JP2016110859A - 電流遮断装置および二次電池 - Google Patents

Abstract

【課題】電流遮断装置の反転板の周縁部とリベットの段差部との溶接において、レーザーの出力を大きくすることなく、かつ、反転板の反転動作に与える影響を小さくすることを可能とする、電流遮断装置および二次電池を提供する。【解決手段】この電流遮断装置および二次電池は、レーザービームが、反転板側テーパ面３３ｔおよびリベット側テーパ面４５ｔに対して交差する方向に照射されることにより、反転板３０および段差部４５に形成された溶融痕ＷＲが、反転板側テーパ面３３ｔからリベット側テーパ面４５ｔに向かって延びて（矢印ＬＤ方向）形成されている。【選択図】図８

Description

この発明は、二次電池に用いられる電流遮断装置、および、二次電池の構造に関する。

一般的な二次電池は、電流遮断装置を備えている。電流遮断装置は、電池要素に電気的に接続された集電端子、この集電端子に接合された反転板、およびこの反転板に電気的に接続された外部端子などから構成される。反転板が内圧を受け、反転板が集電端子から遠ざかる方向に反転変形することにより、電池要素と外部端子との間の導通が遮断される。

特開２０１４−０８６１７６号公報（特許文献１）、および、特開２０１３−０９３２０８号公報（特許文献２）には、リベットに形成された段差部に反転板を配置し、この反転板の縁部の全周部とリベットの段差部とを、突き合わせて溶接する技術が開示されている。

特開２０１４−０８６１７６号公報 特開２０１３−０９３２０８号公報

反転板の周縁部の全周部とリベットの段差部とは溶接による接合が行なわれるが、挿入時のクリアランス、リベットの段差部の内径寸法誤差、および、反転板の外径寸法誤差により、反転板の周縁部とリベットの段差部との間には僅かではあるが隙間（クリアランス）が形成される。

通常、溶接は、リベットの段差部と反転板の周縁部との間に対してレーザーを照射する。上記隙間（クリアランス）を充填するために十分な溶融堆積を確保する場合、リベットおよび反転板を大きく溶接させることとなる。しかし、リベットおよび反転板の溶接での溶融量を増加させると、冷却後の収縮が大きくなり、反転板の高さが変化する。その結果、反転板の動作圧が変化する。

一方、上記隙間（クリアランス）を生じさせないために、リベットの段差部に反転板を圧入させることが考えられる。しかし、反転板に圧力が加わり、反転板が変形するおそれがある。反転板に変形が生じると、反転板の動作圧が変化する。そこで、反転板の縁部とリベットの段差部との間に最小限の隙間（クリアランス）を形成させた状態で溶接を行なう方法が考えられる。

しかし、上記したように、溶接を行なう場合も、反転板の動作圧に悪影響を与える可能性があることから、この影響を考慮して、溶接位置を内周側に移動させて、リベットの段差部の底部と反転板とを重ね合わせ溶接することが考えられる。

このように溶接位置を内周側に移動させた場合には、反転板の変形の起点となる箇所（リベットの段差部の底部により反転板が支持されなくなる位置）に局所的に熱応力が生じて反転板が軟化し、反転板の動作圧が変化する。

また、レーザーの反転板を貫通させるためのエネルギーが高くなるため、レーザー溶接の熱量（出力）が大きくなり、電流遮断装置の気密性を高めるために用いられるガスケットへの伝熱による悪影響が懸念される。

さらに、反転板の別の箇所で、リベットと反転板とを固定しようと考えた場合には、反転板の反転動作に与える影響は大きくなると考えられることから、電流遮断装置の作動圧のばらつきを大きくしてしまうことが考えられる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電流遮断装置の反転板の周縁部とリベットの段差部との溶接において、レーザーの出力を大きくすることなく、かつ、反転板の反転動作に与える影響を小さくすることを可能とする、電流遮断装置および二次電池を提供することを目的とする。

この電流遮断装置および二次電池においては、電池要素を収容する外装体の内圧が上昇した場合に、上記電池要素と上記外装体の外部に設けられた外部端子との間の電流の流れを遮断する電流遮断装置であって、上記外装体の内圧が上昇した場合に反転することにより、上記電池要素と上記外部端子との間の導通を遮断する円形状の反転板と、上記外部端子に電気的に接続され、上記反転板の周縁部が載置される環状の段差部を有するリベットと、上記段差部と上記周縁部との突合せ部において、全周に対して溶接用のレーザービームを照射しながら全周溶接が行われた溶融痕とを備える。

上記反転板の中心点を含む断面視において、上記反転板の上記周縁部には、上記反転板の外周端面から底面に延び、上記中心点側に向かうに従って上記段差部の底面に近づく反転板側テーパ面が設けられ、上記リベットの上記段差部には、上記反転板の上記外周端面に対向する立壁から上記段差部の上記底面に向かって、上記反転板側テーパ面と略平行に延びるリベット側テーパ面が設けられ、上記レーザービームが、上記反転板側テーパ面および上記リベット側テーパ面に対して交差する方向に照射されることにより、上記反転板および上記段差部に形成された上記溶融痕が、上記反転板側テーパ面から上記リベット側テーパ面に向かって延びて形成されている。

上記したように、上記電流遮断装置および二次電池によれば、反転板および段差部に形成された溶融痕は、反転板側テーパ面からリベット側テーパ面に向かって延びるように形成されている。これは、レーザービームを、反転板側テーパ面およびリベット側テーパ面に対して交差する方向に照射されることにより形成されるが、反転板の周縁部に反転板側テーパ面を設けることにより、反転板側テーパ面に対する法線方向での板厚さは、反転板の板厚さよりも薄くなる。

また、リベットの段差部には、反転板の外周端面に対向する立壁から段差部の底面に向かって、反転板側テーパ面と略平行に延びるリベット側テーパ面が設けられている。これにより、反転板側テーパ面とリベット側テーパ面とはその全長において一定の隙間を隔てて対向する状態となる。

その結果、反転板側テーパ面およびリベット側テーパ面をレーザービームを用いて溶接による接合する場合に、反転板側テーパ面に交差する方向においては、反転板の本来の厚さよりも厚さが薄くなることから、反転板の反転板側テーパ面を貫通させるレーザービームの出力を従来よりも小さくし、反転板およびリベットの溶融量を小さくすることが可能となる。これにより、レーザービームの照射時における熱の影響による反転板への悪影響を小さくすることができる。

また、反転板側テーパ面およびリベット側テーパ面は傾斜していることから、レーザービームを用いた溶接時には、反転板およびリベットの溶融箇所は、リベット側テーパ面に沿って下方に向かって流動し易くなる。その結果、溶融した箇所が反転板側テーパ面とリベット側テーパ面との隙間を埋めるとともに、下方に位置する隙間をも埋める役割を果たすことから、溶融した部材が有効的に用いられ、反転板とリベットとの接合をより良好にすることができる。

この電流遮断装置および二次電池によれば、電流遮断装置の反転板の周縁部とリベットの段差部との溶接において、レーザーの出力を大きくすることなく、かつ、反転板の反転動作に与える影響を小さくすることを可能とする、電流遮断装置および二次電池の提供を可能とする。

実施の形態における二次電池を示す平面図である。 実施の形態における二次電池を示す断面図である。 図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。 図３に対応する分解斜視図である。 実施の形態における反転板およびリベットの分解斜視断面図である。 実施の形態における反転板のリベットへの溶接状態を示す斜視図である。 実施の形態の溶接前における、反転板の周縁部およびリベットの段差部の部分拡大断面図である。 実施の形態の溶接後における、反転板の周縁部のおよびリベットの部分拡大断面図である。 関連技術における溶接時の課題を示す、反転板の周縁部の、反転板およびリベットの部分拡大断面図である。 関連技術における溶接時の課題を示す、反転板の周縁部の、反転板およびリベットの部分拡大断面図である。 比較例１から比較例４、および、実施例１から実施例５における、ビーム角度、出力（Ｗ）、反転板作動圧（σ）を示す図である。

実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。個数および量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数およびその量などに限定されない。同一の部品および相当部品には、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

図１〜図４を参照して、本実施の形態における二次電池１００について説明する。図１は、二次電池１００を示す平面図、図２は、二次電池１００を示す断面図、図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面図、図４は、図３に対応する分解斜視図である。

図１および図２を参照して、二次電池１００は、外装体１０、電極体１３、正極用の外部端子２０および集電端子２１、ならびに負極用の外部端子２４および集電端子２５を備える。外装体１０は、有底筒状の収容部１１および封口板１２を含む。外装体１０は、内部に電極体１３（電池要素）を収容する。外部端子２０，２４は、封口板１２に取り付けられる。電極体１３は、正極芯体、負極芯体およびセパレータ（いずれも図示せず）を有し、正極芯体および負極芯体は、セパレータを介して巻回される。電極体１３の両端には、正極芯体露出部１４および負極芯体露出部１５がそれぞれ設けられている。

正極芯体露出部１４は、集電端子２１および後述する電流遮断装置１を介して外部端子２０に電気的に接続される。負極芯体露出部１５は、集電端子２５および電流遮断装置１を介して外部端子２４に電気的に接続される。正極用の電流遮断装置１および負極用の電流遮断装置１は同一の構成を有しているため、以下では正極用の電流遮断装置１に着目してその詳細を説明する。

図３および図４を参照して、電流遮断装置の構造および製造方法について説明する。なお、説明の便宜上、図４中には、集電端子２１、反転板３０（ダイヤフラムともいう）およびリベット４０のみを図示している。封口板１２および外部端子２０（図１，図２参照）の近傍には、集電端子２１に加えて、ガスケット１６，１７，１８、導電板１９、反転板３０、および、リベット４０が設けられる。

封口板１２には、貫通孔１２Ｈが形成される。ガスケット１７，１８は、封口板１２の内側（外装体１０の内部側）に配置される。ガスケット１６および導電板１９は、封口板１２の外側（外装体１０の外部側）に配置される。リベット４０は、貫通孔１２Ｈに挿通された状態でかしめられ、導電板１９およびガスケット１６を封口板１２に固定する。図３に示す状態では、集電端子２１は、反転板３０、リベット４０および導電板１９を通して外部端子２０に電気的に接続される。

リベット４０は、かしめ部４１、小径部４２、接続部４３、大径部４４、および段差部４５を含む。かしめ部４１は、小径部４２のうちの接続部４３とは反対側に形成される。かしめ部４１は、小径部４２を貫通孔１２Ｈに挿通したのち、小径部４２の端部側をかしめることによって形成される。段差部４５は、大径部４４よりも外側に形成された部位であり、全体として環状の形状を有する。段差部４５は、底面４５ｂと、底面４５ｂから立ち上がる立壁４５ａとを含む。なお、段差部４５の詳細形状について追って説明する。接続部４３、大径部４４、および段差部４５の内側の空間は、後述する反転板３０が反転することを許容する。

反転板３０は、天面部３１（反転部）、傾斜部３２、および周縁部３３を含み、アルミニウム合金などから形成される。板厚さは、約０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度である。天面部３１は、円形状の形状を有する。傾斜部３２は、天面部３１の周囲を取り囲む環状の形状を有する。反転板３０の周縁部３３は、傾斜部３２よりも外側に形成され、環状の形状を有する。製造過程において、反転板３０の周縁部３３とリベット４０の段差部４５とが互いに溶接されることによって、反転板３０はリベット４０に固定される。周縁部３３の端面形状については、リベット４０の段差部４５とともに追って詳細に説明する。

集電端子２１は、平板部２１Ｌ，２１Ｒ、厚肉部２２、薄肉部２３、貫通孔２３Ｈおよび環状溝２３Ｇを含み、アルミニウム合金などから形成される。平板部２１Ｌ，２１Ｒは、正極芯体露出部１４に溶接される。当該溶接により、集電端子２１は電極体１３に電気的に接続される。反転板３０の天面部３１は、レーザー溶接によって薄肉部２３に接合される。貫通孔２３Ｈおよび環状溝２３Ｇは、いずれも薄肉部２３に設けられる。

次に、図５および図６を参照して、反転板３０のリベット４０への固定について説明する。図５は、反転板３０およびリベット４０の分解斜視断面図、図６は、反転板３０のリベット４０への溶接状態を示す斜視図である。

リベット４０には、反転板３０の周縁部３３が載置される環状の段差部４５が設けられている。段差部４５における立壁４５ａの高さは、おおよそ反転板３０の周縁部３３の高さと同じである。また、段差部４５における立壁４５ａの半径方向の幅も、反転板３０の周縁部３３の半径方向の幅と略同一である。

製造工程においては、図６示すように、リベット４０の段差部４５に反転板３０の周縁部３３が載置されることで、全周にわたって段差部４５と周縁部３３との間に突合せ部が形成される。次に、選択された複数個所の領域に対して仮固定溶接（溶融痕５０）が行なわれる。

次に、リベット４０の段差部４５と反転板３０の周縁部３３との突合せ部において、その全周に対して溶接用のレーザービーム（ＬＢ１）を照射しながら走査して全周溶接を行なう。これにより、段差部４５と周縁部３３との突合せ部の全周に溶融痕６０が形成される。

次に、図７を参照して、本実施の形態における、反転板３０の周縁部３３と、リベット４０の段差部４５の形状について説明する。図７は、溶接前における反転板３０の周縁部３３およびリベット４０の段差部４５の部分拡大断面図であり、反転板３０の中心点ＣＰ（図６参照）を含む断面視である。

反転板３０の周縁部３３には、反転板３０の外周端面３３ａから底面３３ｂに延び、中心点ＣＰ側に向かうに従って段差部４５の底面４５ｂに近づく反転板側テーパ面３３ｔが設けられている。反転板３０の反転板側テーパ面３３ｔと反転板３０の底面３３ｂとの交差する角度（θ１）は、９０°を超え、１８０°未満の範囲の角度に設けられるが、好ましい角度（θ１）については、後述の実施例中において説明する。

一方、リベット４０の段差部４５には、反転板３０の外周端面３３ａに対向する立壁４５ａから段差部４５の底面４５ｂに向かって、反転板側テーパ面３３ｔと隙間Ｓを隔てて略平行に延びるリベット側テーパ面４５ｔが設けられている。隙間Ｓの大きさは、約０．１ｍｍ程度が好ましい。リベット側テーパ面４５ｔと段差部４５の底面４５ｂとの交差する角度（θ２）は、９０°を超え、１８０°未満の範囲の角度に設けられるが、好ましい角度（θ２）については、反転板３０の場合と同様に、後述の実施例中において説明する。

次に、図８を参照して、レーザービームＬＢの照射による溶融痕ＷＲについて説明する。図８は、溶接後における反転板の周縁部のおよびリベットの部分拡大断面図である。反転板３０の照射されるレーザービームＬＢの照射方向（シーム溶接）は、反転板側テーパ面３３ｔおよびリベット側テーパ面４５ｔに対して交差する方向に照射されることにより、反転板３０および段差部３４に形成された円錐面形状の溶融痕ＷＲが、反転板側テーパ面３３ｔからリベット側テーパ面４５ｔに向かって延びて形成されている（図中矢印ＬＤ方向）。

再び、図７を参照して、レーザービームＬＢの照射角度（φ１）については、レーザービームＬＢの反転板側テーパ面３３ｔへの入射角度が、９０°以上１１０°以下であるとよい。また、好ましくは、９０°以上１０５°以下であるとよい。この角度は、反転板３０の周縁部３３の表面３３ｈに対する照射角度（φ２）としては、７０°から９０°の範囲となり、好ましくは、７０以上１８５°以下となる。

ここで、図９および図１０を参照して、関連技術における溶接時の課題について説明する。図１０は、反転板３０の外周端面３３ａおよび段差部４５の立壁４５ａには、いずれもテーパが設けられていない。この場合には、外周端面３３ａと立壁４５ａとの間に生じる隙間を埋めるために、外周端面３３ａと立壁４５ａとの間にレーザービームＬＢが照射される。

レーザービームＬＢの熱による影響を考慮して、レーザービームＬＢの出力を小さくすると、溶融部は段差部４５の底面４５ｂには到達せずに、外周端面３３ａと立壁４５ａとの間の溶融に留まることとなる。その結果、溶融状態としては非常に不安定な状態となる。

一方、溶融状態を段差部４５の底面４５ｂに到達させるために、レーザービームＬＢの出力を高くした場合には、反転板３０への熱的影響、および、電流遮断装置１を構成するガスケット１６，１７，１８への熱的な影響を無視することができなくなる。

一方、図１０に示すように、反転板３０にのみ反転板側テーパ面３３ｔを設け、レーザービームＬＢの照射角度を傾斜させることも考えられる。この場合には、反転板側テーパ面３３ｔと段差部４５の立壁４５ａとの間に大きな空間が形成されてために、反転板３０の周縁部３３を大きく溶融させる必要があり、そのために、レーザービームＬＢの出力を高くする必要が生じる。

再び、図８を参照して、本実施の形態においては、反転板３０の周縁部３３に反転板側テーパ面３３ｔを設けることにより、反転板側テーパ面３３ｔに対する法線方向での板厚さは、反転板３０の板厚さよりも薄くなる。また、リベット４０の段差部４５には、反転板３０の外周端面３３ａに対向する立壁４５ａから段差部４５の底面に向かって、反転板側テーパ面３３ｔと略平行に延びるリベット側テーパ面４５ｔが設けられている。これにより、反転板側テーパ面３３ｔとリベット側テーパ面４５ｔとはその全長において一定の隙間Ｓを隔てて対向する状態となる。

その結果、反転板側テーパ面３３ｔおよびリベット側テーパ面４５ｔをレーザービームＬＢを用いて溶接による接合する場合に、反転板側テーパ面３３ｔに交差する方向においては、その厚さ（ｔ１）が反転板３０の本来の厚さ（ｔ）よりも薄くなることから、反転板３０の反転板側テーパ面３３ｔを貫通させるレーザービームＬＢの出力を従来よりも小さくし、反転板３０およびリベット４０の溶融量を小さくすることが可能となる。これにより、レーザービームＬＢの照射時における熱の影響による反転板３０への悪影響を小さくすることができる。

また、反転板側テーパ面３３ｔおよびリベット側テーパ面４５ｔは傾斜していることから、レーザービームＬＢを用いた溶接時には、反転板３０およびリベット４０の溶融箇所は、リベット側テーパ面４５ｔに沿って下方に向かって流動し易くなる（図中の矢印ＬＦ方向）。その結果、溶融した箇所が反転板側テーパ面３３ｔとリベット側テーパ面４５ｔとの隙間を埋めるとともに、下方に位置する隙間をも埋める役割を果たすことから、溶融した部材が有効的に用いられ、反転板３０とリベット４０との接合をより良好にすることができる。

また、反転板３０とリベット４０との接合をより良好にすることが可能となるために、リベット４０に反転板３０を圧入する構成を採用する必要もなくなる。

（実施例）
以下、図１１を参照して、実施例１から５、および、比較例１から５における、レーザビーム照射角度、出力（Ｗ）、および、反転板作動圧ばらつき（σ）について説明する。本実施例では、反転板３０には、板厚さ０．３ｍｍのアルミ板（Ａ１０５０）を用いた。リベット４０の材質にも、反転板３０と同じアルミ板（Ａ１０５０）を用いた。レーザービームＬＢとしては、シーム溶接を行なった。

比較例１は、図９に示す構成で実施した。反転板３０の外周端面３３ａと段差部４５の立壁４５ａとの隙間（Ｓ＝０．１ｍｍ）に、レーザービームＬＢを照射してシーム溶接を実施した。図１１に示すように、レーザービームＬＢの出力は８００Ｗで行なった。その結果、反転板作動圧ばらつき（σ）は、０．０５１であった。ここで、反転板作動圧ばらつき（σ）は、１５枚の反転板３０に対して作動圧を測定した結果に基づくものである。安定した溶接を実施するためには、８００Ｗの出力が必要であった。溶接後の最小肉厚は、０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ程度確保され強度的には問題は生じないが、溶融部での熱収縮が影響して、反転板作動圧ばらつき（σ）の値は、以下に示す実施例の数値に比べて大きな数値となった。

比較例２は、図１０に示す構成で溶接を実施した。反転板３０にのみ反転板側テーパ面３３ｔを設け、レーザービームＬＢは、鉛直上から照射した。反転板側テーパ面３３ｔとしては、Ｌ＝０．３ｍｍ、Ｈ＝０．２ｍｍの大きさとした。溶接条件としては、比較例１と同様に、８００Ｗの出力が必要であり、反転板作動圧ばらつき（σ）の値は、０．０５９であった。

比較例３は、図７に示す構成で溶接を実施した。但し、レーザービームＬＢは、鉛直上から照射した。反転板側テーパ面３３ｔおよびリベット側テーパ面４５ｔとしては、いずれもＬ＝０．３ｍｍ、Ｈ＝０．２ｍｍの大きさとした。反転板３０の周縁部３３、および、リベット４０の段差部４５にテーパ形状を採用した場合でも、溶接条件としては、比較例１と同様に、８００Ｗの出力が必要であり、反転板作動圧ばらつき（σ）の値は、比較例１と同等の０．０６２であった。

比較例４は、図９に示す構成で実施した。レーザービームＬＢの照射角度については、反転板３０の周縁部３３の表面３３ｈに対する照射角度（φ２）が、２５°となるようにした（図７参照）。レーザービームＬＢの照射角度に傾斜を設けただけでは、溶接条件としては、比較例１と同様に、８００Ｗの出力が必要であり、反転板作動圧ばらつき（σ）の値は、比較例１と同等の０．０５８であった。

実施例１は、図７に示す構成で溶接を実施した。レーザービームＬＢの照射角度（φ１）については、レーザービームＬＢの反転板側テーパ面３３ｔへの入射角度が、９０°となるようにした。反転板側テーパ面３３ｔおよびリベット側テーパ面４５ｔとしては、いずれもＬ＝０．３ｍｍ、Ｈ＝０．２ｍｍの大きさとした（テーパ角度３４°）。

その結果、溶接条件としては、５００Ｗの出力で溶接が実現され、反転板作動圧ばらつき（σ）の値も、０．０３０と良好であった（図１１参照）。レーザービームＬＢの照射角度を指定することで、溶融体積を小さくすることができ、溶融部の冷却後の収縮が小さくなった効果として、反転板作動圧ばらつき（σ）の値を小さくすることが確認できた。照射角度がテーパに対する入射角が大きくなると、溶融すべき板厚さが増加するため出力が増加することになるが、比較例２と比べると受十分な効果が得られることが確認できた。

実施例２も、実施例１と同様に図７に示す構成で溶接を実施した。レーザービームＬＢの照射角度（φ１）については、レーザービームＬＢの反転板側テーパ面３３ｔへの入射角度が、１０５°となるようにした。反転板側テーパ面３３ｔおよびリベット側テーパ面４５ｔとしては、いずれもＬ＝０．３ｍｍ、Ｈ＝０．２ｍｍの大きさとした（テーパ角度３４°）。

その結果、溶接条件としては、５００Ｗの出力で溶接が実現され、反転板作動圧ばらつき（σ）の値も、０．０３２と良好であった（図１１参照）。実施例１と同様に、十分な効果が得られることが確認できた。

実施例３も、実施例１と同様に図７に示す構成で溶接を実施した。レーザービームＬＢの照射角度（φ１）については、レーザービームＬＢの反転板側テーパ面３３ｔへの入射角度が、１１０°となるようにした。反転板側テーパ面３３ｔおよびリベット側テーパ面４５ｔとしては、いずれもＬ＝０．３ｍｍ、Ｈ＝０．２ｍｍの大きさとした（テーパ角度３４°）。

その結果、溶接条件としては、６００Ｗの出力で溶接が実現され、反転板作動圧ばらつき（σ）の値も、０．０４９と良好であった（図１１参照）。実施例１と同様に、十分な効果が得られることが確認できた。なお、実施例１にくらべ反転板作動圧ばらつき（σ）の値が大きくなったのは、照射角度がテーパに対する入射角が大きくなると、溶融すべき板厚さが増加するため出力が増加することに起因するが、問題の無い範囲であることが確認できた。

実施例４も、実施例１と同様に図７に示す構成で溶接を実施した。レーザービームＬＢの照射角度（φ１）については、レーザービームＬＢの反転板側テーパ面３３ｔへの入射角度が、１０５°となるようにした。反転板側テーパ面３３ｔおよびリベット側テーパ面４５ｔとしては、いずれもＬ＝０．３ｍｍ、Ｈ＝０．１５ｍｍの大きさとした（テーパ角度２７°）。

その結果、溶接条件としては、６００Ｗの出力で溶接が実現され、反転板作動圧ばらつき（σ）の値も、０．０４１と良好であった（図１１参照）。実施例１と同様に、十分な効果が得られることが確認できた。なお、実施例１にくらべ反転板作動圧ばらつき（σ）の値が大きくなったのは、テーパ角度を小さくしたことにより、溶融すべき板厚さが増加したため出力が増加することに起因するが、問題の無い範囲であることが確認できた。

実施例５も、実施例１と同様に図７に示す構成で溶接を実施した。レーザービームＬＢの照射角度（φ１）については、レーザービームＬＢの反転板側テーパ面３３ｔへの入射角度が、１０５°となるようにした。反転板側テーパ面３３ｔおよびリベット側テーパ面４５ｔとしては、いずれもＬ＝０．４ｍｍ、Ｈ＝０．２ｍｍの大きさとした（テーパ角度２７°）。

その結果、溶接条件としては、５００Ｗの出力で溶接が実現され、反転板作動圧ばらつき（σ）の値も、０．０３５と良好であった（図１１参照）。実施例１と同様に、十分な効果が得られることが確認できた。なお、実施例１にくらべ反転板作動圧ばらつき（σ）の値が小さくなったのは、実施例４と同じ角度でありながらテーパ部の肉厚が薄くなることから、低出力で溶接ができ、反転板作動圧ばらつき（σ）の低減を図ることができた。

以上、本発明に基づいた実施の形態および実施例について説明したが、今回開示された内容はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 電流遮断装置、１０ 外装体、１１ 収容部、１２ 封口板、１２Ｈ 貫通孔、１３ 電極体（電池要素）、１４ 正極芯体露出部、１５ 負極芯体露出部、１６，１７，１８ ガスケット、１９ 導電板、２０，２４ 外部端子、２１，２５ 集電端子、２１Ｌ，２１Ｒ 平板部、２２ 厚肉部、２３ 薄肉部、２３Ｈ 貫通孔、２３Ｇ 環状溝、３０ 反転板（ダイヤフラム）、３１ 天面部（反転部）、３２ 傾斜部、３３ 周縁部、３３ａ 外周端面、３３ｔ 反転板側テーパ面、４０ リベット、４１ かしめ部、４２ 小径部、４３ 接続部、４４ 大径部、４５ 段差部、４５ａ 立壁、４５ｂ 底面、４５ｔ リベット側テーパ面、６０ 溶融痕、１００ 二次電池。

Claims (4)

1. 電池要素を収容する外装体の内圧が上昇した場合に、前記電池要素と前記外装体の外部に設けられた外部端子との間の電流の流れを遮断する電流遮断装置であって、
   前記外装体の内圧が上昇した場合に反転することにより、前記電池要素と前記外部端子との間の導通を遮断する円形状の反転板と、
   前記外部端子に電気的に接続され、前記反転板の周縁部が載置される環状の段差部を有するリベットと、
   前記段差部と前記周縁部との突合せ部において、全周に対して溶接用のレーザービームを照射しながら全周溶接が行われた溶融痕と、
   を備え、
   前記反転板の中心点を含む断面視において、
   前記反転板の前記周縁部には、前記反転板の外周端面から底面に延び、前記中心点側に向かうに従って前記段差部の底面に近づく反転板側テーパ面が設けられ、
   前記リベットの前記段差部には、前記反転板の前記外周端面に対向する立壁から前記段差部の前記底面に向かって、前記反転板側テーパ面と略平行に延びるリベット側テーパ面が設けられ、
   前記レーザービームが、前記反転板側テーパ面および前記リベット側テーパ面に対して交差する方向に照射されることにより、前記反転板および前記段差部に形成された前記溶融痕が、前記反転板側テーパ面から前記リベット側テーパ面に向かって延びて形成されている、電流遮断装置。
2. 前記反転板の前記反転板側テーパ面と前記反転板の前記底面との交差する角度は、９０°を超え、１８０°未満であり、
   前記レーザービームの前記反転板側テーパ面への入射角度は、９０°以上１１０°以下である、請求項１に記載の電流遮断装置。
3. 前記レーザービームの前記反転板側テーパ面への入射角度は、９０°以上１０５°以下である、請求項２に記載の電流遮断装置。
4. 電池要素と、
   前記電池要素を収容する外装体と、
   前記外装体の内圧が上昇した場合に、前記電池要素と、前記外装体の外部に設けられた外部端子との間の電流の流れを遮断する、請求項１から３のいずれか１項に記載の電流遮断装置と、
   を備える、二次電池であって、
   前記外装体は、
   開口部を有し前記電池要素を収容する有底筒状の収容部と、
   前記開口部を塞ぐ封口板と、を含み、
   前記電流遮断装置は、前記封口板に取り付けられている、二次電池。

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