特許 5774745 電流遮断装置とそれを用いた蓄電装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5774745

(24)【登録日】2015年7月10日

(45)【発行日】2015年9月9日

(54)【発明の名称】電流遮断装置とそれを用いた蓄電装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/34 20060101AFI20150820BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/34 A

   H01M2/34 B

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-68971(P2014-68971)

(22)【出願日】2014年3月28日

【審査請求日】2015年3月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(73)【特許権者】

【識別番号】000101879

【氏名又は名称】イーグル工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】特許業務法人快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】弘瀬 貴之

(72)【発明者】

【氏名】奥田 元章

(72)【発明者】

【氏名】西原 寛恭

(72)【発明者】

【氏名】岩 俊昭

(72)【発明者】

【氏名】小川 義博

(72)【発明者】

【氏名】光安 淳

(72)【発明者】

【氏名】秋吉 騎慎

【審査官】 山下 裕久

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−００２９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０１７０５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０９０９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３２９４０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電装置のケース内の圧力が所定値を超えたときに電極端子と電極の間の導通を遮断する電流遮断装置であって、
前記ケースに固定されている第１通電部材と、
前記第１通電部材に対向する位置に配置されている第２通電部材と、
前記第１通電部材と前記第２通電部材の間に配置されており、端部が前記第１通電部材に接続されており、ケース内の圧力が所定値以下のときは第１中央部が前記第２通電部材に接触しているとともに、ケース内の圧力が所定値を超えたときに前記第１中央部が前記第２通電部材と非接触になる第１変形部材と、
前記第２通電部材に対して前記第１変形部材とは反対側に配置されているとともに、前記ケース内の圧力が所定値以下のときは第２中央部が前記第２通電部材とは反対側に突出しており、前記ケース内の圧力が所定値を超えたときに前記第２中央部が前記第２通電部材に向けて移動する第２変形部材と、を備えており、
前記第２変形部材の前記第２中央部に、前記第２通電部材に向けて突出している塑性変形部が設けられている電流遮断装置。

【請求項2】

前記塑性変形部の頂部の幅が、前記塑性変形部の他の部分の幅より大きい請求項１に記載の電流遮断装置。

【請求項3】

前記塑性変形部に、絶縁性のキャップが取り付けられており、
前記キャップは、前記塑性変形部の前記他の部分に対応する位置に、鍔部が設けられている請求項２に記載の電流遮断装置。

【請求項4】

前記頂部に平坦面が設けられている請求項２又は３に記載の電流遮断装置。

【請求項5】

請求項１から４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。

【請求項6】

前記蓄電装置は、二次電池である請求項５に記載の蓄電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、電流遮断装置及びそれを用いた蓄電装置に関する技術を開示する。

【背景技術】

【0002】

蓄電装置が過充電されたり、内部で短絡が発生したときに、電極端子間（正極端子と負極端子）に流れる電流を遮断する電流遮断装置の開発が進められている。電流遮断装置は、電極端子と電極の間（正極端子と正極の間又は負極端子と負極の間）に配置される。特許文献１の電流遮断装置は、ケースに固定されている第１通電部材と、第１通電部材に対向する位置に配置されている第２通電部材を備えている。第１通電部材が電極端子に接続されており、第２通電部材が電極に接続されている。第１通電部材と第２通電部材の間には、第１変形部材が配置されている。第１変形部材は、ケース内の圧力が所定値以下のときは中央部が第２通電部材に接触しており、ケース内の圧力が所定値を超えたときに中央部が第２通電部材と非接触になる。特許文献１では、さらに、第２通電部材に対して第１変形部材とは反対側に、第２変形部材が配置されている。第２変形部材には突起が設けられている。ケース内の圧力が所定値を超えたときに、第２変形部材が変形し、突起が、第２通電部材に接触し、第２通電部材を破断する。第２通電部材を破断することにより、第１変形部材と第２通電部材が非接触になり、電極端子と電極の間の導通が遮断される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開ＷＯ２０１３／１５４１６６Ａ１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の電流遮断装置では、突起が第２通電部材に接触するときの衝撃によって第２通電部材が破断し、第１変形部材と第２通電部材を非接触にする。そのため、ケース内の圧力が所定値を超えたときに、第２変形部材が確実に変形することが必要である。また、第２変形部材が変形したときに、確実に突起が第２通電部材に接触することが必要である。特許文献１では、第２変形部材に、第２変形部材とは別体の突起を取り付けている。そのため、蓄電装置の使用中に、突起が第２変形部材から外れる可能性があった。あるいは、突起を第２変形部材に溶接等で固定すると、第２変形部材の特性が変化してしまう可能性があった。この場合、第２変形部材の動作精度へ影響がある可能性があった。本明細書では、より信頼性の高い電流遮断装置を実現する技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書で開示する電流遮断装置は、蓄電装置のケース内の圧力が所定値を超えたときに電極端子と電極の間の導通を遮断する。その電流遮断装置は、第１通電部材と、第２通電部材と、第１変形部材と、第２変形部材を備えている。上記第１通電部材は、上記ケースに固定されている。上記第２通電部材は、上記第１通電部材に対向する位置に配置されている。上記第１変形部材は、上記第１通電部材と上記第２通電部材の間に配置されている。上記第１変形部材の端部は、上記第１通電部材に接続されている。上記第１変形部材は、上記ケース内の圧力が所定値以下のときは第１中央部が上記第２通電部材に接触しており、上記ケース内の圧力が所定値を超えたときに上記第１中央部が上記第２通電部材と非接触になる。上記第２変形部材は、上記第２通電部材に対して上記第１変形部材とは反対側に配置されている。上記第２変形部材は、上記ケース内の圧力が所定値以下のときは第２中央部が上記第２通電部材とは反対側に突出しており、上記ケース内の圧力が所定値を超えたときに上記第２中央部が上記第２通電部材に向けて移動する。本明細書で開示する電流遮断装置では、上記第２変形部材の上記第２中央部に、上記第２通電部材に向けて突出している塑性変形部が設けられている。

【0006】

上記の電流遮断装置は、第２変形部材の第２中央部に第１変形部材に向けて突出している塑性変形部が設けられている。塑性変形部は、第２変形部材自身を塑性変形することにより第２変形部材に設けられる。すなわち、第２変形部材そのものが、第２通電部材に向けて突出している突起として機能する。第２変形部材の第２中央部に塑性変形部を設けることにより、突起（塑性変形部）が第２変形部材から外れることを防止することができる。また、第２変形部材に別部品（突起）を固定する必要がないため、第２変形部材の特性が変化することを防止することができる。

【発明の効果】

【0007】

本明細書で開示される技術によると、信頼性の高い電流遮断装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施例の蓄電装置の断面図を示す。

【図2】第１実施例の蓄電装置で用いられている電流遮断装置の拡大断面図を示す。

【図3】突出部の作成工程のフロー図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本明細書で開示する蓄電装置の技術的特徴の幾つかを記す。なお、以下に記す事項は、各々単独で技術的な有用性を有している。

【0010】

蓄電装置は、ケースと、電極組立体と、電極端子と、電流遮断装置を備えている。電極組立体は、ケース内に収容されており、正極及び負極を備えていてよい。電極端子は、ケースの内外を通じていてよい。すなわち、電極端子の一部がケースの外部に位置しており、電極端子の他の一部がケースの内部に位置していてよい。電流遮断装置は、負極端子と負極に接続されていてもよい。この場合、電流遮断装置は、負極端子と負極の通電経路上に配置され、ケースの内圧が所定値を超えたときに、負極端子と負極を導通状態から非導通状態に切換える。電流遮断装置は、正極端子と正極に接続されていてもよい。この場合、電流遮断装置は、正極端子と正極の通電経路上に配置され、ケースの内圧が所定値を超えたときに、正極端子と正極を導通状態から非導通状態に切換える。

【0011】

電流遮断装置は、第１通電部材と、第２通電部材と、第１変形部材と、第２変形部材を備えていてよい。第１通電部材は、蓄電装置のケースに固定されていてよい。第１導電部材は、正極端子の一部、又は、負極端子の一部であってもよい。

【0012】

第２通電部材は、第１通電部材と間隔をおいて第１通電部材に対向する位置に配置されていてよい。第２通電部材は、電極に接続されていてよい。第２通電部材の中央部の厚みは、端部の厚みより薄くてよい。第２通電部材の中央部に、ケース内の圧力が所定値を超えたときに破断の起点となる破断溝が設けられていてもよい。破断溝は、第２通電部材の中央部において、連続的又は断続的に一巡していてよい。なお、破断溝は、ケース内の圧力が所定値を超えたときに破断の起点となる脆弱部であればよく、第２通電部材の中央部に局所的に設けられていてもよい。

【0013】

第１変形部材は、第１通電部材と第２通電部材の間に配置されていてよい。第１変形部材の端部が、第１通電部材に接続されていてよい。第１変形部材の中央部は、ケース内の圧力が所定値以下のときは第２通電部材に接続されていてよい。第１変形部材の中央部は、破断溝に囲まれた位置で第２通電部材に固定されていてもよい。第１変形部材の中央部は、ケース内の圧力が所定値を超えたときに第２通電部材と非接触になってよい。ケース内の圧力が所定値を超えたときに第２通電部材の中央部が破断し、第１変形部材が第２通電部材から離れてもよい。第１変形部材は、第２通電部材に接続されているときは中央部が第２通電部材に向けて突な状態であり、第２通電部材と非接続のときは中央部が第１通電部材に向けて突な状態に変形してもよい。

【0014】

第２変形部材は、第２通電部材に対して第１変形部材とは反対側に配置されていてよい。すなわち、第２通電部材が、第１変形部材と第２変形部材の間に設けられていてよい。第２変形部材は、第２通電部材と電極組立体の間に設けられていてよい。第２変形部材は、第２通電部材に固定されていてよい。第２変形部材は、ケース内の圧力が所定値以下のときは中央部が第２通電部材とは反対側（第２通電部材から離れる方向）に突出しており、ケース内の圧力が所定値を超えたときに中央部が第２通電部材に向けて移動してもよい。第２変形部材は、金属製であってよい。

【0015】

第２変形部材の中央部に、第２通電部材に向けて突出している塑性変形部が設けられていてよい。すなわち、第２変形部材の中央部に、第２変形部材自身が第２通電部材に向けて突出している突出部が設けられていてよい。塑性変形部は、ケース内の圧力が所定値以下のときは第２通電部材から離れており、ケース内の圧力が所定値を超えたときに第２通電部材に接触してよい。塑性変形部は、第２通電部材の破断溝に囲まれた部分に対向していてよい。塑性変形部は、第１変形部材の中央部と第２通電部材とが固定されている部分に対向していてもよい。

【0016】

塑性変形部の幅は、頂部（第２通電部材に近い部分）に向かうに従って小さくなってよい。より具体的には、第２変形部材の断面を観察したときに、頂部の幅が塑性変形部の他の部分の幅より小さくてよい。あるいは、塑性変形部は、頂部の幅が塑性変形部の他の部分のより大きくてもよい。この場合、塑性変形部は、底部（第２通電部材から最も離れた部分）から中間部までの幅がほぼ一定であり、頂部の幅が局所的に大きくなっていてよい。また、塑性変形部の頂部に、平坦面が設けられていてもよい。塑性変形部の頂部は、第２通電部材の破断溝に囲まれた部分に対向していてよい。

【0017】

塑性変形部に、絶縁性のキャップが取り付けられていてよい。キャップは、塑性変形部の形状に沿って塑性変形部に取り付けられていてよい。塑性変形部の頂部の幅が底部の幅より大きい場合、キャップの幅が、塑性変形部の頂部側より底部側で小さくてよい。この場合、塑性変形部の頂部以外に対応する位置において、キャップに鍔部が設けられていてよい。キャップの材料は、樹脂，ゴムであってよい。

【0018】

本明細書で開示する蓄電装置の一例として、二次電池、キャパシタ等が挙げられる。二次電池の電極組立体の一例として、セパレータを介して対向する電極対（負極及び正極）を有するセルが複数積層された積層タイプの電極組立体、セパレータを介して対向する電極対を有するシート状のセルが渦巻状に加工された捲回型の電極組立体が挙げられる。また、本明細書で開示する蓄電装置は、例えば車両に搭載され、モータに電力を供給することができる。以下、蓄電装置の構造について説明する。なお、以下の説明では、電流遮断装置が負極端子と負極に接続されている蓄電装置について説明する。本明細書で開示する技術は、電流遮断装置が正極端子と正極に接続されている蓄電装置に適用することもできる。

【実施例】

【0019】

（第１実施例）
図１を参照し、蓄電装置１００の構造を説明する。蓄電装置１００は、ケース１８と、電極組立体５２と、正極端子２と、負極端子３０と、電流遮断装置５０を備えている。ケース１８は、金属製であり、略直方体形状である。ケース１８は、蓋部１８ａと本体部１８ｂを備えている。ケース１８の内部には、電極組立体５２と電流遮断装置５０が収容されている。電極組立体５２は、正極と負極を備えている（図示省略）。正極タブ１６が正極に固定されており、負極タブ２０が負極に固定されている。ケース１８の内部には、電解液が注入されている。

【0020】

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

【0021】

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

【0022】

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

【0023】

蓄電装置１００では、ケース１８内の圧力が所定値以下のときは、負極端子３０と負極タブ２０が、電流遮断装置５０を介して電気的に接続している。すなわち、負極端子３０と負極の間が導通している。ケース１８内の圧力が所定値を超えると、電流遮断装置５０が、負極端子３０と負極タブ２０の導通を遮断し、蓄電装置１００に電流が流れることを防止する。

【0024】

図２を参照し、電流遮断装置５０について説明する。電流遮断装置５０は、負極端子３０と、破断板８８と、第１変形部材８０と、第２変形部材９３を備えている。負極端子３０，破断板８８，第１変形部材８０及び第２変形部材９３は、金属製である。ケース１８内において、負極端子３０に拡径部３７が設けられている。すなわち、拡径部３７は、負極端子３０の一部であり、ケース１８に固定されている。拡径部３７（負極端子３０）は、第１通電部材の一例である。拡径部３７の破断板８８側に、ケース１８の外側に向かって凹である溝９２と窪み８６が設けられている。窪み８６は、溝９２の内側（負極端子３０の中心軸側）に設けられている。拡径部３７の破断板８８側の端面に、対向面３５が設けられている。対向面３５は、破断板８８に対向しており、負極端子３０の中心軸に向かって窪んでいる。具体的には、対向面３５は、端部から中央に向かうに従って（負極端子３０の中心軸に向かうに従って）、破断板８８から離れるように傾斜している。なお、対向面３５とは、拡径部３７の破断板８８に対向する面のうち、第１変形部材８０が固定されていない面のことを意味する。

【0025】

破断板８８は、拡径部３７と間隔をおいて拡径部３７に対向する位置に配置されている。破断板８８は、第２通電部材の一例である。破断板８８の拡径部３７側に、ケース１８の内側（電極組立体５２が配置されている側）に向かって凹である溝９６が設けられている（図１も参照）。溝９６は、溝９２に対向する位置に形成されている。破断板８８には、接続部材２６が固定されている。破断板８８は、接続部材２６，負極リード２４を介して、負極タブ２０と導通している（図１も参照）。破断板８８の中央部８８ａの厚みは、端部８８ｂの厚みより薄い。また、中央部８８ａには、破断溝９０が設けられている。破断溝９０は、中央部８８ａで連続的に一巡している。破断板８８の拡径部３７とは反対側に、窪み８９が設けられている。窪み８９は、破断板８８の端部８８ｂに設けられている。

【0026】

第１変形部材８０は、拡径部３７と破断板８８の間に配置されている。第１変形部材８０は、金属性のダイアフラムである。第１変形部材８０の端部８０ｂは、拡径部３７に固定されている。より具体的には、第１変形部材８０の外周縁が拡径部３７の窪み８６の側壁に当接した状態で、第１変形部材８０の端部８０ｂが拡径部３７に溶接されている。第１変形部材８０の中央部８０ａが、拡径部３７から離れるように突出している。換言すると、第１変形部材８０は、端部８０ｂから中央部８０ａに向かうに従って、破断板８８に近づいている。中央部８０ａは、第１中央部の一例である。中央部８０ａは、破断溝９０の内側で、破断板８８に固定されている。より具体的には、中央部８０ａは、破断溝９０に囲まれた範囲で、破断板８８に溶接されている。

【0027】

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

【0028】

第２変形部材９３は、端部９３ｂから中央部９３ａに向かうに従って、破断板８８から離れている。中央部９３ａは、第２中央部の一例である。第２変形部材９３自体は、全体として破断板８８から離れる側（電極組立体５２が配置されている側）に突出した形状である。中央部９３ａには、破断板８８側に向かって突出している突出部９３ｃが形成されている。より具体的には、第２変形部材９３の中央部９３ａを破断板８８に向けて塑性変形することにより、中央部９３ａに突出部９３ｃが形成されている。突出部９３ｃは、塑性変形部の一例である。すなわち、第２変形部材９３は、端部９３ｂから中央部９３ａに向かうに従って破断板８８との距離が大きくなる。しかしながら、中央部９３ａにおいては突出部９３ｃが形成されていることにより、破断板８８との距離が小さくなっている。突出部９３ｃは、破断板８８側に位置する端部である頂部９３ｄと、頂部９３ｄとは反対側の端部である底部９３ｅを有している。頂部９３ｄは平坦である。突出部９３ｃを平面視すると、頂部９３ｄの幅が、突出部９３ｃの底部の幅より大きい。より具体的には、突出部９３ｃは、底部９３ｅから中間部（頂部９３ｄと底部９３ｅの間）まではほぼ一定の幅であり、頂部９３ｄの幅が局所的に大きくなっている。

【0029】

突出部９３ｃは、破断板８８の中央部８８ａに対向している。より具体的には、電流遮断装置５０を平面視したときに、突出部９３ｃが、破断溝９０で囲まれた範囲内に位置している。上記したように、第２変形部材９３は、端部９３ｂから突出部９３ｃに向かうに従って、破断板８８から離れるように突出している。そのため、突出部９３ｃと破断板８８の間には隙間が設けられている。

【0030】

突出部９３ｃに、絶縁性のキャップ９７が取り付けられている。キャップ９７の形状は、突出部９３ｃの形状に沿っている。具体的には、キャップ９７は、突出部９３ｃの頂部９３ｄから中間部（頂部９３ｄと底部９３ｅの間）の形状に沿っている。キャップ９７には、鍔部９７ａが設けられている。そのため、キャップ９７は、頂部９３ｄを覆う部分の幅が広く、頂部９３ｄ以外の突出部９３ｃを覆う部分の幅が狭い。すなわち、キャップ９７は、突出部９３ｃの頂部９３ｄ側の幅が底部９３ｅ側の幅より大きい。鍔部９７ａは、突出部９３ｃの中間部に位置している。

【0031】

ここで、図３を参照し、第２変形部材９３に突出部（塑性変形部）９３ｃを形成する方法の一例を説明する。フロー９１は、突出部９３ｃ形成方法の概略を示している。まず、（ａ）に示す平坦な金属板（第２変形部材）９３を準備する。次に、（ｂ）に示すように、第２変形部材９３をプレス加工し、中央部９３ａに突出部９３ｃを形成する。このときに、中央部９３ａが端部９３ｂに対して突出部９３ｃとは反対側に凸になるように形成する。次に、（ｃ）に示すように、突出部９３ｃの頂部９３ｄにプレスで力を加え、頂部９３ｄをつぶして平坦に加工する。なお、工程（ｂ）においては、プレス加工に代えて、曲げ加工により突出部９３ｃを形成してもよい。

【0032】

電流遮断装置５０の説明を続ける。図２に示すように、支持部材７８が、負極端子３０の拡径部３７と破断板８８を支持している。支持部材７８は、金属製の外側部７２と、絶縁性の第１内側部７４と、絶縁性の第２内側部７５を備えている。第１内側部７４は、外側部７２の内側に配置されており、第２内側部７５の上方（ケース１８側）に配置されている。第２内側部７５は、外側部７２の内側に配置されており、第１内側部７４の下方（電極組立体５２側）に配置されている。外側部７２によって、拡径部３７と破断板８８が位置決めされている。具体的には、第１内側部７４と第２内側部７５を所定の位置に配置した後、外側部７２をかしめることによって、破断板８８を拡径部３７に固定している。なお、内側部７４，７５は、拡径部３７と破断板８８を絶縁している。

【0033】

シール部材８４が、拡径部３７と破断板８８の間に配置されている。シール部材８４は、絶縁性のＯリングである。シール部材８４は、拡径部３７と破断板８８を絶縁するとともに、電流遮断装置５０の内部を気密に保っている。すなわち、シール部材８４は、拡径部３７と破断板８８をシールして、電流遮断装置５０の内部の空間を、電流遮断装置５０の外部の空間（ケース１８内の空間）と遮断している。

【0034】

絶縁部材９４が、拡径部３７（負極端子３０）と破断板８８の間に配置されている。絶縁部材９４は、拡径部３７と破断板８８の間隔を維持している。すなわち、絶縁部材９４は拡径部３７と破断板８８が接触し、両者が直接導通することを防止している。絶縁部材９４の両端部が、溝９２，９６内に位置している。そのため、絶縁部材９４は、第１変形部材８０及びシール部材８４に向けて移動することが規制されている。また、絶縁部材９４の移動が規制されているので、シール部材８４が第１変形部材８０側に移動しようとしても、シール部材８４が絶縁部材９４に接触し、それ以上内側に移動することがない。

【0035】

ケース１８の内圧が所定値以下のときは、負極端子３０は、第１変形部材８０，破断板８８，接続部材２６，負極リード２４，負極タブ２０を介して、負極と導通している。ケース１８の内圧が所定値以下のときは、キャップ９７と破断板８８の間には隙間が設けられている。

【0036】

例えば、蓄電装置１００が過充電状態になると、ケース１８の内圧が上昇し、所定値を超えることがある。ケース１８の内圧が所定値を超えると、電流遮断装置５０の内部と外部に圧力差が生じる。その結果、第２変形部材９３が、破断板８８に向かって変形する。すなわち、中央部９３ａが、破断板８８の中央部８８ａに向けて移動する。換言すると、第２変形部材９３が、端部９３ｂを支点として反転する。すると、突出部９３ｃが破断板８８に接触し、破断板８８が破断溝９０を起点として破断する。突出部９３ｃは、キャップ９７を介して、破断板８８に間接的に接触する。第１変形部材８０と破断板８８が分離し、破断板８８と第１変形部材８０が非導通となる。負極端子３０と負極が非導通になるので、正極端子２と負極端子３０（図１も参照）の間に電流が流れることを防止することができる。

【0037】

なお、破断板８８が破断すると、第１変形部材８０の中央部８０ａが、破断板８８側から拡径部３７側に向けて移動する。換言すると、第１変形部材８０が反転する。なお、上記したように、拡径部３７の対向面３５が窪んでいるので、第１変形部材８０の反転が拡径部３７（負極端子３０）に妨げられることはない。破断板８８が破断した後に、第１変形部材８０と破断板８８が再導通することを防止することができる。すなわち、ケース１８内の圧力が上昇して電流遮断装置５０が作動した後に、正極端子２と負極端子３０の間に再度電流が流れることを防止することができる。

【0038】

また、第２変形部材９３が反転すると、突出部９３ｃの一部が、破断板８８の上方に位置する。換言すると、突出部９３ｃが、破断板８８の中央部８８ａを通過する。突出部９３ｃは、第１変形部材８０が下方（破断板８８側）に移動することを規制する。そのため、第１変形部材８０と破断板８８が再導通することをより確実に防止することができる。

【0039】

第２変形部材９３が反転した後に、第１変形部材８０と突出部９３ｃが接触、あるいは、第１変形部材８０が破断板８８の中央部８８ａを介して突出部９３ｃと接触し続けることがある。このような場合であっても、絶縁性のキャップ９７が突出部９３ｃを覆っているので、第１変形部材８０と破断板８８が再導通することを防止することができる。

【0040】

蓄電装置１００の利点を説明する。突出部９３ｃは、第２変形部材９３自身を塑性変形させることにより形成される。すなわち、突出部９３ｃは、第２変形部材９３の一部である。従来の電流遮断装置のように第２変形部材とは別部品の突起を第２変形部材に固定する必要がないので、突出部９３ｃが第２変形部材９３から外れることはない。また、第２変形部材９３の特性が変化することも防止することができる。ケース１８内の圧力が所定値を超えたときに、確実に第２変形部材９３が変形し、破断板８８を破断することができる。

【0041】

蓄電装置１００の他の利点を説明する。突出部９３ｃの頂部９３ｄの幅が、底部の幅より大きい。キャップ９７の鍔部９７ａが頂部９３ｄに引っかかるので、キャップ９７が突出部９３ｃから外れにくい。また、上記したように、突出部９３ｃの頂部９３ｄが平坦である。そのため、突出部９３ｃが破断板８８に接するときに、両者の接触面積が大きくなり、破断板８８を確実に判断することができる。

【0042】

なお、上記実施例では、突出部９３ｃの頂部９３ｄの幅が、突出部９３ｃの他の部分に比べ局所的に大きくなっている形態について説明した。しかしながら、本明細書で開示する技術は、突出部の頂部が局所的に大きくなっていない形態にも適用することができる。第２変形部材に設けられている突出部が、第２変形部材自身が塑性変形したものであればよい。例えば、突出部は、底部から頂部に向かうに従って、幅が狭くなっていてもよい。

【0043】

また、突出部９３ｃの頂部９３ｄの幅が他の部分に比べ局所的に大きくなっている場合、キャップの形状は、突出部９３ｃの形状に沿っていなくてもよい。キャップの鍔部が頂部９３ｄに引っかかる形状であれば、鍔部を設ける位置は任意に変更することができる。例えば、鍔部は、突出部の中間部ではなく、突出部の底部に位置していてもよい。キャップは突出部に嵌る形状であればよく、鍔部が設けられていなくてもよい。

【0044】

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

【0045】

上記したように、蓄電装置は、第２変形部材に設けられている突出部が、第２変形部材自身が塑性変形したものであればよい。そのため、電流遮断装置の構造、及び、蓄電装置を構成する部品の材料は様々なものを使用することができる。以下に、蓄電装置の一例であるリチウムイオン二次電池について、蓄電装置を構成する部品の材料を例示する。

【0046】

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

【0047】

正極用金属箔として、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、ステンレス鋼又はそれらの複合材料を用いることができる。特に、アルミニウム又はアルミニウムを含む複合材料であることが好ましい。また、正極リードの材料として、正極用金属箔と同様の材料を用いることができる。

【0048】

正極活物質は、リチウムイオンが侵入及び脱離可能な材料であればよく、Ｌｉ_２ＭｎＯ_３、Ｌｉ（ＮｉＣｏＭｎ）_０．３３Ｏ_２、Ｌｉ(ＮｉＭｎ)_０．５Ｏ_２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＭｎＯ_２、ＬｉＮｉＯ_２、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉ_０．８Ｃｏ_０．１５Ａｌ_０．０５Ｏ_２、Ｌｉ_２ＭｎＯ_２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４等を使用することができる。また、正極活物質としてリチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、あるいは、硫黄などを用いることもできる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用して用いてもよい。正極活物質は、必要に応じて導電材，結着剤等とともに正極用金属箔に塗布される。

【0049】

負極用金属箔として、アルミニウム、ニッケル、銅（Ｃｕ）等、又はそれらの複合材料等を使用することができる。特に、銅又は銅を含む複合材料であることが好ましい。また、負極リードの材料として、負極用金属箔と同様の材料を用いることができる。

【0050】

負極活物質として、リチウムイオンが侵入及び脱離可能な材料を用いる。リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）等のアルカリ金属、アルカリ金属を含む遷移金属酸化物、天然黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ、高配向性グラファイト、ハードカーボン、ソフトカーボン等の炭素材料、シリコン単体又はシリコン含有合金又はシリコン含有酸化物を使用することができる。なお、負極活物質は、電池容量を向上させるため、リチウム（Ｌｉ）を含まない材料であることが特に好ましい。負極活物質は、必要に応じて導電材，結着剤等とともに負極用金属箔に塗布される。

【0051】

セパレータは、絶縁性を有する多孔質を用いる。セパレータとして、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、あるいは、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、メチルセルロース等からなる織布または不織布を使用することができる。

【0052】

電解液は、非水系の溶媒に支持塩（電解質）を溶解させた非水電解液であることが好ましい。非水系の溶媒として、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等の鎖状エステルを含んでいる溶媒、酢酸エチル、プロピロン酸メチルなどの溶媒、又はこれらの混合液を使用することができる。また、支持塩（電解質）として、例えば、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＡｓＦ_６等を使用することができる。

【0053】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0054】

２：正極端子
１８：ケース
３０：負極端子
３７：第１通電部材
５０：電流遮断装置
８０：第１変形部材
８８：第２通電部材
９３：第２変形部材
９３ｃ：塑性変形部
９７：キャップ
１００：蓄電装置

【要約】

【課題】 信頼性の高い電流遮断装置を実現する
【解決手段】 電流遮断装置５０は、第１通電部材３７と第２通電部材８８と第１変形部材８０と第２変形部材９３を備えている。第１通電部材３７は、ケース１８に固定されている。第２通電部材８８は、第１通電部材３７に対向する位置に配置されている。第１変形部材８０は、ケース１８内の圧力が所定値以下のときは第２通電部材８８に接触しており、ケース１８内の圧力が所定値を超えたときに第２通電部材８８と非接触になる。第２変形部材９３の中央部９３ａには、第２通電部材８８に向かって突出するように変形した塑性変形部９３ｃが設けられている。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】