負極５１ｂの非被覆積層部５２ｂの近傍に配置される負極側の集電体８は、例えば、銅又は銅合金によって形成される。

本実施形態において、第二絶縁部材９は、複数種類ある。具体的には、本実施形態の例では、第二絶縁部材９として、ケース２の内部に配置される内部絶縁部材９ａと、ケース２の外部に配置される外部絶縁部材９ｂとがある。

内部絶縁部材９ａは、絶縁性を有し、蓋板２１と、集電体８又は電流遮断機構６とを絶縁する。内部絶縁部材９ａは、正極外部端子３側では、ケース２の内部において蓋板２１と電流遮断機構６との間に配置され、負極外部端子４側では、ケース２の内部において蓋板２１と集電体８との間に配置される。本実施形態の内部絶縁部材９ａは、絶縁性を有する樹脂によって形成されている。

具体的に、図２、図４〜図７に示すように、内部絶縁部材９ａは、板状の部材である。本実施形態の内部絶縁部材９ａは、蓋板２１の内面に沿って広がり且つＸ軸方向に長い矩形板状の基部９０ａと、基部９０ａの周縁からケース２の内側（蓋板２１と反対側）に向けて突出すると共に周縁に沿って延びる周壁部９１ａと、を有する。内部絶縁部材９ａでは、基部９０ａと周壁部９１ａとによって、集電体８の一部又は電流遮断機構６の一部が嵌り込む凹部が形成されている。基部９０ａは、蓋板２１の貫通穴２１２とＺ軸方向に重なる位置に、外部端子３，４の軸部３１，４１が挿通される穴９２ａを有する。

外部絶縁部材９ｂは、絶縁性を有し、蓋板２１と、外部端子３，４とを絶縁する。外部絶縁部材９ｂは、蓋板２１と外部端子３，４との間に配置される。また、外部絶縁部材９ｂは、蓋板２１と外部端子３，４との間を封止（密閉）する。即ち、外部絶縁部材９ｂは、絶縁性と封止性とを有する。本実施形態の外部絶縁部材９ｂは、絶縁性を有する樹脂によって形成されている。

具体的に、外部絶縁部材９ｂは、蓋板２１の外面に沿って広がる基部９０ｂと、基部９０ｂの周縁からケース２の外側（蓋板２１と反対側）に向けて突出すると共に周縁に沿って延びる周壁部９１ｂと、基部９０ｂにおける周壁部９１ｂと反対側に接続される環状凸部９２ｂと、を有する。外部絶縁部材９ｂでは、基部９０ａと周壁部９１ｂとによって、外部端子３，４の頭部３０，４０が嵌り込む凹部が形成されている。

環状凸部９２ｂは、基部９０ｂから蓋板２１の貫通穴２１２内に延びる筒状の部位である。環状凸部９２ｂの内周面と基部９０ｂの穴を画定する内周面とは連接する。環状凸部９２ｂは、蓋板２１の貫通穴２１２に挿通される軸部３１，４１と、蓋板２１の貫通穴２１２を画定する内周面との間に隙間なく嵌り込む。これにより、環状凸部９２ｂは、軸部３１，４１と蓋板２１の貫通穴２１２を画定する内周面との間を絶縁する。また、環状凸部９２ｂは、軸部３１，４１と蓋板２１の貫通穴２１２を画定する内周面との間を封止する。

以上のように、本実施形態の蓄電素子１は、内部空間Ｓを画定するケース２と、ケース２の外側に配置される外部端子３，４と、内部空間Ｓに配置される電極体５と、圧力を受ける受圧部６０（ダイアフラム６０）を有し、該受圧部６０を含む少なくとも一部が内部空間Ｓに配置され、受圧部６０が所定値以上の圧力を受けたときに外部端子３，４と電極体５とを繋ぐ電流経路を遮断する電流遮断機構６と、電流遮断機構６における受圧部６０を含む少なくとも一部と電極体５との間に位置する介在部７０を含む第一絶縁部材（絶縁部材）７と、を備える。

上記構成によれば、第一絶縁部材７の介在部７０が電流遮断機構６における受圧部６０を含む少なくとも一部と電極体５との間に位置するため、振動等の影響で電極体５がケース２内で揺動しても、第一絶縁部材７の介在部７０が電流遮断機構６における受圧部６０を含む少なくとも一部に対して電極体５が直接接触（干渉）することを阻止する。

本実施形態において、第一絶縁部材７は、当該第一絶縁部材７を境にしたケース２内の受圧部６０側の領域と該受圧部６０側の領域に対する反対側の領域とを通気させる通気部７２をさらに含んでいる。

これにより、第一絶縁部材７を境にしたケース２内の受圧部６０側の領域と該受圧部６０側の領域に対する反対側の領域とが通気部７２を介して流体的に通じるため、ケース２の内部空間Ｓが圧力上昇したときに、第一絶縁部材７を境にしたケース２内の受圧部６０側の領域と該受圧部６０側の領域に対する反対側の領域とが通気部７２を介して同圧になる。

従って、第一絶縁部材７が電流遮断機構６における受圧部６０を含む少なくとも一部（受圧部６０に圧力を作用させるために流体を通過させる流通経路であって、電極体５に向けて開放した流通経路を含む部分）に押し付けられることが防止され、電流遮断機構６の受圧部６０が適正に圧力を受けることができる。

本実施形態において、通気部７２は、介在部７０に位置しているため、電極体５と受圧部６０との間に位置する介在部７０において、ケース２内の受圧部６０側の領域と該受圧部６０側の領域に対する反対側の領域（電極体５側の領域）とが流体的に通じる。これにより、ケース２の内部空間Ｓが圧力上昇したときに、第一絶縁部材７の介在部７０を境にしたケース２内の受圧部６０側の領域と該受圧部６０側の領域に対する反対側の領域（電極体５側の領域）とが通気部７２を介して同圧になる。

従って、第一絶縁部材７の介在部７０が電流遮断機構６における受圧部６０を含む少なくとも一部に押し付けられることが防止され、電流遮断機構６の受圧部６０が適正に圧力を受けることができる。

特に、通気部７２は、格子状に配置された複数の線状部７７１によってメッシュ状に構成されるため、第一絶縁部材７（介在部７０）を境にしたケース２内の電極体５側と受圧部６０側との連通性（通気性）が十分に得られる。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。

上記実施形態において、ケース２の外部端子３，４が配置される壁部は、蓋板２１であるが、この構成に限定されない。例えば、外部端子３，４は、長壁部２０１ａに配置されてもよく、短壁部２０１ｂに配置されてもよく、閉塞部２００に配置されてもよい。即ち、外部端子３，４は、ケース２において平面状に広がる部位に配置されていればよい。

上記実施形態において、電極体５は、巻芯５０を有していたが、電極体５は、巻芯５０を有さなくてもよい。すなわち、電極体５は、巻芯５０を有さない状態で正極５１ａ及び負極５１ｂが巻回されてもよい。また、電極体５は、正極５１ａ及び負極５１ｂがセパレータ５１ｃを介して積層された状態で巻回されている、いわゆる巻回型の電極体５であるが、枚葉状の正極５１ａ及び負極５１ｂがセパレータ５１ｃを介して積層された、いわゆる積層型の電極体５であってもよい。

また、上記実施形態において、蓄電素子１が充放電可能な非水電解質二次電池（例えばリチウムイオン二次電池）として用いられる場合について説明したが、蓄電素子１の種類や大きさ（容量）は任意である。また、上記実施形態において、蓄電素子１の一例として、リチウムイオン二次電池について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本発明は、種々の二次電池、その他、電気二重層キャパシタ等のキャパシタの蓄電素子１にも適用可能である。

蓄電素子１（例えば電池）は、蓄電装置（蓄電素子１が電池の場合は電池モジュール）に用いられてもよい。蓄電装置は、少なくとも二つの蓄電素子１と、二つの（異なる）蓄電素子１同士を電気的に接続するバスバ部材と、を有する。この場合、本発明の技術が少なくとも一つの蓄電素子１に適用されていればよい。

電流遮断機構６の具体的な構成は、限定されない。例えば、上記実施形態の電流遮断機構６は、受圧部６０にダイアフラム６０を用い、ダイアフラム６０を電流経路の一部とする構成であるが、この構成に限定されない。電流遮断機構６は、ダイアフラム６０を用いない構成でもよい。即ち、電流遮断機構６は、ケース２の内部圧力を受ける受圧部６０が第二の閾値以上の圧力を受けたときに、外部端子３，４と電極体５とを繋ぐ電流経路を遮断する構成であればよい。

また、電流遮断機構６は、受圧部６０（ダイアフラム６０）が電流経路を直接的に遮断するものに限定されない。例えば、電流遮断機構６は、ケース２内で電極体５と対向する位置に配置された受圧部６０と、外部端子３，４と集電体８とを繋ぐ電流経路上に配置され、且つ受圧部６０が圧力を受けて変位したとき電流経路を遮断するヒューズとを備えたものであってもよい。

また、電流遮断機構６は、全体をケース２内に位置させたものに限定されない。例えば、電流遮断機構６は、受圧部６０を含む一部をケース２の内部空間Ｓの電極体５と直接的又は間接的に対峙する位置に位置させるとともに、受圧部６０を含む一部以外の部分を電極体５からずれた位置（ケース２の外側或いは内部空間Ｓに電極体５に対して直接的又は間接的に対峙しない位置）に位置させたものであってもよい。

上記実施形態において、電極体５全体を覆う第一絶縁部材７の一部が介在部７０とされたが、これに限定されない。すなわち、第一絶縁部材７は、電極体５全体を覆うものに限定されない。例えば、第一絶縁部材７は、ケース２の内部空間Ｓ内に位置する電流遮断機構６の少なくとも一部であって、電流遮断機構６の一部を構成する受圧部６０を含む部分と、電極体５との間にのみ配置されるように構成され、当該第一絶縁部材７そのものが介在部７０とされてもよい。

上記実施形態の蓄電素子１では、電流遮断機構６は、正極外部端子３と電極体５の正極５１ａとを繋ぐ電流経路を遮断するが、この構成に限定されない。電流遮断機構６は、負極外部端子４と電極体５の負極５１ｂとを繋ぐ電流経路を遮断する構成でもよい。この場合、第一絶縁部材７（介在部７０）は、負極外部端子４と電極体５の負極５１ｂとを繋ぐ電流経路を遮断する電流遮断機構６と電極体５との間に位置するように配置されることは勿論である。

また、電流遮断機構６は、正極外部端子３と電極体５の正極５１ａとを繋ぐ電流経路と、負極外部端子４と電極体５の負極５１ｂとを繋ぐ電流経路とのそれぞれの電流経路を遮断する構成でもよい。即ち、電流遮断機構６は、正極外部端子３と電極体５の正極５１ａとを繋ぐ電流経路と、負極外部端子４と電極体５の負極５１ｂとを繋ぐ電流経路とのそれぞれの電流経路に配置されてもよい。

この場合、負極外部端子４と電極体５の負極５１ｂとを繋ぐ電流経路を遮断する電流遮断機構６と電極体５との間、及び正極外部端子３と電極体５の正極５１ａとを繋ぐ電流経路を遮断する電流遮断機構６と電極体５との間に位置する二つの介在部７０を単一の絶縁部材に設けてもよい。

また、第一絶縁部材７そのものが介在部７０を構成する場合、二つの第一絶縁部材７（介在部７０）が、負極外部端子４と電極体５の負極５１ｂとを繋ぐ電流経路を遮断する電流遮断機構６と電極体５との間、及び正極外部端子３と電極体５の正極５１ａとを繋ぐ電流経路を遮断する電流遮断機構６と電極体５との間のそれぞれに配置されてもよい。

上記実施形態において、第一絶縁部材７が通気可能な通気部７２を備えたが、これに限定されない。例えば、介在部７０を含めて第一絶縁部材７全体が通気性のない素材で構成されてもよい。このようにしても、第一絶縁部材７の介在部７０が電流遮断機構６における受圧部６０を含む少なくとも一部と電極体５との間に位置するため、振動等の影響で電極体５がケース２内で揺動しても、第一絶縁部材７の介在部７０が電流遮断機構６における受圧部６０を含む少なくとも一部に対して電極体５が直接接触（干渉）することを阻止する。

上記実施形態において、通気部７２は、シート状の部材に複数の微孔７７０を設けることでメッシュ状に形成されたが、これに限定されない。例えば、図１１に示すように、通気部７２は、格子状に配置される複数の線状部７７１のそれぞれを、絶縁性を有する線材（例えば、樹脂繊維）で構成したメッシュ（繊維を格子状に編み込んだ網）で構成されてもよい。この場合において、メッシュを構成する線材の太さは、電極体５と電流遮断機構６との電気絶縁性を確保できる離隔距離以上の太さにされること好ましいことは言うまでもない。

また、通気部７２がメッシュで構成される場合、通気部７２は、一層のメッシュで構成されるものに限定されない。例えば、通気部７２は、それぞれが格子状に配置された複数の線状部７７１を含むメッシュであって、互いに重ね合わされた少なくとも二層のメッシュを含み、重ね合わせ方向において隣り合うメッシュの線状部７７１の交点同士が不一致であってもよい。

このようにすれば、第二絶縁部材７（介在部７０）を境にしたケース２内の電極体５側と受圧部６０側との連通性が十分に得られる。その上、二層のメッシュの線状部７７１の交点が不一致にされることで、一方のメッシュ（格子状に配置された複数の線材）の開口に対し、他方のメッシュ（格子状に配置された複数の線材の交点）が重なるため、例えば、電流遮断機構６の作動で発生する可能性のある粉塵（鉄粉等）が通気部７２（メッシュの開口）を通過することが他のメッシュの線材によって阻止される。

上記実施形態において、通気部７２は、第一絶縁部材７を構成するシート状の部材に複数の微孔７７０をマトリックス状に設けられたが、これに限定されない。例えば、通気部７２は、第一絶縁部材７を構成するシート状の部材に複数の微孔７７０をランダムに設けたものであってもよい。

上記実施形態において、通気部７２が介在部７０全体に設けられたが、これに限定されない。例えば、通気部７２は、介在部７０の一部に設けられてもよい。

上記実施形態において、第一絶縁部材７がシート状の部材を折り曲げて袋状に形成されるに伴い、介在部７０の第一面及び第二面が平坦に形成されたが、これに限定されない。例えば、第一絶縁部材７の介在部７０の第一面（電流遮断機構６と対向する面）が凹凸面にされてもよい。このようにすれば、ケース２内の内部圧力の上昇に伴って、第一絶縁部材７（介在部７０）が電流遮断機構６側に押されたとしても、第一絶縁部材７（介在部７０）が電流遮断機構６の受圧部６０を含む部分と密接することがない。すなわち、凹凸面を構成する凸部が電流遮断機構６の受圧部６０を含む部分と当接し、凹凸面を構成する凹部がガスの流通経路を確保する。従って、受圧部６０にケース２内の圧力が作用し易くなる。

上記実施形態において、第一絶縁部材７のうちの介在部７０のみを通気部７２にしたが、これに限定されない。例えば、図１２に示すように、電流遮断機構６の取り付けられるケース２の内面（一面）と対向する全領域を通気部７２としてもよい。このようにすれば、通気可能な領域が広くなる上に、通気部７２の一部に介在部７０が含まれるため、電流遮断機構６と電極体５との干渉を防止しつつ、受圧部６０に対してケース２の内部圧力をより確実に作用させることができる。

また、図１３に示すように、電流遮断機構６の取り付けられるケース２の内面（一面）と対向する領域のうち、電流遮断機構６と電極体５との間に位置する介在部７０と、介在部７０に対して離れた領域とのそれぞれに通気部７２を設けてもよい。

これらの場合、通気部７２を兼用する介在部７０と、介在部７０以外の通気部７２との厚みを異ならせてもよい。すなわち、介在部７０は、電流遮断機構６と電極体５との干渉を防止する部分であるため、通気部７２を兼用する介在部７０の厚みを、介在部７０以外の通気部７２の厚みよりも厚くしてもよい。

上記実施形態において、第一絶縁部材７がシート状の部材を折り曲げることで袋状に形成されたことに伴い、通気部７２に兼用される介在部７０とその周辺との厚みが同一とされたが、これに限定されない。例えば、通気部７２が介在部７０に位置する場合、介在部７０（通気部７２）の周囲の厚みを、介在部７０（通気部７２）よりも厚くしてもよい。すなわち、図１４及び図１５に示すように、第一絶縁部材７は、電流遮断機構６と対向する面上に設けられた立壁７３であって、介在部７０（通気部７２）の少なくとも一部（好ましくは、全部）を取り囲む立壁７３を備えてもよい。

このようにすれば、ケース２内において、袋状にされた第一絶縁部材７内で発生するガスが通気部７２を介して第一絶縁部材７の外側に出るときに、そのガスが通気部７２の周辺に拡散することを防止できる。すなわち、第一絶縁部材７内で発生するガスが通気部７２を介して第一絶縁部材７の外側に出るときに、そのガスが立壁７３によって電流遮断機構６の受圧部６０に誘導される。従って、受圧部６０に対して発生したガス圧を適確に作用させることができ、電流遮断機構６を精度よく作動させることができる。

上記実施形態において、通気部７２が介在部７０に設けられたが、これに限定されない。例えば、図１６に示すように、通気部７２は、第一絶縁部材７における介在部７０以外の部分に設けられてもよい。

すなわち、ケース２内の内部圧力の上昇は、第一絶縁部材７に包囲された領域内にある電極体５の充放電に伴って発生するガス圧によるため、第一絶縁部材７が電極体５全体を包囲する場合、第一絶縁部材７に包囲された領域内で発生するガスを、第一絶縁部材７の外側の領域に流通させることができるように、通気部７２は、第一絶縁部材７に包囲された空間と第一絶縁部材７の外側の空間とを連通させれば、その配置は適宜変更可能である。但し、電流遮断機構６の受圧部６０に対して上昇する内部圧力を迅速に作用させるには、受圧部６０を含む部分と対向する介在部７０又は介在部７０近傍に通気部７２を設けることが好ましいことは言うまでものない。

第一絶縁部材７の介在部７０は、図１７に示すように、非多孔質であってもよい。すなわち、第一絶縁部材７の介在部７０は、全体的に中実にされ、内部空間Ｓにおける電極体５側と電流遮断機構６側とを通気不能に構成されてもよい。このようにすれば、電流遮断機構６（受圧部６０）の作動によって粉塵（鉄粉等）が発生したとしても、介在部７０が粉塵（鉄粉等）の電極体側への移動を阻止する。これにより、電流遮断機構６が作動したときに、電流遮断機構６の作動によって発生した粉塵が電極体５内に侵入して該電極体５を短絡させてしまうことを抑制できる。

この場合においても、第一絶縁部材７は、電流遮断機構６と対向する面上に設けられた立壁７３であって、介在部７０の少なくとも一部（好ましくは、全部）を取り囲む立壁７３を備えてもよい。このように、介在部７０が非多孔質にされるとともに、介在部７０の少なくとも一部を取り囲む立壁７３を備える場合、立壁７３に通気部７２が設けられてもよい。このようにすれば、第一絶縁部材７（立壁７３）を境にしたケース２内の受圧部６０側の領域と該受圧部６０側の領域に対する反対側の領域とが通気部７２を介して流体的に通じるため、ケース２の内部空間Ｓが圧力上昇したときに、第一絶縁部材７（立壁７３）を境にしたケース２内の受圧部６０側の領域と該受圧部６０側の領域に対する反対側の領域とが通気部７２を介して同圧になる。従って、粉塵が電極体５側へ移動することを抑制しつつ、受圧部６０に対してケース２の内部圧力をより確実に作用させることができる。

１…蓄電素子、２…ケース、３…正極外部端子（外部端子）、４…負極外部端子（外部端子）、５…電極体、６…電流遮断機構、７…第一絶縁部材、８…集電体、９…第二絶縁部材（絶縁部材）、９ａ…内部絶縁部材（第二絶縁部材）、９ｂ…外部絶縁部材（第二絶縁部材）、２０…ケース本体、２１…蓋板、３０，４０…頭部、３１，４１…軸部、３１ａ，４１ａ…大径部、３２…接続穴、５０…巻芯、５１…積層体、５１ａ…正極、５１ｂ…負極、５１ｃ…セパレータ、５２ａ，５２ｂ…非被覆積層部、６０…ダイアフラム（受圧部）、６１…電流遮断機構導通部、６２…電流遮断機構絶縁部、７０…介在部、７１…スリット部、７２…通気部、７３…立壁、８０…クリップ部材、８１…第一接続部、８２…第二接続部、８３…屈曲部、９０ａ，９０ｂ…基部、９１ａ，９１ｂ…周壁部、９２ａ…穴、９２ｂ…環状凸部、２００…閉塞部、２０１…胴部、２０１ａ…長壁部、２０１ｂ…短壁部、２１０…ガス排出弁、２１１…薄肉部、２１１ａ…破断溝、２１２…貫通穴、２１１ｂ…基部、５１０ａ…金属箔、５１０ｂ…金属箔、５１１ａ…正極活物質層（活物質層）、５１１ｂ…負極活物質層（活物質層）、５１２ａ，５１２ｂ…非被覆部、６１０…第一基部、６１１…第一周壁部、６１１ａ…貫通穴、６１２…第一フランジ部、６２０…第二基部、６２０ａ…第一貫通穴（貫通穴）、６２０ｂ…第二貫通穴（貫通穴）、６２１…第二周壁部、６２２…第二フランジ部、７７０…微孔、７７１…線状部、８１０…貫通穴、８１１…突出部、８１２…貫通穴、８２０…接合片、Ｓ…内部空間、Ｓａ…第一空間、Ｓｂ…第二空間

Claims (4)

1. 内部空間を画定するケースと、
   前記ケースの外側に配置される外部端子と、
   前記内部空間に配置される電極体と、
   圧力を受ける受圧部を有し、該受圧部を含む少なくとも一部が前記内部空間に配置され、前記受圧部が所定値以上の圧力を受けたときに前記外部端子と前記電極体とを繋ぐ電流経路を遮断する電流遮断機構と、
   前記電流遮断機構における前記受圧部を含む少なくとも一部と前記電極体との間に位置する介在部を含む絶縁部材と、
   を備える蓄電素子。
2. 前記絶縁部材の前記介在部は、
   前記電流遮断機構における前記受圧部を含む少なくとも一部と対向する第一面と、
   該第一面とは反対側であり且つ前記電極体と対向する第二面とを有し、
   前記第一面及び前記第二面のうちの少なくとも前記第一面が凹凸面である、
   請求項１に記載の蓄電素子。
3. 前記絶縁部材は、当該絶縁部材を境にした前記ケース内の前記受圧部側の領域と該受圧部側の領域に対する反対側の領域とを通気させる通気部をさらに含む、
   請求項１又は２に記載の蓄電素子。
4. 前記絶縁部材の前記介在部は、非多孔質である、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載の蓄電素子。

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