JP6520304B2 - 蓄電装置 - Google Patents

Description

本明細書に開示の技術は、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。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。

特開２０１３−２２５５００号公報

特許文献１の蓄電装置では、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、集電体とホルダとを熱カシメ処理によって固定すると、熱カシメ処理時の熱が電流遮断装置の他の構成要素にも伝達し、電流遮断装置の特性が変化する虞がある。例えば、熱カシメ処理時の熱が感圧部材に伝わると、感圧部材の作動圧力が変化する虞がある。本明細書は、簡易な構造でありながら、電流遮断装置の特性変化を抑制することができる蓄電装置を開示する。

本明細書に開示する蓄電装置は、ケースに収容された電極組立体と、ケースに設けられた電極端子とを有している。ケース内には、電極組立体と電極端子とが電気的に接続された導通状態と、電極組立体と電極端子とが電気的に非接続となる非導通状態とに切換える電流遮断装置が収容されている。この電流遮断装置は、導通状態において電極組立体と電極端子とを電気的に接続される一方で、非導通状態において破断して電極組立体と電極端子とを電気的に非接続とする通電部材と、通電部材とケースの間に配置され、通電部材を支持する絶縁性のホルダとを有している。通電部材には、ホルダ側の一方の面から反ホルダ側の他方の面まで貫通する貫通孔が形成されている。ホルダは、通電部材の貫通孔に差込まれ、通電部材を当該ホルダに接続する接続部を有している。通電部材とホルダとが接続された状態では、接続部は、貫通孔内に位置する挿通部と、他方の面から反ホルダ側に突出する突出部とを有している。突出部は、貫通孔の径より大きな径を有し、ホルダの他方の面と係合する係合面を有している。突出部の形状は、係合面より反ホルダ側の先端に向かって先細り形状となっている。なお、ここでいう反ホルダ側の面とは、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。

上記の蓄電装置では、通電部材に形成された貫通孔に、ホルダに形成された接続部が差込まれることで、通電部材とホルダとを接続する。通電部材の貫通孔にホルダの接続部を差込むだけで両者が固定されるため、電流遮断装置の構造を簡易なものとすることができる。また、熱カシメ処理が不要となるため、熱による電流遮断装置の特性変化が生じることを抑制することができる。

実施例１の蓄電装置の縦断面図。 図１の破線部２００ａの拡大図。 図２の二点鎖線部３００ａの拡大図。 変形例１の蓄電装置の要部拡大図（図３の二点鎖線部３００ａに相当）。 変形例２の蓄電装置の要部拡大図（図３の二点鎖線部３００ａに相当）。 変形例３の蓄電装置の要部拡大図（図３の二点鎖線部３００ａに相当）。 変形例４の蓄電装置の要部拡大図（図３の二点鎖線部３００ａに相当）。 実施例２の蓄電装置の要部拡大図（図３の二点鎖線部３００ａに相当）。 実施例３の蓄電装置の要部拡大図（図３の二点鎖線部３００ａに相当）であり、ホルダと通電板とが接続される前の状態を示す図。 実施例３の蓄電装置の要部拡大図（図３の二点鎖線部３００ａに相当）であり、ホルダと通電板とが接続された直後の状態を示す図。 実施例３の蓄電装置の要部拡大図（図３の二点鎖線部３００ａに相当）であり、ホルダと通電板とが接続された後の基準温度まで低下した状態を示す図。 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）。

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蓄電装置では、貫通孔は、反ホルダ側の端部の断面積がホルダ側の端部の断面積よりも小さいテーパ状に形成されていてもよい。このような構成によると、ホルダの接続部を貫通孔に差込む際に、滑らかに差込むことができ、容易に組付けることができる。

（特徴２） 本明細書に開示する蓄電装置では、通電部材の他方の面には、貫通孔の周囲に凹部が設けられていてもよい。そして、通電部材とホルダとが接続された状態では、突出部が通電部材の凹部に収容されていてもよい。このような構成によると、ホルダの突出部と電極組立体とが干渉（接触）することを抑制することができる。

（特徴３） 本明細書に開示する蓄電装置では、電流遮断装置に、さらに、通電部材とホルダの間に配置され、通電部材とホルダの間をシールするシール部材を設けてもよい。このような構成によると、通電部材とホルダとが接続された状態では、シール部材の弾性力によって、突出部の係合面が通電部材の他方の面に押圧される。このため、ホルダ（突出部）に対して通電部材が安定して支持される。

（特徴４） 本明細書に開示する蓄電装置では、通電部材の熱膨張係数は、ホルダの熱膨張係数よりも大きくされていてもよい。そして、通電部材とホルダとが接続されていない状態で、かつ、蓄電装置が用いられる使用温度範囲内に設定された基準温度においては、通電部材の貫通孔の深さ方向の寸法は、接続部の挿通部の長さよりも長くされていてもよい。このような構成によると、通電部材とホルダの熱膨張係数の差を利用して、接続部を貫通孔に差し込むことができる。通電部材とホルダとを接続した状態では、通電部材とホルダを基準温度とすると、通電部材とホルダの熱膨張係数の差によって、突出部の係合面が通電部材の他方の面に押圧される。これによって、通電部材とホルダの間に隙間が形成されることが抑制され、ホルダ（突出部）に対して通電部材が安定して支持される。

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。ケース１の蓋部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。

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、変形板３０とを備えている。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。変形板３０は、中央部３２及び外周部３１を有している。変形板３０の中央部３２は通電板２０と接続されている。変形板３０の外周部３１は、基底部９５の下面の外周部と接続されており、基底部９５の凹所９８の下端は変形板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、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。通電板２０は、平面視において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。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がケース１内の空間と連通している。また、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。

また、図２及び図３に示すように、通電板２０の外周部２１には、複数の貫通孔２１ａが形成されている。貫通孔２１ａは、通電板２０の上面から下面まで下方に伸び、通電板２０を貫通している。貫通孔２１ａは、平面視すると変形板３０より外周側の位置に形成されている。複数の貫通孔２１ａは、変形板３０の外周に沿って周方向に間隔を空けて等間隔（例えば、９０°間隔で４箇所）で配置されている。貫通孔２１ａの横断面の形状は円形状になっており、その横断面の径は一定となっている。貫通孔２１ａには、ホルダ８０の下端部（７６，７７）が挿通されている。通電板２０は、ホルダ８０の下端部（７６，７７）が貫通孔２１ａに係合することでホルダ８０に固定され、ホルダ８０によって支持されている。

ホルダ８０は、その内部に端子７の基底部９５と、変形板３０と、絶縁部材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、弾性を有する絶縁部材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。ホルダ８０は、絶縁部材をモールド成形することにより製造することができる。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、下端部（７６，７７）とを備えている。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、上端部７９によって絶縁されている。

中央部７８は、上端部７９と下端部（７６，７７）の間に形成されており、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り、その内部に基底部９５と変形板３０と絶縁部材７５を収容する。中央部７８の下面８７は、ホルダ８０が通電板２０と接続された状態では、通電板２０の上面に当接する。

下端部（７６，７７）は、中央部７８の下面８７から下方に突設されている。下端部（７６，７７）は、中央部７８の下面８７に複数形成されている。下端部（７６，７７）の位置は、通電板２０の貫通孔２１ａの位置に対応した位置となっている。下端部（７６，７７）は、挿通部７７と、挿通部７７の先端（下端）に形成された突出部７６とを備えている。

挿通部７７は、貫通孔２１ａに倣った形状（すなわち、円柱状）に形成されている。すなわち、挿通部７７の軸方向の長さは、貫通孔２１ａの軸方向の長さよりもわずかに長く、挿通部７７の径は、貫通孔２１ａの径よりもわずかに小さな径となっている。挿通部７７の軸線は、中央部７８の下面８７から下方に伸びている。下端部（７６，７７）が通電板２０の貫通孔２１ａに差込まれた状態では、挿通部７７は貫通孔２１ａ内に位置している。

突出部７６は、挿通部７７の先端（下端）から下端に向かって先細り状に形成されている。具体的には、突出部７６は、挿通部７７側の端部から下端に向かって径が縮小する円錐状に形成されている。突出部７６の挿通部７７側の端部の径は、貫通孔２１ａの径よりも大きい。このため、下端部（７６，７７）が通電板２０の貫通孔２１ａに差込まれた状態では、突出部７６が通電板２０より下方に突出し、突出部７６の上面８５が通電板２０の下面に当接する。これによって、突出部７６と通電板２０とが係合し、ホルダ８０と通電板２０とが結合される。したがって、突出部７６の上面８５が通電板２０の下面に係合する係合面となっている。以下、突出部７６の上面８５を係合面８５ということがある。

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、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。

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とホルダ８０とを接続する際は、まず、ホルダ８０内に端子７の基底部９５と変形板３０と絶縁部材７５を収容する。次いで、通電板２０に形成された貫通孔２１ａに、ホルダ８０に形成された下端部（７６，７７）が突出部７６側から差込まれる。これによって、挿通部７７は貫通孔２１ａ内に位置する一方で、突出部７６が通電板２０より下方に突出する。突出部７６の係合面８５の径は、貫通孔２１ａの径よりも大きいため、突出部７６の係合面８５が通電板２０の下面と係合し、ホルダ８０と通電板２０とが結合される。通電板２０の貫通孔２１ａにホルダ８０の下端部（７６，７７）を差込むだけで、ホルダ８０と通電板２０が固定されるため、電流遮断装置１０の構造を簡易なものとすることができる。また、ホルダ８０と通電板２０を固定するために熱カシメ処理を行う必要がないため、熱による電流遮断装置１０の特性変化（例えば、変形板３０の作動精度の低下）やホルダ８０の物性変化が生じることを抑制することができる。

また、熱カシメ処理をホルダに行うと、カシメ後の界面部分の強度が安定せず、蓄電装置の継続使用によって、ホルダがカシメの界面部分で剥離する虞が生じる。しかし、本実施例では、ホルダ８０と通電板２０を固定するために熱カシメ処理を行う必要がないため、ホルダ８０（突出部７６）に対して通電板２０を安定して支持することができる。

（変形例１）次に、図４を参照して変形例１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。その他の実施例及び変形例でも同様である。図４に示すように、貫通孔２１ａは、通電板２０の上面側より下面側が縮径するテーパ状に形成されており、貫通孔２１ａの内面は傾斜している。貫通孔２１ａは、第１開口部１２１と、第２開口部１２２とを有している。第１開口部１２１は、通電板２０の下面側に形成されており、第２開口部１２２は、通電板２０の上面側に形成されている。第２開口部１２２の面積は第１開口部１２１の面積より大きい。貫通孔２１ａの断面積は、第２開口部１２２から第１開口部１２１に向けて連続的に小さくなっている。第１開口部１２１の面積は、ホルダ８０の係合面８５の面積よりも小さい。このため、ホルダ８０と通電板２０を接合した状態では、ホルダ８０の係合面８５と通電板２０とが係合する。

変形例１の蓄電装置では、貫通孔２１ａがテーパ状に形成されるため、ホルダ８０（突出部７６）が貫通孔２１ａに差込まれる際、滑らかな接続が可能となり、容易に組付けることができる。すなわち、ホルダ８０の突出部７６を貫通孔２１ａに挿入し易くなり、ホルダ８０に通電板２０を容易に組付けることができる。

（変形例２）次に、図５を参照して変形例２について説明する。図５に示すように、貫通孔２１ａは、径がｅ３である孔部２１ｂと、径がｅ１である凹部２１ｃとを有している。孔部２１ｂは、通電板２０の上面側に形成されており、凹部２１ｃは、通電板２０の下面側に形成されている。また、突出部７６の係合面８５の径はｅ２である。ｅ１、ｅ２及びｅ３の間には、ｅ１＞ｅ２＞ｅ３の関係が成立する。また、凹部２１ｃの深さ方向の長さはｄ１であり、突出部７６の深さ方向の長さはｄ２である。ｄ１とｄ２の間には、ｄ１＞ｄ２の関係が成立する。

変形例２の蓄電装置では、通電板２０とホルダ８０とが接続された状態では、突出部７６が通電板２０の凹部２１ｃに収容される。したがって、ホルダ８０（突出部７６）と電極組立体３とが干渉（接触）することを抑制することができる。

（変形例３）次に、図６を参照して変形例３について説明する。図６に示すように、ホルダ８０の突出部７６の下端は、円筒台形状に形成されている。ずなわち、突出部７６の下端面が係合面８５と平行な面となるように、円錐形状の先端が切断された形状に突出部７６が形成されている。

変形例３の蓄電装置では、突出部７６の下端が平面となるため、ホルダ８０（突出部７６）と電極組立体３とが干渉（接触）することを抑制することができる。また、両者が干渉した場合であっても、電極組立体３が破損する虞を軽減することができる。

（変形例４）次に、図７を参照して変形例４について説明する。図７に示すように、ホルダ８０の突出部７６は、その係合面８５が貫通孔２１ａの内側（通電板２０の中心側）にのみ突出するような形状に形成されている。すなわち、突出部７６を平面視したときに、係合面８５が形成されない部分は、挿通部７７の形状（貫通孔２１ａの形状）に倣った形状に形成されている。

変形例４の蓄電装置でも、ホルダ８０（突出部７６）が貫通孔２１ａに差込まれる際、滑らかな接続が可能となり、容易に組付けることができる。また、突出部７６が通電板の外側に向かって突出しないため、ケース１内に配置される他の部材との干渉を好適に防止することができる。

次に、図８を参照して実施例２の蓄電装置について説明する。図８に示すように、ホルダ８０には、凹所８３が形成されている。通電板２０の上面と、ホルダ８０の凹所８３の下面との間には、シール部材１３０が配設されている。シール部材１３０は、通電板２０とホルダ８０の間をシールしている。シール部材１３０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１３０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１３０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。

また、基底部９５の下面の外周端には、下方に突出する突出部９９が形成されている。突出部９９の下端は、凹所８３の下面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。突出部９９によって、シール部材１３０が、ケース１の内圧により変形板３０の方向へ移動するのが防止されている。

実施例２の蓄電装置では、通電板２０とホルダ８０とが接続された状態では、シール部材１３０の弾性力によって、通電板２０の下面が突出部７６の係合面８５に押圧される。このため、ホルダ８０（突出部７６）に対して通電板２０をより安定して支持することができる。その結果、ホルダ８０に対する通電板２０のがたつきが防止され、電流遮断装置１０の耐久性を向上することができる。

次に、図９〜図１１を参照して実施例３の蓄電装置について説明する。本実施例では、通電板２０とホルダ８０の熱膨張係数の差を利用して、通電板２０とホルダ８０とを強固に接続する点を特徴としている。すなわち、本実施例においては、通電板２０の熱膨張係数α１は、ホルダ８０の熱膨張係数α２より大きくされる（α１＞α２）。そして、蓄電装置が用いられる使用温度範囲内に基準温度を設定し、その基準温度における貫通孔２１ａの寸法と、ホルダ８０の下端部（７６，７７）の寸法が、両者の熱膨張係数の差を考慮して設定される。具体的には、図９に示すように、基準温度において、通電板２０の貫通孔２１ａの深さ方向の長さはｌ１であり、ホルダ８０の挿通部７７の深さ方向の長さはｌ２である。ｌ１とｌ２との間には、ｌ１＞ｌ２の関係が成立する。したがって、基準温度においては、ホルダ８０の下端部（７６，７７）を通電板２０の貫通孔２１ａに差し込んでも、ホルダ８０の突出部７６が通電板２０の下方に突出しない。

次に、図１０を参照して、通電板２０とホルダ８０とを接続するときの通電板２０とホルダ８０の状態について説明する。本実施例では、通電板２０とホルダ８０とを接続する際は、通電板２０とホルダ８０とを予め設定された設定温度まで降温する。これにより、貫通孔２１ａの深さ方向の長さはｌ１´となり、挿通部７７の深さ方向の長さはｌ２´となる。このとき、通電板２０の熱膨張係数α１とホルダ８０の熱膨張係数α２の差によって、ｌ１´とｌ２´との間には、ｌ１´＜ｌ２´の関係が成立する。すなわち、設定温度を熱膨張係数の差（α１−α２）に基づいて設定することで、ｌ１´＜ｌ２´とすることができる。このため、ホルダ８０の下端部（７６，７７）を通電板２０の貫通孔２１ａに差し込んで、通電板２０とホルダ８０とを接続することができる（図１０の状態）。

次に、図１１を参照して、蓄電装置を使用するときの状態について説明する。蓄電装置は、基準温度近傍の使用温度範囲で用いられる。このため、蓄電装置の使用時には、通電板２０とホルダ８０は、両者を接続したときの設定温度から基準温度近傍の使用温度範囲まで昇温している。このため、外力が作用しない状態で、挿通部７７の深さ方向の長さはｌ２´´となり、貫通孔２１ａの深さ方向の長さはｌ１´´（＞ｌ２´´）となる。しかし、通電板２０の下面と上面とが、それぞれ突出部７６の係合面８５と中央部７８の下面８７とに当接するため、貫通孔２１ａの深さ方向の長さｌ１´´は、挿通部７７の深さ方向の長さｌ２´´より長くならない。したがって、通電板２０の下面と上面とが、それぞれ突出部７６の係合面８５と中央部７８の下面８７とに押圧される。

実施例３の蓄電装置では、実施例１の蓄電装置１００と同様の作用効果を奏すると共に、通電板２０とホルダ８０との間に隙間が形成されることをより抑制でき、ホルダ８０（突出部７６）に対して通電板２０をより安定して支持することができる。

次に、図１２を参照して実施例４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１２に示すように、電流遮断装置１０ａは、金属製の第１変形板２０１と、金属製の通電板２０３と、金属製の第２変形板２０５を備えている。第１変形板２０１の外周部の上面は、基底部９５の下面の外周部と接続されており、基底部９５の凹所９８の下端は第１変形板２０１により覆われている。通電板２０３は、ホルダ８０によって支持されている。

第２変形板２０５は、通電板２０３の下方に配置されており、その中央部が下方に突出している。第２変形板２０５の外周部の上面と、通電板２０３の外周部の下面は、溶接により固定されている。また、第２変形板２０５の上面中央には、上方に突出する突出部２１１が設けられている。突出部２１１の上方には通電板２０３の中央部２０３ｂ（溝部２０３ａに囲まれた部分）が位置している。第２変形板２０５の下面にはケース１内の空間の圧力が作用する。第２変形板２０５の上面には、第２変形板２０５と通電板２０３の間の空間２２０の圧力が作用する（後述）。空間２２０はケース１内の空間からシールされている。

通電板２０３は、第２変形板２０５と第１変形板２０１の間に配置されている。通電板２０３には通気孔２０３ｃが形成されている。空間２２０は、通気孔２０３ｃを介して第１変形板２０１と通電板２０３との間の空間２２２と連通している。

第１変形板２０１は、通電板２０３の上方に配置されている。第１変形板２０１は、実施例１の変形板３０と略同一の構成を有する。第１変形板２０１の上面には空間２２４が形成されている。空間２２４は、大気圧に保たれている。

第２変形板２０５の深さ方向の長さはｗ１であり、ホルダ８０の突出部７６の深さ方向の長さはｗ２である。ｗ１とｗ２との間には、ｗ１＞ｗ２の関係が成立することが好ましい。このような構成によると、ホルダ８０の突出部７６と電極組立体３とが干渉（接触）することを抑制することができる。

電流遮断装置１０ａは、接続端子４６と、通電板２０３と、第１変形板２０１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２０５の下面に作用する圧力が上昇する。一方、第２変形板２０５の上面には、ケース１内の空間からシールされた空間２２０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２０５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２２０内の空気は通気孔２０３ｃを通って空間２２２に移動し、空間２２２内の圧力が上昇する。また、第２変形板２０５が反転すると、第２変形板２０５の突出部２１１が通電板２０３の中央部２０３ｂに衝突し、通電板２０３が溝部２０３ａで破断する。これにより、第１変形板２０１が反転し、第１変形板２０１及び通電板２０３の中央部２０３ｂが上方に変位する。このため、通電板２０３と第１変形板２０１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２０１は接続端子４６から絶縁されると共に、通電板２０３は端子７から絶縁されている。

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。なお、上記の電流遮断装置１０ａは、その他の実施例及び変形例の蓄電装置に取付けられてもよい。

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、本明細書が開示する蓄電装置は、上記の実施例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、ホルダ８０に形成された突出部７６や、通電板２０に形成された貫通孔２１ａの数は、適宜設定することができる。貫通孔２１ａは通電板２０の外縁に沿った位置（すなわち外周部２１）に形成されていればよい。また、突出部７６及び挿通部７７は、貫通孔２１ａと対応する位置に形成されていればよい。

また、実施例１、実施例３及び実施例４において、絶縁部材７５は配置されなくてもよい。

また、実施例２においては、実施例１に示すように、突出部９９の代わりに変形板３０の外周部の下面と通電板２０の上面との間に、絶縁部材を設けてもよい。このような構成によっても、シール部材１３０が、ケース１の内圧により変形板３０の方向へ移動するのを防止することができる。

また、実施例４において、第１変形板２０１に、空間２２２と空間２２４とを連通する連通孔を形成し、空間２２０、２２２を大気圧に維持してもよい。

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のように絶縁部材及びシール部材を配置することができる。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２０５についても同様である。

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。

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
２０ｂ：通気孔
２１ａ：貫通孔
３０：変形板
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：絶縁部材
７６：突出部
７７：挿通部
７８：中央部
７９：上端部
７９ａ：貫通孔
８０：ホルダ
８５：係合面
９４：円筒部
９５：基底部
９６：固定部
９７：貫通孔
１００：蓄電装置
１１１：本体
１１２：蓋部

Claims (3)

1. ケースに収容された電極組立体と、前記ケースに設けられた電極端子とを有する蓄電装置であって、
   前記ケース内には、前記電極組立体と前記電極端子とが電気的に接続された導通状態と、前記電極組立体と前記電極端子とが電気的に非接続となる非導通状態とに切換える電流遮断装置が収容されており、
   前記電流遮断装置は、前記導通状態において前記電極組立体と前記電極端子とを電気的に接続される一方で、前記非導通状態において破断して前記電極組立体と前記電極端子とを電気的に非接続とする通電部材と、
   前記通電部材と前記ケースの間に配置され、前記通電部材を支持する絶縁性のホルダと、を有しており、
   前記通電部材には、前記ホルダ側の一方の面から反ホルダ側の他方の面まで貫通する貫通孔が形成されており、
   前記ホルダは、前記通電部材の前記貫通孔に差込まれ、前記通電部材を当該ホルダに接続する接続部を有しており、
   前記通電部材と前記ホルダとが接続された状態では、前記接続部は、前記貫通孔内に位置する挿通部と、前記他方の面から反ホルダ側に突出する突出部と、を有しており、
   前記突出部は、前記貫通孔の径より大きな径を有し、前記通電部材の前記他方の面と係合する係合面を有しており、
   前記突出部の形状は、前記係合面より反ホルダ側の先端に向かって先細り形状となっており、
   前記通電部材の前記他方の面には、前記貫通孔の周囲に凹部が設けられており、
   前記通電部材と前記ホルダとが接続された状態では、前記突出部が前記通電部材の凹部に収容されている、蓄電装置。
2. ケースに収容された電極組立体と、前記ケースに設けられた電極端子とを有する蓄電装置であって、
   前記ケース内には、前記電極組立体と前記電極端子とが電気的に接続された導通状態と、前記電極組立体と前記電極端子とが電気的に非接続となる非導通状態とに切換える電流遮断装置が収容されており、
   前記電流遮断装置は、前記導通状態において前記電極組立体と前記電極端子とを電気的に接続される一方で、前記非導通状態において破断して前記電極組立体と前記電極端子とを電気的に非接続とする通電部材と、
   前記通電部材と前記ケースの間に配置され、前記通電部材を支持する絶縁性のホルダと、を有しており、
   前記通電部材には、前記ホルダ側の一方の面から反ホルダ側の他方の面まで貫通する貫通孔が形成されており、
   前記ホルダは、前記通電部材の前記貫通孔に差込まれ、前記通電部材を当該ホルダに接続する接続部を有しており、
   前記通電部材と前記ホルダとが接続された状態では、前記接続部は、前記貫通孔内に位置する挿通部と、前記他方の面から反ホルダ側に突出する突出部と、を有しており、
   前記突出部は、前記貫通孔の径より大きな径を有し、前記通電部材の前記他方の面と係合する係合面を有しており、
   前記突出部の形状は、前記係合面より反ホルダ側の先端に向かって先細り形状となっており、
   前記電流遮断装置は、前記通電部材と前記ホルダの間に配置され、前記通電部材と前記ホルダの間をシールするシール部材をさらに有しており、
   前記通電部材と前記ホルダとが接続された状態では、前記シール部材の弾性力によって、前記突出部の前記係合面が前記通電部材の前記他方の面に押圧される、蓄電装置。
3. 前記通電部材の熱膨張係数は、前記ホルダの熱膨張係数よりも大きくされており、
   前記通電部材と前記ホルダとが接続されていない状態で、かつ、前記蓄電装置が用いられる使用温度範囲内に設定された基準温度においては、前記通電部材の貫通孔の深さ方向の寸法は、前記接続部の挿通部の長さよりも長くされており、
   前記通電部材と前記ホルダの熱膨張係数の差を利用して前記接続部が前記貫通孔に差込まれて、前記通電部材と前記ホルダとが接続されている、請求項１又は２に記載の蓄電装置。

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