特許 6194822 電流遮断装置およびそれを備えた蓄電装置

(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】6194822

(24)【登録日】2017年8月25日

(45)【発行日】2017年9月13日

(54)【発明の名称】電流遮断装置およびそれを備えた蓄電装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/34 20060101AFI20170904BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/34 A

   H01M2/34 B

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-49092(P2014-49092)

(22)【出願日】2014年3月12日

(65)【公開番号】特開2015-173070(P2015-173070A)

(43)【公開日】2015年10月1日

【審査請求日】2016年6月10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】弘瀬 貴之

(72)【発明者】

【氏名】田丸 耕二郎

(72)【発明者】

【氏名】奥田 元章

(72)【発明者】

【氏名】西原 寛恭

【審査官】 渡部 朋也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２２５５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１５７２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１５４１６６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−１５７１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０６６２５４（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】

ケースに設けられる端子と前記ケースに収容される電極組立体とを接続する通電経路上に設けられ、前記ケース内の内圧が設定圧力を超えるときに前記端子と前記電極組立体との間を流れる電流を遮断する電流遮断装置であって、
前記端子と電気的に接続される第１通電板と、
前記第１通電板と対向して配置され、前記電極組立体と電気的に接続される第２通電板と、
絶縁性を有すると共に前記第２通電板に固定され、前記端子に対して前記第２通電板を支持する支持部材と、を備えており、
前記第１通電板の中央部と前記第２通電板の中央部とが固定されており、
前記第２通電板は、前記ケース内の内圧が設定圧力を超えるときに破断して前記端子と前記電極組立体との間を流れる電流を遮断し、
前記第２通電板の外周部には貫通孔が形成されており、
前記支持部材は、前記第２通電板の貫通孔に挿入され、当該支持部材を前記第２通電板に固定する熱カシメ用ボスを有しており、
前記第２通電板の中央部と前記貫通孔とを結び、かつ、前記第２通電板の表面に直交する平面で前記第２通電板を切断した断面において、前記第２通電板の熱抵抗は、前記貫通孔より外周部側の方が、前記貫通孔より中央部側の方よりも小さい、電流遮断装置。

【請求項2】

前記電流遮断装置は、前記第１通電板と前記第２通電板と前記支持部材で囲まれる空間内に配置され、前記第１通電板の外周部と前記第２通電板の外周部との間をシールするシール部材と、をさらに備えている、請求項１に記載の電流遮断装置。

【請求項3】

前記貫通孔は、前記通電板の中央部の周囲に複数形成されており、
前記熱カシメ用ボスは、前記複数の貫通孔に対応して複数形成されており、
前記第２通電板を平面視すると、前記第２通電板は、前記複数の貫通孔に内周側で接続する第１境界線より内側の領域となる第１領域と、前記複数の貫通孔に外周側で接続する第２境界線より外側となる第２領域を有しており、
前記第１領域には前記第１通電板に接合される中央部が位置しており、
前記第２通電板の前記第１領域における板厚は、前記第２通電板の前記第２領域における板厚よりも薄い、請求項１又は２に記載の電流遮断装置。

【請求項4】

前記電流遮断装置は、一方の面に前記ケースの内部空間の圧力を受けると共に、他方の面に前記ケースの内部空間から隔離された空間の圧力を受ける変形板をさらに備え、
前記第２通電板は、前記変形板の他方の面側に配置され、前記変形板と前記第１通電板の間に配置されており、
前記ケースの内部空間の圧力が設定値を超えると、前記変形板が前記第２通電板側に変形することによって前記第２通電板が破断し、
前記変形板は、前記第２通電板の前記第１領域に固定されている、請求項３に記載の電流遮断装置。

【請求項5】

前記貫通孔の断面積は、端子側が反端子側よりも小さくされており、
前記熱カシメ用ボスは、熱カシメ処理によって前記貫通孔の内面に密着している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電流遮断装置。

【請求項6】

請求項１〜５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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、電流遮断装置およびそれを備えた蓄電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

蓄電装置には、過充電等が発生したときに、通電を遮断する電流遮断装置が設けられることがある（例えば、特許文献１）。この電流遮断装置は、電極組立体と端子とを接続する通電経路上に設けられている。過充電等によってケース内の内圧が設定圧力を超えると、電流遮断装置が作動し、通電経路を遮断する。これによって、通電経路を流れる電流が遮断される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−２２５５００号公報

【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、端子に対して通電板（集電体）を支持する支持部材（ホルダ）が設けられている。通電板には貫通孔が形成され、支持部材には通電板の貫通孔を貫通するボスが形成されている。支持部材のボスを熱カシメすることによって、通電板と支持部材とが固定される。熱カシメを利用して支持部材を通電板に直接固定するため、部品点数を削減でき、また、構造を簡略にすることができる。しかしながら、この電流遮断装置では、支持部材と通電板とを熱カシメにより直接固定するため、熱カシメ時に生じる熱が通電板に伝導される。通電板に伝導された熱が端子側に伝導されると、その熱によって電流遮断装置の特性が変化する虞がある。例えば、電流遮断装置は、ケース内の内圧が設定圧力を超えるときに作動するように設計されるが、通電板から端子側に伝導される熱の影響によって電流遮断装置の作動圧力が変化する虞がある。本明細書は、熱カシメを利用して通電板と支持部材とを固定しながら、熱カシメの熱による電流遮断装置の特性変化を抑制することができる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書が開示する電流遮断装置は、ケースに設けられる端子とケースに収容される電極組立体とを接続する通電経路上に設けられ、ケース内の内圧が設定圧力を超えるときに端子と電極組立体との間を流れる電流を遮断する。この電流遮断装置は、端子と電気的に接続される第１通電板と、第１通電板と対向して配置され、電極組立体と電気的に接続される第２通電板と、絶縁性を有すると共に第２通電板に固定され、端子に対して第２通電板を支持する支持部材と、を備えている。第１通電板の中央部と第２通電板の中央部とが固定されている。第２通電板は、ケース内の内圧が設定圧力を超えるときに破断して端子と電極組立体との間を流れる電流を遮断する。第２通電板の外周部には貫通孔が形成されている。支持部材は、第２通電板の貫通孔に挿入され、当該支持部材を第２通電板に固定する熱カシメ用ボスを有している。第２通電板の中央部と貫通孔とを結び、かつ、第２通電板の表面に直交する平面で第２通電板を切断した断面において、第２通電板の熱抵抗は、貫通孔より外周部側の方が、貫通孔より中央部側の方よりも小さい。

【0006】

上記の電流遮断装置では、第２通電板の熱抵抗が、貫通孔より外周部側の方が貫通孔より中央部側の方より小さくされている。このため、熱カシメによって支持部材と第２通電板とを固定する際に発生する熱は、端子側（すなわち、貫通孔の中央部側）より電極組立体側（貫通孔の外周部側）に伝達され易くなる。その結果、熱カシメの熱による電流遮断装置の特性変化を抑制することができる。

【発明の効果】

【0007】

本発明によると、熱カシメを利用して通電板と支持部材とを固定しながら、熱カシメの熱による電流遮断装置の特性変化を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】蓄電装置の断面図。

【図2】電流遮断装置の破断板の底面図。

【図3】電流遮断装置を図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断したときの断面図。

【図4】ケース内の内圧が上昇して端子と電極との間の通電が遮断されたときの電流遮断装置を示す図（図３に対応する断面図）。

【図5】電流遮断装置の破断板とホルダとを固定するための熱カシメ処理を説明するための図。

【図6】変形例に係る破断板の底面図。

【図7】他の変形例に係る破断板の底面図。

【図8】電流遮断装置の他の例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本明細書で開示する実施例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】

（特徴１） 本明細書に開示する電流遮断装置は、第１通電板と第２通電板と支持部材で囲まれる空間内に配置され、第１通電板の外周部と第２通電板の外周部との間をシールするシール部材と、をさらに備えていてもよい。このような構成によると、シール部材に伝達される熱が抑えられ、電流遮断装置の特性変化を抑制することができる。

【0011】

（特徴２） 本明細書に開示する電流遮断装置では、貫通孔は、通電板の中央部の周囲に複数形成されていてもよい。熱カシメ用ボスは、複数の貫通孔に対応して複数形成されていてもよい。第２通電板を平面視すると、第２通電板は、複数の貫通孔に内周側で接続する第１境界線より内側の領域となる第１領域と、複数の貫通孔に外周側で接続する第２境界線より外側となる第２領域を有していてもよい。第１領域には第１通電板に接合される中央部が位置していてもよい。第２通電板の第１領域における板厚は、第２通電板の第２領域における板厚よりも薄くてもよい。このような構成によると、熱カシメの熱が効果的に端子側に伝達されることが抑制され、電流遮断装置の特性変化を抑制することができる。

【0012】

（特徴３） 本明細書に開示する電流遮断装置は、一方の面にケースの内部空間の圧力を受けると共に、他方の面にケースの内部空間から隔離された空間の圧力を受ける変形板をさらに備えていてもよい。第２通電板は、変形板の他方の面側に配置され、変形板と第１通電板の間に配置されていてもよい。ケースの内部空間の圧力が設定値を超えると、変形板が第２通電板側に変形することによって第２変形板が破断してもよい。変形板は、第２通電板の第１領域に固定されていてもよい。このような構成によると、熱カシメの熱が変形板に伝達されることが抑制され、電流遮断装置の特性変化を抑制することができる。

【0013】

（特徴４） 本明細書に開示する電流遮断装置では、貫通孔の断面積は、端子側が反端子側よりも小さくされていてもよい。熱カシメ用ボスは、熱カシメ処理によって貫通孔の内面に密着していてもよい。このような構成によると、第２通電板と支持部材とが密着した状態で固定され、第２通電板を安定して支持することができる。また、第２通電板と支持部材とが密着して熱カシメの熱が第２通電板に多く伝達されるが、第２通電板に伝達された熱は電極組立体側に逃すことができる。このため、電流遮断装置の特性変化を抑制することができる。

【実施例】

【0014】

以下、実施例の蓄電装置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４と、電極組立体２と、負極端子３０及び正極端子１０と、電流遮断装置７０を備えている。ケース４は、金属製であり、略直方体形状に形成されている。ケース４の内部には、電極組立体２と電流遮断装置７０が収容されている。また、ケース４の内部には、電解液が注入されている。ケース４の上面４ａに負極端子３０と正極端子１０が取付けられている。すなわち、ケース４の上面４ａには、貫通孔４ｂ，４ｃが形成されている。負極端子３０は貫通孔４ｂに取付けられており、正極端子１０は貫通孔４ｃに取付けられている。貫通孔４ｂには、絶縁性の第１シール部材４２が配設されている。貫通孔４ｃには、絶縁性の第２シール部材２２が配設されている。なお、ケース４の形状に制限はなく、例えば、円筒状、直方体状、あるいは、フィルムで形成されたシート状であってもよい。

【0015】

負極端子３０は、外部ナット３６と、内部ナット３２と、ボルト３４を備えている。外部ナット３６は、負極端子３０と負極配線（図示省略）との結線に用いられる。内部ナット３２は、第１シール部材４２に取り付けられている。内部ナット３２の一部は、貫通孔４ｂを通過している。ボルト３４は、内部ナット３２に締結されている。ボルト３４とケース４の間には、第３シール部材４０が介在している。負極端子３０は、シール部材４０，４２によってケース４から絶縁されている。内部ナット３２は、電流遮断装置７０及び接続端子７２を介して負極リード４４に電気的に接続されている。負極リード４４は、第１シール部材４２によってケース４から絶縁されている。負極端子３０は、電流遮断装置７０、接続端子７２及び負極リード４４を介して、電極組立体２の負極電極と通電している。電流遮断装置７０については後述する。

【0016】

正極端子１０は、外部ナット１６と、内部ナット１２と、ボルト１４を備えている。外部ナット１６は、正極端子１０と正極配線（図示省略）との結線に用いられる。内部ナット１２は、第２シール部材２２に取り付けられている。内部ナット１２の一部は、貫通孔４ｃを通過している。ボルト１４は、内部ナット１２に締結されている。ボルト１４とケース４の間には、第４シール部材２０が介在している。正極端子１０は、シール部材２０，２２によってケース４から絶縁されている。内部ナット１２には、正極リード２４が固定されている。内部ナット１２と正極リード２４は、電気的に接続している。正極リード２４は、第２シール部材２２によってケース４から絶縁されている。正極端子１０は、正極リード２４を介して、電極組立体２の正極電極と通電している。

【0017】

（電極組立体）
電極組立体２は、正極電極と、負極電極と、正極電極と負極電極の間に介在しているセパレータを備えている。正極電極、負極電極及びセパレータの図示は省略する。負極電極は、負極集電体と、負極集電体上に形成されている負極活物質層を有する。負極電極は、その端部に負極集電タブ４６を有する。負極集電タブ４６には、負極活物質層が塗布されていない。正極電極は、正極集電体と、正極集電体上に形成されている正極活物質層を有する。正極電極は、その端部に正極集電タブ２６を有する。正極集電タブ２６には、正極活物質層が塗布されていない。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。

【0018】

ここで、正極集電体には、例えば、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もしくは合金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もしくは合金であることが好ましい。また、正極活物質には、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集電体に塗布される。

【0019】

一方、負極集電体としては、アルミニウム、ニッケル、銅（Ｃｕ）等、又はそれらの複合材料もしくは合金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もしくは合金であることが好ましい。また、負極活物質としては、リチウムイオンが挿入及び脱離可能な材料を用いることができる。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。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集電体に塗布される。

【0020】

なお、セパレータは、絶縁性を有する多孔質を用いることができる。セパレータとしては、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。

【0021】

また、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。

【0022】

（電流遮断装置）
図２〜４を参照して、電流遮断装置７０について説明する。電流遮断装置７０は、負極端子３０と負極集電タブ（負極電極）４６の通電経路上に配置されている。なお、電流遮断装置７０は、正極電極と正極端子１０の通電経路上に配置してもよいし、双方に配置してもよい。なお、図３，４では、負極端子３０とケース４との間に介在しているシール部材４２の図示を省略している。

【0023】

図３に示すように電流遮断装置７０は、金属製の第１反転板８４と、金属製の破断板８８と、金属製の第２反転板９０と、絶縁性を有する支持部材９２を備えている。支持部材９２は、熱可塑性樹脂（例えば、ＰＰＳ等）によって形成されている。支持部材９２は、筒状に形成されており、その内側には、内部ナット３２の下端部３２ａ及び第２反転板９０を収容する空間が形成されている。支持部材９２の上面９２ｂはケース４に当接している（図１参照）。支持部材９２の上端には、内側に突出する突出片９２ｅが形成されている。突出片９２ｅは、内部ナット３２の下端部３２ａの上面と当接している。支持部材９２の下面９２ｃには、熱カシメ用ボス９２ａが形成されている。熱カシメ用ボス９２ａは、支持部材９２の下面９２ｃの４つの角部にそれぞれ設けられている。後述するように、熱カシメ用ボス９２ａによって破断板８８が支持部材９２に固定される。破断板８８が支持部材９２の下面９２ｃに固定されると、支持部材９２に下端部３２ａ及び第２反転板９０が収容され、支持部材９２の突出片９２ｅが下端部３２ａの上面に当接する。これによって、支持部材９２は第１反転板８２と破断板８８を積層された状態で支持し、また、電流遮断装置７０が内部ナット３２に固定される。支持部材９２の上面９２ｂがケース４に当接することから、支持部材９２によって内部ナット３２、第１反転板８２及び破断板８８のケース４に対する位置が位置決めされる。

【0024】

第１反転板８４は、円形状の板材であり、破断板８８の下面に固定されている。破断板８８が支持部材９２に固定されて支持されているため、第１反転板８４も支持部材９２に支持される。第１反転板８４の上面には絶縁性の突部８６が設けられ、突部８６は第一反転板８４の中央に位置している。突部８６は、破断板８８に向かって上方に突出している。図３に示す状態では、突部８６と破断板８８の中央部８８ｂとの間には隙間が形成されている。なお、第１反転板８４の下面にはケース４内の空間の圧力が作用し、第１反転板８４の上面には、第１反転板８４と破断板８８の間の空間９４の圧力が作用する。空間９４はケース４内の空間から隔離されているため、ケース４内の空間の圧力が高くなると、第１反転板８４の上面と下面に作用する圧力は相違することとなる。

【0025】

破断板８８は、矩形状の板材であり、第１反転板８４と第２反転板９０の間に配置されている。すなわち、破断板８８は、その上面が第２反転板９０に対向する一方で、その下面が第１反転板８４に対向している。破断板８８の外縁の一部に接続端子７２が接続されている（図３参照）。破断板８８の下面の中央には溝部８８ａが形成されている。図２に示すように、溝部８８ａは、底面視すると円形状に形成されている。また、図３に示すように、溝部８８ａの断面形状は上方に凸となる三角形状をしている。溝部８８ａが形成されることで、溝部８８ａが形成された位置における破断板８８の機械的強度は、溝部８８ａ以外の位置における破断板８８の機械的強度よりも低くされている。破断板８８は、溝部８８ａによって、溝部８８ａで囲まれた中央部８８ｂと、溝部８８ａの外周側に位置する外周部（８８ｅ〜８８ｇ）に区分されている。

【0026】

図２，３に示すように、破断板８８の外周部（８８ｅ〜８８ｇ）は、中央部８８ｂに隣接する第１外周部８８ｅと、第１外周部８８ｅに隣接する第２外周部８８ｆと、第２外周部８８ｆに隣接する第３外周部８８ｇを有している。第１外周部８８ｅは、中央部８８ｂの外側に位置し、中央部８８ｂを取り囲んでいる。第１外周部８８ｅの板厚は、中央部８８ｂの板厚と同一とされている。第２外周部８８ｆは、第１外周部８８ｅの外側に位置し、第１外周部８８ｅを取り囲んでいる。第２外周部８８ｆの板厚ｔ１は、第１外周部８８ｅの板厚よりも厚くされている。第３外周部８８ｇは、第２外周部８８ｆの外側に位置し、第２外周部８８ｆを取り囲んでいる。第３外周部８８ｇの板厚ｔ２は、第２外周部８８ｆの板厚ｔ１よりも厚くされている（ｔ２＞ｔ１）。第２外周部８８ｆと第３外周部８８ｇの境界部分には貫通孔８８ｄが形成されている。より詳細には、貫通孔８８ｄは、第２外周部８８ｆの４つの角部であって、支持部材９２の熱カシメ用ボス９２ａに対応する位置に配置されている。第２外周部８８ｆと第３外周部８８ｆとの境界線は、貫通孔８８ｄの外周側で貫通孔８８ｄに接している。

【0027】

図３に示すように、貫通孔８８ｄは、破断板８８の上面から下面に貫通しており、その断面の径がＤ１とされている。貫通孔８８ｄには、支持部材９２の熱カシメ用ボス９２ａが挿入されている。熱カシメ用ボス９２ａは、熱カシメ処理によって貫通孔８８ｄの内面に密着している。また、熱カシメ用ボス９２ａの下端部の径は、熱カシメ処理によってＤ２（＞Ｄ１）となっている。このため、熱カシメ用ボス９２ａが貫通孔８８ｄに熱カシメ処理されることで、支持部材９２に破断板８８が固定される。

【0028】

なお、第２外周部８８ｆの板厚ｔ１は、第３外周部８８ｇの板厚ｔ２より薄くされている。このため、貫通孔８８ｄの外周側の領域（図２において、中央部８８ｂの中心Ｏ_１と貫通孔８８ｄの中心Ｏ_２とを結ぶ直線と貫通孔８８ｄの輪郭線が外周側で交差する点Ｐ１を含む領域）では、貫通孔８８ｄは板厚の厚い第３外周部８８ｇと接する。一方、貫通孔８８ｄの内周側の領域（図２において、中心Ｏ_１と中心Ｏ_２とを結ぶ直線と貫通孔８８ｄの輪郭線が内周側で交差する点Ｐ２を含む領域）では、貫通孔８８ｄは板厚の薄い第２外周部８８ｆと接する。すなわち、本実施例では、貫通孔８８ｄは、貫通孔８８ｄの外周側の中心角が略９０°となる領域で第３外周部８８ｇと接しており、貫通孔８８ｄの内周側の中心角が略２７０°となる領域で第２外周部８８ｆと接している。このため、中央部８８ｂの中心Ｏ_１と貫通孔８８ｄの中心Ｏ_２とを結び、かつ、破断板８８の表面に直交する平面で破断板８８を切断した断面（図３に示す断面）において、破断板８８の熱抵抗は、貫通孔８８ｄより外周部側の方が、貫通孔８８ｄより中央部側の方よりも小さくなる。また、図２，３から明らかなように、４つの貫通孔８８ｄの内側に中央部８８ｂが位置し、第１反転板８４は４つの貫通孔８８ｄの内側で第２外周部８８ｆに固定されている。

【0029】

第２反転板９０は、円形状の板材であり、破断板８８の上方に配置されている。第２反転板９０の中央部は、図３に示す状態では下方に凸となり、また、破断板８８の中央部８８ｂに固定されている。具体的には、第２反転板９０の中央部は、破断板８８の中央部８８ｂに溶接によって接合されている。また、第２反転板９０の外周部は、内部ナット３２の下端部３２ａに溶接によって接合されている。第２反転板９０と内部ナット３２との溶接部は、第２反転板９０の外周部の全周にわたって形成されている。上述したことから明らかなように、負極端子３０は、第２反転板９０、破断板８８、接続端子７２及び負極リード４４を介して電極組立体２に接続されている。第２反転板９０の上面と内部ナット３２の下面の間には空間９８が形成され、空間９８はケース４内の空間から隔離されている。第２反転板９０と破断板８８の間には、絶縁部材８２及びシール部材８９が配置されている。シール部材８９の外側には支持部材９２が配置されている。絶縁部材８２は、リング状の部材であり、第２反転板９０の外周部と破断板８８の外周部とに接触し、両者を絶縁している。シール部材８９は、内部ナット３２の下端部３２ａと破断板８８の外周部とに接触し、両者の間をシールする。これによって、第２反転板９０と破断板８８との間の空間９６がケース４内の空間から気密に封止される。シール部材８９には、例えば、公知のＯリング等を用いることができる。

【0030】

なお、第２反転板９０は、破断板８８から離間する方向に付勢された状態で、絶縁部材８２と内部ナット３２に挟持されていてもよい。破断板８８を付勢することで、破断板９０が溝部８８ａで破断したときに、第２反転板９０を破断板８８から離間する方向に移動させることができる。

【0031】

上述した蓄電装置１００においては、図３に示す状態では、負極端子３０と負極集電タブ４６（負極電極）が通電しており、正極端子１０と正極集電タブ２６（負極電極）が通電している。そのため、負極端子３０と正極端子１０の間が通電している。ケース４内の内圧が上昇して予め設定された所定値を超えると、図４に示すように、破断板８８が溝部８８ａで破断し、破断板８８の外周部（８８ｅ〜８８ｇ）と第２反転板９０（内部ナット３２）の間の通電経路が遮断される。すなわち、ケース４内の内圧が上昇すると、第１反転板８４の下面に作用する圧力が上昇する（図３の状態）。空間９４はケース４内の空間から隔離されているため、第１反転板８４の上面に作用する圧力（すなわち、空間９４の圧力）は、ケース４内の空間の圧力上昇の影響を受け難い。このため、ケース４内の内圧が所定値（設定圧力）を超えると、第１反転板８４が反転して、下方に凸な状態から上方に凸な状態に変化する。第１反転板８４が反転すると、第１反転板８４の突部８６が破断板８８の中央部８８ｂに衝突し、破断板８８が溝部８８ａで破断する。すると、第１反転板８４の変位に応じて第２反転板９０も反転し、第２反転板９０、破断板８８の中央部８８ｂ、及び第１反転板８４が上方に変位する（図４の状態）。これによって、破断板８８と第２反転板９０を接続する通電経路が遮断され、電極組立体２と負極端子３０との間の通電が遮断される。

【0032】

本実施例の蓄電装置１００においては、破断板８８が支持部材９２の下面９２ｃに熱カシメを利用して固定される。すなわち、電流遮断装置７０を製造する際は、まず、内部ナット３２、第２反転板９０、破断板８８、第１反転板８４、絶縁部材８２及びシール部材８９を組合せてサブアッセンブリとする。次いで、サブアッセンブリ化された部品を支持部材９２に固定する。具体的には、図５に示すように、支持部材９２の内側に内部ナット３２の下端部３２ａ、第２反転板９０、絶縁部材８２及びシール部材８９が収容されるように、サブアッセンブリ化された部品を支持部材９２内に挿入し、支持部材９２の突出片９２ｅを下端部３２ａの上面に当接させる。この状態では、支持部材９２の下面９２ｃが破断板８８の上面に当接すると共に、支持部材９２の熱カシメ用ボス９２ａ（変形前）が破断板８８の貫通孔８８ｄ内に挿入され、貫通孔８８ｄを貫通している（図５の状態）。次いで、貫通孔８８ｄに挿入された熱カシメ用ボス９２ａをヒータチップ２００で加熱する。これによって、熱カシメ用ボス９２ｄが熱変形し、図３に示す状態に変化する。すなわち、熱カシメ用ボス９２ａが熱変形によって貫通孔８８ｄの内面に密着すると共に、その下端部が貫通孔８８ｄの径Ｄ１より大きくなる。これによって、破断板８８が支持部材９２の下面９２ｃに固定される。

【0033】

ここで、熱カシメ用ボス９２ａを熱カシメする際には、ヒータチップ２００で熱カシメ用ボス９２ａに熱を加える。このため、熱カシメ用ボス９２ａから破断板８８に熱が伝えられることとなる。本実施例の破断板８８では、貫通孔８８ｄの外周側に第３外周部８８ｇが設けられ、貫通孔８８ｄの内周側に第２外周部８８ｆが設けられている。上述したように、第３外周部８８ｇの板厚ｔ２は第２外周部８８ｆの板厚ｔ１より厚く、貫通孔８８ｄの外周側の熱抵抗は、貫通孔８８ｄの内周側の熱抵抗より小さくなっている。このため、熱カシメ用ボス９２ａから破断板８８に伝達される熱は、第２外周部８８ｆ側より第３外周部８８ｇ側に流れ易くされている。その結果、破断板８８の中央部８８ｂ側に伝達される熱を低減することができる。これによって、電流遮断装置７０の特性が変化することを抑制することができる。例えば、破断板８８の中央部８８ｂ側に伝えられる熱量が多くなると、その熱によってシール部材８９のシール性能が劣化する虞がある。シール部材８９のシール性能が劣化すると、空間９６とケース４内の空間とが連通し、電流遮断装置７０の作動圧力が変化する可能性がある。本実施例では、破断板８８の中央部８８ｂ側に伝達される熱量を低減することができるため、シール部材８９の劣化が抑制され、電流遮断装置７０の特性変化を抑制することができる。

【0034】

上述したことから明らかなように、本実施例の蓄電装置１００では、熱カシメ時に発生する熱が破断板８８の中央部８８ｂ側に伝達されることを抑制できる。このため、電流遮断装置７０の特性変化を抑制することができる。その結果、破断板８８を熱カシメを利用して支持部材９２に固定することで簡易な構成としながら、電流遮断装置７０を適切に作動させることができる。

【0035】

最後に、上述した実施例と特許請求の範囲の記載の対応関係を説明する。第２反転板９０が「第１通電板」の一例であり、破断板８８が「第２通電板」の一例である。

【0036】

以上、本明細書に開示の技術の一具体例を詳細に説明したが、これは例示に過ぎず、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。

【0037】

例えば、上述した実施例では、破断板８８に第２外周部８８ｆと第３外周部８８ｇを設けることで、貫通孔８８ｄの内周側と外周側とで熱抵抗を調整したが、本明細書に開示の技術はこのような例に限られない。例えば、貫通孔８８ｄの外周側の点Ｐ１（図２参照）における熱抵抗が、貫通孔８８ｄの内周側の点Ｐ２（図２参照）における熱抵抗より小さくされていればよい。このため、板厚ｔ１となる第２外周部８８ｆと、板厚ｔ２（＞ｔ１）となる第３外周部８８ｅとの境界は、図２に示す例に限られない。例えば、図６に示す破断板１８８のように、貫通孔１８８ｄの周方向の大部分が第３外周部１８８ｇと接していてもよい。この場合、熱カシメ時の熱を破断板１８８の外周側に伝達することをより促進することができる。さらに、板厚ｔ１となる第２外周部と板厚ｔ２（＞ｔ１）となる第３外周部の境界は、図２，６の例に限られず、種々の態様を採ることができる。例えば、図７に示すように、第２外周部と第３外周部の境界は、境界線Ｂ１と境界線Ｂ２の間の領域に任意に設定することできる。また、両者の境界を直線状に設ける必要はなく、曲線状に設けてもよい。第２外周部と第３外周部の境界を任意に設定しても、その境界が境界線Ｂ１−Ｂ２の間に位置していれば、境界線Ｂ１より内側の領域（請求項でいう第１領域の一例）では破断板２８８の板厚がｔ１となり、境界線Ｂ２より外側の領域（請求項でいう第２領域）では破断板２８８の板厚がｔ２となる。その結果、破断板２８８の中央部２８８ｂに熱が伝達されることを抑制することができる。

【0038】

また、上述した実施例では、電流遮断装置７０は、第１反転板８４と破断板８８と第２反転板９０の３枚の板材を備えていたが、電流遮断装置の構成はこのような構成に限られない。例えば、図８に示す電流遮断装置１７０のように、破断板８８と第２反転板９０の２枚の板材によって電流遮断装置１７０が構成されていてもよい。

【0039】

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】

【0040】

２：電極組立体
４：ケース
１０：正極端子
２４：正極リード
１２、３２：内部ナット
１４、３４：ボルト
１６、３６：外部ナット
３０：負極端子
４４：負極リード
７０：電流遮断装置
８４：第１反転板
８８：破断板
９０：第２反転板
１００：蓄電装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】