JP6498556B2 - Current interrupt device and power storage device using the same - Google Patents
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Description
本明細書に開示の技術は、電流遮断装置とそれを用いた蓄電装置に関する。 The technology disclosed in this specification relates to a current interrupt device and a power storage device using the current interrupt device.
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。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、電極端子と発電要素との電気的接続が遮断される。集電体は、熱カシメ処理によってホルダに固定されている。
The power storage device disclosed in
特許文献1の蓄電装置では、集電体として用いられる通電板を熱カシメ処理によってホルダに固定する。このため、熱カシメ処理時の熱が感圧部材(いわゆる変形板)に伝わり、感圧部材の作動圧力が変化する虞がある。本明細書は、変形板の作動圧力の変化を抑制することができる技術を開示する。
In the power storage device of
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ている。電流遮断装置は、ケースに収容された電極組立体と、ケースの壁面に固定された正極又は負極の端子とを電気的に接続し、ケースの内圧が所定値を超えて上昇したときに電極組立体と端子とを電気的に接続する通電経路を遮断する。電流遮断装置は、通電板と、第1変形板と、絶縁性のホルダと、金属部材とを備える。通電板は、電極組立体に電気的に接続されている。第1変形板は、端子に電気的に接続されていると共に、通電板に対向して配置される。ホルダは、ケースの壁面と通電板の間に配置されており、第1変形板を収容する。金属部材は、ホルダ及び通電板の外側に配置されており、電極組立体、通電板、第1変形板及び端子から絶縁されており、ホルダと通電板を挟持する。第1変形板は、電極組立体と端子とが導通しているときは通電板と通電板の中央部において当接した状態で電気的に接続しており、電極組立体と端子とが非導通のときは通電板から離間した状態で通電板と電気的に非接続である。金属部材は、基部と、第1屈曲部と、第2屈曲部を有する。基部は、ホルダの外側面に沿って延びている。第1屈曲部は、基部のケースの壁面側の端部に設けられている。第2屈曲部は、基部の通電板側の端部に設けられている。第1屈曲部と第2屈曲部のそれぞれは、基部に対してホルダ及び通電板の内側に屈曲して内側に延びている。ホルダの外縁部及び通電板の外縁部は、第1屈曲部と第2屈曲部の間に配置され、第1屈曲部と第2屈曲部によって挟持されている。ホルダの外側面には、ホルダの内側に凹んでいる凹部が設けられている。金属部材の第1屈曲部は、凹部の内壁面の全体に隙間なく当接した状態で凹部内に配置されている。 The current interrupt device disclosed in this specification is accommodated in a case. The current interrupting device electrically connects the electrode assembly housed in the case and the positive or negative terminal fixed to the wall surface of the case, and the electrode assembly when the internal pressure of the case rises above a predetermined value. The energization path that electrically connects the solid body and the terminal is cut off. The current interrupt device includes an energization plate, a first deformation plate, an insulating holder, and a metal member. The energization plate is electrically connected to the electrode assembly. The first deformation plate is electrically connected to the terminal and is disposed to face the energization plate. The holder is disposed between the wall surface of the case and the energization plate and accommodates the first deformation plate. The metal member is disposed outside the holder and the energization plate, is insulated from the electrode assembly, the energization plate, the first deformation plate, and the terminal, and sandwiches the holder and the energization plate. When the electrode assembly and the terminal are electrically connected, the first deformation plate is electrically connected while being in contact with the central portion of the energizing plate and the energizing plate, and the electrode assembly and the terminal are not electrically connected. In this case, it is electrically disconnected from the energizing plate while being separated from the energizing plate. The metal member has a base, a first bent portion, and a second bent portion. The base extends along the outer surface of the holder. The 1st bending part is provided in the edge part by the side of the wall surface of the case of a base. The 2nd bending part is provided in the edge part by the side of the electricity supply board of a base. Each of the first bent portion and the second bent portion bends inward of the holder and the current-carrying plate with respect to the base and extends inward. The outer edge portion of the holder and the outer edge portion of the energization plate are disposed between the first bent portion and the second bent portion, and are sandwiched between the first bent portion and the second bent portion. The outer surface of the holder is provided with a recess that is recessed inside the holder. The first bent portion of the metal member is disposed in the recess in a state in which the first bent portion is in contact with the entire inner wall surface of the recess without any gap.
上記の電流遮断装置では、金属部材が第1屈曲部と第2屈曲部を有しており、第1屈曲部及び第2屈曲部がホルダの外縁部及び通電板の外縁部を挟持することにより、通電板がホルダに固定される。このため、熱カシメ処理が不要となり、熱により変形板の作動圧力が変化することを抑制することができる。 In the above current interrupting device, the metal member has the first bent portion and the second bent portion, and the first bent portion and the second bent portion sandwich the outer edge portion of the holder and the outer edge portion of the current-carrying plate. The energization plate is fixed to the holder. For this reason, a heat caulking process becomes unnecessary and it can suppress that the working pressure of a deformation | transformation board changes with a heat | fever.
また、本明細書は、上記の電流遮断装置を備えた蓄電装置を開示する。また、上記の蓄電装置は、二次電池であってもよい。この構成によると、電流が端子間を適切に流れることができる。 The present specification also discloses a power storage device including the above-described current interrupting device. The power storage device may be a secondary battery. According to this configuration, current can appropriately flow between the terminals.
本明細書が開示する技術の詳細、及び、さらなる改良は、発明を実施するための形態、及び、実施例にて詳しく説明する。 Details of the technology disclosed in this specification and further improvements will be described in detail in the detailed description and examples.
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。 The main features of the embodiments described below are listed. The technical elements described below are independent technical elements and exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. Absent.
(特徴1) 本明細書に開示する電流遮断装置では、金属部材の第1屈曲部と第2屈曲部が平行であってもよい。この構成によると、第1屈曲部及び第2屈曲部がホルダの外縁部及び通電板の外縁部を適切に挟持できる。 (Feature 1) In the current interrupt device disclosed in the present specification, the first bent portion and the second bent portion of the metal member may be parallel. According to this configuration, the first bent portion and the second bent portion can appropriately sandwich the outer edge portion of the holder and the outer edge portion of the energizing plate.
(特徴2) 本明細書に開示する電流遮断装置では、金属部材の第1屈曲部が、ホルダにインサート成形されていてもよい。この構成によると、インサート成形によりホルダ及び金属部材が一体部品として形成されるため、電流遮断装置10を製造する際の部品点数及び工程数を低減でき、製造効率を向上できる。
(Feature 2) In the current interrupt device disclosed in the present specification, the first bent portion of the metal member may be insert-molded in the holder. According to this configuration, since the holder and the metal member are formed as an integral part by insert molding, the number of parts and the number of processes when manufacturing the
(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。第2変形板は、電極組立体と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。 (Characteristic 3) The current interrupting device disclosed in the present specification is disposed on the opposite side of the first deformation plate with respect to the energization plate, and is provided with a protrusion protruding toward the central portion of the energization plate. The second deformation plate may be further provided. The second deformable plate has a first state in which the protrusion is positioned at the first position when the electrode assembly and the terminal are in conduction and the energizing plate and the first deformable plate are in contact with each other, and the electrode assembly When the terminal is non-conductive, the protrusion may be switched from the first position to the second position on the energizing plate side to be switched to the second state in which the energizing plate and the first deformation plate are separated.
以下、図1及び図2を参照して実施例1の蓄電装置100について説明する。蓄電装置100は、二次電池の一種であるリチウムイオン二次電池である。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。
Hereinafter, the
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。ケース1の蓋部112には、取付孔11、13が形成されている。端子5は、取付孔11に固定されており、ケース1の内外に通じている。端子7は、取付孔13に固定されており、ケース1の内外に通じている。なお、蓋部112は「ケースの壁面」の一例に相当する。
The
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。
The electrode assembly 3 includes a positive electrode sheet, a negative electrode sheet, and a separator disposed between the positive electrode sheet and the negative electrode sheet. The electrode assembly 3 is configured by laminating a plurality of positive electrode sheets, a plurality of negative electrode sheets, and a plurality of separators. The positive electrode sheet and the negative electrode sheet include a current collecting member and an active material layer formed on the current collecting member. As the current collecting member, one used for the positive electrode sheet is, for example, an aluminum foil, and one used for the negative electrode sheet is, for example, a copper foil. The electrode assembly 3 includes a positive
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。
The
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。
The
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、は端子5に固定されている。ガスケット62の上面には、平板状の外部端子60が配置されている。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を通って外部端子60の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は、端子7に固定されている。ガスケット63の上面には、平板状の外部端子61が配置されている。外部端子61には外部端子60の貫通孔60aと同様の貫通孔が形成されており、貫通孔内にボルト65の頭部が収容され、ボルト65の軸部が貫通孔を通って外部端子61の上方に突出している。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14、基底部15及び固定部16を備えている。円筒部14は取付孔13に挿通されている。円筒部14には貫通孔14aが形成されている。基底部15は環状に形成されている。基底部15は円筒部14の下端部に位置しており、ケース1の内部に配置されている。基底部15には、凹所15aが形成されている。凹所15aは貫通孔14aと連通しており、凹所15a内は大気圧に保たれる。固定部16は環状に形成されている。固定部16は円筒部14の上端部に位置しており、ケース1の外部に配置されている。端子7は、固定部16によりケース1の蓋部112に固定されている。
Here, the
ケース1の蓋部112と端子7との間には、シール部材19が配置されている。シール部材19は環状であり、端子7の円筒部14を一巡している。シール部材19は、ケース1の蓋部112の下面及び取付孔13の内周面と、端子7の基底部15及び円筒部14に当接しており、これにより、ケース1の内外をシールしている。シール部材19は、絶縁性及び耐電解液性を有する材料(本実施例ではパーフルオロアルコキシアルカン(PFA))によって形成されている。蓋部112と端子7とは、シール部材19によって絶縁されている。なお、シール部材19の材料はこれに限られず、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリプロピレン(PP)等であってもよい。
A
次に、図2を参照して電流遮断装置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、変形板30と、通電板20と、ホルダ80と、金属部材90を備えている。変形板30は、下方に凸となった円形の導電性のダイアフラムであり、本実施例では銅によって形成されている。変形板30は、通電板20の上方に、通電板20に対向して配置されている。変形板30は、内周側に中央部32を、外周側に外周部31を有している。中央部32は、通電板20の中央部22(後述)と接続されている。外周部31は、端子7の基底部15の外周部と接続されている。即ち、変形板30は端子7に電気的に接続されている。基底部15の凹所15aは変形板30により覆われている。凹所15a内は大気圧に保たれているため、変形板30の上面には大気圧が作用する。なお、変形板30は、「第1変形板」の一例に相当する。
Next, the current interrupting
通電板20は、導電性を有する金属部材であり、本実施例では銅によって形成されている。通電板20は、平面視において変形板30よりも大径である円形状に形成されており、変形板30の下方に配置されている。通電板20の上面は平坦であり、ケース1の蓋部112と略平行である。通電板20には接続端子46が接続されている。即ち、通電板20は、接続端子46及び負極リード44を介して電極組立体3に電気的に接続されている。通電板20は、中央部22と外周部21を有している。外周部21は、通電板20の半径方向において、後述の通気孔20bより外周側に位置している。通電板20の下面には溝部20aが形成されている。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の中央部22と変形板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。通電板20には通気孔20bが形成されており、変形板30と通電板20との間の空間50が通気孔20bを介してケース1内の空間と連通している。変形板30の外周部31と通電板20の外周部21との間には環状の絶縁部材75が配置されている。
The
ホルダ80は、ケース1の蓋部112と通電板20の間に配置されている。ホルダ80は、その内部に端子7の基底部15と、変形板30と、絶縁部材75を収容する。ホルダ80は環状であり、その中心には端子7が挿通されている。ホルダ80は、絶縁性及び耐電解液性を有する材料(本実施例ではポリフェニレンサルファイド(PPS))によって形成されている。
The
ホルダ80は、上端部77と側部78を有する。上端部77は、ケース1の蓋部112と端子7の基底部15の間に配置されている。上端部77は、蓋部112の下面と基底部15の上面に当接しており、蓋部112と基底部15との間隔を決定するスペーサの役割を果たす。蓋部112と基底部15とは、上端部77によって絶縁されている。側部78は、上端部77の外周縁から下方に延びている。側部78は、その内部に基底部15と変形板30と絶縁部材75を収容する。側部78の外側面は、ケース1の蓋部112と略直交する方向に延びている。側部78には、金属部材90の第1屈曲部90a(後述)がインサート成形されている。側部78の外周部の上面とケース1の蓋部112の下面との間には隙間が形成されている。側部78の下面は平坦であり、通電板20の上面と当接している。
The
金属部材90は、ホルダ80及び通電板20の外周側に配置されている。金属部材90は環状であり、ステンレス鋼(SUS)によって形成されている。金属部材90は、ホルダ80によって端子7及び変形板30から絶縁されており、絶縁部材76(後述)によって通電板20から絶縁されている。また、金属部材90は、電極組立体3からも絶縁されている(図1参照)。金属部材90は、上方の端部に設けられた第1屈曲部90aと、下方の端部に設けられた第2屈曲部90cと、第1屈曲部90aの下端と第2屈曲部90cの上端を接続する基部90bを有する。第1屈曲部90aは、側部78の外側面に、全周においてインサート成形されている。このため、第1屈曲部90aは、側部78の内部で側部78と隙間なく当接している。第1屈曲部90aは、側部78の内部をケース1の蓋部112と略平行に延びている。基部90bは、第1屈曲部90aと略直交する方向に延びており、全周において側部78の外側面及び絶縁部材76に当接している。第2屈曲部90cは、全周において基部90bに対して内周側に略直角に屈曲しており、その上面は、絶縁部材76を介して通電板20の下方に配置されている。即ち、第1屈曲部90aと第2屈曲部90cは、側部78(厳密には、第1屈曲部90aの下方に位置する側部78)、通電板20及び絶縁部材76を介して平行に対向している。側部78の外周部、通電板20の外周部21の最外周部分及び絶縁部材76は、第1屈曲部90aと第2屈曲部90cの間に配置され、第1屈曲部90aと第2屈曲部90cによって上下方向に挟持されている。これにより、通電板20がホルダ80に固定される。なお、金属部材90の上方は「ホルダに対してケースの壁面側」の一例に相当し、金属部材90の下方は「ホルダに対して通電板側」の一例に相当する。
The
電流遮断装置10は、以下の手順で製造される。まず、ホルダ80及び金属部材90をインサート成形により一体化した一体部品を準備する。具体的には、金型内に金属部材90(詳細には、第1屈曲部90aが屈曲しており、第2屈曲部90cが未だ屈曲していない状態の金属部材90)を挿入し、第1屈曲部90aの周りに溶融したPPSを注入して固化する。次に、端子7の外周側に、上記の一体部品及びシール部材19を配置した状態で、端子7をケース1の蓋部112の取付孔13に固定する。この時点では、第2屈曲部90cは基部90bに沿って下方に延びている。続いて、端子7の基底部15に変形板30を接続する。次いで、変形板30の外周部の下方に絶縁部材75、通電板20及び絶縁部材76を配置する。次いで、治具を用いて第2屈曲部90cを下方から上方に略直角に屈曲して、第2屈曲部90cを絶縁部材76の下面に当接させる。これにより、ホルダ80及び通電板20の外周に金属部材90がカシメ固定される。次いで、ケース1の外部から端子7の貫通孔14aを介してレーザビームを変形板30に照射して、変形板30の中央部32と通電板20の中央部22を溶接により接合する。これにより、電流遮断装置10が製造される。
The electric
上記の製造方法によると、インサート成形によりホルダ80及び金属部材90が一体部品として形成されるため、電流遮断装置10を製造する際の部品点数及び工程数を低減でき、製造効率を向上できる。また、第1屈曲部90aと第2屈曲部90cは平行に対向している。このため、第2屈曲部90cを屈曲する際に第2屈曲部90cが上方に及ぼす荷重は、通電板20及びホルダ80を介して第1屈曲部90aに略直角に作用する。従って、第1屈曲部90aと第2屈曲部90cによる挟持力が向上し、ホルダ80及び通電板20を確実に挟持できる。
According to the above manufacturing method, since the
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、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。
As is clear from the above description, the current interrupt
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、変形板30は、通電板20と、通電板20の中央部22において当接した状態で電気的に接続しており、端子5と端子7との間が通電可能な導通状態となっている。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、通気孔20bを介して変形板30の下面に作用する圧力が上昇する。一方、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、変形板30が反転して、上方に凸の状態に変化する。すると、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を起点に破断し、変形板30が通電板20の残部(通電板20のうち溝部20aの外周側の部分)から離間する。これによって、通電板20と変形板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、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。
Here, the interruption | blocking operation | movement of the electric
実施例1の電流遮断装置10の作用効果について説明する。上記の電流遮断装置10では、金属部材90の第1屈曲部90aと第2屈曲部90cがホルダ80の外周部及び通電板20の外周部21の最外周部分を挟持することにより、通電板20がホルダ80に固定される。このため、通電板20をホルダ80に固定する際に熱カシメ処理が不要となるため、熱により変形板30の作動圧力が変化することを抑制することができる。また、第1屈曲部90aは側部78の内部に配置されている。この構成によると、第1屈曲部90aとケース1の蓋部112との間には側部78の一部が介在することになるため、蓋部112が何らかの要因で内側に変形しても、第1屈曲部90aに接触し難くなる。即ち、側部78の当該一部が第1屈曲部90aの保護部材として機能する。ケース1の内部には電解液が注入されているため、仮に蓋部112と第1屈曲部90aとの接触部が電解液に浸漬すると、当該接触部が腐食(いわゆる異種金属接触腐食)する可能性がある。本実施例によると、このような事態の発生を抑制でき、結果として電流遮断装置110の特性が低下することを抑制できる。
The operation and effect of the current interrupt
次に、図3及び図4を参照して実施例2の蓄電装置について説明する。図3の二点鎖線部300は、図1の二点鎖線部200に相当する。この蓄電装置では、電流遮断装置110の構成が実施例1の電流遮断装置10と異なっている。電流遮断装置110は、第1変形板130と、通電板120と、ホルダ80と、金属部材90と、第2変形板140を備えている。第1変形板130、通電板120及び第2変形板140はいずれも銅によって形成されている。
Next, the power storage device of Example 2 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The two-dot
第1変形板130及び通電板120は、実施例1の変形板30及び通電板20とそれぞれ略同一の構成を有する。第1変形板130と通電板120との間の空間150は、通電板120の通気孔120bを介して、通電板120と第2変形板140との間の空間154(後述)と連通している。ホルダ80の内周側の下面には、切欠部80aが形成されている。切欠部80aには、シール部材190が配置されている。シール部材190は、ホルダ80と通電板120の両者に当接しており、これにより、ケース1内の空間と、空間150及び空間154とをシールしている。
The
第2変形板140は、通電板120の下方に配置されている。即ち、第2変形板140は、通電板120に対して第1変形板130とは反対側に配置されている。第2変形板140は、その中央部が下方に突出している。第2変形板140の外周部は、通電板120の外周部121に接続されている。第2変形板140の上面中央には、上方に突出する突出部142が設けられている。突出部142の上方には通電板120の中央部122(溝部120aに囲まれた部分)が位置している。第2変形板140の上面には空間154の圧力が作用し、第2変形板140の下面にはケース1内の空間の圧力が作用する。なお、突出部142は、「突起」の一例に相当する。
The
図3に示すように、電流遮断装置110は、接続端子46と、通電板120と、第1変形板130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110の通電経路を介して電気的に接続されている。
As shown in FIG. 3, the current interrupt
ここで、電流遮断装置110の遮断動作について説明する。上述した蓄電装置では端子5と端子7の間が通電可能な状態となっている。ケース1の内圧が上昇すると、第2変形板140の下面に作用する圧力が上昇する。一方、第2変形板140の上面には、ケース1内の空間からシールされた空間154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140が下方に凸の状態から上方に変位した状態に変化する(図4参照)。このとき、空間154内の空気は通気孔120bを通って空間150に移動し、空間150内の圧力が上昇する。また、第2変形板140が上方に変位すると、第2変形板140の突出部142が通電板120の中央部122に衝突し、通電板120が溝部120aで破断する。これにより、第1変形板130が反転し、第1変形板130及び通電板120の中央部122が上方に変位する(図4参照)。このため、通電板120と第1変形板130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。このとき、第1変形板130は接続端子46から絶縁されると共に、通電板120は端子7から絶縁されている。なお、第2変形板140が下方に凸の状態のときの突出部142の位置が「第1位置」の一例に相当し、第2変形板140が上方に変位した状態のときの突出部142の位置が「第2位置」の一例に相当する。また、通電板120が破断しておらず、中央部122において第1変形板130と当接している状態が「第1状態」の一例に相当し、通電板120が破断し、通電板120と第1変形板130とが電気的に離間した状態が「第2状態」の一例に相当する。この構成によっても、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。
Here, the interruption | blocking operation | movement of the electric
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、本明細書が開示する電流遮断装置とそれを用いた蓄電装置は、上記の実施例を様々に変形、変更したものが含まれる。 As described above, the embodiments of the technology disclosed in this specification have been described in detail. Includes modifications and changes.
例えば、上記の実施例では、金属部材90は環状であり、第1屈曲部90aは全周においてホルダ80にインサート成形されると共に、第2屈曲部90cは全周において絶縁部材76の下面に当接していたが、この構成に限られない。例えば、第1屈曲部90aは、周方向に間隔をおいて基部90bの上端に接続される複数の部分屈曲部を有していてもよいし、同様に、第2屈曲部90cは、周方向に間隔をおいて基部90bの下端に接続される複数の部分屈曲部を有していてもよい。
For example, in the above embodiment, the
また、金属部材90は、インサート成形以外の方法でホルダ80に組付けられてもよい。その一例を図5を参照して説明する。図5に示す電流遮断装置は、環状の金属部材90ではなく、複数の円弧状の金属部材290を有する。この構成では、ホルダ80の側部78の外側面に、ホルダ80の内周側に凹んでいる凹部270が形成されている。金属部材290の第1屈曲部290aは、凹部270と略同一の形状を有する。金属部材290を組付ける際は、金属部材290(詳細には、第1屈曲部290aが屈曲しており、第2屈曲部290cが未だ屈曲していない状態の金属部材290)の第1屈曲部290aをホルダ80の凹部270に挿入し、その後、実施例1と同様の手順を経て第2屈曲部290cを下方から上方に屈曲する。これにより、ホルダ80及び通電板20が金属部材290により挟持される。このとき、第1屈曲部290aは、凹部270の内壁面278a、278b、278cの全体に隙間なく当接した状態で凹部270内に配置されている。なお、第1屈曲部290aの表面に接着剤を塗布して凹部270の内壁面278a〜278cと接着固定してもよい。
Further, the
また、金属部材90の第1屈曲部90aの全体がホルダ80内に配置される構成でなくてもよい。例えば、第1屈曲部90aの上端から途中までがホルダ80内に配置されており、基部90bはホルダ80の外側面と当接していなくてもよい。また、第1屈曲部90aと第2屈曲部90cは平行でなくてもよい。
Further, the entire first
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。また、上記の実施例では、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、変形板30の変形の仕方は反転に限られない。例えば、変形板30の中央部が上方に撓むことで通電板20が溝部20aを起点に破断し、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。変形板30は、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140についても同様である。
Further, the current interrupt
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。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。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
1:ケース
3:電極組立体
5、7:端子
10:電流遮断装置
11、13:取付孔
20:通電板
21:外周部
22:中央部
30:変形板
80:ホルダ
90:金属部材
90a:第1屈曲部
90b:基部
90c:第2屈曲部
100:蓄電装置
112:ケースの蓋部
120:通電板
121:外周部
122:中央部
130:第1変形板
140:第2変形板
142:突出部
270:凹部
278a、278b、278c:内壁面
1: Case 3: Electrode assembly 5, 7: Terminal 10:
Claims (5)
前記電極組立体に電気的に接続されている通電板と、
前記端子に電気的に接続されていると共に、前記通電板に対向して配置される第1変形板と、
前記ケースの前記壁面と前記通電板の間に配置されており、前記第1変形板を収容する絶縁性のホルダと、
前記ホルダ及び前記通電板の外側に配置されており、前記電極組立体、前記通電板、前記第1変形板及び前記端子から絶縁されており、前記ホルダと前記通電板を挟持する金属部材と、を備えており、
前記第1変形板は、前記電極組立体と前記端子とが導通しているときは前記通電板と前記通電板の中央部において当接した状態で電気的に接続しており、前記電極組立体と前記端子とが非導通のときは前記通電板から離間した状態で前記通電板と電気的に非接続であり、
前記金属部材は、前記ホルダの外側面に沿って延びる基部と、前記基部の前記ケースの前記壁面側の端部に設けられた第1屈曲部と、前記基部の前記通電板側の端部に設けられた第2屈曲部を有しており、
前記第1屈曲部と前記第2屈曲部のそれぞれは、前記基部に対して前記ホルダ及び前記通電板の内側に屈曲して内側に延びており、
前記ホルダの外縁部及び前記通電板の外縁部は、前記第1屈曲部と前記第2屈曲部の間に配置され、前記第1屈曲部と前記第2屈曲部によって挟持されており、
前記ホルダの前記外側面には、前記ホルダの内側に凹んでいる凹部が設けられており、
前記金属部材の前記第1屈曲部は、前記ホルダにインサート成形されており、前記凹部の内壁面の全体に隙間なく当接した状態で前記凹部内に配置されている、電流遮断装置。 The electrode assembly housed in the case is electrically connected to the positive electrode or negative electrode terminal fixed to the wall surface of the case, and the internal pressure of the case exceeds a predetermined value. A current interrupting device that interrupts a current-carrying path that electrically connects the electrode assembly and the terminal when raised;
An energization plate electrically connected to the electrode assembly;
A first deformation plate that is electrically connected to the terminal and disposed opposite to the energization plate;
An insulating holder that is disposed between the wall surface of the case and the energization plate and accommodates the first deformation plate;
A metal member disposed outside the holder and the energization plate, insulated from the electrode assembly, the energization plate, the first deformation plate and the terminal; and a metal member sandwiching the holder and the energization plate; With
When the electrode assembly and the terminal are electrically connected, the first deformation plate is electrically connected while being in contact with the energizing plate at a central portion of the energizing plate, And when the terminal is non-conductive, it is electrically disconnected from the energizing plate in a state of being separated from the energizing plate,
The metal member includes a base portion extending along an outer surface of the holder, a first bent portion provided at an end portion of the base portion on the wall surface side, and an end portion of the base portion on the current-carrying plate side. Having a second bend provided,
Each of the first bent portion and the second bent portion is bent inward of the holder and the energization plate with respect to the base portion and extends inward.
The outer edge portion of the holder and the outer edge portion of the energizing plate are disposed between the first bent portion and the second bent portion, and are sandwiched between the first bent portion and the second bent portion,
The outer surface of the holder is provided with a recess recessed inside the holder,
The current interrupting device, wherein the first bent portion of the metal member is insert-molded in the holder, and is disposed in the recess in a state of being in contact with the entire inner wall surface of the recess without a gap.
前記第2変形板は、前記電極組立体と前記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状態と、前記電極組立体と前記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状態とに切り替えられる、請求項1または2に記載の電流遮断装置。 A second deformation plate is further provided on the opposite side of the current supply plate from the first deformation plate and provided with a protrusion protruding toward the central portion of the current supply plate. ,
The second deforming plate is in a first state in which when the electrode assembly and the terminal are electrically connected, the protrusion is positioned at the first position and the energizing plate and the first deforming plate are in contact with each other. And when the electrode assembly and the terminal are non-conductive, the protrusion moves from the first position to the second position on the current-carrying plate side to separate the current-carrying plate and the first deformation plate. It is switched to the second state, the current interrupting device according to claim 1 or 2.
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