JP6753133B2

JP6753133B2 - Power storage device

Info

Publication number: JP6753133B2
Application number: JP2016091738A
Authority: JP
Inventors: 竜二大井手
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2016-04-28
Publication date: 2020-09-09
Anticipated expiration: 2036-04-28
Also published as: JP2017199633A

Description

本明細書に開示する技術は、蓄電装置に関する。 The technology disclosed herein relates to a power storage device.

蓄電装置には、過充電等が発生したときに、正極電極と負極電極との間を短絡させる機構が設けられることがある。例えば、特許文献１に開示される蓄電装置は、ケースの端子取付面に設けられた正極電極端子と負極電極端子との間に短絡機構が設けられている。短絡機構は、互いに対向して配置される変形板と短絡板とを備えている。変形板はケースの端子取付面に設けられ、正極電極端子と電気的に接続されており、負極電極端子と絶縁されている。また、短絡板は変形板の上部に設けられ、負極端子と電気的に接続されている。過充電等によってケースの内部空間の圧力が所定値を超えると、変形板が変形し、短絡板に接触する。すると、負極電極端子と正極電極端子との間が短絡される。 The power storage device may be provided with a mechanism for short-circuiting between the positive electrode and the negative electrode when overcharging or the like occurs. For example, the power storage device disclosed in Patent Document 1 is provided with a short-circuit mechanism between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal provided on the terminal mounting surface of the case. The short-circuit mechanism includes a deformed plate and a short-circuit plate arranged so as to face each other. The deformed plate is provided on the terminal mounting surface of the case, is electrically connected to the positive electrode terminal, and is insulated from the negative electrode terminal. Further, the short-circuit plate is provided on the upper part of the deformed plate and is electrically connected to the negative electrode terminal. When the pressure in the internal space of the case exceeds a predetermined value due to overcharging or the like, the deformed plate is deformed and comes into contact with the short-circuit plate. Then, the negative electrode terminal and the positive electrode terminal are short-circuited.

特開２０１３−２３５８１４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-235814

特許文献１の短絡機構は、正極電極端子と負極電極端子との間であって、ケースの端子取付面の中心部に設けられている。ケースの内部空間の圧力が上昇すると、ケースが変形し、ケースの端子取付面が変形することがある。このとき、端子取付面は、その中心部に近くなるほど大きく変形することとなる。このため、短絡機構がケースの端子取付面の中心部に近い位置に設けられていると、端子取付面の変形によって短絡機構の変形板が影響を受け易くなる。端子取付面の変形が変形板に影響すると、短絡機構の作動圧力（すなわち、変形板が変形する際のケースの内部空間の圧力）が変化する虞がある。本明細書は、短絡機構の作動圧力のばらつきを抑制する技術を開示する。 The short-circuit mechanism of Patent Document 1 is provided between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal at the center of the terminal mounting surface of the case. When the pressure in the internal space of the case rises, the case may be deformed and the terminal mounting surface of the case may be deformed. At this time, the terminal mounting surface is greatly deformed as it gets closer to the center portion thereof. Therefore, if the short-circuit mechanism is provided at a position close to the center of the terminal mounting surface of the case, the deformation plate of the short-circuit mechanism is easily affected by the deformation of the terminal mounting surface. If the deformation of the terminal mounting surface affects the deformed plate, the operating pressure of the short-circuit mechanism (that is, the pressure in the internal space of the case when the deformed plate is deformed) may change. The present specification discloses a technique for suppressing variation in the operating pressure of the short-circuit mechanism.

本明細書に開示する蓄電装置は、正極電極及び負極電極を備える電極組立体と、端子取付面を備えており、電極組立体と電解液とを収納可能なケースと、端子取付面に設けられ、電極組立体の正極電極と電気的に接続される正極電極端子と、端子取付面に設けられ、電極組立体の負極電極と電気的に接続される負極電極端子と、端子取付面に設けられ、ケースの内部空間の圧力が所定値を超えると、正極電極端子と負極電極端子とを短絡させる短絡機構と、を備えている。短絡機構は、正極電極端子と負極電極端子の一方の電極端子と電気的に接続され、他方の電極端子と絶縁される変形板と、他方の電極端子と電気的に接続される短絡板と、を備えている。変形板は、短絡板に対して凸状となる第１状態と、短絡板に対して凹状となる第２状態とに変形可能である。ケースの内部空間の圧力が所定値を超えると、変形板は第１状態から第２状態となり、変形板が短絡板と接触する。端子取付面を当該端子取付面に直交する方向に沿って見ると、正極電極端子と短絡機構との間に負極電極端子が配置されている、又は、負極電極端子と短絡機構との間に正極電極端子が配置されている。 The power storage device disclosed in the present specification includes an electrode assembly including a positive electrode and a negative electrode, a terminal mounting surface, a case capable of accommodating the electrode assembly and the electrolytic solution, and a terminal mounting surface. , A positive electrode terminal electrically connected to the positive electrode of the electrode assembly, a negative electrode terminal provided on the terminal mounting surface and electrically connected to the negative electrode of the electrode assembly, and a negative electrode terminal provided on the terminal mounting surface. It is provided with a short-circuit mechanism for short-circuiting the positive electrode terminal and the negative electrode terminal when the pressure in the internal space of the case exceeds a predetermined value. The short-circuit mechanism includes a deformed plate that is electrically connected to one of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal and is insulated from the other electrode terminal, and a short-circuit plate that is electrically connected to the other electrode terminal. It has. The deformable plate can be deformed into a first state in which it is convex with respect to the short-circuit plate and a second state in which it is concave with respect to the short-circuit plate. When the pressure in the internal space of the case exceeds a predetermined value, the deformed plate changes from the first state to the second state, and the deformed plate comes into contact with the short-circuit plate. When the terminal mounting surface is viewed along the direction orthogonal to the terminal mounting surface, the negative electrode terminal is arranged between the positive electrode terminal and the short-circuit mechanism, or the positive electrode is located between the negative electrode terminal and the short-circuit mechanism. Electrode terminals are arranged.

上記の蓄電装置では、正極電極端子と短絡機構との間に負極電極端子が、あるいは、負極電極端子と短絡機構との間に正極電極端が配置されている。すなわち、短絡機構は、正極電極端子と負極電極端子の間ではなく、正極電極端子又は負極電極端子よりケースの側面に近い位置に配置される。このため、仮にケースの内部空間の圧力が上昇して短絡機構の作動圧力に到達する前に端子取付面が変形したとしても、短絡機構は、端子取付面の変形量が小さい領域に配置されている。このため、端子取付面の変形の影響が抑えられ、変形板の作動圧力が変化し難くなる。したがって、短絡機構の作動圧力にばらつきが生じることを抑制することができる。 In the above power storage device, a negative electrode terminal is arranged between the positive electrode terminal and the short-circuit mechanism, or a positive electrode end is arranged between the negative electrode terminal and the short-circuit mechanism. That is, the short-circuit mechanism is arranged not between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal but at a position closer to the side surface of the case than the positive electrode terminal or the negative electrode terminal. Therefore, even if the terminal mounting surface is deformed before the pressure in the internal space of the case rises and reaches the operating pressure of the short-circuit mechanism, the short-circuit mechanism is arranged in a region where the amount of deformation of the terminal mounting surface is small. There is. Therefore, the influence of deformation of the terminal mounting surface is suppressed, and the operating pressure of the deformed plate is less likely to change. Therefore, it is possible to prevent variations in the operating pressure of the short-circuit mechanism.

実施例に係る蓄電装置の断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view of a power storage device according to an embodiment. 実施例に係る短絡機構について、通常時の状態を示す図。The figure which shows the state in a normal state about the short circuit mechanism which concerns on Example. 実施例に係る短絡機構について、短絡した状態を示す図。The figure which shows the short-circuited state about the short-circuit mechanism which concerns on Example. 実施例に係る短絡機構の構成を示す平面図。The plan view which shows the structure of the short circuit mechanism which concerns on embodiment.

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 examples described below are listed. It should be noted that 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）本明細書が開示する蓄電装置では、変形板は、ケースの端子取付面に支持されていてもよい。そして、端子取付面を当該端子取付面に直交する方向に沿って見ると、他方の電極端子は、一方の電極端子と前記短絡機構との間に配置されていてもよい。このような構成によると、他方の電極端子と短絡機構との距離を短くできるため、これらの電気的接続を容易に行うことができる。 (Feature 1) In the power storage device disclosed in the present specification, the deformable plate may be supported by the terminal mounting surface of the case. Then, when the terminal mounting surface is viewed along the direction orthogonal to the terminal mounting surface, the other electrode terminal may be arranged between the one electrode terminal and the short-circuit mechanism. According to such a configuration, the distance between the other electrode terminal and the short-circuit mechanism can be shortened, so that these electrical connections can be easily made.

（特徴２）本明細書が開示する蓄電装置では、端子取付面を当該端子取付面に直交する方向に沿って見ると、（１）端子取付面は、長辺と短辺を有する矩形状をしていてもよい。（２）短絡機構と他方の電極端子と一方の電極端子は長辺が伸びる方向に沿って配置されていてもよい。（３）短絡機構と他方の電極端子は、長辺の中心よりも一方の側に配置されていてもよい。（４）一方の電極端子は、端子取付面の長辺の中心よりも他方の側に配置されていてもよい。このような構成によると、短絡機構は端子取付面の長辺の中央より一方の側に近い位置に配置される。このため、短絡機構は、ケースの端子取付面の変形量の小さい領域に配置されることになり、短絡機構の作動圧力にばらつきが生じることを好適に抑制することができる。 (Feature 2) In the power storage device disclosed in the present specification, when the terminal mounting surface is viewed along the direction orthogonal to the terminal mounting surface, (1) the terminal mounting surface has a rectangular shape having a long side and a short side. You may be doing it. (2) The short-circuit mechanism, the other electrode terminal, and one electrode terminal may be arranged along the direction in which the long side extends. (3) The short-circuit mechanism and the other electrode terminal may be arranged on one side of the center of the long side. (4) One electrode terminal may be arranged on the other side of the center of the long side of the terminal mounting surface. According to such a configuration, the short-circuit mechanism is arranged at a position closer to one side than the center of the long side of the terminal mounting surface. Therefore, the short-circuit mechanism is arranged in a region where the amount of deformation of the terminal mounting surface of the case is small, and it is possible to preferably suppress the variation in the operating pressure of the short-circuit mechanism.

（特徴３）本明細書が開示する蓄電装置では、端子取付面を当該端子取付面に直交する方向に沿って見ると、短絡機構は、短辺の中心よりも長辺の一方に近い位置に配置されていてもよい。このような構成によると、短絡機構は、端子取付面の短辺の中央より長辺に近い位置に配置される。このため、短絡機構は、ケースの端子取付面の変形量のより小さい領域に配置され、短絡機構の作動圧力にばらつきが生じることを好適に抑制することができる。 (Feature 3) In the power storage device disclosed in the present specification, when the terminal mounting surface is viewed along the direction orthogonal to the terminal mounting surface, the short-circuit mechanism is located closer to one of the long sides than the center of the short side. It may be arranged. According to such a configuration, the short-circuit mechanism is arranged at a position closer to the long side than the center of the short side of the terminal mounting surface. Therefore, the short-circuit mechanism is arranged in a region where the amount of deformation of the terminal mounting surface of the case is small, and it is possible to preferably suppress the variation in the operating pressure of the short-circuit mechanism.

（特徴４）本明細書が開示する蓄電装置では、変形板は、０．７ｗｔ％以上かつ１．３ｗｔ％以下の鉄を含むアルミニウム合金により形成されていてもよい。このような構成によると、変形板を成形する際に生じる残留応力を低減することができる。このため、蓄電装置を長期間使用しても、短絡機構の誤作動を生じ難くすることができる。 (Feature 4) In the power storage device disclosed in the present specification, the deformed plate may be formed of an aluminum alloy containing 0.7 wt% or more and 1.3 wt% or less of iron. According to such a configuration, the residual stress generated when the deformed plate is formed can be reduced. Therefore, even if the power storage device is used for a long period of time, it is possible to prevent the short-circuit mechanism from malfunctioning.

以下、図面を参照して実施例に係る蓄電装置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に固定された正極電極端子５と負極電極端子７を備えている。電極組立体３と正極電極端子５とは電気的に接続されており、電極組立体３と負極電極端子７とは電気的に接続されている。また、蓄電装置１００は、ケース１に固定された短絡機構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 power storage device 100 according to the embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the power storage device 100 includes a case 1, an electrode assembly 3 housed in the case 1, a positive electrode terminal 5 and a negative electrode terminal 7 fixed to the case 1. The electrode assembly 3 and the positive electrode terminal 5 are electrically connected, and the electrode assembly 3 and the negative electrode terminal 7 are electrically connected. Further, the power storage device 100 includes a short-circuit mechanism 10 fixed to the case 1. The electrolytic solution is injected into the inside of the case 1, and the electrode assembly 3 is immersed in the electrolytic solution.

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は、平面視したときにｘ方向の寸法がｙ方向の寸法より大きい略矩形となっている。蓋部１１２には、取付孔８１、８２が形成されている。正極電極端子５は、取付孔８１を介してケース１の内外に通じており、負極電極端子７は、取付孔８２を介してケース１の内外に通じている。すなわち、蓋部１１２には、正極電極端子５と負極電極端子７が取り付けられている。蓋部１１２は、正極電極端子５と電気的に接続されている。蓋部１１２と負極電極端子７との間には、絶縁部材６１が配置されている。絶縁部材６１は、蓋部１１２と負極電極端子７とを絶縁している。なお、蓋部１１２は、請求項の「端子取付面」の一例である。 The case 1 is made of metal and is a box-shaped member having a substantially rectangular parallelepiped shape. The case 1 includes a main body 111 and a lid portion 112 fixed to the main body 111. The lid 112 covers the upper part of the main body 111. The lid portion 112 has a substantially rectangular shape in which the dimension in the x direction is larger than the dimension in the y direction when viewed in a plan view. Mounting holes 81 and 82 are formed in the lid portion 112. The positive electrode terminal 5 communicates with the inside and outside of the case 1 through the mounting hole 81, and the negative electrode terminal 7 communicates with the inside and outside of the case 1 via the mounting hole 82. That is, the positive electrode terminal 5 and the negative electrode terminal 7 are attached to the lid portion 112. The lid portion 112 is electrically connected to the positive electrode terminal 5. An insulating member 61 is arranged between the lid portion 112 and the negative electrode terminal 7. The insulating member 61 insulates the lid portion 112 and the negative electrode terminal terminal 7. The lid portion 112 is an example of the "terminal mounting surface" of the claim.

電極組立体３は、正極電極と、負極電極と、正極電極と負極電極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、正極電極、負極電極及びセパレータからなる積層体が複数積層されて構成されている。複数の正極電極のそれぞれ及び複数の負極電極のそれぞれは、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、正極電極に用いられるものは、例えばアルミ箔であり、負極電極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、正極電極毎に設けられた正極集電タブ５１と、負極電極毎に設けられた負極集電タブ５２を備えている。正極集電タブ５１は、正極電極の上端部に形成されている。負極集電タブ５２は、負極電極の上端部に形成されている。正極集電タブ５１及び負極集電タブ５２は、電極組立体３の上方に突出している。複数の正極集電タブ５１は、１つに纏められて正極リード５３に固定されている。複数の負極集電タブ５２は、１つに纏められて負極リード５４に固定されている。 The electrode assembly 3 includes a positive electrode, a negative electrode, and a separator arranged between the positive electrode and the negative electrode. The electrode assembly 3 is configured by laminating a plurality of laminated bodies including a positive electrode, a negative electrode, and a separator. Each of the plurality of positive electrodes and each of the plurality of negative electrodes includes a current collecting member and an active material layer formed on the current collecting member. As the current collecting member, the one used for the positive electrode is, for example, an aluminum foil, and the one used for the negative electrode is, for example, a copper foil. Further, the electrode assembly 3 includes a positive electrode current collecting tab 51 provided for each positive electrode and a negative electrode current collecting tab 52 provided for each negative electrode. The positive electrode current collecting tab 51 is formed at the upper end of the positive electrode. The negative electrode current collecting tab 52 is formed at the upper end of the negative electrode. The positive electrode current collecting tab 51 and the negative electrode current collecting tab 52 project upward from the electrode assembly 3. The plurality of positive electrode current collecting tabs 51 are grouped together and fixed to the positive electrode lead 53. The plurality of negative electrode current collecting tabs 52 are grouped together and fixed to the negative electrode leads 54.

正極リード５３は、正極集電タブ５１と正極電極端子５とに接続されている。正極リード５３を介して、正極集電タブ５１と正極電極端子５とが電気的に接続されている。負極リード５４は、負極集電タブ５２と負極電極端子７とに接続されている。負極リード５４を介して、負極集電タブ５２と負極電極端子７とが電気的に接続されている。 The positive electrode lead 53 is connected to the positive electrode current collecting tab 51 and the positive electrode terminal 5. The positive electrode current collecting tab 51 and the positive electrode terminal 5 are electrically connected via the positive electrode lead 53. The negative electrode lead 54 is connected to the negative electrode current collecting tab 52 and the negative electrode terminal 7. The negative electrode current collecting tab 52 and the negative electrode terminal 7 are electrically connected via the negative electrode lead 54.

正極電極端子５は、取付孔８１を介して蓋部１１２に取り付けられている。正極電極端子５は、蓋部１１２の短軸方向（ｙ方向）に平行な辺（図１の右側の奥行方向に伸びる辺）の近傍に配置されている。すなわち、正極電極端子５は、蓋部１１２の長軸（ｘ方向）の中心より短軸方向（ｙ方向）に平行な辺（図１のｘ方向（＋）側の奥行方向に伸びる辺）に近い位置に配置されている。負極電極端子７は、取付孔８２を介して蓋部１１２に取り付けられている。負極電極端子７は、蓋部１１２の短軸方向（ｙ方向）に平行な辺であって、正極電極端子５が配置されている側とは反対側の辺（図１の左側の奥行方向に伸びる辺）の近傍に配置されている。すなわち、負極電極端子７は、蓋部１１２の長軸（ｘ方向）の中心より短軸方向（ｙ方向）に平行な辺（図１のｘ方向（−）側の奥行方向に伸びる辺）に近い位置に配置されている。 The positive electrode terminal 5 is attached to the lid portion 112 via the attachment hole 81. The positive electrode terminal 5 is arranged in the vicinity of the side parallel to the short axis direction (y direction) of the lid portion 112 (the side extending in the depth direction on the right side of FIG. 1). That is, the positive electrode terminal 5 is on the side parallel to the minor axis direction (y direction) from the center of the long axis (x direction) of the lid portion 112 (the side extending in the depth direction on the x direction (+) side of FIG. 1). It is located close to each other. The negative electrode terminal 7 is attached to the lid 112 via the attachment hole 82. The negative electrode terminal 7 is a side parallel to the short axis direction (y direction) of the lid portion 112, and is a side opposite to the side on which the positive electrode terminal 5 is arranged (in the depth direction on the left side of FIG. 1). It is located near the extending side). That is, the negative electrode terminal 7 is on the side parallel to the minor axis direction (y direction) from the center of the long axis (x direction) of the lid portion 112 (the side extending in the depth direction on the x direction (−) side of FIG. 1). It is located close to each other.

図２を参照して短絡機構１０について説明する。図２に示すように、短絡機構１０は、ケース１の蓋部１１２に設けられている。短絡機構１０は、負極電極端子７より蓋部１１２の短軸方向（ｙ方向）に平行な辺に近い位置（すなわち、図１の負極電極端子７よりｘ方向（−）側）に配置されている。短絡機構１０は、変形板２０及び短絡板３０を備えている。変形板２０は、板厚が一定の板材から形成されており、平面視すると円形となる導電性のダイアフラムである。変形板２０は、ケース１の蓋部１１２に支持され、溶接等によって固定されている。変形板２０の板厚は、蓋部１１２の板厚より小さくされており、短絡板３０の板厚より小さくされている。変形板２０は、ケース１内の圧力が所定値より低い状態では下方に凸状（短絡板３０に向かって凹状）となっている。変形板２０の外周部は、ケース１の蓋部１１２に接合されている。このため、変形板２０の下面には、ケース１内の圧力が作用する。一方、変形板２０の上面には、大気圧が作用する。変形板２０は、蓋部１１２と電気的に接続されている。上述したように、蓋部１１２は、正極電極端子５と電気的に接続されており、負極電極端子７と絶縁されている。このため、変形板２０は、正極電極端子５と電気的に接続されており、負極電極端子７とは絶縁されている。 The short-circuit mechanism 10 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the short-circuit mechanism 10 is provided on the lid 112 of the case 1. The short-circuit mechanism 10 is arranged at a position closer to the side parallel to the minor axis direction (y direction) of the lid portion 112 than the negative electrode terminal 7 (that is, on the x direction (−) side from the negative electrode terminal 7 in FIG. 1). There is. The short-circuit mechanism 10 includes a deformed plate 20 and a short-circuit plate 30. The deformed plate 20 is a conductive diaphragm formed of a plate material having a constant plate thickness and having a circular shape when viewed in a plan view. The deformable plate 20 is supported by the lid portion 112 of the case 1 and fixed by welding or the like. The plate thickness of the deformed plate 20 is smaller than the plate thickness of the lid portion 112, and is smaller than the plate thickness of the short-circuit plate 30. The deformable plate 20 is convex downward (concave toward the short-circuit plate 30) when the pressure in the case 1 is lower than a predetermined value. The outer peripheral portion of the deformable plate 20 is joined to the lid portion 112 of the case 1. Therefore, the pressure inside the case 1 acts on the lower surface of the deformed plate 20. On the other hand, atmospheric pressure acts on the upper surface of the deformed plate 20. The deformed plate 20 is electrically connected to the lid portion 112. As described above, the lid portion 112 is electrically connected to the positive electrode terminal 5 and is insulated from the negative electrode terminal 7. Therefore, the deformed plate 20 is electrically connected to the positive electrode terminal 5 and is insulated from the negative electrode terminal 7.

変形板２０には、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金を用いることができる。アルミニウム合金は、例えば、アルミニウム合金Ａ１０５０やアルミニウム合金Ａ３００３等を用いることができ、特に０．７ｗｔ％以上かつ１．３ｗｔ％以下の鉄（Ｆｅ）を含有するアルミニウム合金を用いることが好ましい。上記の鉄含有アルミニウム合金は、塑性加工による残留応力の生成が抑制され、その結果、長期間が経過しても引張り強度が低下し難く、残留応力の経時変化も小さいという特徴を有している。このため、上記の鉄含有アルミニウム合金を用いて変形板２０を成形すると、変形板２０の成形後に熱処理を行わなくても、残留応力（すなわち、引張り強度）の経時変化を低く抑えることができる。このため、蓄電装置１００を長期間使用しても、変形板２０の変形の圧力が低下し難く、短絡機構１０が誤作動を起こし難くなる。なお、変形板２０は、ケース１の蓋部１１２と一体成形してもよい。変形板２０と蓋部１１２とを一体成形すると、製造時の加工工程を減らすことができ、蓄電装置１００をより容易に製造することができる。 For the deformable plate 20, for example, aluminum or an aluminum alloy can be used. As the aluminum alloy, for example, aluminum alloy A1050 or aluminum alloy A3003 can be used, and it is particularly preferable to use an aluminum alloy containing 0.7 wt% or more and 1.3 wt% or less of iron (Fe). The iron-containing aluminum alloy described above has the characteristics that the generation of residual stress due to plastic working is suppressed, and as a result, the tensile strength does not easily decrease even after a long period of time, and the change in residual stress with time is small. .. Therefore, when the deformed plate 20 is molded using the above iron-containing aluminum alloy, the change with time of the residual stress (that is, the tensile strength) can be suppressed to a low level without performing heat treatment after the deformed plate 20 is molded. Therefore, even if the power storage device 100 is used for a long period of time, the deformation pressure of the deformable plate 20 is unlikely to decrease, and the short-circuit mechanism 10 is unlikely to malfunction. The deformed plate 20 may be integrally molded with the lid portion 112 of the case 1. When the deformable plate 20 and the lid portion 112 are integrally molded, the processing process at the time of manufacturing can be reduced, and the power storage device 100 can be manufactured more easily.

短絡板３０は、金属製の部材であり、導電性を有している。短絡板３０は、平面視において略矩形状に形成されており、変形板２０の上方に配置されている。短絡板３０の板厚は、変形板２０の板厚より大きくされている。短絡板３０は、負極電極端子７と電気的に接続されている。短絡板３０とケース１の蓋部１１２との間には、絶縁部材６１，６２が配置されている。短絡板３０は、絶縁部材６１，６２によって蓋部１１２上に支持されている。絶縁部材６１は、負極電極端子７と蓋部１１２とを絶縁すると共に、短絡板３０の一端と蓋部１１２とを絶縁している。絶縁部材６２は、短絡板３０の他端と蓋部１１２とを絶縁している。このため、短絡板３０は蓋部１１２と絶縁されている。すなわち、短絡板３０は正極電極端子５と絶縁されている。なお、本実施例では、変形板２０が正極電極端子５に接続され、短絡板３０が負極電極端子７に接続されているが、このような構成に限定されない。例えば、変形板が負極電極端子７に接続され、短絡板が正極電極端子５に接続されていてもよい。具体的には、変形板は導電性を有する金属を用いて形成され、正極電極端子５と絶縁され、負極電極端子７と電気的に接続される。また、短絡板は、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金を用いて形成され、正極電極端子５と電気的に接続され、負極電極端子７と絶縁される。また、本実施例では、変形板２０と電気的に接続される正極電極端子５と、短絡機構１０との間に、短絡板３０と電気的に接続される負極電極端子７が配置されているが、このような構成に限定されない。例えば、短絡板と電気的に接続される負極電極端子と、短絡機構との間に、変形板と電気的に接続される正極電極端子５が配置されていてもよい。 The short-circuit plate 30 is a metal member and has conductivity. The short-circuit plate 30 is formed in a substantially rectangular shape in a plan view, and is arranged above the deformed plate 20. The plate thickness of the short-circuit plate 30 is made larger than the plate thickness of the deformed plate 20. The short-circuit plate 30 is electrically connected to the negative electrode terminal 7. Insulating members 61 and 62 are arranged between the short-circuit plate 30 and the lid portion 112 of the case 1. The short-circuit plate 30 is supported on the lid 112 by the insulating members 61 and 62. The insulating member 61 insulates the negative electrode terminal 7 and the lid portion 112, and also insulates one end of the short-circuit plate 30 and the lid portion 112. The insulating member 62 insulates the other end of the short-circuit plate 30 from the lid portion 112. Therefore, the short-circuit plate 30 is insulated from the lid portion 112. That is, the short-circuit plate 30 is insulated from the positive electrode terminal 5. In this embodiment, the deformed plate 20 is connected to the positive electrode terminal 5 and the short-circuit plate 30 is connected to the negative electrode terminal 7, but the configuration is not limited to this. For example, the deformed plate may be connected to the negative electrode terminal 7, and the short-circuit plate may be connected to the positive electrode terminal 5. Specifically, the deformed plate is formed of a conductive metal, is insulated from the positive electrode terminal 5, and is electrically connected to the negative electrode terminal 7. Further, the short-circuit plate is formed by using, for example, aluminum or an aluminum alloy, is electrically connected to the positive electrode terminal 5, and is insulated from the negative electrode terminal 7. Further, in this embodiment, the negative electrode terminal 7 electrically connected to the short-circuit plate 30 is arranged between the positive electrode terminal 5 electrically connected to the deformed plate 20 and the short-circuit mechanism 10. However, it is not limited to such a configuration. For example, the positive electrode terminal 5 electrically connected to the deformed plate may be arranged between the negative electrode terminal terminal electrically connected to the short-circuit plate and the short-circuit mechanism.

図２及び図３を参照して、短絡機構１０によって、正極電極端子５と負極電極端子７との間が短絡される構成について具体的に説明する。図２に示すように、ケース１内の圧力が所定値以下のとき、変形板２０は下方に凸の状態になっている。すなわち、変形板２０は、短絡板３０に向かって凹状の第１状態となっている。上述したように、変形板２０は正極電極端子５と電気的に接続されており、負極電極端子７と絶縁されている。このため、正極電極端子５と負極電極端子７との間には、短絡機構１０を介した通電経路は形成されていない。ケース１内の圧力が上昇すると、変形板２０の下面に作用する圧力が上昇する。一方、変形板２０の上面には大気圧が作用する。このため、ケース１内の圧力が上昇して所定値に達すると、図３に示すように、変形板２０は反転して、上方に凸の状態に変化する。すなわち、変形板２０は、短絡板３０に向かって凸状の第２状態となる。このとき、変形板２０の上面が、短絡板３０に接触する。変形板２０は正極電極端子５と電気的に接続されている。一方、短絡板３０は負極電極端子７と電気的に接続されている。このため、変形板２０と短絡板３０とが接触すると、正極電極端子５と負極電極端子７との間には、変形板２０及び短絡板３０を介した通電経路が形成される。すなわち、正極電極端子５と負極電極端子７との間が短絡した状態となる。これによって、電極組立体３に流れる電流を小さくすることができる。 With reference to FIGS. 2 and 3, a configuration in which the positive electrode terminal 5 and the negative electrode terminal 7 are short-circuited by the short-circuit mechanism 10 will be specifically described. As shown in FIG. 2, when the pressure in the case 1 is equal to or less than a predetermined value, the deformed plate 20 is in a downwardly convex state. That is, the deformed plate 20 is in a concave first state toward the short-circuit plate 30. As described above, the deformed plate 20 is electrically connected to the positive electrode terminal 5 and is insulated from the negative electrode terminal 7. Therefore, an energization path via the short-circuit mechanism 10 is not formed between the positive electrode terminal 5 and the negative electrode terminal 7. When the pressure inside the case 1 rises, the pressure acting on the lower surface of the deformable plate 20 rises. On the other hand, atmospheric pressure acts on the upper surface of the deformed plate 20. Therefore, when the pressure in the case 1 rises and reaches a predetermined value, as shown in FIG. 3, the deformed plate 20 is inverted and changes to an upwardly convex state. That is, the deformed plate 20 is in a second state convex toward the short-circuit plate 30. At this time, the upper surface of the deformed plate 20 comes into contact with the short-circuit plate 30. The deformed plate 20 is electrically connected to the positive electrode terminal 5. On the other hand, the short-circuit plate 30 is electrically connected to the negative electrode terminal 7. Therefore, when the deformed plate 20 and the short-circuit plate 30 come into contact with each other, an energization path is formed between the positive electrode terminal 5 and the negative electrode terminal 7 via the deformed plate 20 and the short-circuit plate 30. That is, the positive electrode terminal 5 and the negative electrode terminal 7 are short-circuited. As a result, the current flowing through the electrode assembly 3 can be reduced.

図１及び図４を参照して、蓋部１１２上における短絡機構１０の配置について説明する。図１に示すように、蓋部１１２の長軸方向（ｘ方向）には、短絡機構１０、負極電極端子７、正極電極端子５がこの順で配置されている。上述したように、短絡機構１０と負極電極端子７は、蓋部１１２の長軸（ｘ方向）の中央より一方の側（図１の左側）に配置されている。短絡機構１０は、負極電極端子７よりも、蓋部１１２の短軸と平行な辺（図１のｘ方向（−）側の奥行方向に伸びる辺）の近くに配置されている。また、図４に示すように、短絡機構１０の変形板２０は、蓋部１１２の短軸（ｙ方向）の中央より一方の側（図４の上側（ｙ方向（＋）側））に配置されている。すなわち、変形板２０は、蓋部１１２の短軸方向の中心よりも、蓋部１１２の長軸と平行な辺の近傍に配置されている。したがって、変形板２０は、蓋部１１２の長軸と平行な辺の近傍に配置されると共に、短軸と平行な辺の近傍に配置されている。すなわち、変形板２０は、蓋部１１２の角部の近傍に配置されている。なお、本実施例において、変形板２０はｙ方向（＋）側（図４の上側）に配置されているが、ｙ方向（−）側（図４の下側）に配置されていてもよい。なお、蓋部１１２の長軸と平行な辺は、請求項の「長辺」の一例であり、蓋部１１２の短軸方向と平行な辺は、請求項の「短辺」の一例である。 The arrangement of the short-circuit mechanism 10 on the lid 112 will be described with reference to FIGS. 1 and 4. As shown in FIG. 1, the short-circuit mechanism 10, the negative electrode terminal 7, and the positive electrode terminal 5 are arranged in this order in the long axis direction (x direction) of the lid portion 112. As described above, the short-circuit mechanism 10 and the negative electrode terminal 7 are arranged on one side (left side in FIG. 1) from the center of the long axis (x direction) of the lid portion 112. The short-circuit mechanism 10 is arranged closer to the side parallel to the minor axis of the lid portion 112 (the side extending in the depth direction on the x-direction (−) side in FIG. 1) than the negative electrode terminal 7. Further, as shown in FIG. 4, the deformed plate 20 of the short-circuit mechanism 10 is arranged on one side (upper side (y direction (+) side) of FIG. 4) from the center of the short axis (y direction) of the lid portion 112. Has been done. That is, the deformed plate 20 is arranged closer to the side parallel to the long axis of the lid portion 112 than the center of the lid portion 112 in the minor axis direction. Therefore, the deformed plate 20 is arranged in the vicinity of the side parallel to the long axis of the lid portion 112, and is arranged in the vicinity of the side parallel to the short axis. That is, the deformed plate 20 is arranged in the vicinity of the corner portion of the lid portion 112. In this embodiment, the deformed plate 20 is arranged on the y-direction (+) side (upper side in FIG. 4), but may be arranged on the y-direction (−) side (lower side in FIG. 4). .. The side parallel to the long axis of the lid 112 is an example of the "long side" of the claim, and the side parallel to the short axis direction of the lid 112 is an example of the "short side" of the claim. ..

ケース１の内部空間の圧力が上昇すると、ケース１内の圧力が上昇する。このため、ケース内の圧力が上昇する過程で、ケース１が内側から外側に向かって突出する方向に変形することがある。このとき、ケース１を構成する各面は、その面の中心部に近いほど変形量が大きくなる。したがって、蓋部１１２においても、長軸（ｘ方向）の中心、かつ、短軸（ｙ方向）の中心が最も変形量が大きくなり、蓋部１１２の各辺に近づくほど変形量は小さくなっていく。上述したように、変形板２０は、蓋部１１２に固定されている。変形板２０を蓋部１１２の変形量が大きい領域に設けると、蓋部１１２が変形した際に変形板２０の支持状態が変化し、変形板２０の作動圧力（変形板２０が変形を開始する圧力）が変化する虞がある。変形板２０の作動圧力が変化すると、ケース１の内部空間の圧力が所定値に達する前に変形板２０が変形したり、当該圧力が所定値を超えても変形板２０が変形しなかったりする可能性が生じる。本実施例の変形板２０は、蓋部１１２の変形量が比較的に小さい領域に配置されている。このため、ケース１の内部空間の圧力が上昇してケース１が変形しても、蓋部１１２の変形板２０の周辺の領域は変形し難い。したがって、変形板２０の作動圧力の変化を抑制することができる。このようにして、短絡機構１０が作動するケース１内の圧力にばらつきが生じることを抑制することができ、短絡機構１０が誤作動を起こしたり、作動しなかったりすることを回避することができる。 When the pressure in the internal space of the case 1 rises, the pressure inside the case 1 rises. Therefore, in the process of increasing the pressure inside the case, the case 1 may be deformed in the direction of protruding from the inside to the outside. At this time, the amount of deformation of each surface constituting the case 1 increases as it is closer to the center of the surface. Therefore, also in the lid portion 112, the amount of deformation is the largest at the center of the long axis (x direction) and the center of the short axis (y direction), and the amount of deformation becomes smaller as it approaches each side of the lid portion 112. I will go. As described above, the deformed plate 20 is fixed to the lid portion 112. When the deformable plate 20 is provided in a region where the amount of deformation of the lid portion 112 is large, the supporting state of the deformable plate 20 changes when the lid portion 112 is deformed, and the operating pressure of the deformable plate 20 (the deformable plate 20 starts to be deformed). Pressure) may change. When the operating pressure of the deformable plate 20 changes, the deformable plate 20 may be deformed before the pressure in the internal space of the case 1 reaches a predetermined value, or the deformable plate 20 may not be deformed even if the pressure exceeds the predetermined value. Possibility arises. The deformed plate 20 of this embodiment is arranged in a region where the amount of deformation of the lid 112 is relatively small. Therefore, even if the pressure in the internal space of the case 1 rises and the case 1 is deformed, the region around the deformed plate 20 of the lid 112 is not easily deformed. Therefore, the change in the operating pressure of the deformed plate 20 can be suppressed. In this way, it is possible to suppress the variation in the pressure in the case 1 in which the short-circuit mechanism 10 operates, and it is possible to prevent the short-circuit mechanism 10 from malfunctioning or not operating. ..

なお、本実施例では、短絡機構１０の構成要素のうち、変形板２０のみが蓋部１１２の長軸方向に平行な辺の近傍に配置されているが、このような構成に限定されない。例えば、短絡板についても変形板２０ともに蓋部１１２の長軸方向に平行な辺の近傍に配置してもよい。上述したように、短絡機構１０は、変形板２０を短絡板３０に接触させることによって、正極電極端子５と負極電極端子７との間を短絡する。このため、短絡板は、変形板２０が変形したときに接触できるように配置されていればよく、作動時に変形板２０と接触できる限り、短絡板の大きさや形状は限定されるものではない。 In this embodiment, among the components of the short-circuit mechanism 10, only the deformed plate 20 is arranged in the vicinity of the side parallel to the long axis direction of the lid portion 112, but the configuration is not limited to this. For example, both the short-circuit plate and the deformed plate 20 may be arranged in the vicinity of the side parallel to the long axis direction of the lid portion 112. As described above, the short-circuit mechanism 10 short-circuits between the positive electrode terminal 5 and the negative electrode terminal 7 by bringing the deformed plate 20 into contact with the short-circuit plate 30. Therefore, the short-circuit plate may be arranged so as to come into contact with the deformed plate 20 when the deformed plate 20 is deformed, and the size and shape of the short-circuit plate are not limited as long as they can come into contact with the deformed plate 20 during operation.

以上、本明細書に開示の技術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。 Although specific examples of the disclosed techniques have been described in detail in the present specification, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples illustrated above. Further, the technical elements described in the present specification or the drawings exert technical utility alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing.

１ケース
３電極組立体
５正極電極端子
７負極電極端子
１０短絡機構
２０変形板
３０短絡板
６１，６２絶縁部材
１００蓄電装置
１１２蓋部
1 Case 3 Electrode assembly 5 Positive electrode terminal 7 Negative electrode terminal 10 Short-circuit mechanism 20 Deformation plate 30 Short-circuit plate 61, 62 Insulation member 100 Power storage device 112 Lid

Claims

An electrode assembly having a positive electrode and a negative electrode,
A case that has a terminal mounting surface and can store the electrode assembly and the electrolytic solution,
A positive electrode terminal provided on the terminal mounting surface and electrically connected to the positive electrode of the electrode assembly,
A negative electrode terminal provided on the terminal mounting surface and electrically connected to the negative electrode of the electrode assembly,
It is provided on the terminal mounting surface and is provided with a short-circuit mechanism for short-circuiting the positive electrode terminal and the negative electrode terminal when the pressure in the internal space of the case exceeds a predetermined value.
The short-circuit mechanism is electrically connected to one of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, a deformed plate insulated from the other electrode terminal, and electrically connected to the other electrode terminal. Equipped with a short-circuit plate,
The deformable plate can be deformed into a first state in which it is convex with respect to the short-circuit plate and a second state in which it is concave with respect to the short-circuit plate.
When the pressure in the internal space of the case exceeds the predetermined value, the deformed plate changes from the first state to the second state, and the deformed plate comes into contact with the short-circuit plate.
When the terminal mounting surface is viewed along the direction orthogonal to the terminal mounting surface, the negative electrode terminal is arranged between the positive electrode terminal and the short-circuit mechanism, or the negative electrode terminal and the short-circuit are short-circuited. The positive electrode terminal is arranged between the mechanism and the positive electrode terminal .
The deformed plate is supported by the terminal mounting surface of the case.
Looking at the terminal mounting surface along the direction orthogonal to the terminal mounting surface, (1) the terminal mounting surface has a rectangular shape having a long side and a short side, and (2) the short-circuit mechanism and the above. The other electrode terminal and the one electrode terminal are arranged along the direction in which the long side extends, and (3) the short-circuit mechanism is arranged on one side of the center of the long side.
A power storage device in which the deformed plate is arranged at a position closer to the long side than the center of the short side when the terminal mounting surface is viewed along a direction orthogonal to the terminal mounting surface .

When the previous SL terminal mounting surface viewed along the direction perpendicular to the terminal mounting surface, the other electrode terminal is disposed between said one electrode terminal the short mechanism, according to claim 1 Power storage device.

Looking at the terminal mounting surface along a direction perpendicular to the terminal mounting surface, the electrode terminals of the before and Symbol short mechanism other than the center of the long side are arranged on one side and one front Stories The power storage device according to claim 2, wherein the electrode terminal of the above is arranged on the other side of the center of the long side.

The power storage device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the deformed plate is formed of an aluminum alloy containing 0.7 wt% or more and 1.3 wt% or less of iron.