JP5965377B2 - 電流遮断装置とそれを用いた蓄電装置 - Google Patents

Description

本明細書に開示する技術は、電流遮断装置及びそれを用いた蓄電装置に関する。

蓄電装置が過充電されたり、内部で短絡が発生したりしたときに、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、電極組立体と端子の間に配置される。特許文献１に開示される電流遮断装置では、電極組立体にリード線を介して通電板が電気的に接続され、端子に変形板が電気的に接続され、通電板と変形板とが通電板の中央部にて接合されている。この構成によると、電流は電極組立体、リード線、通電板、変形板、端子をこの順に流れる（以下では、この経路を通電経路と称する）。通電板には連通孔が形成され、変形板の下面に蓄電装置内の圧力が作用するようになっている。蓄電装置内でガスが発生するなどして蓄電装置内の圧力が上昇すると、変形板の下面に作用する圧力が上昇することにより変形板が通電板の中央部から離脱し、通電経路が遮断される。

特開平１１−１１１２６４号公報

特許文献１の電流遮断装置のように、通電板に連通孔が形成される場合がある。このような場合、通電経路上に連通孔が形成されることになるため、通電板の面積が減少し、通電板の通電経路の抵抗が上昇する。この結果、電流が通電板を適切に流れない虞がある。

本明細書では、通電板に連通孔が形成される電流遮断装置において、通電板の通電経路の抵抗が上昇することを抑制する技術を提供する。

本明細書が開示する電流遮断装置は、電極組立体と、正極又は負極の端子とを電気的に接続するとともに、電極組立体を収容するケースの内圧が所定値を超えて上昇したときに電極組立体と端子とを電気的に接続する通電経路を遮断する。電流遮断装置は、通電板と第１変形板を備える。通電板は、通電経路を構成する接続部材が電気的に接続される接続部を有する。第１変形板は、端子と電気的に接続されていると共に、通電板に対向して配置される。接続部材はさらに、電極組立体と電気的に接続されている。第１変形板は、電極組立体と端子とが導通しているときは通電板と通電板の中央部において当接した状態で電気的に接続しており、電極組立体と端子とが非導通のときは通電板から離間した状態で前記通電板と電気的に非接続とされている。通電板は、通電板を貫通する少なくとも１つの連通孔を有している。接続部と通電板の中心とを結ぶ第１仮想直線と、通電板の中心を通り、第１仮想直線に直交する第２仮想直線とを規定したとき、通電板を平面視したときに第２仮想直線によって２分割される通電板の２つの領域のうち、接続部を含まない領域に、連通孔の中心が位置している。

この電流遮断装置では、通電板はその接続部において接続部材の一端と電気的に接続されており、その中央部において第１変形板と電気的に接続されている。このため、通電板の接続部から中央部までの経路が通電板の主な通電経路となる。すなわち、電流は、通電板の接続部と中央部とを直線で結ぶ経路及び当該経路の近傍の領域を主に流れる。通電板に形成される連通孔は、通電板の中心を通り、接続部と通電板の中心とを結ぶ直線と直交する直線によって２分割される２つの領域のうち、接続部を含まないほうの領域に形成されている。即ち、連通孔は、通電板の接続部から中央部までの主要な通電経路上には形成されていない。このため、通電板に連通孔が形成されても、通電経路の抵抗が上昇することを抑制することができる。

また、本明細書は、上記の電流遮断装置を備えた蓄電装置を開示する。また、上記の蓄電装置は、二次電池であってもよい。この構成によると、電流が端子間を適切に流れることができる。

本明細書が開示する技術の詳細、及び、さらなる改良は、発明を実施するための形態、及び、実施例にて詳しく説明する。

実施例１の蓄電装置の縦断面図。 図１の負極端子を構成するかしめ端子近傍の部分拡大図。 実施例１の通電板の平面図。 実施例２の蓄電装置の負極端子を構成するかしめ端子近傍の部分拡大図であり、電流遮断装置が動作していない状態を示す。 実施例２の蓄電装置の負極端子を構成するかしめ端子近傍の部分拡大図であり、電流遮断装置が動作した状態を示す。

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。

（特徴１） 本明細書が開示する電流遮断装置は、通電板に対して第１変形板とは反対側に配置されているとともに、通電板に向けて、かつ通電板の中央部に向かって突出している突起が設けられている第２変形板をさらに備えていてもよい。第２変形板は、電極組立体と端子とが導通しているときは突起が第１位置に位置して通電板と第１変形板とが当接している第１状態と、電極組立体と端子とが非導通のときは突起が第１位置から通電板側の第２位置に移動して通電板と第１変形板とを離間させる第２状態とに切り替えられてもよい。この構成によると、第２変形板が第１状態から第２状態に切り替えられることにより、電極組立体と端子との間の電流を遮断する。連通孔は、通電板の主な通電経路上には形成されていない。このため、通電板に連通孔が形成されても、通電経路の抵抗が上昇することを抑制でき、電流が通電板を適切に流れることができる。

実施例１の蓄電装置１００について図１〜３を参照して説明する。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１と、電極組立体３と、かしめ端子５，７と、電流遮断装置３０を備えている。ケース１は、金属製であり、略直方体形状である。ケース１の内部には、電極組立体３と電流遮断装置３０が収容されている。電極組立体３は、負極電極と正極電極を備えている。負極集電タブ４３が負極電極に固定されており、正極集電タブ４５が正極電極に固定されている。ケース１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。負極電極と正極電極の詳細な説明は省略する。なお、かしめ端子５，７は請求項の「端子」の一例に相当する。

ケース１の上壁には、開口１１、１３が形成されている。以下では、ケース１の上壁を特にケース上壁９と称する。かしめ端子５は、開口１１を介してケース１の内外に通じており、かしめ端子７は、開口１３を介してケース１の内外に通じている。即ち、かしめ端子５とかしめ端子７の双方が、電極組立体３に対して同じ方向に配置されている。ケース１の外部には、外部接続用の外部端子６０、６１及びボルト６４、６５が配置されている（後述）。かしめ端子５、外部端子６０及びボルト６４は、互いに電気的に接続されており、負極端子を構成している。同様に、かしめ端子７、外部端子６１及びボルト６５は、互いに電気的に接続されており、正極端子を構成している。かしめ端子５の下端はケース１の内部に位置しており、電流遮断装置３０（後述）に接続されている。電流遮断装置３０は、接続端子２３及び負極リード２５を介して、負極集電タブ４３に接続されている。即ち、接続端子２３の一端は負極電極（電極組立体３）に電気的に接続されている。負極リード２５は、絶縁シート２７によってケース上壁９から絶縁されている。一方、かしめ端子７の下端はケース１の内部に位置しており、正極リード４１を介して正極集電タブ４５に接続されている。正極リード４１は、絶縁シート３７によってケース上壁９から絶縁されている。なお、接続端子２３は請求項の「接続部材」の一例に相当する。

ケース上壁９の上面には、樹脂製のガスケット６２，６３が配置されている。ガスケット６２は、ケース上壁９より上方に突出した突出部６６と、ケース上壁９に沿って伸びる平板部６８を有する。突出部６６はケース上壁９の中央側に配置され、平板部６８はケース上壁９の開口１１側に配置される。ガスケット６２の上面には、外部端子６０が配置されている。外部端子６０はガスケット６２の上面の形状に倣う形状を有する。外部端子６０はガスケット６２の上面に沿うように配置されている。ガスケット６２の突出部６６には有底の穴６２ａが形成されている。穴６２ａにはボルト６４の頭部が配置されている。ボルト６４の軸部は外部端子６０の開口を通って上方に突出している。外部端子６０及びガスケット６２は、かしめ端子５によりケース上壁９に取付けられている（後述）。ガスケット６３、外部端子６１及びボルト６５の構成は上述したガスケット６２、外部端子６０及びボルト６４の構成と同様であるため、説明を省略する。

ここで、図２を参照してかしめ端子５について説明する。図２は、図１の二点鎖線部２００の拡大図を示す。かしめ端子５は、円筒部１４、基底部１５及び固定部１６を有する。円筒部１４は円筒形状をしており、開口１１を貫通している。このため、円筒部１４の上部はケース１の外部に位置しており、下部はケース１の内部に位置している。円筒部１４には軸方向（上下方向）に貫通孔１４ａが形成されている。このため、貫通孔１４ａ内は大気圧に保たれる。

基底部１５は円板形状であり、円筒部１４の下端に接続されている。即ち、基底部１５はケース１の内部に位置している。基底部１５は、リング状に形成されており、円筒部１４の軸方向と略直交するように円筒部１４に接続されている。基底部１５の外径は、円筒部１４の外径より大きくされている。円筒部１４と基底部１５は同心円状に配置されている。基底部１５の下面の外縁は、電流遮断装置３０の変形板３２（後述）の外縁と接続されている。基底部１５の下面中央には、凹所１５ａが形成されている。凹所１５ａは、変形板３２が上方に反転する際に、変形板３２の反転部分が基底部１５と当接することを防止するために形成されている。凹所１５ａの中心と貫通孔１４ａは連通しているため、凹所１５ａ内も大気圧に保たれる。なお、基底部１５の形状は円板形状に限られず、例えば直方体形状であってもよい。この場合、基底部１５は円筒部１４よりも大きくされていればよい。これは、後述する基底部９５についても同様である。なお、変形板３２は請求項の「第１変形板」の一例に相当する。

固定部１６はリング状を呈しており、円筒部１４の上端に接続されている。即ち、固定部１６はケース１の外部に位置している。かしめ端子５は、固定部１６によりケース上壁９に固定されている。かしめ端子５がケース上壁９に固定される前は、固定部１６は円筒部１４の軸方向に延びている。即ち、円筒部１４と固定部１６は、軸方向に延びる１つの円筒状の部材を構成している。以下では説明を簡単にするため、上記の円筒状の部材を「円筒部材」と称する。

かしめ端子５をケース上壁９に固定する際には、ケース上壁９の開口１１にガスケット６２及び外部端子６０を取付けた状態で、円筒部材をケース１の内部から外部端子６０に形成された開口に挿通させる。その後、円筒部材の上端（ケース１の外部に突出している部分）を径方向（軸方向と直交する方向）外側に屈曲させて当該円筒部材を径方向に押し広げる。これにより、当該円筒部材は外部端子６０の上面に当接し、かしめ端子５がケース上壁９にかしめ固定される。当該円筒部材（即ち、円筒部材のうち屈曲された部分）が固定部１６に相当する。かしめ端子５をケース上壁９に固定することで、Ｏリング１９、ガスケット６２及び外部端子６０がかしめ端子５とケース上壁９との間に挟持される。このとき、ケース上壁９と基底部１５と固定部１６は互いに略平行となっている。Ｏリング１９により基底部１５とケース上壁９との間がシールされる。Ｏリング１９は、基底部１５及びケース上壁９の両者に接触するが、絶縁材料によって形成されているため、基底部１５とケース上壁９との絶縁性は維持される。また、ガスケット６２により、外部端子６０とケース上壁９との絶縁性が確保される。

Ｏリング１９は、円筒部１４と同心円状に配置される。Ｏリング１９にはエチレン−プロピレン系ゴム（ＥＰＭ）が用いられる。なお、Ｏリング１９の材料はこれに限られず、電解液に対して適切な耐液性を有する材料であればよい。Ｏリング１９の外周側には、環状の絶縁性の支持部材３６が配置される。支持部材３６にはエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）が用いられる。なお、支持部材３６の材料はこれに限られず、電解液に対して適切な耐液性を有する材料であればよい。

支持部材３６は、基底部１５と電流遮断装置３０とを挟持して支持する部材である（後述）。支持部材３６の一端面は、周方向に亘ってＯリング１９と当接している。支持部材３６の他端部は、周方向に亘って電流遮断装置３０の最下部の部材（破断板３４（後述））の外縁を覆っている。なお、破断板３４は請求項の「通電板」の一例に相当する。

ガスケット６２の平板部６８に形成されている開口の外周には、下方に延びる部分６８ａが形成されている。部分６８ａは、開口１１に嵌め込まれている。部分６８ａにより、かしめ端子５とケース上壁９との間はより確実に絶縁されると共に、ガスケット６２を容易に位置決めできる。Ｏリング１９と部分６８ａとの間には空間が形成されている。

続いて、図１を参照してかしめ端子７、及びかしめ端子７の近傍に配置される部材について説明する。かしめ端子５と同様の構成については説明を省略し、異なっている点について説明する。かしめ端子７は円柱部９４、基底部９５及び固定部９６を有する。かしめ端子７は中実であり、貫通孔及び凹所が形成されていない。固定部９６を径方向外側に屈曲させることにより、かしめ端子７がケース上壁９にかしめ固定される。これにより、Ｏリング９９、ガスケット６３及び外部端子６０がかしめ端子７とケース上壁９との間に挟持される。このとき、ケース上壁９と基底部９５と固定部９６は互いに平行となっている。基底部９５は、正極リード４１に接続されている。なお、かしめ端子７は中実の部材に限られず、円柱部９４に貫通孔が形成されていてもよい。

Ｏリング９９の外周側には、環状の絶縁性の絶縁部材１１６が配置される。絶縁部材１１６の内周面は、周方向に亘ってＯリング９９と当接している。絶縁部材１１６の外周面は、基底部９５の外側面の位置まで延びている。

なお、複数の蓄電装置１００を備えた蓄電装置モジュールでは、各蓄電装置１００が直列に接続され、所望の電圧が得られるまで直列に接続される。これにより、高出力で大容量の蓄電装置モジュールを構成することができる。

図２に戻って電流遮断装置３０について説明する。電流遮断装置３０は、金属製の変形板３２と、金属製の破断板３４を備えている。電流遮断装置３０は、かしめ端子５の下方に位置しており、ボルト６４の下方には位置していない。変形板３２の外縁は、基底部１５の外縁と接続されており、基底部１５の凹所１５ａの下端は変形板３２により覆われている。凹所１５ａ内は大気圧に保たれているため、変形板３２の上面には大気圧が作用する。変形板３２、破断板３４及び基底部１５は、環状の絶縁性の支持部材３６により支持されている。変形板３２は、平面視したときに円形を有する導電性のダイアフラムであり、下方に凸となっている。上述したように、変形板３２の外縁は基底部１５の外縁と接続され、変形板３２の中央部は破断板３４と接続されている。破断板３４は円形の板材であり（図３参照）、変形板３２の下方に位置している。破断板３４は接続部１８において接続端子２３と接続されている。別言すれば、接続端子２３の他端は接続部１８において破断板３４に電気的に接続されている。接続部１８は破断板３４の外縁に位置している。破断板３４の下面の中央部には溝部３４ａが形成されている。溝部３４ａは、破断板３４を底面視したときに円形となるように形成されている（図３参照）。溝部３４ａの内側で破断板３４と変形板３２の中央部とが接続されている。溝部３４ａが形成されることで、溝部３４ａが形成された位置における破断板３４の機械的強度が、溝部３４ａ以外の位置における破断板３４の機械的強度よりも低くなる。破断板３４の一部には通気孔３４ｂが形成されている。変形板３２と破断板３４との間の空間４０は通気孔３４ｂを介してケース１内の空間と連通している。このため、変形板３２の下面にはケース１内の圧力が作用する。また、変形板３２の外縁と破断板３４の外縁との間にはリング形状の絶縁部材３８が配置されている。なお、通気孔３４ｂは、請求項の「連通孔」の一例に相当する。

次に、図３を参照して、破断板３４に形成される通気孔３４ｂについて具体的に説明する。図３では、図を見易くするために破断板３４のみを図示しており、周囲の部材の図示を省略している。図３に示すように、溝部３４ａは、破断板３４の中心Ｏと同心円状に形成されている。また、中心Ｏを中心とする環状の二点鎖線Ｃは、絶縁部材３８の内周面の位置を示している。接続部１８と中心Ｏを結ぶ線分をＬ１とし、中心Ｏを通り線分Ｌ１と直交する直線をＬ２とすると、破断板３４の上面は直線Ｌ２により２つの略同一形状の領域に分割される。以下では、２つの領域のうち、接続部１８を含まない領域をＤ１，接続部１８を含む領域をＤ２と称する。また、溝部３４ａに囲まれている領域をＤ３，破断板３４の領域であって二点鎖線Ｃから径方向外側の領域をＤ４と称する。領域Ｄ１には、３つの通気孔３４ｂが形成されている。厳密には、通気孔３４ｂは、領域Ｄ１から領域Ｄ３及び領域Ｄ４を除いた領域に形成されている。通気孔３４ｂは、周方向に等間隔に配置されており、そのうちの１つは線分Ｌ１の延長線上に配置されている。

電流遮断装置３０は、接続端子２３と、破断板３４と、変形板３２と、かしめ端子５とを直列につなぐ通電経路を有している。このため、電極組立体３とかしめ端子５は、電流遮断装置３０の通電経路を介して電気的に接続されている。

ここで、電流遮断装置３０の遮断動作について説明する。上述した蓄電装置１００においては、かしめ端子５と負極集電タブ４３（負極電極）が導通しており、かしめ端子７と正極集電タブ４５（正極電極）が導通している。このため、かしめ端子５とかしめ端子７の間が通電可能な状態となっている。ケース１内の空間と空間４０とは通気孔３４ｂを介して連通しているため、ケース１内の圧力が上昇すると、変形板３２の下面に作用する圧力が上昇する。一方、変形板３２の上面には大気圧が作用する。このため、変形板３２の下面と上面にそれぞれ作用する圧力の差が一定の値に到達すると（別言すれば、ケース１内の圧力が所定値を超えると）、変形板３２が反転して、下方に凸の状態から上方に凸の状態に変化する。すると、変形板３２の変化に応じて、変形板３２の中央部に接続されていた破断板３４が、機械的に脆弱な溝部３４ａを起点に破断する。そして、破断板３４は、溝部３４ａで囲まれていた部分と、溝部３４ａの外周部分とに分離する。これによって、破断板３４と変形板３２とを接続する通電経路が遮断され、電極組立体３とかしめ端子５との間の通電が遮断される。このとき、変形板３２は接続端子２３から絶縁されると共に、破断板３４はかしめ端子５から絶縁されている。なお、請求項でいう「第１変形板は、電極組立体と端子とが非導通のときは通電板から離間しており」とは、変形板３２と破断板３４とが電気的に離間することを意味しており、変形板３２に破断板３４の分離した部分（即ち、溝部３４ａで囲まれていた部分）が接続された状態で破断板３４が破断する場合も含まれる。これは、実施例２の第１変形板７５と破断板７３についても同様である。

実施例１の電流遮断装置３０の作用効果について説明する。かしめ端子５，７間が通電しているときは、破断板３４は接続部１８において接続端子２３と接続されており、中央部において変形板３２と接続されている。このため、破断板３４の接続部１８から中央部までの経路が破断板３４の通電経路となる。電流は、破断板３４の接続部１８と中央部とを直線で結んだ経路（即ち、線分Ｌ１）及び当該経路の近傍の領域を主に流れる。本実施例では、通気孔３４ｂは、領域Ｄ１から領域Ｄ３，Ｄ４を除いた領域に形成されている。別言すれば、通気孔３４ｂは、主な通電経路として用いられる領域（即ち、領域Ｄ２から領域Ｄ３，Ｄ４を除いた領域）には形成されていない。このため、破断板３４に通気孔３４ｂが形成されても、破断板３４の通電経路の抵抗が上昇することを抑制することができ、電流が破断板３４を適切に流れることができる。

次に、図４を参照して実施例２について説明する。以下では、実施例１と相違する点について説明し、実施例１と同一の構成についてはその詳細な説明を省略する。その他の実施例でも同様である。

図４の二点鎖線部３００は、図１の二点鎖線部２００に相当し、実施例２のかしめ端子５近傍の部分拡大図を示す。この蓄電装置では、電流遮断装置の構成が実施例１と異なっている。電流遮断装置７０は、金属製の第１変形板７５と、金属製の破断板７３と、金属製の第２変形板７１を備えている。第１変形板７５、破断板７３、第２変形板７１及びかしめ端子５の基底部１５は、絶縁性の支持部材７７により挟持されて支持されている。すなわち、支持部材７７は、第１変形板７５と破断板７３と第２変形板７１と基底部１５に対して外側より嵌め込まれる。この構成により、電流遮断装置７０がかしめ端子５に取り付けられている。なお、破断板７３は請求項の「通電板」の一例に相当する。

第２変形板７１は、円形状の板材であり、破断板７３の下方に配置されている。第２変形板７１の外縁の下面は、全周に亘って支持部材７７に支持されている。第２変形板７１の外縁の上面には絶縁部材８１が配置されている。絶縁部材８１は、リング状の部材であり、第２変形板７１と破断板７３とを絶縁している。また、第２変形板７１の上面には突出部８３が設けられている。突出部８３は第２変形板７１の中央に位置している。突出部８３は、破断板７３に向かって上方に突出している。突出部８３の上方には破断板７３の中央部７３ｂ（溝部７３ａに囲まれた部分）が位置している。破断板７３及び突出部８３を底面視すると、突出部８３の外周は、中央部７３ｂの外周より小さくされている。第２変形板７１の下面にはケース１内の空間の圧力が作用する。第２変形板７１の上面には、第２変形板７１と破断板７３の間の空間８６の圧力が作用する（後述）。空間８６はケース１内の空間からシールされている。よって、ケース１内の空間の圧力が高くなると、第２変形板７１の上面と下面に作用する圧力は相違することとなる。なお、突出部８３は「突起」の一例に相当する。

破断板７３は、円形状の板材であり、第２変形板７１と第１変形板７５の間に配置されている。破断板７３は接続部１８において接続端子２３と接続されている。破断板７３の下面の中央には溝部７３ａが形成されている。溝部７３ａは、底面視すると円形状に形成されている。また、溝部７３ａの断面形状は上方に凸となる三角形状をしている。溝部７３ａが形成されることで、溝部７３ａが形成された位置における破断板７３の機械的強度が、溝部７３ａ以外の位置における破断板７３の機械的強度よりも低くなる。破断板７３は、溝部７３ａによって、溝部７３ａに囲まれた中央部７３ｂと、溝部７３ａの外周側に位置する外周部７３ｃに区分されている。中央部７３ｂの板厚は薄く、外周部７３ｃの板厚は厚くされている。破断板７３の一部には通気孔７３ｄが形成されている。空間８６は、通気孔７３ｄを介して第１変形板７５と破断板７３との間の空間８８と連通している。なお、通気孔７３ｄは、請求項の「連通孔」の一例に相当する。

破断板７３は、中央部７３ｂの板厚が薄く、外周部７３ｃの板厚が厚い点で実施例１の破断板３４と異なっている。しかしながら、上記の説明から明らかなように、平面視したときの破断板７３の形状は、破断板３４の形状と略同一である。破断板７３には、３つの通気孔７３ｄが形成されている。各通気孔７３ｄの位置は、各通気孔３４ｂと略同一の位置となっている。即ち、通気孔７３ｄは、破断板３４の領域Ｄ１に相当する領域から領域Ｄ３及び領域Ｄ４に相当する領域を除いた領域に形成されている。なお、本実施例における領域Ｄ４に相当する領域とは、絶縁部材８５（後述）の内周面の位置から径方向外側の領域を指している。

第１変形板７５は、円形状の板材であり、破断板７３の上方に配置されている。第１変形板７５の中央部は、下方に凸となっており、かつ破断板７３の中央部７３ｂに接続されている。第１変形板７５の外周部は、かしめ端子５の基底部１５に接続されている（後述）。第１変形板７５と破断板７３の間には、絶縁部材８５が配置されている。絶縁部材８５は、リング状の部材であり、第１変形板７５の外周部と破断板７３の外周部とに接触している。第１変形板７５の上面と基底部１５の下面（凹所１５ａの内壁）との間には空間８７が形成されている。空間８７は、かしめ端子５に設けられた貫通孔１４ａと連通しており、大気圧に保たれている。破断板７３と基底部１５の外周部との間にはシール部材８９が配置されている。シール部材８９は、リング状の部材であり、絶縁部材８５の外側に配置されている。シール部材８９は、基底部１５の下面及び破断板７３の上面に接触し、基底部１５及び破断板７３の外周部に沿って一巡している。シール部材８９は、基底部１５と破断板７３との隙間をシールしている。

電流遮断装置７０の通電経路について説明する。図４に示す電流遮断装置７０では、破断板７３が中央部７３ｂにおいて、第１変形板７５と接続されている。第１変形板７５の外周部は、かしめ端子５に接続されている。よって、電流遮断装置７０は、接続端子２３と、破断板７３と、第１変形板７５と、かしめ端子５とを直列につなぐ通電経路を有している。このため、電極組立体３とかしめ端子５は、電流遮断装置７０の通電経路を介して電気的に接続されている。

ここで、電流遮断装置７０の遮断動作について図４、及び図５を参照して説明をする。上述した蓄電装置ではかしめ端子５と負極集電タブ４３（負極電極）が導通しており、かしめ端子７と正極集電タブ４５（正極電極）が導通している。このため、かしめ端子５とかしめ端子７の間が通電可能な状態となっている。ケース１内の圧力が上昇すると、第２変形板７１の下面に作用する圧力が上昇する。一方、第２変形板７１の上面には、ケース１内の空間からシールされた空間８６の圧力が作用する。このため、第２変形板７１の下面と上面にそれぞれ作用する圧力の差が一定の値に到達すると（別言すれば、ケース１内の圧力が所定値を超えると）、第２変形板７１が反転して、下方に凸の状態から上方に凸の状態に変化する。このとき、空間８６内の空気は通気孔７３ｄを通って空間８８に移動し、空間８８内の圧力が上昇する。このため、第２変形板７１が下方に凸の状態から上方に凸の状態に変化する過程（別言すれば、空間８６内の容積が小さくなる過程）では、第１変形板７５の下面に作用する圧力と第１変形板７５の上面に作用する圧力（即ち、大気圧）との差圧が大きくなる。また、第２変形板７１が反転すると、第２変形板７１の突出部８３が破断板７３の中央部７３ｂに衝突し、破断板７３が溝部７３ａで破断する。第１変形板７５の上面と下面にそれぞれ作用する圧力の差が上昇すること、及び第２変形板７１の突出部８３が上方に変位して破断板７３の中央部７３ｂに衝突することにより、第１変形板７５が反転し、第１変形板７５及び破断板７３の中央部７３ｂが上方に変位する。別言すれば、破断板７３と第１変形板７５とが電気的に離間する。これにより破断板７３と第１変形板７５を接続する通電経路が遮断され、電極組立体３とかしめ端子５との間の導通が遮断される。このとき、第１変形板７５は接続端子２３から絶縁されると共に、破断板７３はかしめ端子５から絶縁されている。通気孔７３ｄが形成されていることにより、第２変形板７１が反転する際に空間８６内の空気が通気孔７３ｄを通って空間８８に移動するため、第２変形板７１がスムーズに反転することができる。なお、第２変形板７１が下方に凸の状態のときの突出部８３の位置（即ち、図４に示される突出部８３の位置）が請求項の「第１位置」の一例に相当し、第２変形板７１が上方に凸の状態のときの突出部８３の位置が請求項の「第２位置」の一例に相当する。また、破断板７３が破断しておらず、中央部７３ｂにおいて第１変形板７５と接続されている状態（即ち、図４に示される状態）が請求項の「第１状態」の一例に相当する。一方、破断板７３が破断し、破断板７３と第１変形板７５とが電気的に離間した状態が請求項の「第２状態」の一例に相当する。実施例２の電流遮断装置７０の構成によっても、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。

以上、本明細書が開示する技術の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本明細書が開示する電流遮断装置及び当該電流遮断装置を用いた蓄電装置は、上記の実施例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、通気孔の少なくとも一部が領域Ｄ１から領域Ｄ３，Ｄ４を除いた領域に位置していれば、この通気孔は領域Ｄ２（厳密には、領域Ｄ２から領域Ｄ３，Ｄ４を除いた領域）に形成されていてもよい。また、通気孔の数は３つに限られず、１つでもよい。また、通気孔が複数形成される場合は、通気孔は周方向に等間隔に形成されなくてもよい。

また、上記の実施例ではケース上壁９にはかしめ端子５，７が取付けられたが、端子はかしめ端子に限られず、ケース外部からナットにより締結されるタイプの端子が用いられてもよい。また、上記の実施例では接続端子２３の一端が負極電極に電気的に接続されており、接続端子２３の他端が破断板３４の接続部１８に電気的に接続されている構成としたが、接続端子２３が接続される部分は端部に限られない。接続端子２３が電極組立体３と破断板３４との間に配置されており、両者（電極組立体３と破断板３４）を電気的に接続していれば、接続端子２３は端部以外の部分で電極組立体３及び／又は破断板３４と接続されていてもよい。

また、上記の実施例では電流遮断装置がかしめ端子５の直下に配置されたが、電流遮断装置の位置はこれに限られない。変形板３２（電流遮断装置７０の場合は第１変形板７５）が端子に電気的に接続されており、接続端子２３が接続部１８において破断板３４（電流遮断装置７０の場合は破断板７３）と電気的に接続されており、電極組立体と端子とが非導通のときは変形板３２（第１変形板７５）が接続端子２３から絶縁されると共に、破断板３４（破断板７３）が端子から絶縁される構成であれば、電流遮断装置は端子の直下に配置されていなくてもよい。

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。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、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。

１：ケース
３：電極組立体
５：かしめ端子
７：かしめ端子
９：ケース上壁
１１：開口
１３：開口
１４：円筒部
１５：基底部
１６：固定部
１８：接続部
１９：Ｏリング
２３：接続端子
３０：電流遮断装置
３２：変形板
３４：破断板
３４ｂ：通気孔
３６：支持部材
１００：蓄電装置

Claims (5)

1. 電極組立体と、正極又は負極の端子とを電気的に接続するとともに、前記電極組立体を収容するケースの内圧が所定値を超えて上昇したときに前記電極組立体と前記端子とを電気的に接続する通電経路を遮断する電流遮断装置であり、
   前記通電経路を構成する接続部材が電気的に接続される接続部を有する通電板と、
   前記端子と電気的に接続されていると共に、前記通電板に対向して配置される第１変形板と、を備えており、
   前記接続部材はさらに、前記電極組立体と電気的に接続されており、
   前記第１変形板は、前記電極組立体と前記端子とが導通しているときは前記通電板と前記通電板の中央部において当接した状態で電気的に接続しており、前記電極組立体と前記端子とが非導通のときは前記通電板から離間した状態で前記通電板と電気的に非接続であり、
   前記通電板は、前記通電板を貫通する少なくとも１つの連通孔を有しており、
   前記接続部と前記通電板の中心とを結ぶ第１仮想直線と、前記通電板の中心を通り、前記第１仮想直線に直交する第２仮想直線とを規定したとき、
   前記通電板を平面視したときに前記第２仮想直線によって２分割される前記通電板の２つの領域のうち、前記接続部を含まない領域に、全ての前記連通孔の全ての領域が位置していることを特徴とする、電流遮断装置。
2. 前記第１変形板の前記通電板に対向する面を平面視すると、前記第１変形板は、前記第１変形板の少なくとも一部が前記端子と重なるように配置されている、請求項１に記載の電流遮断装置。
3. 電極組立体と、正極又は負極の端子とを電気的に接続するとともに、前記電極組立体を収容するケースの内圧が所定値を超えて上昇したときに前記電極組立体と前記端子とを電気的に接続する通電経路を遮断する電流遮断装置であり、
   前記通電経路を構成する接続部材が電気的に接続される接続部を有する通電板と、
   前記端子と電気的に接続されていると共に、前記通電板に対向して配置される第１変形板と、
   前記通電板に対して前記第１変形板とは反対側に配置されているとともに、前記通電板に向けて、かつ前記通電板の中央部に向かって突出している突起が設けられている第２変形板と、を備えており、
   前記接続部材はさらに、前記電極組立体と電気的に接続されており、
   前記第１変形板は、前記電極組立体と前記端子とが導通しているときは前記通電板と前記通電板の中央部において当接した状態で電気的に接続しており、前記電極組立体と前記端子とが非導通のときは前記通電板から離間した状態で前記通電板と電気的に非接続であり、
   前記第２変形板は、前記電極組立体と前記端子とが導通しているときは前記突起が第１位置に位置して前記通電板と前記第１変形板とが当接している第１状態と、前記電極組立体と前記端子とが非導通のときは前記突起が前記第１位置から前記通電板側の第２位置に移動して前記通電板と前記第１変形板とを離間させる第２状態とに切り替えられ、
   前記通電板は、前記通電板を貫通する少なくとも１つの連通孔を有しており、
   前記接続部と前記通電板の中心とを結ぶ第１仮想直線と、前記通電板の中心を通り、前記第１仮想直線に直交する第２仮想直線とを規定したとき、
   前記通電板を平面視したときに前記第２仮想直線によって２分割される前記通電板の２つの領域のうち、前記接続部を含まない領域に、前記連通孔の中心が位置していることを特徴とする、電流遮断装置。
4. 請求項１〜３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。
5. 前記蓄電装置は、二次電池である請求項４に記載の蓄電装置。

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