JP6271353B2 - 電流遮断装置とそれを用いた蓄電装置 - Google Patents

Description

本明細書は、電流遮断装置及びそれを用いた蓄電装置に関する技術を開示する。

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、蓄電装置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通電部材を備えている。第２通電部材は、第１通電部材に対向する位置に配置されている。

第１通電部材と第２通電部材の間には、第１変形部材が配置されている。また、第２変形部材が、第２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。第１変形部材は、ケース内の圧力が所定値以下のときは中央部が第２通電部材に接触している。第２変形部材には突起が設けられている。第２変形部材は、ケース内の圧力が所定値以下のときに第２通電部材とは反対側に凸な状態であり、ケース内の圧力が所定値を超えたときに第２変形部材側に凸な状態に変形する。第２変形部材が第２変形部材側に凸な状態に変形することにより、突起が第２通電部材に接触し、第２通電部材を破断する。第２通電部材が破断されることにより、第１変形部材と第２通電部材が非接触になり、電極端子と電極の間の導通が遮断される。

国際公開ＷＯ２０１３／１５４１６６Ａ１

特許文献１の電流遮断装置は、ケース内の圧力の上昇に応じて第２変形部材が第２通電部材に対して反対側に凸な状態から第２通電部材側に反転することにより、電極端子と電極の間の導通を遮断している。特許文献１の蓄電装置は、第２変形部材の反転を妨げないために、第２変形部材の周囲に空間を確保することが必要である。具体的には、電流遮断装置（第２変形部材）と電極組立体の間の隙間を十分に確保することが必要である。そのため、特許文献１の蓄電装置は、上記隙間を確保するために、電極組立体（正極と負極を備える構造体）のサイズが小さくなり、蓄電装置の蓄電容量が小さくなる。あるいは、特許文献１の蓄電装置は、上記隙間を確保するために、ケースのサイズを大きくすることが必要である。本明細書では、蓄電容量を確保しながら蓄電装置を小型化する技術を提供する。

本明細書で開示する電流遮断装置は、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間の導通を遮断する。その電流遮断装置は、第１通電部材と、第２通電部材と、第１変形部材と、第２変形部材を備えている。上記第１通電部材は、上記電極端子に接続されている。上記第２通電部材は、上記電極に接続されている。上記第１変形部材は、上記第１通電部材と上記第２通電部材の間に配置されている。また、上記第１変形部材は、上記第１通電部材に接続されている。さらに、上記第１変形部材は、上記ケース内の圧力が所定値以下のときは上記第２通電部材に接触しており、上記ケース内の圧力が所定値を超えたときに上記第２通電部材と非接触になる。上記第２変形部材は、上記第２通電部材に対して、上記第１変形部材とは反対側に配置されている。上記第２変形部材は、上記ケース内の圧力が所定値を超えたときに中央部が上記第２通電部材に向けて移動する。上記第２変形部材の上記中央部には、上記第２通電部材に向かって突出した形状の突起が設けられている。本明細書で開示する電流遮断装置では、上記第２変形部材の端部が、上記第２通電部材に支持されている。また、上記第２変形部材では、上記中央部と上記端部の間の中間部が蛇腹状である。上記第２変形部材の中央部は、上記中央部が移動する方向において、上記電流遮断装置を構成する部品の上記第２変形部材の中央部及び中間部以外の少なくとも一部分よりも、上記ケース内の圧力が所定値を超えたときに上記第２変形部材の中央部が移動する側に位置している。

上記の電流遮断装置では、ケース内の圧力の上昇とともに、第２変形部材に力（ケース内の圧力）が加わる。第２変形部材に加わる力が所定値を超えると、第２変形部材の中央部が第２通電部材に向かって移動し、第１変形部材と第２通電部材を非接触にすることにより、電極端子と電極の間の導通を遮断する。上記の電流遮断装置では、第２変形部材の中央部が、第２変形部材の中央部及び中間部以外の部分（第２変形部材以外の部品，第２変形部材の端部）よりも第２通電部材側に位置している。換言すると、第２変形部材の中央部及び中間部以外の部分が、第２変形部材の中央部よりも第２通電部材とは反対側に位置している。すなわち、第２変形部材の中央部が、第２通電部材から最も離れた場所に位置していない。そのため、従来の電流遮断装置と比較して、第２変形部材を配置するためのスペースを省略することができ、小型の蓄電装置を実現することができる。

本明細書で開示される技術によると、蓄電容量を確保しながら蓄電装置を小型化することができる。

第１実施例の蓄電装置の断面図を示す。 第１実施例の蓄電装置で用いられている電流遮断装置の拡大断面図を示す。 図２に示す電流遮断装置が作動した後の状態を示す。

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、電極端子と、電流遮断装置を備えている。電極組立体は、ケース内に収容されており、正極及び負極を備えていてよい。電極端子は、ケースの内外を通じていてよい。すなわち、電極端子の一部がケースの外部に位置しており、電極端子の他の一部がケースの内部に位置していてよい。電流遮断装置は、負極端子と負極に接続されていてもよい。この場合、電流遮断装置は、負極端子と負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、負極端子と負極を導通状態から非導通状態に切換える。電流遮断装置は、正極端子と正極に接続されていてもよい。この場合、電流遮断装置は、正極端子と正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、正極端子と正極を導通状態から非導通状態に切換える。

電流遮断装置は、第１通電部材と、第２通電部材と、第１変形部材と、第２変形部材を備えていてよい。電流遮断装置は、ケースの内壁と電極組立体の間の空間に配置されていてよい。電極組立体からケースの内壁に向かって、第２変形部材，第２通電部材，第１変形部材及び第１通電部材の順に配置されていてよい。第１通電部材は、蓄電装置のケースに固定されていてよい。第１通電部材は、正極端子の一部、又は、負極端子の一部であってもよい。あるいは、第１通電部材は、導電性の部品を介して電極端子（正極端子又は負極端子）に接続されていてもよい。

第２通電部材は、電極に接続されていてよい。また、第２通電部材は、第１通電部材と間隔をおいて第１通電部材に対向する位置に配置されていてよい。第２通電部材の中央部の厚みは、端部の厚みより薄くてよい。第２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破断溝が設けられていてもよい。破断溝は、第２通電部材の中央部において、連続的又は断続的に一巡していてよい。なお、破断溝は、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脆弱部であればよく、第２通電部材の中央部に局所的に設けられていてもよい。なお、第１通電部材と第２通電部材は、支持部材によって固定されていてもよい。

第１変形部材は、第１通電部材と第２通電部材の間に配置されていてよい。第１変形部材は、第１通電部材に接続されていてよい。第１変形部材の端部が第１通電部材に接続されていてよい。第１変形部材は、ケース内の圧力が所定値以下のときは第２通電部材に接触していてよい。第１変形部材の中央部が、第２通電部材に接触していてよい。第１変形部材は、破断溝に囲まれた位置で第２通電部材に固定されていてもよい。第１変形部材は、ケース内の圧力が所定値を超えたときに第２通電部材と非接触になってよい。ケース内の圧力が所定値を超えたときに第２通電部材の中央部が破断し、第１変形部材が、第２通電部材の他の部分（中央部の周囲の部分）から離れてもよい。第１変形部材は、ケース内の圧力が所定値を超えたときに第２通電部材から離れるように反転してもよい。

第１変形部材は、ケース内の圧力が所定値を超えた後に、第２通電部材と非接触の状態を維持し続けてもよい。この場合、第１変形部材がダイアフラムであり、ケース内の圧力が所定値を超える前後において、第１変形部材の中央部が、第１変形部材端部に対して反対側に突出してよい。具体的には、ケース内の圧力が所定値を超える前後において、第１変形部材の中央部が、第２通電部材側に凸な状態から第１通電部材側に凸な状態に反転してもよい。

第２変形部材は、第２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てよい。すなわち、第２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、第２通電部材と電極組立体の間に設けられていてよい。第２変形部材の端部は、第２通電部材に支持されていてよい。第２変形部材の端部は、第２通電部材に溶接されていてよい。第2変形部材の端部は、支持部材によって、第２通電部材に固定されていてよい。

第２変形部材の中央部は、ケース内の圧力が所定値を超えたときに第２変形部材の中央部が移動する方向において、電流遮断装置を構成する部品の第２変形部材の中央部及び中間部以外の少なくとも一部分よりも、ケース内の圧力が所定値を超えたときに第２変形部材の中央部が移動する側に位置していてよい。換言すると、第２変形部材の中央部は、電流遮断装置を構成する部品のうち、第２変形部材以外の部品、及び／又は、第２変形部材の端部よりも、ケース内の圧力が所定値を超えたときに第２変形部材の中央部が移動する側に位置していてよい。より具体的には、第２変形部材の中央部が移動する方向において、電極組立体に最も近い位置に存在する電流遮断装置の部品，部分が、第２変形部材の中央部，中間部以外の部品，部分であってよい。

電流遮断装置が第１通電部材と第２通電部材を固定する支持部材を備えている場合、第２変形部材の中央部が、その中央部が移動する方向における支持部材の第２通電部材側の端面を含むとともに第２通電部材に沿って延びる第１平面よりも、第２通電部材側に位置していてよい。第２変形部材の中央部は、第２変形部材の端部を含むとともに第２通電部材に沿って延びる第２平面より第２通電部材側に位置していてよい。具体的には、第２変形部材の中央部は、第２変形部材の端部を含み、第２通電部材の第１通電部材側の中央部の面に平行である仮想面よりも第２通電部材側に位置していてよい。換言すると、第２変形部材の中央部と電極組立体との距離が、第２変形部材の端部の少なくとも一部と電極組立体との距離以上であってよい。

第２変形部材の中間部（中央部と端部の間）は、蛇腹状であってよい。第２変形部材の中間部は、第２変形部材の端部を含むとともに第２通電部材に沿って延びる第２平面より第２通電部材側に位置していてよい。すなわち、第２変形部材の中間部と電極組立体との距離が、第２変形部材の端部の少なくとも一部と電極組立体との距離以上であってよい。

第２変形部材が、電流遮断装置の内部と外部を隔てていてよい。すなわち、第２変形部材が電流遮断装置の外側面を構成しており、ケース内の圧力が第２変形部材に直接作用してもよい。第２変形部材は、ケース内の圧力が所定値を超えたときに中央部が第２通電部材に向けて移動してもよい。第２変形部材の中央部が第２通電部材に向けて移動するときに、第２変形部材の中間部が塑性変形してもよい。第２変形部材の第２通電部材側の中央部に、第２通電部材に向かって突出した形状の突起が設けられていてよい。その突起は、ケース内の圧力が所定値以下のときは、第１通電部材から離れた状態であるとともに、第１通電部材の破断溝に囲まれた部分に対向していてもよい。突起は、絶縁性であってもよい。第２変形部材の中央部が第２通電部材に向けて移動したときに、突起が、第２通電部材に接触してもよい。突起が第２通電部材に接触して第２通電部材を破断することにより、第１変形部材が第２通電部材から離れてもよい。

ケース内の圧力が所定値を超えて第２変形部材の中央部が第２通電部材に向けて移動した後に、上記突起が第２通電部材を破断し、その突起の一部が、第２通電部材の第１通電部材側の表面よりも第１通電部材側に留まっていてもよい。突起が第１変形部材と第２通電部材の間に介在することにより、第１変形部材が、第２通電部材と非接触の状態を維持し続けてもよい。

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。また、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に接続されている蓄電装置に適用することもできる。

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１８と、電極組立体５２と、正極端子２と、負極端子３０と、電流遮断装置５０を備えている。ケース１８は、金属製であり、略直方体形状である。ケース１８は、蓋部１８ａと本体部１８ｂを備えている。ケース１８の内部には、電極組立体５２と電流遮断装置５０が収容されている。電極組立体５２は、正極と負極を備えている（図示省略）。正極タブ１６が正極に固定されており、負極タブ２０が負極に固定されている。ケース１８の内部には、電解液が収容されている。

正極端子２と負極端子３０が、ケース１８の内外を通じている。正極端子２と負極端子３０は、ケース１８の一方向に配置されている。すなわち、正極端子２と負極端子３０の双方が、電極組立体５２に対して同じ方向（蓋部１８ａが設けられている側）に配置されている。正極端子２は、ボルト部８を備えている。ボルト部８とは、正極端子２のうち、ナット１０を締結するためにねじ切りされている部分のことである。正極端子２は、ボルト部８にナット１０を係合することにより、ケース１８に固定されている。正極端子２の一端はケース１８の外部に位置しており、他端はケース１８の内部に位置している。同様に、負極端子３０は、ボルト部３６を備えている。ボルト部３６とは、負極端子３０のうち、ナット３８を締結するためにねじ切りされている部分のことである。負極端子３０は、ボルト部３６にナット３８を係合することにより、ケース１８に固定されている。負極端子３０の一端はケース１８の外部に位置しており、他端はケース１８の内部に位置している。

正極端子２に、正極リード１４が接続されている。正極リード１４は、正極タブ１６に接続されている。正極端子２は、正極リード１４を介して、正極タブ１６に電気的に接続されている。すなわち、正極端子２は、電極組立体５２の正極に電気的に接続されている。正極リード１４は、絶縁シート１２によってケース１８から絶縁されている。正極端子２及びナット１０は、絶縁部材５８によってケース１８から絶縁されている。ケース１８内において、正極端子２とケース１８の間に絶縁性のシール部材５６が配置されている。正極端子２とケース１８の隙間は、シール部材５６によってシールされている。シール部材５６は、絶縁性のＯリングである。なお、バスバー４が、バスバーボルト６によって、正極端子２に固定されている。

電流遮断装置５０は、負極端子３０に接続されている。電流遮断装置５０は、金属製の接続部材２６を介して、負極リード２４に接続されている。電流遮断装置５０の詳細は後述する。負極端子３０は、負極リード２４を介して、負極タブ２０に電気的に接続されている。すなわち、負極端子３０は、電極組立体５２の負極に電気的に接続されている。負極リード２４は、絶縁シート２２によってケース１８から絶縁されている。負極端子３０及びナット３８は、絶縁部材２８によってケース１８から絶縁されている。ケース１８内において、負極端子３０とケース１８の間に絶縁性のシール部材４２が配置されている。負極端子３０とケース１８の隙間は、シール部材４２によってシールされている。シール部材４２は、絶縁性のＯリングである。なお、バスバー３２が、バスバーボルト３４によって、負極端子３０に固定されている。

蓄電装置１００では、ケース１８内の圧力が所定値以下のときは、負極端子３０と負極タブ２０が、電流遮断装置５０を介して電気的に接続している。すなわち、負極端子３０と負極の間が導通している。ケース１８内の圧力が所定値を超えると、電流遮断装置５０が、負極端子３０と負極タブ２０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。

図２を参照し、電流遮断装置５０について説明する。電流遮断装置５０は、負極端子３０と、破断板８８と、第１変形部材８０と、第２変形部材９３を備えている。負極端子３０，破断板８８，第１変形部材８０及び第２変形部材９３は、金属製である。ケース１８内において、負極端子３０に固定部３７が設けられている。固定部３７は、負極端子３０の一部である。ケース１８をナット３８と固定部３７で挟むことにより、負極端子３０がケース１８に固定されている。固定部３７（負極端子３０）は、第１通電部材の一例である。固定部３７の破断板８８側に、溝９２と窪み８６が設けられている。窪み８６は、溝９２の内側に設けられている。固定部３７の破断板８８側の端面に、対向面３５が設けられている。対向面３５は、破断板８８に対向しており、中央に向かって窪んでいる。具体的には、対向面３５は、固定部３７の端部から中央に向かうに従って、破断板８８から離れるように傾斜している。なお、対向面３５とは、固定部３７の破断板８８側の端面のうち、第１変形部材８０が固定されている部分よりも中央部側の面である。

破断板８８は、固定部３７と間隔をおいて固定部３７に対向する位置に配置されている。破断板８８は、第２通電部材の一例である。電極組立体５２（図１も参照）とケース１８の間において、電極組立体５２の上方に、第２変形部材９３，破断板８８，第１変形部材８０，固定部３７の順に配置されている。破断板８８の固定部３７側に、溝９６が設けられている。溝９６は、溝９２に対向する位置に形成されている。破断板８８には、接続部材２６が固定されている。破断板８８は、接続部材２６，負極リード２４を介して、負極タブ２０と導通している（図１も参照）。破断板８８の中央部８８ａの厚みは、端部８８ｂの厚みより薄い。

破断板８８の固定部３７側の表面は、溝９６が形成されていることを除き、平坦である。具体的には、破断板８８の固定部３７側の表面のうち、溝９６より中央部８８ａの表面は一平面を形成している。また、破断板８８の第２変形部材９３側において、中央部８８ａに破断溝９０が設けられている。破断溝９０は、中央部８８ａで連続的に一巡している。

第１変形部材８０は、固定部３７と破断板８８の間に配置されている。第１変形部材８０は、金属製のダイアフラムである。第１変形部材８０の端部８０ｂは、固定部３７に固定されている。より具体的には、第１変形部材８０の外周縁を固定部３７の窪み８６の側壁に当接させた状態で、第１変形部材８０の端部８０ｂが固定部３７に溶接されている。第１変形部材８０の中央部８０ａは、固定部３７から離れるように、破断板８８に向かって突出している。換言すると、第１変形部材８０は、端部８０ｂから中央部８０ａに向かうに従って、破断板８８に近づいている。第１変形部材８０の中央部８０ａは、破断溝９０の内側で、破断板８８に固定されている。より具体的には、中央部８０ａは、破断溝９０に囲まれた範囲で、破断板８８に溶接されている。

第２変形部材９３は、破断板８８に対して、第１変形部材８０とは反対側に配置されている。すなわち、破断板８８は、第１変形部材８０と第２変形部材９３の間に配置されている。第２変形部材９３の端部９３ｂが、破断板８８に固定されている。より具体的には、第２変形部材９３の外周縁が破断板８８の窪み８９の側壁に当接した状態で、第２変形部材９３の端部９３ｂが破断板８８に溶接されている。

第２変形部材９３の破断板８８側には、絶縁性の突起９５が設けられている。突起９５は、第２変形部材９３の中央部９３ａに固定されており、破断板８８に向かって突出している形状である。突起９５は、破断板８８の中央部８８ａに対向している。より具体的には、電流遮断装置５０を平面視（ボルト部３６が伸びている方向、すなわち、負極端子３０の軸方向から観察）したときに、突起９５が、破断溝９０で囲まれた範囲内に位置している。

第２変形部材９３は、中央部９３ａと端部９３ｂの間に中間部９３ｃを有する。中間部９３ｃは、破断板８８側、及びその反対側に交互に湾曲した蛇腹状である。中間部９３ｃは、中央部９３ａと同様に、平面８７より破断板８８側に位置している。そのため、第２変形部材９３のうち、端部９３ｂが最も電極組立体５２に位置している。すなわち、第２変形部材９３の中央部９３ａと電極組立体５２距離、及び、第２変形部材９３の中間部９３ｃと電極組立体５２距離は、第２変形部材９３の端部９３ｂと電極組立体５２との距離以上である。上記したように、第２変形部材９３の端部９３ｂは、窪み８９内に位置している。そのため、負極端子３０の軸方向において、電流遮断装置５０の長さは、第２変形部材９３を有していない電流遮断装置の長さと等しい。換言すると、電流遮断装置５０と電極組立体５２との隙間は、第２変形部材９３を有していない電流遮断装置と電極組立体５２との隙間と等しい（図１も参照）。

電流遮断装置５０の他の構造について説明する。絶縁部材９４が、固定部３７と破断板８８の間に配置されている。絶縁部材９４は、固定部３７と破断板８８の間隔を維持している。絶縁部材９４は、固定部３７と破断板８８が直接接することを防止している。すなわち、絶縁部材９４は、固定部３７と破断板８８が直接導通することを防止している。絶縁部材９４の一部が、溝９２，９６内に位置している。また、絶縁部材９４の外側に、シール部材８４が配置されている。シール部材８４は、絶縁性のＯリングである。シール部材８４は、固定部３７と破断板８８を絶縁するとともに、電流遮断装置５０の内部を気密に保っている。すなわち、シール部材８４によって、電流遮断装置５０の内部の空間が、電流遮断装置５０の外部の空間（ケース１８内の空間）から遮断されている。なお、シール部材８４は、絶縁部材９４によって、第１変形部材８０側に移動することが規制されている。

固定部３７と破断板８８は、支持部材７８によって固定されている。換言すると、支持部材７８が、負極端子３０の固定部３７と破断板８８を固定している。支持部材７８は、金属製の外側部７２と、絶縁性の第１内側部７４と、絶縁性の第２内側部７５を備えている。第１内側部７４は、外側部７２の内側に配置されており、第２内側部７５の上方（ケース１８側）に配置されている。第２内側部７５は、外側部７２の内側に配置されており、第１内側部７４の下方（電極組立体５２側）に配置されている。外側部７２によって、固定部３７と破断板８８が位置決めされている。具体的には、第１内側部７４と第２内側部７５を所定の位置に配置した後、外側部７２をかしめることによって、破断板８８を固定部３７に固定している。なお、内側部７４，７５は、固定部３７と破断板８８を絶縁している。

蓄電装置１００では、電流遮断装置５０を構成する部品のうち、第２変形部材９３の中央部９３ａ以外の部品（支持部材７８）が、電極組立体５２に最も近い位置に配置されている（図１も参照）。中央部９３ａは、支持部材７８の破断板８８側の端部を含むとともに破断板８８の中央部８８ａに平行な平面８５より破断板８８側に位置している。さらに、中央部９３ａは、端部９３ｂを含むとともに破断板８８の中央部８８ａに平行な平面８７より破断板８８側に位置している。なお、平面８５は第１平面の一例であり、平面８７は第２平面の一例である。また、平面８５、８７は仮想面である。

ケース１８の内圧が所定値以下のときは、負極端子３０は、第１変形部材８０，破断板８８，接続部材２６，負極リード２４，負極タブ２０を介して、負極と導通している。図２に示しているように、ケース１８の内圧が所定値以下のときは、突起９５と破断板８８の間には隙間が設けられている。

例えば、蓄電装置１００が過充電状態になると、ケース１８の内圧が上昇し、所定値を超える。ケース１８の内圧が所定値を超えると、電流遮断装置５０の内部と外部に圧力差が生じる。その結果、第２変形部材９３にケース１８内（電流遮断装置５０の外部）の圧力が加わり、図３に示しているように、中央部９３ａが破断板８８の中央部８８ａに向けて移動する。具体的には、蛇腹状の中間部９３ｃが伸び、中央部９３ａが、破断板８８に向かうように変形する。その結果、突起９５が破断板８８に接触し、破断板８８が破断溝９０を起点として破断する。突起９５の一部は、破断板８８の第１変形部材８０側にまで達する。なお、中央部８８ａが破断板８８に向けて移動する際に、中間部９３ｃは塑性変形しながら伸びる。

破断板８８が破断し、突起９５の一部が破断板８８の第１変形部材８０側にまで達すると、突起９５が第１変形部材８０を固定部３７側に移動させる。第１変形部材８０が破断板８８から分離し、第１変形部材８０と破断板８８が非導通となる。このときに、第１変形部材８０は、破断板８８側に凸な状態から固定部３７側に凸な状態に反転する。第１変形部材８０と破断板８８が非導通になると、負極端子３０と負極が非導通になり、蓄電装置１００に電流が流れることを防止することができる。

なお、上記したように、固定部３７の対向面３５が窪んでいるので、中央部８０ａが固定部３７側に凸な状態になることが妨げられることはない。また、上記したように、第２変形部材９３の中央部９３ａが破断板８８に向けて移動するときに、中間部９３ｃは塑性変形する。そのため、中央部９３ａが破断板８８に向けて移動した後に、再び中央部９３ａが元の位置に戻ることを防止することができる。すなわち、突起９５の一部が破断板８８の第１変形部材８０側に留まり続けるので、第１変形部材８０と破断板８８が再度接触することを防止することができる。

蓄電装置１００の利点を説明する。上記したように、第２変形部材９３の中央部９３ａは、電流遮断装置５０を構成する部品のうちで、電極組立体５２の最も近くに位置していない。そのため、蓄電装置１００は、第２変形部材の中央部が電極組立体５２側に突出している形態の蓄電装置（典型的に、第２変形部材の中央部が、電流遮断装置を構成する部品のうちで、電極組立体の最も近くに位置している）と比較して、電流遮断装置５０と電極組立体５２の隙間を確保しやすい。換言すると、蓄電装置１００は、第２変形部材９３を配置するための隙間を、電極組立体５２の上部（電流遮断装置５０と電極組立体５２の間）に確保する必要がない。そのため、蓄電装置１００は、従来の蓄電装置より小型にすることができる。あるいは、蓄電装置１００は、従来の蓄電装置より電極組立体のサイズを大きくし、蓄電容量を増加させることができる。

なお、上記実施例では、電流遮断装置が接続部材を介して負極リードに接続されている形態について説明した。しかしながら、接続部材と負極リードは一体の部品であってもよい。すなわち、電流遮断装置が、負極タブに接続されている部材（負極リード）に直接接続されていてもよい。また、電流遮断装置が正極端子と正極の間に配置されている場合、電流遮断装置が、正極タブに接続されている部材（正極リード）に直接接続されていてもよい。

上記実施例では、第２変形部材の中央部と中間部の双方が端部より破断板側（電極組立体とは反対側）に位置している形態について説明した。しかしながら、第２変形部材の中央部が破断板側に位置していればよく、中間部の一部又は全部が端部より電極組立体側に位置していてもよい。このような形態であっても、電流遮断装置と電極組立体の隙間を確保することができる。また、第２変形部材の中央部は、端部より電極組立体側に位置しており、第２変形部材以外の部品より破断板側に位置していてもよい。すなわち、第２変形部材の中央部は、第１平面と第２平面の間に位置していてよい。

上記した蓄電装置は、第２変形部材の中央部が、電極組立体に最も近い位置に配置されていなければよい。そのため、電流遮断装置の構造、及び、蓄電装置を構成する部品，材質は様々なものを使用することができる。以下に、蓄電装置の一例であるリチウムイオン二次電池について、蓄電装置を構成する部品，材質を例示する。

電極組立体について説明する。電極組立体は、正極と、負極と、正極と負極の間の位置に介在しているセパレータを備えている。正極は、正極用金属箔と、正極用金属箔上に形成されている正極活物質層を有する。正極タブは、正極活物質層が塗布されていない正極用金属箔に相当する。負極は、負極用金属箔と、負極用金属箔上に形成されている負極活物質層を有する。負極タブは、負極活物質層が塗布されていない負極用金属箔に相当する。なお、活物質層に含まれる材料（活物質、バインダ、導電助剤等）には特に制限がなく、公知の蓄電装置等の電極に用いられる材料を用いることができる。

正極用金属箔として、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、正極リードの材質として、正極用金属箔と同様の材質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用金属箔に塗布される。

負極用金属箔として、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、負極リードの材質として、負極用金属箔と同様の材質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用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。

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。

１８：ケース
３０：負極端子
３７：第１通電部材
５０：電流遮断装置
８０：第１変形部材
８８：第２通電部材
９３：第２変形部材
９３ａ：第２変形部材の中央部
９３ｂ：第２変形部材の端部
９３ｃ：第２変形部材の中間部
９５：突起
１００：蓄電装置

Claims (9)

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間の導通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おり、前記第１通電部材に接続されており、ケース内の圧力が所定値以下のときは前記第２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第２通電部材と非接触になる第１変形部材と、
   前記第２通電部材に対して前記第１変形部材とは反対側に配置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中央部が前記第２通電部材に向けて移動する第２変形部材と、を備えており、
   前記中央部に、前記第２通電部材に向かって突出した形状の突起が設けられており、
   前記第２変形部材の端部が、前記第２通電部材に支持されており、
   前記中央部と前記端部の間の中間部が蛇腹状であり、
   前記ケース内の圧力が所定値以下のときは、
   前記突起と前記第２通電部材の間に隙間が設けられているとともに、
   前記中央部が、前記中央部が移動する方向において、前記電流遮断装置を構成する部品の前記中央部及び前記中間部以外の少なくとも一部分よりも、前記ケース内の圧力が所定値を超えたときに前記中央部が移動する側に位置している電流遮断装置。
2. 前記第１通電部材と前記第２通電部材を固定する支持部材を備えており、
   前記中央部が、前記中央部が移動する方向における前記支持部材の前記第２通電部材側の端面を含むとともに前記第２通電部材に沿って延びる第１平面よりも、前記第２通電部材側に位置している請求項１に記載の電流遮断装置。
3. 前記中央部が、前記端部を含むとともに前記第２通電部材に沿って延びる第２平面よりも、前記第２通電部材側に位置している請求項１又は２に記載の電流遮断装置。
4. 前記中間部が、前記第２平面よりも、前記第２通電部材側に位置している請求項３に記載の電流遮断装置。
5. 前記ケース内の圧力が所定値を超えて前記第２変形部材の中央部が前記第２通電部材に向けて移動した後に、前記第１変形部材が、前記第２通電部材と非接触の状態を維持し続ける請求項１から４のいずれか一項に記載の電流遮断装置。
6. 前記第１変形部材がダイアフラムであり、
   前記ケース内の圧力が所定値を超える前後において、前記第１変形部材の中央部が、前記第１変形部材の端部に対して反対側に突出している請求項５に記載の電流遮断装置。
7. 前記第２変形部材の中央部が前記第２通電部材に向けて移動するときに、前記中間部が塑性変形する請求項１から６のいずれか一項に記載の電流遮断装置。
8. 請求項１から７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。
9. 前記蓄電装置は、二次電池である請求項８に記載の蓄電装置。

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