JP6453725B2 - 電流遮断装置およびこれを備える蓄電装置 - Google Patents

Description

本明細書に開示の技術は、電流遮断装置およびこれを備える蓄電装置に関する。

特許文献１に開示の蓄電装置は、ケース内の圧力が上昇したときに、通電経路を遮断する電流遮断装置を有している。この電流遮断装置は、ケース内の発電要素と電気的に接続された集電体と、集電体と電極端子とを電気的に接続する感圧部材と、集電体を支持するホルダとを有している。ケース内の圧力が上昇すると、感圧部材が変形して集電体と非接続となり、電極端子と発電要素との電気的接続が遮断される。この電流遮断装置では、集電体の外周部に複数の貫通孔が形成されている。ホルダには、集電体の複数の貫通孔の位置に対応して複数のボスが形成されている。ホルダに集電体を固定する際は、まず、ホルダの複数のボスを集電体の貫通孔に挿通し、次いで、集電体を貫通したボスの先端部を熱カシメ処理する。これによって、ホルダに集電体が固定される。

特開２０１３−２２５５００号公報

特許文献１の電流遮断装置では、集電体を熱カシメ処理によってホルダに固定するため、集電体をホルダに固定するための部材が不要となり、その構成を簡易にすることができる。しかしながら、特許文献１の電流遮断装置では、ホルダに形成したボスを挿通するための貫通孔を集電体に形成しなければならない。集電体は通電経路となるため、集電体に形成される貫通孔の断面積を大きくすると、集電体の通電経路が制限されることになる。このため、貫通孔の断面積を大きくすることができない場合には、ホルダと集電体との固定強度を十分に得ることができない場合がある。本明細書は、簡易な構造でありながら、通電経路を制限することなくホルダと集電体とを強固に固定することができる電流遮断装置およびこれを備える蓄電装置を開示する。

本明細書に開示する電流遮断装置は、ケース内に収容され、ケースに収容される電極組立体とケースに設けられる電極端子とを電気的に接続される導通状態と、電気的に非接続となる非導通状態とに切換える。電極組立体に電気的に接続される通電板と、電極端子に電気的に接続される第１変形板と、通電板とケースの間に配置され、通電板を支持する絶縁性のホルダとを備えている。第１変形板は、導通状態においては通電板と当接して電気的に接続している一方で、非導通状態においては通電板から離間して通電板と電気的に非接続となる。通電板は、平面視すると矩形状に形成されており、その矩形状の角部の少なくとも２箇所には面取りされた面取り部が形成されている。ホルダの通電板側の面には、面取り部のそれぞれに対応する位置に配置され、通電板の外周縁に沿って伸びると共に通電板側に向かって突出する複数のボスを有している。複数のボスは、通電板の外側面に沿って伸びる基部と、該基部から折れ曲がって通電板のホルダとは反対側の面に沿って伸びる先端部を有している。そして、通電板は、ホルダの通電板側の面と複数のボスの先端部とで挟まれることで、ホルダに支持されている。なお、ここでいうホルダとは反対側の面とは、ホルダ側の面とは反対側となる面（ホルダ側の面と比較してホルダからより離れた面）をいう。

上記の電流遮断装置では、通電板が矩形状に形成されており、矩形状の角部の少なくとも２箇所に面取り部が形成されている。面取り部のそれぞれに対応する位置には、通電板の外周縁に沿って伸びる複数のボスが形成されており、通電板は、複数のボスの先端部を通電板に沿って折り曲げることによって支持されている。この電流遮断装置では、通電板を外周側から保持するように構成されるため、通電板にボスを挿通するための貫通孔を形成する必要がない。したがって、通電板の通電経路を制限することなくホルダと通電板とを強固に固定することができる。また、通電板の角部が面取りされ、その面取りされた位置において、ボスが折り曲げられる。このため、ボスの折り曲げ方向を一方向としながら、通電板の角部をボスで保持することができる。

実施例１の蓄電装置の断面図。 図１の破線部２００ａの拡大図（ボスの先端を折り曲げた後の状態）。 実施例１の蓄電装置の通電板とホルダの構成を示す分解斜視図。 図１の破線部２００ａの拡大図（ボスの先端を折り曲げる前の状態）。 従来の蓄電装置の通電板とホルダの構成を示す底面図（ボスの先端を折り曲げる前の状態）。 従来の蓄電装置の通電板とホルダの構成を示す底面図（ボスの先端を折り曲げた後の状態）。 実施例２の蓄電装置の通電板とホルダの構成を示す分解斜視図。 実施例３の蓄電装置の要部拡大図（図１の破線部２００ａに相当）。 実施例４の蓄電装置の要部拡大図（図１の破線部２００ａに相当）。 実施例５の蓄電装置の要部拡大図（図１の破線部２００ａに相当）。 実施例２の通電板とホルダを変形した構成を示す分解斜視図。

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、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。

（特徴１） 本明細書に開示する電流遮断装置では、複数のボスの先端部が熱カシメ処理によって前記通電板の中央に向かって折れ曲がっていてもよい。このような構成によると、ボスの先端部を折り曲げる処理を簡易に行うことができる。

（特徴２） 本明細書に開示する電流遮断装置では、通電板の面取り部又はその近傍には、第１嵌合部が形成されており、ボスは、通電板の前記第１嵌合部に嵌合する第２嵌合部をさらに有していてもよい。このような構成によると、第１嵌合部と第２嵌合部とが嵌合することによって、通電板のホルダ側の面とホルダの通電板側の面との面内方向の位置ズレを規制することができる。

（特徴３） 本明細書に開示する電流遮断装置は、通電板に対して第１変形板とは反対側に配置されているとともに、通電板の中央部に向かって突出している突起が設けられている第２変形板をさらに備えていてもよい。また、第２変形板は、電極組立体と電極端子とが導通しているときは突起が第１位置に位置して通電板と第１変形板とが当接している第１状態と、電極組立体と端子とが非導通のときは突起が第１位置から通電板側の第２位置に移動して通電板と第１変形板とを離間させる第２状態とに切り替えられてもよい。

（特徴４） 本明細書に開示する電流遮断装置では、通電板のホルダとは反対側の面は、複数のボスの先端部がそれぞれ当接する第１平面と、第１平面より内側に位置する第２平面とを有していてもよい。第１平面と第２平面の境界には、第２平面が第１平面よりホルダとは反対側に位置する段差が形成されていてもよく、第２変形板は、通電板の段差より内側に配置されていてもよい。このような構成によると、第１平面と第２平面の境界に段差が形成されているため、ボスの先端部が段差を超えて第２平面側に伸びることが防止され、ボスの先端部が第２変形板に接触することを防止することができる。

（特徴５） 本明細書に開示する電流遮断装置では、ボスの先端部は、第１状態において、第２変形板の通電板から最も離れた位置よりも通電板から離れた位置に位置してもよい。このような構成によると、ボスの先端部が第２変形板の通電板から最も離れた位置よりもケース内に突出するため、第２変形板の外的要因による変形を抑制することができる。

（特徴６） 本明細書に開示する電流遮断装置では、ボスの先端部の厚みは、その先端に向かうに従って、通電板の外周縁側から通電板の中央に向かって徐々に薄くされていてもよい。

以下、実施例１の蓄電装置１００について説明する。図１に示すように、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に固定された電極端子としての端子５、７とを備えている。電極組立体３と端子５、７とは電気的に接続されている。また、蓄電装置１００は、電極組立体３と端子７との間に配置された電流遮断装置１０を備えている。ケース１の内部には、電解液が注入されており、電極組立体３は、電解液に浸漬している。

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は、本体１１１と、本体１１１に固定された蓋部１１２とを備えている。蓋部１１２は、本体１１１の上部を覆っている。蓋部１１２には、開口部８１、８２が形成されている。端子５は、開口部８１を介してケース１の内外に通じており、端子７は、開口部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、正極シートと、負極シートと、正極シートと負極シートとの間に配置されたセパレータとを備えている。電極組立体３は、複数の正極シート、複数の負極シート及び複数のセパレータが積層されて構成されている。正極シート及び負極シートは、集電部材と、集電部材上に形成されている活物質層とを備えている。集電部材としては、正極シートに用いられるものは例えばアルミ箔であり、負極シートに用いられるものは例えば銅箔である。また、電極組立体３は、正極集電タブ４１及び負極集電タブ４２を備えている。正極集電タブ４１は、正極シートの上端部に形成されている。負極集電タブ４２は、負極シートの上端部に形成されている。正極集電タブ４１及び負極集電タブ４２は、電極組立体３の上方に突出している。正極集電タブ４１は正極リード４３に固定されている。負極集電タブ４２は負極リード４４に固定されている。

正極リード４３は、正極集電タブ４１と端子５とに接続されている。正極リード４３を介して、正極集電タブ４１と端子５とが電気的に接続されている。正極リード４３とケース１との間には、絶縁部材７２が配置されている。絶縁部材７２は、正極リード４３とケース１の蓋部１１２とを絶縁している。

負極リード４４は、負極集電タブ４２と接続端子４６とに接続されている。接続端子４６は、電流遮断装置１０を介して端子７に電気的に接続されている。よって、負極リード４４、接続端子４６及び電流遮断装置１０を介して、負極集電タブ４２と端子７とが電気的に接続されている。これにより、電極組立体３と端子７と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可能である。電流遮断装置１０の構成については後述する。負極リード４４とケース１との間には、絶縁部材７３が配置されている。絶縁部材７３は、負極リード４４とケース１とを絶縁している。

蓋部１１２の上面には、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は、蓋部１１２より上方に突出した突出部６６と、蓋部１１２に沿って伸びる平板部６８を有する。突出部６６は、蓋部１１２の開口部８１より中央側に配置され、平板部６８は、蓋部１１２の開口部８１側に配置される。ガスケット６２の上面には、外部端子６０が、ガスケット６２の上面の形状に沿って配置されている。ボルト６４の頭部は、突出部６６に形成された有底穴６２ａ内に配置されている。ボルト６４の軸部は、外部端子６０の開口を通って上方に突出している。端子５、外部端子６０及びボルト６４は、互いに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、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、外部端子６０及びボルト６４の構成と同様である。端子７、外部端子６１及びボルト６５は、互いに電気的に接続されており、負極端子を構成している。

ここで、図２を参照して端子７について説明する。図２に示すように、端子７は、ケース１にカシメ固定されている。端子７は、円筒部９４、基底部９５及び固定部９６を備えている。円筒部９４は開口部８２に挿入されている。円筒部９４には貫通孔９７が形成されている。基底部９５は環状に形成されている。基底部９５は円筒部９４の下端部に固定されている。基底部９５はケース１の内部に配置されている。基底部９５には、凹所９８が形成されている。凹所９８は貫通孔９７と連通しており、凹所９８内は大気圧に保たれる。固定部９６は環状に形成されており、円筒部９４の上端部に配置されている。固定部９６はケース１の外部に配置されている。端子７は、固定部９６によりケース１の蓋部１１２に固定されている。基底部９５には、突出部９９（後で詳述）が形成されている。突出部９９は、基底部９５の下面の外周縁に沿って環状に形成されている。突出部９９は、基底部９５の下面から下方（後述する通電板２０側）に突出している。

次に、電流遮断装置１０について説明する。図２に示すように、電流遮断装置１０は、通電板２０と、第１変形板３０と、ホルダ８０とを備えている。第１変形板３０は、円形の導電性のダイアフラムであり、下方に凸となっている。第１変形板３０は、中央部３２及び外周部３１を有している。第１変形板３０の中央部３２は、通電板２０と接続されている。第１変形板３０の外周部３１は、端子７の基底部９５に固定されている。詳細には、第１変形板３０の外周部３１は、基底部９５の下面のうち、突出部９９が形成されていない領域に溶接されている。第１変形板３０が基底部９５の下面に接続されると、第１変形板３０の外周面が突出部９９の内壁面に当接する。これによって、第１変形板３０の基底部９５（すなわち、端子７）に対する接続位置を安定化することができる。基底部９５の凹所９８の下端は、第１変形板３０により覆われている。凹所９８内は大気圧に保たれているため、第１変形板３０の上面には大気圧が作用する。

通電板２０は、金属製の部材であり、導電性を有している。図３に示すように、通電板２０は、平面視において、矩形状に形成されており、矩形状の角部それぞれが直線状に面取りされた面取り部２４（後で詳述）が形成されている。通電板２０の角部が直線状に面取りされているため、面取り部２４の外縁は直線状に伸びており、通電板２０の２辺と交差している。通電板２０は、第１変形板３０の下方に配置されている。通電板２０には、接続端子４６が接続されている。通電板２０は、中央部２２及び外周部２１を有している。通電板２０の下面には溝部２０ａが形成されている（図２参照）。溝部２０ａは中央部２２の周囲に形成されており、溝部２０ａの内側で通電板２０と第１変形板３０の中央部３２とが接続されている。溝部２０ａが形成された位置における通電板２０の機械的強度は、溝部２０ａ以外の位置における通電板２０の機械的強度よりも低い。

ホルダ８０は、その内部に端子７の基底部９５と、第１変形板３０と、通電板２０と、シール部材７５を収容し、これらを保持する。ホルダ８０の上端には貫通孔７９ａが形成されており、貫通孔７９ａには端子７の円筒部９４が挿入されている。ホルダ８０の下端は解放されており、通電板２０により閉じられている。ホルダ８０は、弾性を有する絶縁材料により形成されている。ホルダ８０には、例えば、ポリフェニルスルファイド（ＰＰＳ）が用いられる。なお、ホルダ８０の材料は上記のＰＰＳに限られず、絶縁性及び耐電解液性を有する材料（例えば、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等）であればよい。

ホルダ８０は、上端部７９と、中央部７８と、ボス７６とを有している。上端部７９は、その中心に貫通孔７９ａを有する環状に形成されている。上述したように、上端部７９の貫通孔７９ａには、端子７の円筒部９４が挿入されている。上端部７９は、ケース１の蓋部１１２の下面と、端子７の基底部９５の上面との間に配置されている。すなわち、蓋部１１２の下面は上端部７９の上面と当接し、基底部９５の上面は上端部７９の下面と当接する。蓋部１１２の下面と基底部９５の上面とは、ホルダ８０の上端部７９によって絶縁されている。

中央部７８は、上端部７９の外周縁から下方に伸びている。中央部７８は環状に形成されており、その内部に基底部９５と第１変形板３０とを収容する。中央部７８の内面には、基底部９５の外周面と当接する第１部分と、第１部分の下方に位置する凹部７７が形成されている。第１部分は、中央部７８の上端側に形成され、凹部７７は、中央部７８の下端側に形成されている。凹部７７の径は、基底部９５の径（第１部分の径）より大きくされている。基底部９５の下面には突出部９９が形成されていることから、中央部７８内に基底部９５が収容されると、突出部９９の一部が凹部７７内に突出することとなる。凹部７７内に突出部９９が突出することで、シール部材７５を収容する空間が凹部７７に形成される。なお、中央部７８の下面は、通電板２０の上面に当接している。

シール部材７５は、凹部７７内の空間であって、突出部９９より外側の空間に収容される。シール部材７５は、端子７の基底部９５の外周側を周方向に一巡している。シール部材７５は、上記の空間に圧縮された状態で収容されており、通電板２０とホルダ８０と突出部９９に接触している。シール部材７５は、各接触部において、両者の間をシールしている。これによって、ケース１内の空間と、ケース１外の空間とがシールされている。シール部材７５は、例えば、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）などのエチレン−プロピレン系ゴム（ＥＰＭ）を材料とするＯリングである。なお、シール部材７５は上記に限られず、シール性、絶縁性、耐電解液性及び弾性を有する材料が用いられてもよい。

なお、基底部９５の下面に形成される突出部９９の下端は、凹部７７の上端よりも下方に位置する一方、通電板２０には接触していない。シール部材７５が突出部９９に当接することによって、シール部材７５が通電板２０やホルダ８０に対して位置ズレすることが防止されている。

図２，３に示すように、ホルダ８０には複数のボス７６が形成されている。複数のボス７６は、通電板２０の面取り部２４のそれぞれに対応する位置に形成されている。通電板２０の角部を直線状に面取りすることで面取り部２４が形成されるため、ボス７６も面取り部２４に沿って直線状に形成されている。ボス７６は、中央部７８の外周端から下方に向かって突出している。ボス７６は、平面視すると通電板２０の面取り部２４の外側に形成されている。複数のボス７６のそれぞれは、基部７６ａと先端部７６ｂとを有している。基部７６ａは、通電板２０の外側面（面取り部２４）に沿って下方に伸びている。基部７６ａの板厚は一定に形成されている。先端部７６ｂは、ホルダ８０に通電板２０が取付けられる前は、基部７６ａと同一の方向（下方）に伸びている（図３に示す状態）。ホルダ８０に通電板２０が取付けられた後は、先端部７６ｂは、基部７６ａから折れ曲がって通電板２０の下面（反ホルダ側の面）に沿って水平に伸びている（図２に示す状態）。すなわち、複数のボス７６の基部７６ａによって、通電板２０が位置決めされ、かつ、複数のボス７６の先端部７６ｂを折り曲げることで、通電板２０がホルダ８０に支持されている。具体的には、ボス７６の基部７６ａが通電板２０の外側面（面取り部２４）に当接することで、ホルダ８０に対する通電板２０の水平方向（面内方向）の位置が位置決めされる。また、ホルダ８０の下面（中央部７８の下面）とボス７６の先端部７６ｂとで通電板２０を挟持することで、ホルダ８０に通電板２０が支持される。なお、先端部７６ｂの板厚は、先端に向かうに従って徐々に薄くなっている。このため、先端部７６ｂを折り曲げると、先端部７６ｂの板厚は、通電板２０の外周縁側から通電板２０の中央に向かって徐々に薄くなっている。

なお、ホルダ８０に通電板２０を取付ける際は、まず、ホルダ８０の下面に通電板２０の上面が当接するまで、ホルダ８０の下方から上方に向かって通電板２０を移動させ、ホルダ８０と通電板２０とを組付ける。この状態では、図４に示すように、ボス７６は、ホルダ８０の下面から下方に伸びている。すなわち、基部７６ａと先端部７６ｂは同一直線上に配置されている。次に、ボス７６の先端部７６ｂを内側に折り曲げることで、ホルダ８０に通電板２０が支持される。この際、通電板２０の角部を直線状に面取りする面取り部２４が形成しているため、ボス７６も面取り部２４に沿って直線状に形成されている。このため、ボス７６の各部が重なり合うことなく折り曲げられる。すなわち、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、通電板Ａの角部に面取りがされない場合、一方の辺に沿うボスの一部分Ｂを折り曲げると、他方の辺に沿うボスの他の部分Ｃとが重なり合う部分Ｄが生じることとなる。ボスの一部分Ｂとボスの他の部分Ｃが重なり合うと、通電板の下方にボスが大きく突出することとなり、ケース内の空間にデッドスペースを生じさせることとなる。しかしながら、本実施例では、ボス７６が直線状に形成されているため、ボス７６が重なり合うことはなく、ケース１内の空間を有効に活用することができる。なお、先端部７６ｂの折り曲げには、熱カシメ処理を用いることができる。ここで、図４に示す状態では、先端部７６ｂの板厚は、先端に向かうに従って外側から内側に向かって徐々に薄くなっている。このため、熱カシメ処理を行うと、先端部７６ｂが内側に折れ曲がり易い。このため、熱カシメ用ツールの動作を複雑に制御しなくても、ボス７６の先端部７６ｂを内側に折り曲げることができる。

上述した説明から明らかなように、電流遮断装置１０は、接続端子４６と、通電板２０と、第１変形板３０と、端子７とを直列につなぐ通電経路を有している。このため、電極組立体３と端子７は、電流遮断装置１０の通電経路を介して電気的に接続されている。

ここで、電流遮断装置１０の遮断動作について説明する。上述した蓄電装置１００においては、端子５と端子７との間が外部機器（例えば、発電機やモータ等）を介して通電可能な導通状態で用いられる。蓄電装置１００の過充電等によってケース１内の圧力が上昇すると、通電板２０の下面に作用する圧力が上昇する。一方、第１変形板３０の上面には大気圧が作用する。このため、ケース１の内圧が上昇して所定値に達すると、第１変形板３０の中央部３２に接続されていた通電板２０が、機械的に脆弱な溝部２０ａを起点に破断する。そして、第１変形板３０が反転して、上方に凸の状態に変化する。これによって、通電板２０と第１変形板３０とを接続する通電経路が遮断され、電極組立体３と端子７とが非導通状態となる。このとき、第１変形板３０は接続端子４６から絶縁されると共に、通電板２０は端子７から絶縁される。

実施例１の蓄電装置１００の作用効果について説明する。上記の蓄電装置１００では、通電板２０の外周縁に沿って複数のボス７６が形成されている。通電板２０は、複数のボス７６の基部７６ａ及び先端部７６ｂによって通電板２０の外周側から保持されている。したがって、従来技術のように、通電板２０にボス７６を挿通するための貫通孔を形成する必要がなく、通電板２０の通電経路を制限することはない。また、面取り部２４の幅を適宜設定することで、ボス７６の大きさを変更することができるため、ホルダ８０による通電板２０を保持する力を調整でき、ホルダ８０に通電板２０を強固に固定することができる。

また、通電板２０には直線状の面取り部２４が設けられており、面取り部２４の外側面で直線状のボス７６の先端部７６ｂをかしめている。このため、矩形状の通電板の角部でかしめる場合と比較して、かしめる際に先端部７６ｂの折り重なりを防止することができ、かしめ部分の肉厚を薄くすることができる。これによって、ケース１内にデッドスペースが生じすることが防止され、電極組立体３のサイズを大きくでき、十分な電池容量を確保することができる。

次に、図６を参照して、実施例２の蓄電装置について説明する。以下では、実施例１と相違する点についてのみ説明し、実施例１と同一の構成についてはその詳細な説明を省略する。後述する実施例３でも同様である。

図６に示すように、通電板５０の面取り部５４のそれぞれには、第１嵌合部５４ａが形成されている。第１嵌合部５４ａは、面取り部５４の各角部（すなわち、両端）から通電板５０の外周側に向かって突出するように形成されている。すなわち、通電板５０の第１嵌合部５４ａは、実施例１における通電板２０を平面視したときに、通電板２０の各辺（面取り部２４以外の辺）と平行な方向に突出するように形成されている。したがって、第１嵌合部５４ａと、その第１嵌合部５４ａとが交差する通電板５０の辺とがなす角度は９０°となる。

ホルダ８８には、複数のボス８６が形成されている。複数のボス８６は、通電板５０の面取り部５４のそれぞれに対応する位置に、面取り部５４の形状（第１嵌合部５４ａ）に倣った形状で形成されている。ボス８６は、中央部７８の外周端から下方に向かって形成されている。複数のボス８６のそれぞれは、基部８６ａと先端部８６ｂとを有している。基部８６ａは、通電板５０の外側面（面取り部５４）に沿って下方に伸びている。ホルダ８８に通電板５０が取付けられた後は、実施例１と同様、先端部８６ｂは、基部８６ａから折れ曲がって通電板５０の下面（ホルダとは反対側の面）に沿って水平に伸びている。基部８６ａのそれぞれには、第２嵌合部８６ｃが形成されている。第２嵌合部８６ｃは、基部８６ａの両側面から突出するように形成されている。第２嵌合部８６ｃは、平面視において三角形状に形成されている。第２嵌合部８６ｃの通電板５０中央側の面は、通電板５０の第１嵌合部５４ａと当接する。すなわち、ホルダ８８は、複数のボス８６の基部８６ａ、先端部８６ｂ及び第２嵌合部８６ｃによって、通電板５０を位置決めし、かつ、通電板５０を支持している。具体的には、ボス８６の第２嵌合部８６ｃのそれぞれが、対応する通電板５０の第１嵌合部５４ａのそれぞれと嵌合することで、ホルダ８８に対する通電板５０の水平方向（面内方向）の位置が位置決めされる。また、ホルダ８８の下面（中央部７８の下面）とボス８６の先端部８６ｂとで通電板５０を挟持することで、ホルダ８８に通電板５０が支持される。なお、先端部８６ｂの板厚は、実施例１と同様に、先端に向かうに従って徐々に薄くなっている。

実施例２の蓄電装置では、通電板５０には第１嵌合部５４ａが形成されており、ホルダ８８には第２嵌合部８６ｃが形成されている。このため、第１嵌合部５４ａと第２嵌合部８６ｃとが嵌合することで、通電板５０の水平方向（面内方向）の位置ズレを好適に抑制することができる。すなわち、ボス８６の基部８６ａと先端部８６ｂのみによって通電板５０の水平方向の位置決めをすると、先端部８６ｂを通電板５０の下面に沿って折り曲げる際、通電板５０の外側面（面取り部５４）と基部８６ａとの間に隙間が生じ、通電板５０の位置決めの正確性を欠く虞が生じる。これに対し、本実施例の蓄電装置では、第１嵌合部５４ａ及び第２嵌合部８６ｃによって、通電板５０の水平方向の位置決めをすることができるため、上述した虞が生じることを防止でき、通電板５０の水平方向の位置決めの精度を向上させることができる。また、実施例２の蓄電装置においても、通電板５０の面取り部５４においてボス８６の先端部８６ｂをかしめてホルダ８８に通電板５０を固定しているため、実施例１の蓄電装置１００と同様の作用効果を奏することができる。

次に、図７を参照して、実施例３の蓄電装置について説明する。本実施例の蓄電装置では、電流遮断装置の構成が実施例１のそれと異なっており、それ以外の構成は実施例１と同様である。

図７に示すように、電流遮断装置１０ａは、通電板２０と、第１変形板３０と、金属製の第２変形板４０とを備えている。

第２変形板４０は、中央部４７と外周部４８とを有している。第２変形板４０は、通電板２０の下方に配置されており、その中央部４７が下方に突出している。第２変形板４０の外周部４８の上面と、通電板２０の外周部２１の下面は、溶接により固定されている。また、第２変形板４０の上面中央には、上方に突出する突出部４０ａが設けられている。突出部４０ａの上方には通電板２０の中央部２２が位置している。第２変形板４０の下面には、ケース１内の圧力が作用する。

通電板２０は、第２変形板４０と第１変形板３０との間に配置されており、通電板２０には、通気孔２０ｂが形成されている。第２変形板４０と通電板２０との間の空間１２０は、通気孔２０ｂを介して第１変形板３０と通電板２０との間の空間１２２と連通している。第１変形板３０は、通電板２０の上方に配置されている。第１変形板３０の上面には、空間１２４が形成されており、空間１２４は大気圧に保たれている。

電流遮断装置１０ａは、接続端子４６と、通電板２０と、第１変形板３０と、端子７とを直列に繋ぐ通電経路を有している。このため、電極組立体３と端子７は、電流遮断装置１０ａの通電経路を介して電気的に接続されている。

ここで、電流遮断装置１０ａの遮断動作について説明する。上述した蓄電装置では、ケース１の内圧が上昇すると、第２変形板４０の下面に作用する圧力が上昇する。一方、第２変形板４０の上面には、ケース１内の空間からシールされた空間１２０の圧力が作用する。このため、ケース１内の圧力が所定値を超えると、第２変形板４０が反転して、下方に凸の状態から、上方に凸の状態に変化する。このとき、空間１２０内の空気は通気孔２０ｂを通って空間１２２に移動し、空間１２２内の圧力が上昇する。また、第２変形板４０が下方に凸の状態から上方に凸の状態に変化すると、第２変形板４０の突出部４０ａが第１位置から第２位置に移動して通電板２０の中央部２２に衝突し、通電板２０が溝部２０ａで破断する。これにより、第１変形板３０が反転し、第１変形板３０及び通電板２０の中央部２２が上方に変位する。このため、通電板２０と第１変形板３０を接続する通電経路が遮断され、電極組立体３と端子７との間の導通が遮断される非導通状態となる。このとき、第１変形板３０は接続端子４６から絶縁されるとともに、通電板２０は端子７から絶縁される。実施例３の蓄電装置においても、ホルダ８０（ボス７６）及び通電板２０の構成が実施例１のそれらと同様の構成であるため、実施例１の蓄電装置と同様の作用効果を奏することができる。なお、上記の電流遮断装置１０ａは、実施例２の蓄電装置に取付けられてもよい。

次に、図８を参照して、実施例４の蓄電装置について説明する。以下では、実施例３と相違する点についてのみ説明し、実施例３と同一の構成についてはその詳細な説明を省略する。後述する実施例５でも同様である。

図８に示すように、通電板１３０は、中央部１３２及び外周部１３１を有している。通電板１３０の下面には、溝部１３０ａが形成されている。溝部１３０ａは中央部１３２の周囲に形成されており、溝部１３０ａの内側で通電板１３０と第１変形板３０の中央部３２とが接続されている。通電板１３０の外周部１３１の下面（ホルダとは反対側の面）には、下方に突出する突起１３６が形成されている。突起１３６は、第２変形板４０の外周縁に沿って、第２変形板４０の周囲を一巡している。本実施例では、外周部１３１の下面に突起１３６を形成することで、外周部１３１の下面には、第１平面１３４及び第２平面１３６ａが形成されている。第１平面１３４は、突起１３６の外側に形成されており、突起１３６の周囲を周方向に一巡するように形成されている。第１平面１３４には、折り曲げられたボスの先端部７６ｂが当接している。第２平面１３６ａは、突起１３６の下端に形成される面であり、第１平面１３４より内側に位置している。突起１３６の下面が第２平面１３６ａとなることから、第１平面１３４と第２平面１３６ａとの境界には段差が形成されており、第２平面１３６ａは第１平面１３４より下方（ホルダとは反対側）に突出している。

第２変形板４０は、中央部４７と外周部４８とを有している。第２変形板４０は、通電板１３０の下方に配置されており、その中央部４７が下方に突出している。第２変形板４０の外周部４８の上面は、通電板１３０の外周部１３１の下面のうち、第１平面１３４及び第２平面１３６ａが形成されていない領域に溶接により固定されている。これによって、第２変形板４０の外側面が突起１３６に当接して位置決めされるため、第２変形板４０の通電板１３０に対する接続位置を安定化することができる。また、第２変形板４０の上面中央には、上方に突出する突出部４０ａが設けられている。突出部４０ａの上方には通電板１３０の中央部１３２が位置している。第２変形板４０の下面には、ケース１内の圧力が作用する。

実施例４の蓄電装置では、通電板１３０の外周部１３１の下面に突起１３６が形成されることで、第１平面１３４及び第２平面１３６ａが形成されている。これにより、第１平面１３４と第２平面１３６ａとの境界には、第２平面１３６ａが第１平面１３４より下方に突出する段差が形成されている。ここで、ホルダ８０のボス７６の先端部７６ｂを熱カシメ処理によって折り曲げると、熱カシメ処理時の熱によって、先端部７６ｂが通電板１３０の中心方向に流出する場合がある。このとき、当該流出部分が第２変形板４０と接触すると、電流遮断装置の作動精度が低下する虞がある。しかしながら、本実施例の蓄電装置では、熱カシメによって先端部７６ｂが内側に流出しようとしても、第１平面１３４と第２平面１３６ａとの境界に設けられた段差によって、当該境界より内方に先端部７６ｂが流出することを防止できる。このため、ホルダ８０の先端部７６ｂと第２変形板４０との接触を防止することができ、電流遮断装置の作動精度を高くすることができる。なお、実施例４では、突起１３６が第２変形板４０の周囲を一巡するように形成されたが、突起１３６は、通電板２０の面取り部２４に対応した位置にのみ形成されていてもよい。このように突起を形成しても、ボス７６の先端部７６ｂが第２変形板４０と接触することを防止することができる。

次に、図９を参照して、実施例５の蓄電装置について説明する。実施例５の蓄電装置では、第２変形板４０の突出部４０ａが第１位置に位置する第１状態において、ホルダ８０のボス７６の先端部７６ｂの下面（折り曲げられた状態での下面）は、第２変形板４０の下端（第２変形板４０の通電板２０から最も離れた位置（中央部４７の位置））よりも、通電板２０から離れた位置に位置している。

実施例５の蓄電装置では、先端部７６ｂの下面が、第２変形板４０の下端よりも下方に位置している。このため、第２変形板４０は、先端部７６ｂによって保護され、外的要因による変形を抑制することができる。なお、本実施例のホルダ８０（先端部７６ｂ）の構成は、実施例４の蓄電装置に用いられてもよい。

以上、本明細書が開示する技術の実施例について詳細に説明したが、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。

例えば、実施例１において、通電板２０の面取り部２４は、平面視において、角部の全てが面取りされた構成を示したが、これに限られない。例えば、通電板２０を平面視したときに、通電板２０の対角線上の角（２箇所）に形成されていてもよい。矩形状の通電板２０の対角線上の２つの角部がホルダによって保持されることで、ホルダに通電板を好適に保持することができる。

また、実施例２において、通電板５０は、複数の角部のそれぞれの面取り部５４に第１嵌合部５４ａを形成した構成を示したが、図１０に示すように、各対角線上の角にそれぞれ面取り部５４と第１嵌合部５４ａとを形成してもよい。この場合、ホルダ８８は、面取り部５４に対応する位置に基部８６ａと先端部８６ｂを有するボス８６が形成され、第１嵌合部５４ａに対応する位置に第２嵌合部８６ｃが形成される。このような構成によっても、ホルダ８８に対して通電板５０を好適に支持することができる。

また、実施例４、５の蓄電装置において、通電板は、面取り部を有していなくてもよいし、通電板の面取り部及びホルダの基部は、第１嵌合部及び第２嵌合部を有していてもよい。

また、電流遮断装置１０は、端子５側に設けられてもよいし、端子５と端子７の双方に設けられてもよい。端子５側に電流遮断装置１０が設けられる場合は、端子５と蓋部１１２との間に、上記の実施例の構成と同様に絶縁部材を配置することができる。また、上記の実施例では、第１変形板３０が反転することで通電板２０との導通が遮断される。しかしながら、第１変形板３０の変形の態様は反転に限られない。例えば、第１変形板３０の中央部３２が上方に撓むことで通電板２０が溝部２０ａを起点に破断し、第１変形板３０と通電板２０との導通が遮断される構成であってもよい。第１変形板３０は、第１変形板３０と通電板２０との導通が遮断されるのであればどのように変形してもよい。第２変形板４０についても同様である。

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。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、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。

１：ケース
３：電極組立体
５、７：端子
１０：電流遮断装置
２０：通電板
２０ａ：溝部
２１：外周部
２２：中央部
２４：面取り部
３０：第１変形板
４０：第２変形板
４０ａ：突出部
４１：正極集電タブ
４２：負極集電タブ
４３：正極リード
４４：負極リード
４６：接続端子
６０、６１：外部端子
６２、６３：ガスケット
６４、６５：ボルト
７２：絶縁部材
７３：絶縁部材
７５：シール部材
７６：ボス
７６ａ：基部
７６ｂ：先端部
７８：中央部
７９：上端部
８０：ホルダ
１００：蓄電装置
１１１：本体
１１２：蓋部

Claims (10)

1. ケース内に収容され、
   前記ケースに収容される電極組立体と前記ケースに設けられる電極端子とを電気的に接続される導通状態より、通電経路の破断により電気的に非接続となる非導通状態とする電流遮断装置であって、
   前記電極組立体に電気的に接続される通電板と、
   前記電極端子に電気的に接続される第１変形板と、
   前記通電板と前記ケースの間に配置され、前記通電板を支持する絶縁性のホルダと、を備えており、
   前記第１変形板は、前記導通状態においては前記通電板と当接して電気的に接続している一方で、前記非導通状態においては前記通電板から離間して前記通電板と電気的に非接続となり、
   前記通電板は、平面視すると矩形状に形成されており、その矩形状の角部の少なくとも２箇所には面取りされた面取り部が形成されており、
   前記ホルダの前記通電板側の面には、前記少なくとも２箇所の面取り部のそれぞれに対応する位置に配置され、前記通電板の外周縁に沿って伸びると共に前記通電板側に向かって突出する複数のボスを有しており、
   前記複数のボスは、前記通電板の外側面に沿って伸びる基部と、該基部から折れ曲がって前記通電板の前記ホルダとは反対側の面に沿って伸びる先端部を有しており、
   前記通電板は、前記ホルダの通電板側の面と前記複数のボスの先端部とで挟まれることで、前記ホルダに支持されている、電流遮断装置。
2. 前記複数のボスの先端部が熱カシメ処理によって前記通電板の中央に向かって折れ曲がっている、請求項１に記載の電流遮断装置。
3. 前記通電板の前記面取り部又はその近傍には、第１嵌合部が形成されており、
   前記ボスは、前記通電板の前記第１嵌合部に嵌合する第２嵌合部をさらに有しており、
   前記第１嵌合部と前記第２嵌合部とが嵌合することによって、前記通電板のホルダ側の面と前記ホルダの通電板側の面との面内方向の位置ズレが規制される、請求項１または２に記載の電流遮断装置。
4. 前記通電板に対して前記第１変形板とは反対側に配置されているとともに、前記通電板の中央部に向かって突出している突起が設けられている第２変形板をさらに備えており、
   前記第２変形板は、前記電極組立体と前記電極端子とが導通しているときは前記突起が第１位置に位置して前記通電板と前記第１変形板とが当接している第１状態であり、前記電極組立体と前記電極端子とが非導通のときは前記突起が前記第１位置から前記通電板側の第２位置に移動して前記通電板と前記第１変形板とを離間させる第２状態となる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電流遮断装置。
5. 前記通電板の前記ホルダとは反対側の面は、前記複数のボスの先端部がそれぞれ当接する第１平面と、前記第１平面より内側に位置する第２平面とを有しており、
   前記第１平面と前記第２平面の境界には、前記第２平面が前記第１平面より前記ホルダとは反対側に位置する段差が形成されており、
   前記第２変形板は、前記通電板の前記段差より内側に配置されている、請求項４に記載の電流遮断装置。
6. 前記ボスの先端部は、前記第１状態において、前記第２変形板の前記通電板から最も離れた位置よりも前記通電板から離れた位置に位置する、請求項４又は５に記載の電流遮断装置。
7. ケース内に収容され、
   前記ケースに収容される電極組立体と前記ケースに設けられる電極端子とを電気的に接続される導通状態より、通電経路の破断により電気的に非接続となる非導通状態とする電流遮断装置であって、
   前記電極組立体に電気的に接続される通電板と、
   前記電極端子に電気的に接続される第１変形板と、
   前記通電板と前記ケースの間に配置され、前記通電板を支持する絶縁性のホルダと、
   前記通電板に対して前記第１変形板とは反対側に配置されているとともに、前記通電板の中央部に向かって突出している突起が設けられている第２変形板と、を備えており、
   前記第１変形板は、前記導通状態においては前記通電板と当接して電気的に接続している一方で、前記非導通状態においては前記通電板から離間して前記通電板と電気的に非接続となり、
   前記ホルダの前記通電板側の面には、前記通電板の外周縁に沿って間隔を空けて配置され、前記通電板側に向かって突出する複数のボスを有しており、
   前記複数のボスは、前記通電板の外側面に沿って伸びる基部と、該基部から折れ曲がって前記通電板の前記ホルダとは反対側の面に沿って伸びる先端部を有しており、
   前記第２変形板は、前記電極組立体と前記電極端子とが導通しているときは前記突起が第１位置に位置して前記通電板と前記第１変形板とが当接している第１状態であり、前記電極組立体と前記電極端子とが非導通のときは前記突起が前記第１位置から前記通電板側の第２位置に移動して前記通電板と前記第１変形板とを離間させる第２状態となり、
   前記通電板の前記ホルダとは反対側の面は、前記複数のボスの先端部がそれぞれ当接する第１平面と、前記第１平面より内側に位置する第２平面とを有しており、
   前記第１平面と前記第２平面の境界には、前記第２平面が前記第１平面より前記ホルダとは反対側に位置する段差が形成されており、
   前記第２変形板は、前記通電板の前記段差より内側に配置されており、
   前記通電板は、前記ホルダの通電板側の面と前記複数のボスの先端部とで挟まれることで、前記ホルダに支持されている、電流遮断装置。
8. ケース内に収容され、
   前記ケースに収容される電極組立体と前記ケースに設けられる電極端子とを電気的に接続される導通状態より、通電経路の破断により電気的に非接続となる非導通状態とする電流遮断装置であって、
   前記電極組立体に電気的に接続される通電板と、
   前記電極端子に電気的に接続される第１変形板と、
   前記通電板と前記ケースの間に配置され、前記通電板を支持する絶縁性のホルダと、
   前記通電板に対して前記第１変形板とは反対側に配置されているとともに、前記通電板の中央部に向かって突出している突起が設けられている第２変形板と、を備えており、
   前記第１変形板は、前記導通状態においては前記通電板と当接して電気的に接続している一方で、前記非導通状態においては前記通電板から離間して前記通電板と電気的に非接続となり、
   前記ホルダの前記通電板側の面には、前記通電板の外周縁に沿って間隔を空けて配置され、前記通電板側に向かって突出する複数のボスを有しており、
   前記複数のボスは、前記通電板の外側面に沿って伸びる基部と、該基部から折れ曲がって前記通電板の前記ホルダとは反対側の面に沿って伸びる先端部を有しており、
   前記第２変形板は、前記電極組立体と前記電極端子とが導通しているときは前記突起が第１位置に位置して前記通電板と前記第１変形板とが当接している第１状態であり、前記電極組立体と前記電極端子とが非導通のときは前記突起が前記第１位置から前記通電板側の第２位置に移動して前記通電板と前記第１変形板とを離間させる第２状態となり、
   前記ボスの先端部は、前記第１状態において、前記第２変形板の前記通電板から最も離れた位置よりも前記通電板から離れた位置に位置している、電流遮断装置。
9. 前記ボスの前記先端部の厚みは、その先端に向かうに従って、前記通電板の外周縁側から前記通電板の中央に向かって徐々に薄くされている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電流遮断装置。
10. 請求項１〜９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。

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