JP2020181630A - 電流遮断装置及び蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性の高い電流遮断装置を提供する。【解決手段】電流遮断装置は、電極端子に接続されている第１通電部材と、電極に接続されている第２通電部材と、変形部材を備えている。第１通電部材は、中央部が端部に対して窪んでいる。変形部材の中央部は第２通電部材に接合されており、端部は第１通電部材に接合されている。変形部材は、ケース内の圧力が通常値のときは、第２通電部材に接合されたまま、中間部が変形部材の接合部を結ぶ直線よりも第２通電部材側に位置する（第１状態）。変形部材は、ケース内の圧力が通常値より大きくなると、第２通電部材に接合された状態のまま、中間部が上記直線よりも第１通電部材側に位置する（第２状態）。変形部材は、ケース内の圧力が所定値を超えると、第２通電部材から分離する（第３状態）。電流遮断装置は、第２状態において、第１通電部材の窪み内に位置するとともに第１通電部材と非接触である。【選択図】図６

Description

本明細書に開示する技術は、電流遮断装置及び蓄電装置に関する。

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、ケース内の圧力上昇を利用し、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。電流遮断装置は、電極端子と電極の間（正極端子と正極の間又は負極端子と負極の間）に配置される。特許文献１には、電極端子に接続されている第１通電部材と、電極に接続されている第２通電部材と、端部が第１通電部材に接続されているとともに中央部が第２通電部材に接合されている変形部材（反転板）を備えた電流遮断装置が開示されている。特許文献１の電流遮断装置は、ケース内の圧力が上昇すると、変形部材が反転し、変形部材の中央部が第２通電部材から分離することにより、電流を遮断している。

特開２０１４−２２００５２号公報

特許文献１では、ケース内の圧力が通常値のときに変形部材の中央部が第２通電部材に接続されている状態と、ケース内の圧力が所定値を超えて変形部材の中央部が第２通電部材から分離した状態が開示されている。特許文献１は、ケース内の圧力が通常値から所定値に向かって上昇する期間の変形部材の状態が考慮されていない。すなわち、ケース内の圧力が上昇し、変形部材が第２通電部材に接合されている（変形部材が第２通電部材から分離する前）の状態について考慮されていない。実際には、変形部材が第２通電部材に接合されている状態であっても、ケース内の圧力が上昇すると、変形部材は変形する。このような状態のときの変形部材と他の部品との位置関係が適切に制御されていないと、変形部材の作動圧（電流遮断装置の作動圧）が設計値（上記所定値）からずれたり、電流遮断装置のサイズが必要以上に大きくなったりする。本明細書は、電流遮断装置の信頼性を向上させるため、ケース内の圧力が所定値（電流遮断装置が作動する圧力）に至るまでの変形部材の動きに着目し、従来にない設計思想に基づいて製造された新規な電流遮断装置を提供することを目的とする。

本明細書に開示する電流遮断措置は、蓄電装置の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通電を遮断する。この電流遮断装置は、電極端子に接続されている第１通電部材と、電極に接続されている第２通電部材と、第１通電部材と前記第２通電部材の間に配置されている変形部材を備えていてよい。第１通電部材は、第１中央部と第１端部を有していてよい。第１中央部は、第１端部に対して窪んでいてよい。第２通電部材は、第１通電部材と間隔をおいて第１通電部材に対向して配置されていてよい。第２通電部材は、第２中央部と第２端部を有していてよい。第２中央部は、変形部材と接合していてよい。第２端部は、電極に接続していてよい。変形部材は、導電性を有し、第１通電部材と第２通電部材の双方に接続されていてよい。変形部材の第１接合部から第２接合部までの長さは、第１接合部と第２接合部を結ぶ直線の長さよりも長くてよい。変形部材は、ケース内の圧力に応じて第１状態〜第３状態に切替わってよい。変形部材は、ケース内の圧力が所定値より小さい通常値のときは、第３中央部が第２通電部材に接合されているとともに、第３中央部と第３端部の間の中間部が上記直線よりも第２通電部材側に位置する第１状態であってよい。また、変形部材は、ケース内の圧力が通常値より大きくなると、第３中央部が第２通電部材に接合された状態のまま、中間部が上記直線よりも第１通電部材側に位置する第２状態になってよい。さらに、変形部材は、ケース内の圧力が所定値を超えると、第３中央部が第２通電部材から分離した第３状態になってよい。上記電流遮断装置では、第２状態において、中間部の一部が、第１端部に囲まれた窪み内に位置するとともに第１中央部と非接触であってよい。

上記電流遮断装置は、変形部材が第２通電部材から分離して電流が遮断される過程で、変形部材の可動部分（中間部）が第１通電部材と接触することが防止される。変形部材の動きが妨げられないので、設定された圧力（所定値）で変形部材が第２通電部材から分離する。すなわち、設定通りの圧力で電流遮断装置が駆動する。上記電流遮断装置は、ケース内の圧力が上昇し始めてから所定値に至るまでの変形部材の動きに着目し、その動きを妨げないように第１通電部材と変形部材の配置位置を調整することにより、従来よりも信頼性を向上させることができる。

第３中央部は、第２通電部材の第１通電部側の表面と平行であってよい。また、第１接合部は、第３中央部の外周より内側に設けられていてよい。この場合、第２状態において、中間部の中央が第１中央部と非接触となるように、第１中央部の窪みの深さが調整されていてよい。

上記電流遮断装置は、変形部材（第３中央部）と第２通電部材（第２中央部）が平行に配置されるため、両者の接合を容易に行うことができる。また、第１接合部（変形部材と第２通電部材が接合される部）が第３中央部の外周より内側に設けられるため、両者を接合する際に両者の位置合わせを高度に制御することなく、両者が平行に配置される部分（第１接合部）で両者を接合することができる。なお、第３中央部が第２通電部材に平行であり、第３中央部の外周より内側で変形部材と第２通電部材が接合される場合、変形部材は、第３中央部の外周部分（第３中央部と中間部の境界部分）で折曲がった形状となる。この場合、変形部材が第２状態になったときに、中間部分の中点が第２通電部材の表面から最も離れた場所に位置する。すなわち、中間部分の中点が、最も第１通電部材側に突出する。第２状態において中間部の中点が第１中央部（第１通電部材）に接触しないようにすれば、変形部材の動きが邪魔されることを確実に防止することができる。

第３状態において、変形部材が第１中央部と接触していてよい。この場合、電流遮断装置が作動した後（変形部材が第２通電部材から分離した後）、変形部材に対して、第２通電部材から離れる側に力（ケース内の圧力）が作用し続けることを防止することができる。第２接合部（変形部材と第１通電部材の接合部分）に引張応力が加わることを防止することができる。電流遮断装置が作動した後、変形部材と第１通電部材の接合部分が破損したり、変形部材が破損することを抑制することができる。

電流遮断装置を備えた蓄電装置の断面図を示す。 図１の破線ＩＩで囲った範囲であり、電流遮断装置の断面図を示す。 ケース内の圧力が上昇したときの電流遮断装置の断面図を示す。 ケース内の圧力が上昇し、所定圧を超えたときの電流遮断装置の断面図を示す。 電流遮断装置の動作を説明するための簡略図を示す。 電流遮断装置の動作を説明するための簡略図を示す。 電流遮断装置の動作を説明するための簡略図を示す。

まず、蓄電装置１００の構成部品について、特許請求の範囲に記載の用語との対応関係を説明する。負極接続端子７は第１通電部材の一例であり、変形板２０は変形部材の一例であり、破断板３０は第２通電部材の一例である。突出部９９で囲まれた範囲は第１中央部の一例であり、突出部９９は第１端部の一例である。中央部３１は第２中央部の一例であり、外周部３２は第２端部の一例である。中央部２１は第３中央部の一例であり、外周部２２は第３端部の一例である。溶接部４０は第１接合部の一例であり、溶接部９１は第２接合部の一例である。

図１を参照し、蓄電装置１００について説明する。蓄電装置１００は、二次電池であり、電流遮断装置１０を備えている。蓄電装置１００は、ケース１と、ケース１に収容された電極組立体３と、ケース１に固定された正極接続端子５及び負極接続端子７を備えている。なお、以下の説明では、正極接続端子５及び負極接続端子７を併せて、電極接続端子５，７と称することがある。ケース１は、金属製であり、略直方体形状の箱型部材である。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、電極接続端子５，７に電気的に接続されている。電流遮断装置１０は、電極組立体３と負極接続端子７の間に配置されている。なお、ケース１の内部は、電解液が注入されており、大気が除去されている。また、電極組立体３は、電解液に浸漬している。

ケース１は、本体１１１と、本体１１１に固定された蓋部１１２を備えている。蓋部１１２は、本体１１１の上部を覆っている。蓋部１１２には、取付孔８１，８２が設けられている。正極接続端子５は、取付孔８１を介してケース１の内外に通じている。負極接続端子７は、取付孔８２を介してケース１の内外に通じている。

電極組立体３は、正極電極と負極電極とセパレータを備えている（図示省略）。セパレータは、正極電極と負極電極の間に配置されている。電極組立体３は、正極電極、負極電極及びセパレータからなる積層体（単位セル）が複数積層された構造を有している。複数の正極電極の各々は、正極集電部材と、正極集電部材上に形成されている正極活物質層を備えている。正極集電部材の一例として、アルミニウム箔が挙げられる。また、複数の負極電極の各々は、負極集電部材と、負極集電部材上に形成されている負極活物質層を備えている。負極集電部材の一例として、銅箔が挙げられる。また、電極組立体３は、正極電極毎に設けられた正極集電タブ５１と、負極電極毎に設けられた負極集電タブ５２を備えている。正極集電タブ５１は、正極電極の上端部（電極組立体３の蓋部１１２側の端部）に設けられている。負極集電タブ５２は、負極電極の上端部に設けられている。正極集電タブ５１及び負極集電タブ５２は、電極組立体３の上方（蓋部１１２側）に突出している。複数の正極集電タブ５１は、１つに纏められて正極リード５３に接続されている。複数の負極集電タブ５２は、１つに纏められて負極リード５４に接続されている。

正極リード５３は、正極集電タブ５１と正極接続端子５に接続されている。正極リード５３を介して、正極集電タブ５１と正極接続端子５が電気的に接続されている。正極リード５３とケース１の間に、絶縁部材７０が配置されている。絶縁部材７０は、正極リード５３とケース１（蓋部１１２）を絶縁している。

負極リード５４は、負極集電タブ５２と接続端子５６に接続されている。接続端子５６は、電流遮断装置１０を介して負極接続端子７に電気的に接続されている。すなわち、負極リード５４、接続端子５６及び電流遮断装置１０を介して、負極集電タブ５２と負極接続端子７が電気的に接続されている。これにより、電極組立体３と負極接続端子７を接続する通電経路が形成されている。電流遮断装置１０は、この通電経路を遮断することができる。電流遮断装置１０の詳細については後述する。負極リード５４とケース１の間に、絶縁部材７１が配置されている。絶縁部材７１は、負極リード５４とケース１（蓋部１１２）を絶縁している。

蓋部１１２の上面（ケース１の外部）に、樹脂製のガスケット６２，６３が配置されている。ガスケット６２，６３は、絶縁性を有している。ガスケット６２は、正極接続端子５に固定されている。また、正極外部端子（金属プレート）６０が、ガスケット６２の上面に配置されている。正極外部端子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。ガスケット６２は、蓋部１１２と正極外部端子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を通って正極外部端子６０の上方に突出している。正極接続端子５、正極外部端子６０及びボルト６４は、電気的に接続されており、正極端子を構成している。

ガスケット６３は、負極接続端子７に固定されている。負極外部端子（金属プレート）６１が、ガスケット６３の上面に配置されている。負極外部端子６１には、正極外部端子６０の貫通孔６０ａと同様の貫通孔６１ａが形成されている。貫通孔６１ａ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６１ａを通って負極外部端子６１の上方に突出している。ガスケット６３、負極外部端子６１及びボルト６５の構成は、上述したガスケット６２、正極外部端子６０及びボルト６４の構成と同様である。負極接続端子７、負極外部端子６１及びボルト６５は、電気的に接続されており、負極端子を構成している。

図２から図４を参照し、電流遮断装置１０について説明する。図２は、ケース１内の圧力が通常範囲内の値であり、電流遮断装置１０が作動していない状態を示している。図３は、ケース１内の圧力が通常範囲を超えて上昇したときの電流遮断装置１０の状態を示している。なお、図３は、電流遮断装置１０が作動する前の（電極組立体３と負極接続端子７が通電している）状態を示している。図４は、ケース１内の圧力が所定値を超え、電流遮断装置１０が作動した後の状態を示している。以下の説明では、図２の状態を第１状態、図３の状態を第２状態、図４の状態を第３状態と称することがある。

図２に示すように、電流遮断装置１０は、負極接続端子７と、破断板３０と、変形板２０と、ホルダ８０を備えている。負極接続端子７は、蓋部１１２にかしめ固定されている。負極接続端子７は、かしめ部品（かしめ端子）である。負極接続端子７は、円筒部９４、基部９５及び固定部９６を備えている。円筒部９４は、取付孔８２を通過している。また、円筒部９４は、貫通孔９７を備えている。基部９５は環状であり、円筒部９４の下端に固定されている。基部９５は、ケース１の内部に配置されている。基部９５は、蓋部１１２に沿って広がる平面を有している。基部９５の面方向端部に、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。

基部９５には、窪み９８が形成されている。具体的には、基部９５の面方向端部に設けられた突出部９９に対して、突出部９９で囲まれた範囲（基部９５の中央部）が窪んでいる。窪み９８の底面の中央に、貫通孔９７が位置している。窪み９８と貫通孔９７は連通している。そのため、窪み９８内の空間１２は、貫通孔９７を介して、ケース１外と連通している。空間１２は、大気圧に保たれる。固定部９６は、円筒部９４の上端に固定されている。固定部９６はケース１の外部に配置されている。負極接続端子７は、固定部９６によってケース１（蓋部１１２）に固定されている。

破断板３０は、金属製であり、導電性を有している。破断板３０は、平面視において円形である。破断板３０は、基部９５に対向する位置に配置されている。破断板３０は、基部９５（負極接続端子７）と直接接しておらず、基部９５と間隔をおいて配置されている。すなわち、破断板３０は、基部９５と間隔をおいて（基部９５と非接触な状態で）、基部９５の窪み９８が設けられている側（基部９５の下方）に配置されている。破断板３０は、変形板２０を介して基部９５に接続されている。破断板３０は、中央部３１及び外周部３２を有している。中央部３１に変形板２０が接合されている。破断板３０の上面（変形板２０側の表面）は、中央部３１から外周部３２にかけてほぼ平坦である。それに対して、破断板３０の下面（変形板２０と反対側の表面）は、外周部３２に対して中央部３１が窪んでいる。そのため、中央部３１の厚みは、外周部３２の厚みより薄い。破断溝３３が、破断板３０の下面に設けられている。破断溝３３は、破断板３０の中央部３１と外周部３２の間に設けられている。そのため、破断板３０では、破断溝３３より外側（外周部３２）の厚みが、破断溝３３より内側（中央部３１）の厚みより厚い。破断板３０の外周部３２には、接続端子５６が接続されている。すなわち、破断板３０は、接続端子５６を介して負極電極に接続されている。

破断板３０は、ホルダ８０に支持されている。ホルダ８０は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂で形成されている。ホルダ８０は、負極接続端子７の基部９５を囲むように、ケース１内に配置されている。ホルダ８０は、上部７９及び下部７８を有している。上部７９は、ケース１の蓋部１１２に沿って広がる平面を有している。上部７９の中央に貫通孔７９ａが設けられている。負極接続端子７の円筒部９４は、貫通孔７９ａを通過している。上部７９は、ケース１の蓋部１１２と、負極接続端子７の基部９５の間に配置されている。ホルダ８０は、負極接続端子７とともに、ケース１に固定されている。すなわち、ホルダ８０は、負極接続端子７に固定されている。ホルダ８０は、絶縁性を有している。ホルダ８０は、ケース１（蓋部１１２）と負極接続端子７（基部９５）を絶縁している。

ホルダ８０の下部７８は、上部７９の外周縁から下方に伸びている。ホルダ８０の下部７８は、負極接続端子７の基部９５（突出部９９）の下端より下方まで伸びている。基部９５は、下部７８の内側に配置されている。破断板３０は、接続層７５を介してホルダ８０の下端に固定されている。接続層７５は、破断板３０及びホルダ８０の双方に溶着している。破断板３０をホルダ８０の下端に固定することにより、負極接続端子７（基部９５）と破断板３０は、直接接触することなく接続される。すなわち、ホルダ８０は、負極接続端子７と破断板３０を、両者の間隔を維持した状態で接続している。また、ホルダ８０は、下端の一部が窪んでおり、破断板３０の一部と接触していない。そのため、ホルダ８０と破断板３０の間の一部に、連通孔７７が形成されている。

変形板２０は、導電性を有するダイアフラムである。変形板２０は、負極接続端子７の下方に配置されている。より具体的には、変形板２０は、負極接続端子７（基部９５）と破断板３０の間に配置されている。変形板２０は、中央部２１及び外周部（端部）２２を有している。中央部２１は、破断板３０の上面（変形板２０側の表面）と平行である。中央部２１は、破断板３０の上面と面接触している。中央部２１の外周２１ａより内側で、中央部２１と破断板３０が接合（溶接）されている。具体的には、変形板２０の溶接部４０が、破断板の中央部３１に溶接されている。溶接部４０は、破断溝３３より内側に設けられている。変形板２０は、破断板３０の厚みが薄い部分（中央部３１）に接合されている。

外周部２２は、負極接続端子７（突出部９９）の下面と平行である。外周部２２は、負極接続端子７の下面と面接触している。外周部２２の全体が、負極接続端子７に接合（溶接）されている。すなわち、外周部２２の全体が溶接部９１を構成している。なお、外周部２２は、全周に亘って負極接続端子７に接合されている。

中央部２１と外周部２２の間に中間部２３が設けられている。換言すると、中間部２３が、中央部２１と外周部２２を接続している。変形板２０は、負極接続端子７と破断板３０の双方に接合されている。溶接部４０，９１間における変形板の長さ（中間部２３の長さと溶接部４０の外側の中央部２１の長さの合計）は、溶接部４０と溶接部９１を結ぶ直線の長さ（溶接部４０，９１間の最短距離）より長い。また、中間部２３は、溶接部４０と溶接部９１を結ぶ直線より下方（破断板３０側）に位置している。そのため、中間部２３は、下方に凸となっている。変形板２０は、全体として下方に凸となっており、中間部２３も下方に凸となっている。

上記したように、変形板２０の外周部２２は、全周に亘って負極接続端子７に接合されている。そのため、変形板２０は、変形板２０の上部の空間１２と下部の空間１４を区画している。空間１２は、貫通孔９７を介してケース１外の空間と連通している。よって、空間１２の圧力は大気圧である。また、上記したように、ホルダ８０と破断板３０の間の一部に連通孔７７が形成されている。連通孔７７は、変形板２０と破断板３０の間の空間１４と、ケース１内空間（電流遮断装置１０外の空間）を連通している。よって、空間１４の圧力は、ケース１内空間の圧力である。

図２から図４を参照し、電流遮断装置１０の動作について説明する。蓄電装置１００は、ケース１内の圧力が所定値以下のときは、負極接続端子７と負極集電タブ５２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、負極接続端子７と負極電極の間が通電している。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、負極接続端子７と負極集電タブ５２の通電を遮断し、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内の圧力が通常値（所定値より小さい圧力）のときは、図２に示すように、中央部２１が破断板３０に接合された状態で、変形板２０が下方に凸となっている。また、ケース１内の圧力が通常値のときは、中間部２３も下方に凸となっている（第１状態）。

ケース１内の圧力が上昇すると、空間１４の圧力が上昇し、変形板２０の下面にケース１内の圧力が作用する。一方、変形板２０の上面には大気圧が作用する。変形板２０の上面と下面に圧力差が生じる。そのため、図３に示すように、変形板２０は、中央部２１が破断板３０に接合された状態で（全体としては下方に凸のままで）、溶接部４０と溶接部９１の間が上方に凸となる。中間部２３は、溶接部４０と溶接部９１を結ぶ直線より上方（負極接続端子７側）に位置する（第２状態）。なお、第２状態では、中間部２３の上方端（最も負極接続端子７側に位置する部分）が、窪み９８内（突出部９９で囲まれた範囲の空間）に位置している。また、中間部２３は、負極接続端子７（基部９５）に接触していない。

ケース１内の圧力がさらに上昇して所定値を超えると、変形板２０の下面に作用する圧力もさらに上昇し、破断板３０が破断溝３３を起点として破断する。そのため、図４に示すように、変形板２０の中央部２１が上方に移動し、変形板２０（中央部２１）が破断板３０から分離する（第３状態）。より具体的には、破断板３０の中央部３１が、変形板２０の中央部２１と接合したまま、破断板３０の外周部３２から分離する。電極組立体３（負極電極）は、接続端子５６を介して破断板３０の外周部３２に接続されている。破断板３０の中央部３１が外周部３２から分離すると、破断板３０と変形板２０の通電経路が遮断され、電極組立体３（負極電極）と負極接続端子７が非通電状態となる。蓄電装置１００の電極端子間（正極端子と負極端子）に流れる電流が遮断される。第３状態では、変形板２０の中央部２１が上方（基部９５側）に移動し、変形板２０が全体として上方に凸となっており、中間部２３も上方に凸となっている。また、第３状態では、変形板２０が負極接続端子７（基部９５）の下面に接触し、貫通孔９７を塞いでいる。

図５から図７を参照し、第１〜第３状態における各部品（負極接続端子７，破断板３０，変形板２０）の位置関係をさらに詳しく説明する。図５は第１状態を示し、図６は第２状態を示し、図７は第３状態を示している。なお、図５〜図７は、各部品の形状を簡略化して示している。また、図５〜図７は、各部品の位置関係を明確に示すため、各部品の間隔等を実際よりも大きく示している。

図５に示すように、突出部９９は、基部９５から距離９９ｈ突出している。具体的には、破断板３０に直交する方向において、突出部９９の下面から窪み９８の表面（基部９５の下面）までの距離は距離９９ｈである。換言すると、基部９５には、距離９９ｈの深さの窪み９８が形成されている。突出部９９の下面（変形板２０の外周部２２と負極接続端子７との接合面）から破断板３０の表面（変形板２０の中央部２１と破断板３０の接触面）までの距離は距離２０ｈである。そのため、第１状態における変形板２０の下方への突出高さは、距離２０ｈである。距離９９ｈは、距離２０ｈより小さい。そのため、第１状態において、変形板２０の突出高さは、窪み９８の深さより大きい。換言すると、窪み９８の深さ（距離９９ｈ）は、第１状態における変形板２０の突出高さ（距離２０ｈ）より小さい。なお、図５から明らかなように、第１状態では、中間部２３及び中央部２１（溶接部４０より外側部分）は、溶接部４０と溶接部９１を結ぶ直線１８より下方に位置している。なお、点２５は、中間部２３の中点を示している。

図６に示すように、第２状態では、溶接部４０，９１間の変形板２０が、上方に反転する。すなわち、変形板２０が、溶接部４０，９１を支点として反転する。このときに、中間部２３の中点（点２５）が、最も大きく変位する。すなわち、中間部２３の中点が、最も上方に位置する。突出部９９の下面に対する点２５の高さは、距離２５ｈである。距離２５ｈは、距離９９ｈより小さい。すなわち、中間部２３の中点が、基部９５と非接触となるように、距離９９ｈが規定されている。そのため、第２状態において、変形板２０の変形する部分（溶接部４０，９１間）は、負極接続端子７に接触しない。なお、距離２５ｈは、突出部９９と破断板３０の距離（距離２０ｈ）と、中間部２３の長さと、中央部２１の長さと、中央部２１における溶接部４０の位置によって一義的に決定する。

図７に示すように、第３状態では、破断板３０の中央部３１が破断し、変形板２０が上方に反転する。変形板２０が上方に突出する。上記したように、第１状態において、変形板２０の突出高さ（下方への突出高さ）は、窪み９８の深さより大きい。そのため、変形板２０が上方に突出すると、変形板２０が窪み９８の表面（基部９５の下面）に接触する。また、変形板２０によって、貫通孔９７が塞がれる。

電流遮断装置１０の利点を説明する。上記したように、蓄電装置１００では、ケース１内の圧力が上昇すると、変形板２０の下面にケース１内の圧力が作用し、変形板２０が反転し、変形板２０が破断板３０から分離することによって通電を遮断する。変形板２０は、所定の圧力で反転するように設計される。そのため、例えば変形板２０の受圧面積が変化すると、変形板２０の反転圧力（電流遮断装置１０の作動圧）が設計値からずれることが起こり得る。変形板２０が破断板３０から分離する過程で変形板２０の可動部分（変形し得る部分）が他の部品に接触すると、変形板２０の可動部分の面積が減少し、実質的な変形板２０の受圧面積が減少し、変形板２０の反転圧力が設計値からずれることが起こり得る。上記したように、電流遮断装置１０は、ケース１内の圧力が上昇してから所定値に達するまでの間（第２状態）、変形板２０の可動部分が他の部品に接触しない。そのため、変形板２０の反転圧力が設計値からずれることを抑制できる。

また、蓄電装置１００では、変形板２０が破断板３０から分離した後、変形板２０が負極接続端子７に接触する。例えば変形板２０が破断板３０から分離した後に他の部品と接触しない場合、変形板２０の下面にケース１内の圧力が作用し続けるため、溶接部９１に引張応力が作用し続ける。その結果、溶接部９１が破損することが起こり得る。あるいは、変形板２０が破損することが起こり得る。溶接部９１及び／又は変形板２０が破損すると、変形板２０の上部の空間１２と下部の空間１４を区画することができなくなる。換言すると、ケース１内をシールすることができなくなる。そのため、溶接部９１及び／又は変形板２０が破損すると、変形板２０が下方（破断板３０側）に移動し、変形板２０が破断板３０に再接触することが起こり得る。蓄電装置１００では、変形板２０が負極接続端子７に接触することにより、溶接部９１及び／又は変形板２０の破損が抑制され、変形板２０の上部と下部の圧力差を維持することができる。変形板２０が下方に移動することが防止され、蓄電装置１００が再通電することを防止することができる。

なお、上記実施例では、負極電極と負極端子の通電経路上に電流遮断装置を配置する例について説明した。しかしながら、電流遮断装置は、正極電極と正極端子の通電経路上に配置してもよいし、負極電極と負極端子の通電経路上及び正極電極と正極端子の通電経路上の双方に配置してもよい。

以上、本明細書に開示の技術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。

１：ケース
７：第１通電部材
１０：電流遮断装置
２０：変形部材
３０：第２通電部材
１００：蓄電装置

Claims (5)

1. 蓄電装置の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通電を遮断する電流遮断装置であって、
   前記電極端子に接続されている第１通電部材と、
   前記第１通電部材と間隔をおいて前記第１通電部材に対向して配置されているとともに、前記電極に接続されている第２通電部材と、
   前記第１通電部材と前記第２通電部材の間に配置されているとともに、導電性を有し、前記第１通電部材と前記第２通電部材の双方に接続されている変形部材と、を備えており、
   前記第１通電部材は、第１中央部と第１端部を有しており、前記第１中央部が前記第１端部に対して窪んでおり、
   前記第２通電部材は、第２中央部と第２端部を有しており、前記第２中央部が前記変形部材と接合しているとともに前記第２端部が前記電極に接続しており、
   前記変形部材は、第３中央部と第３端部を有しており、前記第３中央部の第１接合部が前記第２中央部に接合されているとともに前記第３端部の第２接合部が前記第１端部に接合されており、前記第１接合部から前記第２接合部までの長さが前記第１接合部と前記第２接合部を結ぶ直線の長さよりも長く、
   前記変形部材は、
   前記ケース内の圧力が前記所定値より小さい通常値のときは、前記第３中央部が前記第２通電部材に接合されているとともに、前記第３中央部と前記第３端部の間の中間部が前記直線よりも前記第２通電部材側に位置する第１状態であり、
   前記ケース内の圧力が前記通常値より大きくなると、前記第３中央部が前記第２通電部材に接合された状態のまま、前記中間部が前記直線よりも前記第１通電部材側に位置する第２状態になり、
   前記ケース内の圧力が前記所定値を超えると、前記第３中央部が前記第２通電部材から分離した第３状態になり、
   前記第２状態において、前記中間部の少なくとも一部が前記第１端部に囲まれた窪み内に位置するとともに、前記中間部が前記第１中央部と非接触である、電流遮断装置。
2. 前記第３中央部は、前記第２通電部材の前記第１通電部側の表面と平行であり、
   前記第１接合部は、前記第３中央部の外周より内側に設けられており、
   前記第２状態において、前記中間部の中点が前記第１中央部と非接触となるように、前記第１中央部の窪みの深さが規定されている請求項１に記載の電流遮断装置。
3. 前記第３状態において、前記変形部材が前記第１中央部と接触する請求項１又は２に記載の電流遮断装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の電流遮断装置を備える蓄電装置。
5. 前記蓄電装置は、二次電池である請求項４に記載の蓄電装置。

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