JP5152098B2 - 密閉型二次電池 - Google Patents

Description

本発明は、密閉型二次電池に関し、具体的には密閉型二次電池の内部に形成される、電流を遮断させるための電流遮断装置を簡易に構成する技術に関する。

近年、密閉型の二次電池は家電製品等に汎用されており、特にリチウムイオン二次電池においてはエネルギ密度が高いことから電気自動車等にも実用されている。

上記二次電池は、十分に電荷が蓄えられた状態（満充電）を超えて電荷を蓄えようとすると過充電を起こし、これによって正負極間の内部短絡が生じて電解液の分解によるガスが発生する場合がある。その結果、二次電池の内部圧力が上昇し、二次電池が発熱したり動作不良を起こしたりする原因となる。

このような二次電池を組電池として使用する場合は、個々の電池に制御回路を設けて全数監視を行うことで、各電池の容量のばらつきや劣化スピードの変化に対応し、過充電を防止することが可能である。しかし、全ての二次電池に制御回路を設けることは、コスト増に繋がる上、重量及びスペースの増加となるため困難である。

一方、二次電池の過充電が発生した際の対処方法として、二次電池の内部圧力が一定値以上に達すると電気的接続部を断線させる、所謂内圧反応型の電流遮断装置を用いた技術が実用されている。具体的には、二次電池の蓋や電池ケースに導電性のダイヤフラム（金属箔）を設け、二次電池の内部圧力がダイヤフラムの反転圧に達すると、ダイヤフラムが導電板の反対側に反転し、ダイヤフラムと導電板との接合が破断して電流が遮断する構成の電流遮断装置に関する技術等が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特開２００７−８７７３０号公報 特開２００７−２２７２８３号公報

しかしながら、前記特許文献に記載の従来技術によれば、前記電流遮断装置は蓋や電池ケースなどの電池本体と、導電性のダイヤフラムとが別々に、つまり電池本体に対して別途ダイヤフラムを取付けるように構成されている。このため、電池容量の割に電池サイズが大きくなる上、部品点数や設計スペースの増加によるコストの肥大化に繋がっていた。

そこで本発明は、電池サイズの小型化を図り、部品点数及び設計スペースを抑えることのできる、安価かつ簡易な構成による電流遮断装置を備えた密閉型二次電池を提供することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、導電性を有し、両端部に底部が形成された筒形状の筐体と、前記筐体の内部に収容され、前記筐体の内部で固定される電極体と、前記筐体の内部で前記電極体の長手方向における両端部のそれぞれに配設される集電板と、を備えた、密閉型二次電池であって、前記筐体における少なくとも何れか一方の底部の一部が前記集電板との接触部として形成され、該接触部が前記集電板と電気的に接続することにより、前記底部の何れか一方が正極、他方が負極となるように構成され、密閉状態にある前記筐体の内部圧力の上昇により、前記接触部が外側に膨らんで、前記接触部と前記集電板との電気的接続が切断され、前記筐体は、前記接触部が、前記筐体の底部における周縁部よりも前記集電板側に凹むように形成されるとともに、前記周縁部からの前記接触部の凹み量が、前記接触部が形成される部分の板厚よりも大きくなるように形成されるものである。

請求項２においては、前記接触部は、前記筐体の内部圧力の上昇により外側に膨らんだ後、前記筐体の内部圧力が下がっても、外側に膨らんだ前記接触部と前記集電板との電気的接続が切断された状態を維持するものである。

請求項３においては、前記筐体は、一方の端部が開口した有底筒形状に形成された、導電性を有する電池ケースと、前記電池ケースに対して絶縁状態で設けられることにより前記電池ケースの開口部を塞ぐ、導電性を有する封口板と、で形成され、前記接触部が、前記封口板、又は、前記電池ケースの底部の少なくとも何れか一方に形成されることにより、前記封口板と前記電池ケースの底部とのうち何れか一方が正極となり、他方が負極となるように構成されるものである。

請求項４においては、前記筐体は、両方の端部が開口した筒形状に形成された電池ケースと、前記電池ケースに対して絶縁状態で設けられることにより前記電池ケースの各開口部を塞ぐ、導電性を具備する２枚の封口板と、で形成され、前記接触部が前記封口板の少なくとも何れか一方に形成されることにより、前記封口板のうち何れか一方が正極となり、他方が負極となるように構成されるものである。

請求項５においては、前記筐体の底部で前記接触部が形成される部分の板厚は、前記筐体の側面部の板厚以下になるように形成されるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

本発明によれば、筐体を正極および負極として使用するだけでなく、筐体の底部を電流遮断装置のダイヤフラムとしても使用するため、電流遮断装置を別途電池本体に取付ける必要のない、安価でかつ簡易な構成による電流遮断装置を備えた密閉型二次電池を製造することができる。

第一実施形態に係る密閉型二次電池の全体的な構成を示した一部切欠断面図。 （ａ）は第一実施形態に係る密閉型二次電池の通常時における電池ケース底部の端面図、（ｂ）は同じく電池の内部圧力が上昇した時における電池ケース底部の端面図。 電池ケースの板厚及び接触部の凹み量を示した断面図。 電流遮断装置の過充電試験の結果を示す図。 第二実施形態に係る密閉型二次電池の全体的な構成を示した一部切欠断面図。 第三実施形態に係る密閉型二次電池の全体的な構成を示した一部切欠断面図。

次に、発明の実施の形態を説明する。
なお、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。

［密閉型二次電池１０（第一実施形態）］
まず、本発明の第一実施形態に係る密閉型二次電池１０について、図１を用いて説明する。図１に示す如く密閉型二次電池１０は、導電性を有する円筒形状の筐体である電池ケース１１及び封口板１２を備える。

具体的には、前記電池ケース１１が一方の端部が開口した有底円筒形状に形成されている。そして、円盤状の前記封口板１２を、絶縁体２４を介して電池ケース１１に配設することで、前記封口板１２により、電池ケース１１と絶縁した状態で該電池ケース１１の開口部を塞いでいる。

このように、前記筐体は前記電池ケース１１の開口部を前記封口板１２で塞ぐことにより密閉して形成されるのである。即ち本実施形態では前記筐体は、前記電池ケース１１の開口部とは反対側の端部である電池ケース底部１１ａと、前記封口板１２と、の２つの底部を有するのである。また、前記電池ケース１１の側面が前記筐体の側面部１１ｂを形成するのである。

前記電池ケース１１及び前記封口板１２は鉄やアルミニウム等の金属で形成され、上記の如く導電性を有しているが、その素材は限定されるものではない。また、本明細書においては、前記筐体が円筒形状であるものとして説明するが、筐体は角筒形状等でもよく、その形状は本明細書に記載の形状に限定されるものではない。
なお、封口板１２には安全弁１２ａが形成されており、密閉型二次電池１０の内部の圧力が極度に上昇した場合に作動して開弁し、密閉型二次電池１０の内部のガスを外部に放出することによって安全性を確保するように構成されている。

また、前記密閉型二次電池１０は、前記筐体よりやや小さい円筒形状に形成された電極体２１と、該電極体２１の長手方向における両端部のそれぞれに配設される集電板２２・２２と、を前記筐体の内部に備えている。

具体的には、前記電極体２１の両端部のそれぞれに前記集電板２２・２２を配設し、円環状の絶縁部材２５・２５のそれぞれで前記集電板２２・２２の周囲を取り囲んだ状態で、開口部を封口板１２で塞ぐ前の電池ケース１１の内部に挿入するのである。これにより、電極体２１及び集電板２２・２２を、前記絶縁部材２５・２５を介して電池ケース１１に固定し、その後封口板１２で電池ケース１１の開口部を塞ぐことにより、前記電極体２１および集電板２２・２２を電池ケース１１の内部に収容している。

前記電極体２１は、正極と負極とを多孔質体からなるセパレータを介して積層し、軸芯２１ａの周りに複数回捲回されてなる捲回体である。正極及び負極の積層部分には、それぞれ正極活物質又は負極活物質を含む合材が担持されている。換言すれば、電極体２１では、正極の合材担持部と負極の合材担持部とがセパレータを介して積層されており、電極体２１は係る積層部分における正極・負極間の化学反応により充放電するように構成されているのである。
なお、前記正極は、電子伝導性の集電箔（例えばアルミニウム等の金属箔）の表面の一部に正極活物質を含む合材を塗布したものであり、同じく前記負極は、電子伝導性の集電箔（例えば銅等の金属箔）の表面の一部に負極活物質を含む合材を塗布したものである。

前記電極体２１は、長手方向の一端に前記正極が、他端に負極が突出するように構成される。本実施形態においては、電極体２１における、封口板１２の側の一端に正極が、電池ケース底部１１ａの側の一端に負極が突出して配置されているものとする。そして、電極体２１における封口板１２の側の一端に正極側集電板２２ａが、電池ケース底部１１ａの側の一端に負極側集電板２２ｂが配設されているのである。

前記の如く構成した密閉型二次電池１０において、封口板１２が正極側集電板２２ａと、電池ケース１１が負極側集電板２２ｂと、それぞれ電気的に接続することにより、封口板１２及び電池ケース１１から電極体２１が発生させた電力を取出す構成としているのである。

具体的には、封口板１２の内面（電極体２１の側の面）にはリード部材２６が溶接され、該リード部材２６が正極側集電板２２ａと電気的に接合されることにより、封口板１２が正極側集電板２２ａと電気的に接続されるのである。
一方、筐体の底部である電池ケース底部１１ａの一部は、該電池ケース底部１１ａにおける周縁部よりも負極側集電板２２ｂの側に曲面状（ドーム状）に凹むように、接触部１１ｃとして形成されている。そして、該接触部１１ｃにおいて、電池ケース底部１１ａの内面が負極側集電板２２ｂと接触し、電気的に接合されることにより、電池ケース１１が負極側集電板２２ｂと電気的に接続されるのである。
このように構成することにより、封口板１２が密閉型二次電池１０の正極となり、電池ケース底部１１ａが密閉型二次電池１０の負極となるのである。

なお、本実施形態においては、前記接触部１１ｃにおける電気抵抗を低減するため、前記接触部１１ｃに数個の突起１１ｄ・１１ｄ・・・を形成し、該突起１１ｄ・１１ｄ・・・が負極側集電板２２ｂと接触することにより、接触部１１ｃが負極側集電板２２ｂと電気的に接合する構成としている。ただし、接触部１１ｃに前記突起１１ｄ・１１ｄ・・・を形成せず、即ち接触部１１ｃを平板状に形成し、該接触部１１ｃを負極側集電板２２ｂと接触させる構成にすることも可能である。
また、本実施形態においては、前記接触部１１ｃを電池ケース底部１１ａにおける周縁部から曲面状に凹むように構成したが、例えば電池ケース底部１１ａにおける周縁部から円柱台状に凹む構成にすることも可能であり、その形状は限定されるものではない。

［電流遮断装置］
次に、本実施形態に係る密閉型二次電池１０の電流遮断装置について、図２及び図３を用いて説明する。
密閉型二次電池１０は、前記筐体の内部圧力が上昇すると、前記接触部１１ｃが外側に膨らむことにより、前記接触部１１ｃと前記負極側集電板２２ｂとの電気的接続が切断されるように構成されている。

具体的には、通常の使用時においては、図１及び図２（ａ）に示す如く、前記接触部１１ｃが負極側集電板２２ｂと接触して電気的に接合されることにより、電池ケース１１が負極側集電板２２ｂと電気的に接続されているのである。しかし、例えば密閉型二次電池１０が過充電を起こし、これによって正負極間の内部短絡が生じて電解液の分解によるガスが発生した場合は、密閉型二次電池１０の内部圧力が一定値以上に達することにより、図２（ｂ）に示す如く前記接触部１１ｃが外側に膨らみ、前記電気的接続が切断されるのである。

詳細には、前記ガスによって密閉型二次電池１０の内部圧力が電池ケース底部１１ａの反転圧に達すると、接触部１１ｃが負極側集電板２２ｂの反対側に反転し、接触部１１ｃと負極側集電板２２ｂとの接合が破断することにより、電流を遮断するのである。換言すれば、本発明に係る密閉型二次電池１０は、筐体の一部である電池ケース底部１１ａをダイヤフラムとして構成することにより、電流遮断装置としているのである。

上記の如く、本発明に係る電流遮断装置は、電池本体である電池ケース１１と、ダイヤフラムである電池ケース底部１１ａとが一体として構成されている。換言すると、電池本体の一部である電池ケース底部１１ａがダイヤフラムとなるように構成されているのである。これにより、従来必要であった別途ダイヤフラムを取付けるための部品やスペースが不要となるため、安価かつ簡易な構成で密閉型二次電池１０のサイズを小さくすることが可能となり、部品点数や設計スペースの増加を防ぐことができるのである。

本実施形態においては図３に示す如く、電池ケース底部１１ａで前記接触部１１ｃが形成される部分の板厚Ｔｂは、前記筐体の側面部１１ｂの板厚Ｔ以下になるように形成されている。
このように構成することにより、前記接触部１１ｃが形成される部分の剛性が筐体の側面部１１ｂの剛性と比較して小さくなる。これにより、密閉型二次電池１０の内部圧力が高まった際に、接触部１１ｃが負極側集電板２２ｂの反対側に反転しやすくなるのである。つまり、過充電による密閉型二次電池１０の内部圧力の上昇という非常事態が発生した場合であっても、筐体の側面部１１ｂがその形状を維持しつつ接触部１１ｃが反転して外側に膨らむことにより、即座に電流が遮断されることとなり、発熱や動作不良という問題が発生することを防止できるのである。

さらに本実施形態においては、前記接触部１１ｃは密閉型二次電池１０の内部圧力の上昇によって外側に膨らんだ場合は、その後に前記筐体の内部圧力が下がっても、外側に膨らんだ接触部１１ｃがその膨らんだ形状を維持し、再び負極側集電板２２ｂと電気的に接続しないように構成されている。このように構成することにより、電流遮断装置の動作を不可逆にすることができる。つまり、一旦電流遮断装置が作動して電流が遮断された密閉型二次電池１０が再利用されることを防ぐことができるのである。

具体的には図３に示す如く、電池ケース底部１１ａにおける周縁部からの接触部１１ｃの凹み量Ｈは、接触部１１ｃが形成される部分の板厚Ｔｂよりも大きく形成されているのである。
このように構成することにより、接触部１１ｃが反転するために必要な力が大きくなるため、一旦接触部１１ｃが外側に膨らんだ場合は、その後に前記筐体の内部圧力が下がっても再び内側に反転することがないのである。

［過充電試験］
次に、本実施形態に係る密閉型二次電池１０の電流遮断装置に関して、本願出願人が行った過充電試験の結果について、図４を用いて説明する。
本願出願人は、密閉型二次電池１０における電池ケース１１の側面部１１ｂの板厚Ｔを１．２ｍｍとして、電池ケース底部１１ａで前記接触部１１ｃが形成される部分の板厚Ｔｂを０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、０．８ｍｍ、１．０ｍｍ、又は１．２ｍｍとして、電池ケース底部１１ａにおける周縁部からの接触部１１ｃの凹み量Ｈを０．５ｍｍ又は１．０ｍｍとして、密閉型二次電池１０の過充電試験を行った。

具体的には、前記各条件の密閉型二次電池１０において、過充電試験によって筐体の内部圧力を上昇させ、その際に接触部１１ｃが外側に膨らんで負極側集電板２２ｂとの電気的接続が切断されたか否かを調べたのである。また、過充電試験によって筐体の内部圧力を上昇させた後、前記筐体の内部圧力が下がった際に接触部１１ｃが再び負極側集電板２２ｂの側に復帰して電気的に接続しなかったか否かを調べたのである。

前記過充電試験の結果を図４に示す。
図４は、筐体の内部圧力が上昇した際に（内圧上昇の際に）電流遮断装置が正常に作動し、本願出願人が設定した内部圧力以下で電流が遮断された場合を○で表し、本願出願人が想定した内部圧力において電流が遮断されなかった場合を×で表している。また、一旦外側に膨らんだ接触部１１ｃが、その後に前記筐体の内部圧力が下降した後に（内圧降下の後に）再び内側に反転しなかった場合を○で表し、再び内側に反転した場合を×で表している。

図４に示す如く、接触部１１ｃが形成される部分の板厚Ｔｂが、電池ケース１１の側面部１１ｂの板厚Ｔ以下になるように形成すると、電池ケース底部１１ａにおける周縁部からの接触部１１ｃの凹み量Ｈを０．５ｍｍとした場合にあっては全ての試験において電流遮断効果が見られた。また、接触部１１ｃの凹み量Ｈを１．０ｍｍとした場合であっても、電池ケース１１の側面部１１ｂの板厚Ｔ＝１．２ｍｍに対して、接触部１１ｃが形成される部分の板厚Ｔｂが０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、０．８ｍｍとより小さい場合の方が、高い電流遮断効果が見られた。

即ち、本願出願人が行った過充電試験によって、電池ケース底部１１ａで前記接触部１１ｃが形成される部分の板厚Ｔｂを、前記筐体の側面部１１ｂの板厚Ｔ以下になるように形成することにより、密閉型二次電池１０の内部圧力が高まった際に、接触部１１ｃが負極側集電板２２ｂの反対側に反転しやすくなることが確かめられたのである。つまり、過充電による密閉型二次電池１０の内部圧力の上昇という非常事態が発生した場合に、適切に電流遮断効果を得られることが確かめられたのである。

一方、図４に示す如く、電池ケース底部１１ａにおける周縁部からの接触部１１ｃの凹み量Ｈを、接触部１１ｃが形成される部分の板厚Ｔｂ以下に形成した場合は、一旦接触部１１ｃが外側に膨らんだ後に前記筐体の内部圧力が下がると再び内側に反転した。これに対し、凹み量Ｈを板厚Ｔｂよりも大きく形成した場合は、一旦接触部１１ｃが外側に膨らんだ後に前記筐体の内部圧力が下がっても再び内側に反転することがなかった。

即ち、本願出願人が行った過充電試験によって、凹み量Ｈを板厚Ｔｂよりも大きく形成することにより、一旦接触部１１ｃが外側に膨らんだ後に前記筐体の内部圧力が下がっても再び内側に反転することを防止できることが確かめられたのである。

［密閉型二次電池１１０（第二実施形態）］
次に、本発明の第二実施形態に係る密閉型二次電池１１０について、図５を用いて説明する。なお、以降の実施形態において説明する密閉型二次電池において、既出の実施形態と共通する部分についてはその説明を省略する。図５に示す如く密閉型二次電池１１０は、導電性を有する円筒形状の筐体である電池ケース１１１及び封口板１１２を備える。

具体的には、第一実施形態と同様に、前記電池ケース１１１が一方の端部が開口した有底円筒形状に形成されている。そして、円盤状の前記封口板１１２を、絶縁体１２４を介して電池ケース１１１の開口部に配設することで、前記封口板１１２により、電池ケース１１１と絶縁した状態で該電池ケース１１１の開口部を塞いでいる。

また、前記密閉型二次電池１１０は、前記筐体よりやや小さい円筒形状に形成された電極体１２１と、該電極体１２１の長手方向における両端部のそれぞれに配設される集電板１２２・１２２（正極側集電板１２２ａ及び負極側集電板１２２ｂ）と、を前記筐体の内部に備えている。つまり、電極体１２１及び集電板１２２・１２２を、絶縁部材１２５・１２５を介して電池ケース１１１に固定し、その後封口板１１２で電池ケース１１１の開口部を塞いでいるのである。

前記の如く構成した密閉型二次電池１１０において、封口板１１２が正極側集電板１２２ａと、電池ケース１１１が負極側集電板１２２ｂと、それぞれ電気的に接続することにより、封口板１１２及び電池ケース１１１から電極体２１が発生させた電力を取出す構成としているのである。

具体的には、封口板１１２の一部は、該封口板１１２の周縁部よりも正極側集電板１２２ａの側に凹むように、接触部１１２ｃが形成されている。そして、該接触部１１２ｃにおいて、封口板１１２の内面が正極側集電板１２２ａと接触し、電気的に接合されることにより、封口板１１２が正極側集電板１２２ａと電気的に接続されるのである。
一方、筐体の底部である電池ケース底部１１１ａの内面（電極体１２１の側の面）の一部は、負極側集電板１２２ｂと直接接触することにより、電池ケース１１１が負極側集電板１２２ｂと電気的に接続されるのである。
このように構成することにより、封口板１１２が密閉型二次電池１１０の正極となり、電池ケース底部１１１ａが密閉型二次電池１１０の負極となるのである。

本実施形態に係る密閉型二次電池１１０は、前記筐体の内部圧力が上昇すると、前記接触部１１２ｃが外側に膨らむことにより、前記接触部１１２ｃと前記正極側集電板１２２ａとの電気的接続が切断されるように構成されている。

即ち、密閉型二次電池１１０の内部圧力が封口板１１２の反転圧に達すると、接触部１１２ｃが正極側集電板１２２ａの反対側に反転し、接触部１１２ｃと正極側集電板１２２ａとの接合が破断することにより、電流を遮断するのである。換言すれば、本発明に係る密閉型二次電池１１０は、筐体の一部である封口板１１２をダイヤフラムとして構成することにより、電流遮断装置としているのである。

上記の如く、本実施形態に係る電流遮断装置についても、電池本体の一部である封口板１１２がダイヤフラムとなるように構成されているのである。これにより、従来必要であった別途ダイヤフラムを取付けるための部品やスペースが不要となるため、安価かつ簡易な構成で密閉型二次電池１１０のサイズを小さくすることが可能となり、部品点数や設計スペースの増加を防ぐことができるのである。

［密閉型二次電池２１０（第三実施形態）］
次に、本発明の第三実施形態に係る密閉型二次電池２１０について、図６を用いて説明する。図６に示す如く密閉型二次電池２１０は、円筒形状に形成された電池ケース２１１及び正極側封口板２１２ａ・負極側封口板２１２ｂを備える。

具体的には、前記電池ケース２１１が両方の端部が開口した円筒形状に形成されている。そして、円盤状の前記正極側封口板２１２ａを、絶縁体２２４を介して絶縁状態で電池ケース２１１の正極側に配置するとともに、負極側封口板２１２ｂを、絶縁体２２４を介して絶縁状態で電池ケース２１１の負極側に配設することで、該正極側封口板２１２ａおよび負極側封口板２１２ｂにより、該電池ケース２１１の両方の開口部を塞いでいる。

また、前記密閉型二次電池２１０は、前記筐体よりやや小さい円筒形状に形成された電極体２２１と、該電極体２２１の長手方向における両端部のそれぞれに配設される集電板２２２・２２２（正極側集電板２２２ａ及び負極側集電板２２２ｂ）と、を前記筐体の内部に備えている。つまり、電極体２２１及び集電板２２２・２２２を、絶縁部材２２５・２２５を介して電池ケース２１１に固定し、その後正極側封口板２１２ａ・負極側封口板２１２ｂで電池ケース２１１の両方の開口部を塞いでいるのである。

前記の如く構成した密閉型二次電池２１０において、正極側封口板２１２ａが正極側集電板２２２ａと、負極側封口板２１２ｂが負極側集電板２２２ｂと、それぞれ電気的に接続することにより、正極側封口板２１２ａ及び負極側封口板２１２ｂから電極体２２１が発生させた電力を取出す構成としているのである。

具体的には、正極側封口板２１２ａの内面（電極体２２１の側の面）にはリード部材２２６が溶接され、該リード部材２２６が正極側集電板２２２ａと電気的に接合されることにより、正極側封口板２１２ａが正極側集電板２２２ａと電気的に接続されるのである。
一方、負極側封口板２１２ｂの一部は、該負極側封口板２１２ｂの周縁部よりも負極側集電板２２２ｂの側に凹むように、接触部２１２ｃが形成されている。そして、該接触部２１２ｃにおいて、負極側封口板２１２ｂの内面が負極側集電板２２２ｂと接触し、電気的に接合されることにより、負極側封口板２１２ｂが負極側集電板２２２ｂと電気的に接続されるのである。
このように構成することにより、正極側封口板２１２ａが密閉型二次電池２１０の正極となり、該負極側封口板２１２ｂが密閉型二次電池２１０の負極となるのである。

本実施形態に係る密閉型二次電池２１０は、前記筐体の内部圧力が上昇すると、前記接触部２１２ｃが外側に膨らむことにより、前記接触部２１２ｃと前記負極側集電板２２２ｂとの電気的接続が切断されるように構成されている。

即ち、密閉型二次電池２１０の内部圧力が負極側封口板２１２ｂの反転圧に達すると、接触部２１２ｃが負極側集電板２２２ｂの反対側に反転し、接触部２１２ｃと負極側集電板２２２ｂとの接合が破断することにより、電流を遮断するのである。換言すれば、本発明に係る密閉型二次電池２１０は、筐体の一部である負極側封口板２１２ｂをダイヤフラムとして構成することにより、電流遮断装置としているのである。

上記の如く、本実施形態に係る電流遮断装置についても、電池本体の一部である負極側封口板２１２ｂがダイヤフラムとなるように構成されているのである。これにより、従来必要であった別途ダイヤフラムを取付けるための部品やスペースが不要となるため、安価かつ簡易な構成で密閉型二次電池２１０のサイズを小さくすることが可能となり、部品点数や設計スペースの増加を防ぐことができるのである。

なお本明細書においては、筐体における一方の底部の一部が接触部として集電板と電気的に接続され、前記筐体の内部圧力が上昇すると、前記接触部が外側に膨らむことにより前記接触部と前記集電板との電気的接続が切断される構成としたが、前記接触部は筐体の両方の底部に形成することも可能である。即ち、両方の底部を電流遮断装置とする構成にすることもできるのである。

１０ 密閉型二次電池
１１ 電池ケース
１１ｃ 接触部
１２ 封口板
２１ 電極体
２２ 集電板

Claims (5)

1. 導電性を有し、両端部に底部が形成された筒形状の筐体と、前記筐体の内部に収容され、前記筐体の内部で固定される電極体と、前記筐体の内部で前記電極体の長手方向における両端部のそれぞれに配設される集電板と、を備えた、密閉型二次電池であって、
   前記筐体における少なくとも何れか一方の底部の一部が前記集電板との接触部として形成され、該接触部が前記集電板と電気的に接続することにより、前記底部の何れか一方が正極、他方が負極となるように構成され、
   密閉状態にある前記筐体の内部圧力の上昇により、前記接触部が外側に膨らんで、前記接触部と前記集電板との電気的接続が切断され、
   前記筐体は、前記接触部が、前記筐体の底部における周縁部よりも前記集電板側に凹むように形成されるとともに、前記周縁部からの前記接触部の凹み量が、前記接触部が形成される部分の板厚よりも大きくなるように形成される、
   ことを特徴とする、密閉型二次電池。
2. 前記接触部は、前記筐体の内部圧力の上昇により外側に膨らんだ後、前記筐体の内部圧力が下がっても、外側に膨らんだ前記接触部と前記集電板との電気的接続が切断された状態を維持する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の密閉型二次電池。
3. 前記筐体は、一方の端部が開口した有底筒形状に形成された、導電性を有する電池ケースと、前記電池ケースに対して絶縁状態で設けられることにより前記電池ケースの開口部を塞ぐ、導電性を有する封口板と、で形成され、
   前記接触部が、前記封口板、又は、前記電池ケースの底部の少なくとも何れか一方に形成されることにより、前記封口板と前記電池ケースの底部とのうち何れか一方が正極となり、他方が負極となるように構成される、
   ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の密閉型二次電池。
4. 前記筐体は、両方の端部が開口した筒形状に形成された電池ケースと、前記電池ケースに対して絶縁状態で設けられることにより前記電池ケースの各開口部を塞ぐ、導電性を具備する２枚の封口板と、で形成され、
   前記接触部が前記封口板の少なくとも何れか一方に形成されることにより、前記封口板のうち何れか一方が正極となり、他方が負極となるように構成される、
   ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の密閉型二次電池。
5. 前記筐体の底部で前記接触部が形成される部分の板厚は、前記筐体の側面部の板厚以下になるように形成される、
   ことを特徴とする、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の密閉型二次電池。

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