特許 6152783 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(B2)

(11)【特許番号】6152783

(24)【登録日】2017年6月9日

(45)【発行日】2017年6月28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 20060101AFI20170619BHJP

   H01G 11/14 20130101ALI20170619BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/34 A

   H01G11/14

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-243988(P2013-243988)

(22)【出願日】2013年11月26日

(65)【公開番号】特開2015-103436(P2015-103436A)

(43)【公開日】2015年6月4日

【審査請求日】2016年4月11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

(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】西原 寛恭

(72)【発明者】

【氏名】奥田 元章

(72)【発明者】

【氏名】弘瀬 貴之

【審査官】 浅野 裕之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０３８５２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１８３０２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２８３２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１３９９０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／００〜２／０８

Ｈ０１Ｍ ２／２０〜２／３４

Ｈ０１Ｇ １１／１４

(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とともに、前記電極端子に接続されている第１通電部材と、
前記第１通電部材に対向して配置されているとともに、前記電極に接続されている第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通電部材に固定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中央部が前記第２通電部材側に突な状態で前記第２通電部材に接触しており、前記ケース内の圧力が所定値を超えたときに前記中央部が前記第２通電部材から離反して前記第１通電部材側に移動する変形部材と、を備えており、
前記第１通電部材は、
一端が前記ケースの内部に位置しており、他端が前記ケースの外部に位置している柱状部と、
前記柱状部に接続されており、前記ケースの外部でカシメ変形されたカシメ部と、
前記柱状部に接続されており、前記ケースの内部に位置しているとともに外縁が前記柱状部より大きく、端部に前記変形部材が固定されており、前記第２通電部材とは反対側に窪んでいる窪み部が前記変形部材が固定されている前記端部よりも内側の対向面に設けられている基部と、を備えており、
前記対向面が、前記端部から前記柱状部との接続部に向けて、前記第２通電部材から離れるように傾斜しており、
前記窪み部の厚みが、前記カシメ部の厚みより厚い電流遮断装置。

【請求項2】

前記第１通電部材の外面に、前記柱状部から前記基部にかけて傾斜面又は曲面が形成されている請求項１に記載の電流遮断装置。

【請求項3】

前記対向面が、前記端部から前記接続部に向けて、直線状に傾斜している請求項１又は２に記載の電流遮断装置。

【請求項4】

前記中央部が前記第２通電部材に接触しているときの前記端部を含む平面と前記変形部材が成す角度θ１が、前記平面と前記対向面が成す角度θ２より小さい請求項３に記載の電流遮断装置。

【請求項5】

前記ケースと、
前記ケース内に収容されており、正極及び負極を備えている電極組立体と、
前記ケース外に固定されている電極端子と、
請求項１から４のいずれか一項に記載の電流遮断装置と、を備えている蓄電装置。

【請求項6】

前記蓄電装置が、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には、電極端子と導通する第１通電部材（カシメ部品）をケースにカシメ固定し、第１通電部材に対向する位置に第２通電部材（集電端子）を配置する電流遮断装置が開示されている。第２通電部材は電極と導通している。第１通電部材はケース内に基部を備えており、その基部に変形部材の端部が固定されている。変形部材の中央部は、第２通電部材に接している。変形部材の中央部が第２通電部材に接しているときは第１通電部材と第２通電部材が導通しており、変形部材の中央部が第２通電部材から離反すると第１通電部材と第２通電部材が非導通になる。特許文献１の電流遮断装置は、蓄電装置内の圧力が所定値を超えると、変形部材の中央部が第２通電部材から離反し、第１通電部材と第２通電部材を非導通にすることによって電極端子と電極との間の導通を遮断する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−３８５２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電流遮断装置を確実に作動させるためには、蓄電装置内の圧力が所定値を超えたときに、変形部材が第２通電部材から確実に離反することが必要である。そのため、特許文献１では、基部の中央に、第２通電部材とは反対側に窪んでいる窪み部を設けている。基部に窪み部を設けることにより、変形部材が第２通電部材から離反して第１通電部材に向けて移動することが妨げられない。しかしながら、基部に窪み部を形成すると、基部の厚みが薄くなり、第１通電部材の強度が低下する。特に、第１通電部材をケースにカシメ固定する際に、基部が変形することが起こり得る。基部が変形すると、変形部材の動作が不安定になり、電流遮断装置が正常に動作しないことが起こり得る。本明細書では、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、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とともに、上記電極端子に接続されている。上記第２通電部材は、上記第１通電部材に対向して配置されている。上記第２通電部材は、上記電極に接続されている。上記変形部材は、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。上記変形部材の端部は、上記第１通電部材に固定されている。上記変形部材は、上記ケース内の圧力が所定値以下のときは中央部が上記第２通電部材側に突な状態で上記第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中央部が上記第２通電部材から離反して上記第１通電部材側に移動する。また、上記第１通電部材は、柱状部と、カシメ部と、基部を備えている。柱状部は、一端が上記ケースの内部に位置しており、他端が上記ケースの外部に位置している。上記カシメ部は、上記柱状部に接続されており、上記ケースの外部でカシメ変形されている。上記基部は、上記柱状部に接続されており、上記ケースの内部に位置している。上記基部の外縁は、上記柱状部より大きい。上記基部の端部に、上記変形部材が固定されている。また、上記基部の上記変形部材が固定されている上記端部よりも内側には、上記第２通電部材とは反対側に窪んでいる窪み部が設けられている。本明細書で開示する電流遮断装置では、上記窪み部の厚みが、上記カシメ部の厚みより厚い。

【0006】

上記の電流遮断装置は、窪み部の厚みがカシメ部の厚みより厚いので、第１通電部材をケースに固定するとき、すなわち、カシメ部をカシメ変形するときに、基部が変形することを抑制することができる。基部の変形を抑制することにより、変形部材の位置が設計値からずれることを抑制することができる。ケース内の圧力変化に対して、変形部材の動作を安定させることができる。

【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】第２実施例の蓄電装置の断面図を示す。

【図4】第２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。

【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る導電性の部品（以下、第１通電部材と称する）に、ケースの外部で接続していてよい。第１通電部材は、電流遮断装置を構成する部品であり、一部がケースの外部に位置しており、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、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通電部材とケースは、絶縁されていてよい。第１通電部材は、柱状部と、カシメ部と、基部を備えていてよい。柱状部は、一端がケースの内部に位置しており、他端がケースの外部に位置していてよい。カシメ部は、柱状部に接続されていてよい。カシメ部は、ケースの外部でカシメ変形（加圧変形）されていてよい。カシメ部をカシメ変形することによって、第１通電部材がケースに固定されていてよい。基部は、柱状部に接続されていてよい。基部は、ケースの内部に位置していてよい。基部の外縁は、柱状部の外縁より大きくてよい。基部の柱状部と接続している側と反対の面は、第２通電部材に対向していてよい。基部の端部に、変形部材が固定されていてよい。基部の変形部材が固定されている端部より内側に、第２通電部材とは反対側に窪んでいる窪み部が設けられていてよい。窪み部は、基部の中央部に設けられていてよい。窪み部の厚みは、カシメ部の厚みより厚くてよい。

【0012】

第１通電部材の外面に、柱状部から基部にかけて傾斜面又は曲面が形成されていてよい。すなわち、柱状部の外面を柱状部が延びる方向に延長した面を第１面とし、基部の外面（第２通電部材とは反対側の面）を基部が広がる方向に延長した面を第２面としたときに、柱状部と基部の境界部分において、第１通電部材の外面が、第１面と第２面が交わる位置より外側であってよい。

【0013】

第２通電部材は、第１通電部材（基部）と間隔を有して第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、基部に対して柱状部とは反対側で、基部に対向していてよい。すなわち、第２通電部材と柱状部の間に、基部が位置していてよい。第１通電部材と第２通電部材は、直接接触していなくてよい。第２通電部材は、変形部材と電極組立体の間に設けられていてよい。第２通電部材は、電極（正極又は負極）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もよい。

【0014】

絶縁部材が、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。また、その絶縁部材によって、第１通電部材と第２通電部材の間隔が維持されていてもよい。すなわち、絶縁部材が設けられている範囲外では、第１通電部材と第２通電部材の間に隙間が設けられていてよい。

【0015】

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。変形部材の端部は、第１通電部材に固定されていてよい。変形部材は、上記絶縁部材の内側で第１通電部材に固定されていてよい。変形部材は、ケース内の圧力が所定値以下のときは第２通電部材に接触していてよい。変形部材の端部が第２通電部材から離れており、変形部材の端部より内側部分（中央部）が第２通電部材に接触していてよい。変形部材は、第２通電部材の中央部に接触していてよい。すなわち、変形部材は、ケース内の圧力が所定値以下のときは第２通電部材側に突な状態で第２通電部材に接触していてよい。

【0016】

また、変形部材は、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もよい。すなわち、変形部材は、ケース内の圧力が所定値を超えたときに、中央部が第２通電部材から離反して第１通電部材に向けて移動してもよい。変形部材は、ケース内の圧力が所定値を超えたときに第２通電部材から離れるように反転してもよい。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、変形部材が第２通電部材から離れてもよい。変形部材が第２通電部材に接触しているときに電極端子と電極が導通しており、変形部材が第２通電部材から離れたときに電極端子と電極が非導通になってよい。

【0017】

電流遮断装置は、２個の変形部材（第１変形部材，第２変形部材）を備えていてよい。この場合、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変形部材の第２通電部材側に、第２通電部材に向けて突出している突起が設けられていてよい。すなわち、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るとともに、第２通電部材に向けて突出した突起を第２通電部材側に備えていてよい。突起が、第２通電部材から離れた状態で、上記した第２通電部材の破断溝に囲まれた部分に対向していてもよい。突起は、絶縁性であってもよい。

【0018】

第２変形部材は、ケースの内圧が所定値以下のときは中央部が第２通電部材から離れるように突な状態の第１位置に存在しており、ケースの内圧が所定値を超えたときに第２通電部に向かって移動し、中央部が第２通電部材側に突な状態の第２位置に存在していてよい。

【0019】

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。

【0020】

なお、以下の説明では、正極端子と負極端子の双方がケースの一方向に露出している蓄電装置について説明する。しかしながら、本明細書で開示する技術は、円筒型の電池のように、ケースが一方の極性（例えば正極）の電極端子として機能し、他方の極性（例えば負極）の電極端子がケースから絶縁された状態でケースに固定されているタイプの蓄電装置等にも適用することができる。また、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】

【0021】

（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２８と、電極組立体６２と、正極端子１８と、負極端子４６と、電流遮断装置５８を備えている。ケース２８は、金属製であり、略直方体形状である。ケース２８は、蓋部２８ａと本体部２８ｂを備えている。ケース２８の内部には、電極組立体６２と電流遮断装置５８が収容されている。電極組立体６２は、正極と負極を備えている（図示省略）。正極タブ２６が正極に固定されており、負極タブ３４が負極に固定されている。ケース２８の内部は、電解液で満たされており、大気が除去されている。

【0022】

正極端子１８と負極端子４６は、ケース２８の同一側（蓋部２８ａが設けられている側）に配置されている。すなわち、正極端子１８と負極端子４６の双方が、電極組立体６２に対して同じ方向に配置されている。正極端子１８は、ボルト１６と金属板１４を備えている。正極端子１８は、正極カシメ部材６に接続されている。具体的には、正極カシメ部材６とボルト１６が、金属板１４によって接続されている。負極端子４６は、ボルト４２と金属板４４を備えている。負極端子４６は、負極カシメ部材５２に接続されている。負極カシメ部材５２とボルト４２が、金属板４４によって接続されている。負極カシメ部材５２は、第１通電部材の一例である。正極カシメ部材６と負極カシメ部材５２は、ケース２８の内外を通じている。また、正極カシメ部材６と負極カシメ部材５２は、ケース２８に固定されている。なお、正極端子１８及び正極カシメ部材６を併せて「正極端子」と捉えることもできる。同様に、負極端子４６及び負極カシメ部材５２を併せて「負極端子」と捉えることもできる。

【0023】

正極端子１８は、絶縁部材８によってケース２８から絶縁されている。絶縁部材８は、突出部８ａと平板部８ｂを備えている。ボルト１６の一部（ケース２８側）が突出部８ａに囲まれている。金属板１４は、突出部８ａ及び平板部８ｂの上面に配置されており、絶縁部材８の形状に倣って屈曲した形状を有している。負極端子４６は、絶縁部材４８によってケース２８から絶縁されている。絶縁部材４８は、突出部４８ａと平板部４８ｂを備えている。ボルト４２の一部（ケース２８側）が突出部４８ａに囲まれている。金属板４４は、突出部４８ａ及び平板部４８ｂの上面に配置されており、絶縁部材４８に形状に倣って屈曲した形状を有している。なお、正極端子１８と負極端子４６のいずれか一方がケース２８と導通していてもよい。

【0024】

正極カシメ部材６に、正極リード２４が接続されている。正極リード２４は、正極タブ２６に接続されている。正極カシメ部材６は、正極リード２４を介して、正極タブ２６に電気的に接続されている。すなわち、正極端子１８は、電極組立体６２の正極に電気的に接続されている。正極リード２４は、絶縁シート２２によってケース２８から絶縁されている。正極カシメ部材６のケース２８内に位置する部分は、絶縁部材２によってケース２８から絶縁されている。正極カシメ部材６とケース２８の間に絶縁性のシール部材４が配置されている。正極カシメ部材６とケース２８の隙間は、シール部材４によってシールされている。

【0025】

負極カシメ部材５２は、電流遮断装置５８に接続されている。電流遮断装置５８の詳細は後述する。電流遮断装置５８は、金属製の接続部材３８を介して、負極リード３６に接続されている。負極カシメ部材５２は、負極リード３６を介して、負極タブ３４に電気的に接続されている。すなわち、負極カシメ部材５２は、電極組立体６２の負極に電気的に接続されている。負極リード３６は、絶縁シート３２によってケース２８から絶縁されている。負極カシメ部材５２のケース２８内に位置する部分は、絶縁部材５６によってケース２８から絶縁されている。負極カシメ部材５２とケース２８の間に絶縁性のシール部材５４が配置されている。負極カシメ部材５２とケース２８の隙間は、シール部材５４によってシールされている。

【0026】

蓄電装置１００は、ケース２８内の圧力が所定値以下のときは、負極端子４６と負極タブ３４が、電流遮断装置５８を介して電気的に接続している。すなわち、負極端子４６と負極の間が導通している。ケース２８内の圧力が所定値を超えると、電流遮断装置５８が、負極端子４６と負極タブ３４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。

【0027】

図２は、図１の二点鎖線IIで囲った部分の拡大図である。図２に示すように、負極カシメ部材５２は、カシメ部５２ａと、柱状部５２ｂと、基部５２ｃを備えている。カシメ部５２ａがケース２８の外部に位置しており、柱状部５２ｂがケース２８の内外を通過しており、基部５２ｃがケース２８内に位置している。柱状部５２ｂの一端はケース２８の内部に位置しており、他端はケース２８の外部に位置している。柱状部５２ｂは、中空の円筒状である。カシメ部５２ａ及び基部５２ｃは、柱状部５２ｂに接続されている。具体的には、カシメ部５２ａ，柱状部５２ｂ及び基部５２ｃは一体の部品であり、カシメ部５２ａ及び基部５２ｃが、柱状部５２ｂが延びている方向とは異なる方向に屈曲している。カシメ部５２ａ及び基部５２ｃの外縁は、柱状部５２ｂの外縁より大きい。

【0028】

柱状部５２ｂの外面を柱状部５２ｂが延びる方向に延長した面を第１仮想面９４とし、基部５２ｃの外面（ケース２８側の面）を基部５２ｃが広がる方向に延長した面を第２仮想面９２としたときに、負極カシメ部材５２の外面が、第１仮想面９４と第２仮想面９２が交わる位置より外側に位置する。換言すると、第１仮想面９４と第２仮想面９２とが交わる交差部８６が、負極カシメ部材５２の外面よりも内側に位置する。具体的には、負極カシメ部材５２の外面は、柱状部５２ｂから基部５２ｃにかけて傾斜している。

【0029】

柱状部５２ｂと基部５２ｃの間の傾斜面９３は、製造過程で不可避に形成される傾斜面と異なる。交差部８６と傾斜面９３との距離の最小値は、基部５２ｃの厚みｔ１（基部５２ｃの厚みが最も薄い部分の厚み）の１０％以上であることが好ましく、より好ましくは２０％以上である。また、交差部８６と傾斜面９３との距離の最小値は、基部５２ｃの厚みｔ１の２００％以下であることが好ましく、より好ましくは１００％以下である。なお、カシメ部５２ａは、負極カシメ部材５２をケース２８に固定した後は柱状部５２ｂに対して屈曲しているが、負極カシメ部材５２をケース２８に固定する前は柱状部５２ｂと同じ方向に延びている（図示省略）。

【0030】

カシメ部５２ａとケース２８の間には、金属板４４及び絶縁部材４８の平板部４８ｂが配置されている。絶縁部材４８によって、カシメ部５２ａ及び金属板４４が、ケース２８から絶縁されている。なお、絶縁部材４８は、柱状部５２ｂとケース２８間にも介在しており、柱状部５２ｂとケース２８を絶縁している。基部５２ｃとケース２８の間には、絶縁部材５６が配置されている。絶縁部材５６によって、基部５２ｃが、ケース２８から絶縁されている。負極カシメ部材５２は、絶縁部材４８，５６によって、ケース２８から絶縁されている。

【0031】

基部５２ｃの破断板７８に対向する対向面６４は、中央に向かって窪んでいる。すなわち、破断板７８とは反対側に窪んでいる窪み部７６が、対向面６４に設けられており、対向面６４自体が窪んだ面となっている。より具体的には、基部５２ｃの対向面６４が、端部から中央に向かうに従って、破断板７８から離れるように傾斜している。窪み部７６が設けられていることにより、基部５２ｃの厚みは、端部から中央に向かうに従って薄くなっている。なお、対向面６４とは、基部５２ｃの破断板７８に対向する面のうち、変形部材６６が固定されていない面のことを意味する。破断板７８の詳細については後述する。

【0032】

負極カシメ部材５２をケース２８に固定するときは、基部５２ｃとケース２８の間に絶縁部材５６を配置し、金属板４４と絶縁部材４８を所定の位置に配置した状態で、カシメ部５２ａに力を加える。カシメ部５２ａが図２に示すように変形し、ケース２８，金属板４４及び絶縁部材４８，５６が、カシメ部５２ａと基部５２ｃに挟まれる。これにより、負極カシメ部材５２がケース２８にカシメ固定される。なお、窪み部７６の厚みｔ１は、カシメ部５２ａの厚みｔ２よりも厚い。より詳細には、基部５２ｃの厚みの最小値ｔ１が、カシメ部５２ａ厚みの最大値ｔ２よりも厚い。また、厚みｔ１は、柱状部５２ｂの厚みｔ３よりも厚い。なお、正極カシメ部材６は、柱状部が中実であること、基部に窪み部が設けられていないことを除き、実質的に負極カシメ部材５２と同じ構造である。そのため、正極カシメ部材６についての詳細な説明は省略する。

【0033】

電流遮断装置５８は、負極カシメ部材５２と、金属製の破断板７８と、金属製の変形部材６６を備えている。上記したように、基部５２ｃ（負極カシメ部材５２）は、ケース２８に固定されている。破断板７８は、基部５２ｃと間隔を有して基部５２ｃに対向する位置に配置されている。破断板７８は、第２通電部材の一例である。電極組立体６２（図１も参照）とケース２８の間において、電極組立体６２の上方に、破断板７８，変形部材６６，基部５２ｃの順に配置されている。

【0034】

破断板７８には、接続部材３８が固定されている。破断板７８は、接続部材３８，負極リード３６を介して、負極タブ３４と導通している（図１も参照）。破断板７８の中央部７８ａの厚みは、端部７８ｂの厚みより薄い。また、中央部７８ａには、破断溝８２が設けられている。破断溝８２は、中央部７８ａで連続的に一巡している。破断板７８の基部５２ｃ側に、溝７４が設けられている。

【0035】

絶縁部材７２が、基部５２ｃと破断板７８の間に配置されている。絶縁部材７２は、基部５２ｃと破断板７８の間隔を維持している。絶縁部材７２は、基部５２ｃと破断板７８が直接接することを防止している。すなわち、絶縁部材７２は、基部５２ｃと破断板７８が直接導通することを防止している。絶縁部材７２の一部が、溝７４内に位置している。溝７４は、絶縁部材７２が位置ずれすることを防止している。

【0036】

支持部材８５が、基部５２ｃと破断板７８を支持している。支持部材８５は、金属製の外側部９０と、絶縁性の第１内側部８８と、絶縁性の第２内側部８４を備えている。第１内側部８８は、外側部９０の内側に配置されており、第２内側部８４の上方（ケース２８側）に配置されている。第１内側部８８は、絶縁部材５６と一体に形成されている。第２内側部８４は、外側部９０の内側に配置されており、第１内側部８８の下方（電極組立体６２側）に配置されている。外側部９０によって、基部５２ｃと破断板７８が位置決めされている。具体的には、第１内側部８８と第２内側部８４を所定の位置に配置した後、外側部９０をかしめることによって、破断板７８を基部５２ｃに固定している。なお、内側部８４，８８は、基部５２ｃと破断板７８を絶縁している。

【0037】

変形部材６６は、金属性のダイアフラムである。変形部材６６は、基部５２ｃと破断板７８の間に配置されている。変形部材６６の端部６６ｂは、基部５２ｃに固定されている。より具体的には、変形部材６６の端部６６ｂは、基部５２ｃに溶接されている。変形部材６６の中央部６６ａが、基部５２ｃから離れるように破断板７８に向けて突出している。換言すると、変形部材６６は、端部６６ｂから中央部６６ａに向かうに従って、破断板７８に近づいている。

【0038】

変形部材６６の中央部６６ａは、破断溝８２の内側で、破断板７８に固定されている。より具体的には、電流遮断装置５８を平面視すると（図２の上から見ると）、中央部６６ａが、破断溝８２に囲まれた範囲で、破断板７８に溶接されている。

【0039】

シール部材６８が、基部５２ｃと破断板７８の間に配置されている。シール部材６８は、絶縁性のＯリングである。シール部材６８は、絶縁部材７２の外側に配置されている。シール部材６８は、基部５２ｃと破断板７８を絶縁するとともに、電流遮断装置５８の内部を気密に保っている。すなわち、シール部材６８は、基部５２ｃと破断板７８をシールして、電流遮断装置５８の内部の空間を、電流遮断装置５８の外部の空間（ケース２８内の空間）と遮断している。

【0040】

ケース２８の内圧が所定値以下のときは、負極端子４６は、負極カシメ部材５２、変形部材６６，破断板７８，接続部材３８，負極リード３６，負極タブ３４を介して、負極と導通している（図１も参照）。例えば、蓄電装置１００が過充電状態になったり、過昇温状態になると、ケース２８の内圧が上昇し、所定値を超える。ケース２８の内圧が所定値を超えると、破断溝８２を起点として破断板７８が破断する。その結果、変形部材６６と破断板７８が分離し、変形部材６６と破断板７８が非導通となる。負極端子４６と負極が非導通になるので、正極端子１８と負極端子４６（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。なお、破断板７８が破断すると、変形部材６６の中央部６６ａが、破断板７８側から基部５２ｃ側に向けて移動する。換言すると、変形部材６６が反転する。上記したように、基部５２ｃに窪み部７６が設けられているので、変形部材６６の反転が基部５２ｃ（負極カシメ部材５２）に妨げられることはない。破断板７８が破断した後に、変形部材６６と破断板７８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２８内の圧力が上昇して電流遮断装置５８が作動した後に、正極端子１８と負極端子４６の間に再度電流が流れることを防止することができる。

【0041】

蓄電装置１００の利点を説明する。負極カシメ部材５２をケース２８にカシメ固定するときは、基部５２ｃを支持した状態でカシメ部５２ａに力を加える。そのため、カシメ部５２ａだけでなく、基部５２ｃにも力が加わる。しかしながら、上記したように、蓄電装置１００では、基部５２ｃの厚みｔ１が、カシメ部５２ａの厚みｔ２及び柱状部５２ｂの厚みｔ３より厚い。そのため、カシメ部５２ａと基部５２ｃの双方に力が加わっても、基部５２ｃが変形する前にカシメ部５２ａが変形する。換言すると、負極カシメ部材５２をケース２８に固定するときに、基部５２ｃが変形しない。変形部材６６を基部５２ｃに固定したときに、変形部材６６の位置が設計値からずれることを抑制することができる。

【0042】

また、上記したように、負極カシメ部材５２の外面は、柱状部５２ｂから基部５２ｃにかけて傾斜している。柱状部５２ｂと基部５２ｃの境界部分において、基部５２ｃの厚みが極度に薄くなることを抑制している。基部５２ｃに窪みを確保しならが、基部５２ｃの強度が弱くなることを抑制している。

【0043】

上記したように、絶縁部材７２の一部が溝７４内に位置している。そのため、絶縁部材７２は、変形部材６６及びシール部材６８に向けて移動することが規制されている。絶縁部材７２が、変形部材６６に接触すること防止することができる。同様に、絶縁部材７２がシール部材６８に接触することを防止することもできる。

【0044】

（第２実施例）
図３及び図４を参照し、蓄電装置２００について説明する。蓄電装置２００は、蓄電装置１００の変形例であり、電流遮断装置２５８の構造が蓄電装置１００の電流遮断装置５８と異なる。蓄電装置２００について、蓄電装置１００と同じ部品は、蓄電装置１００と同じ参照番号を付すことにより、説明を省略することがある。なお、図４は、図３の二点鎖線IVで囲った部分の拡大図である。

【0045】

蓄電装置２００の電流遮断装置２５８は、変形部材６６に加え、第２の変形部材２０１を備えている。以下の説明では、第１変形部材６６，第２変形部材２０１と称する。第２変形部材２０１は、破断板７８に対して、第１変形部材６６とは反対側に配置されている。すなわち、破断板７８は、第１変形部材６６と第２変形部材２０１の間に配置されている。第２変形部材２０１の端部２０１ｂが、破断板７８に固定されている。具体的には、第２変形部材２０１の端部２０１ｂが、破断板７８の端部７８ｂに溶接されている。

【0046】

電流遮断装置２５８では、基部５２ｃ，破断板７８及び第２変形部材２０１が、支持部材２８５によって支持されている。すなわち、破断板７８及び第２変形部材２０１が、支持部材２８５によって、基部５２ｃに固定されている。第２変形部材２０１の破断板７８側には、絶縁性の突起２０３が設けられている。突起２０３は、第２変形部材２０１の中央部２０１ａに配置されており、破断板７８に向けて突出している。突起２０３は、破断板７８の中央部７８ａに対向している。より具体的には、電流遮断装置２５８を平面視（図４の上下方向から観察）したときに、突起２０３が、破断溝８２で囲まれた範囲内に位置している。

【0047】

第２変形部材２０１は、端部２０１ｂから中央部２０１ａに向かうに従って、破断板７８から離れるように突出している。ケース２８の内圧が所定値以下のときは、突起２０３と破断板７８の間には隙間が設けられている。ケース２８の内圧が所定値を超えると、第２変形部材２０１が、破断板７８に向かって変形する。すなわち、中央部２０１ａが、破断板７８の中央部７８ａに向けて移動する。換言すると、第２変形部材２０１が、端部２０１ｂを支点として反転する。より具体的には、ケース２８の内圧が所定値以下のときは第２変形部材２０１の中央部２０１ａは破断板７８から離れる方向に突出している第１位置に存在しており、ケース２８の内圧が所定値を超えたときは第２変形部材２０１の中央部２０１ａは破断板７８に向けて突出している第２位置に存在している。突起２０３が破断板７８に接触し、破断板７８が破断溝８２を起点として破断する。破断板７８と第１変形部材６６が非導通となり、負極端子４６と負極が非導通になる（図３も参照）。

【0048】

支持部材２８５は、金属製の外側部９０と、絶縁性の第１内側部８８と、絶縁性の第２内側部２８４を備えている。第２内側部２８４は、第２変形部材２０１の下方にまで延びている。これにより、第２変形部材２０１と電極組立体（図３も参照）が接触し、電流遮断装置２５８が誤作動することを防止することができる。なお、第２内側部２８４の中央には貫通孔２８４ａが設けられている。そのため、ケース２８の内圧が第２変形部材２０１に加わることは妨げられない。

【0049】

第２変形部材２０１が反転すると、突起２０３の一部が、破断板７８の上方に位置する。換言すると、突起２０３が、破断板７８の中央部分を通過する。突起２０３は、第１変形部材６６が下方（破断板７８側）に移動することを規制する。そのため、第１変形部材６６と破断板７８が再導通することをより確実に防止することができる。

【0050】

電流遮断装置２５８では、第２変形部材２０１が、電流遮断装置２５８の内部と外部を隔てている。そのため、第２変形部材２０１には、ケース２８の内圧変化が直接作用する。ケース２８の内圧に応じて反転する第２変形部材２０１を用いることによって、ケース２８の内圧が所定値を超えたときに、破断板７８をより確実に破断することができる。また、第２変形部材２０１を用いることによって、破断板７８を電流遮断装置２５８の外部（ケース２８の内部）から遮断することができる。破断板７８が破断したときにアークが発生しても、アークがケース２８内のガス（例えば水素）と接することを防止することができる。

【0051】

上記した電流遮断装置５８，２５８では、負極カシメ部材５２の外面は、柱状部５２ｂから基部５２ｃにかけて傾斜している。しかしながら、負極カシメ部材５２の外面は、柱状部５２ｂから基部５２ｃにかけて曲面を形成していてもよい。第１仮想面９４と第２仮想面９２とが交わる交差部８６が負極カシメ部材５２の外面よりも内側に位置するように、負極カシメ部材５２の外面が形成されていればよい。

【0052】

上記した電流遮断装置５８，２５８では、基部５２ｃの厚みの最小値ｔ１が、カシメ部５２ａ厚みの最大値ｔ２よりも厚く形成されていればよい。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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

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。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

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】

【0061】

１８：正極端子
２８：ケース
４６：負極端子
５２：第１通電部材
５２ａ：カシメ部
５２ｂ：柱状部
５２ｃ：基部
５８：電流遮断装置
６６：変形部材
７６：窪み部
７８：第２通電部材
１００：蓄電装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】