JP6102688B2 - 蓄電装置 - Google Patents

Description

本明細書に開示する技術は、電流遮断装置を備えている蓄電装置に関する。

蓄電装置の技術分野では、蓄電装置が過充電状態になったり、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、端子と集電体（正極集電体又は負極集電体）の間に配置される。特許文献１には、集電体に接続された導通板と、端子に接続された変形板とが接合された電流遮断装置が開示されている。蓄電装置内の圧力が上昇すると、変形板が導通板から離反し、端子と導通板の間の電流が遮断される。

特開２０１２−１１９１８３号公報

特許文献１の蓄電装置では、端子は、ケース上壁に形成された開口を介してケース内外に通じている。端子とケース上壁との間には樹脂製のシール部材が配置されており、端子とケース上壁との間をシールしている。端子は、端子のケース外部側の一端を径方向の外側に屈曲させることで、ケース上壁にかしめ固定されている（以下では、端子のかしめられる部分を固定部と称する）。端子がケース上壁にかしめ固定されると、そのかしめ荷重によってシール部材が端子とケース上壁との間に挟持される。このため、シール部材には常時固定部から一定の荷重（かしめ荷重）が作用し、長期間経過すると、シール部材がクリープ変形する虞がある。シール部材がクリープ変形すると、シール部材のシール力が低下するとともに、固定部のかしめ荷重が低下する虞がある。

本明細書では、端子がケースにかしめ固定される蓄電装置において、長期間経過しても端子とケースとの間に配置されるシール部材のシール力の低下を抑制すると共に、端子の固定部のかしめ荷重の低下を抑制する技術を提供する。

本明細書が開示する蓄電装置は、ケースと、電極組立体と、端子と、電流遮断装置と、Ｏリングと、絶縁部材を備える。電極組立体は、ケース内に収容されており、正極電極及び負極電極を備えている。端子は、ケースの端子壁に形成された開口を介してケースに突設されてケースの内外に通じている。電流遮断装置は、ケース内に収容されており、端子と正極電極又は端子と負極電極に接続されていると共に、端子と正極電極又は負極電極を導通状態から非導通状態に切換える導電性部材を有する。Ｏリングは、端子の突設方向で端子と端子壁の双方に当接して端子と端子壁との間の空間をシールする。絶縁部材は、環状の絶縁性の部材であり、端子と端子壁との間の空間のうち、Ｏリングの位置よりもケース内部側の空間に配置されている。端子は、開口を貫通する円筒部と、円筒部の一端に接続されておりケースの内部に位置する基底部と、円筒部の他端に接続されており、ケースの外部に位置すると共に円筒部の他端より径方向の外側に屈曲して端子を端子壁にかしめ固定する固定部を有する。基底部は、端子壁を平面視した状態で円筒部より大きくされていると共に、基底部の外縁は導電性部材の外縁と接続されている。Ｏリングは、端子壁を平面視したときに、端子と端子壁とが対向する範囲で、かつ、固定部が占める範囲に配置されると共に、絶縁部材にも当接している。

この蓄電装置では、端子と端子壁との間の空間にＯリングが配置される。また、端子と端子壁との間の空間のうち、Ｏリングの位置よりもケース内部側の空間には、環状の絶縁性の絶縁部材が配置される。Ｏリングは、端子と端子壁に当接して端子と端子壁との間の空間をシールすると共に、絶縁部材と当接している。即ち、Ｏリングは、端子、端子壁及び絶縁部材とそれぞれ当接している。Ｏリングは、端子が端子壁にかしめ固定されることで、端子と端子壁との間に挟持される。ここで、Ｏリングは、端子壁を平面視したときに、端子と端子壁とが対向する範囲で、かつ、固定部が占める範囲に配置される。このため、かしめ荷重の方向と、Ｏリングを挟持するための圧縮力の方向とが同一となり、Ｏリングには比較的に大きな圧縮力が作用し、Ｏリングは端子と端子壁との間を強固にシールすることができる。一方、Ｏリングには時間の経過と共にクリープ変形が生じるが、Ｏリングは端子と端子壁との間に配置されている絶縁部材にも当接している。このため、Ｏリングのクリープ変形が絶縁部材により抑制され、Ｏリングは端子及び端子壁との当接状態を良好に維持することができる。この結果、Ｏリングが端子と端子壁との間をシールするシール力の低下が抑制され、固定部のかしめ荷重が低下することが抑制される。

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。 図１の正極端子を構成するかしめ端子近傍の部分拡大図。 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。 実施例３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。

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蓄電装置は、絶縁部材が、Ｏリングよりも優れた耐クリープ性を有してもよい。特徴１によると、絶縁部材はＯリングよりもクリープ変形し難い。このため、Ｏリング及び絶縁部材がクリープ変形しても、その変形量はＯリングよりも絶縁部材の方が小さくなる。このため、絶縁部材によってＯリングのクリープ変形を良好に抑制することができる。

（特徴２） 本明細書が開示する蓄電装置は、Ｏリングがケースの内部に配置されていてもよい。この構成によると、Ｏリングが当接する絶縁部材の形状を簡素化でき、端子を端子壁により容易に組付けることができる。

（特徴３） また、本明細書は、上記の蓄電装置を複数備え、それら複数の蓄電装置が連結されている蓄電装置モジュールを開示する。この蓄電装置モジュールでは、蓄電装置モジュールを構成する複数の蓄電装置のそれぞれが、長期間経過しても端子と端子壁との間に配置されるシール部材のシール力が低下することが抑制されていると共に、端子の固定部のかしめ荷重が低下することが抑制されている。このため、蓄電装置モジュールを長期間安定して使用することができる。

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。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、ケース上壁９は請求項の「端子壁」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。換言すると、外部端子６０とガスケット６２の上面とは、面接触する部分を有する。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２００ａ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（図２の上下方向）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は環状に形成されている。基底部１５の上面は円筒部１４の軸方向と略直交している。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。

固定部１６は環状を呈しており、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は基底部１５と点Ｃ１で当接しており、ケース上壁９と点Ｃ２で当接している。上述したように、基底部１５とケース上壁９は略平行である。また、Ｏリング１９の断面は円形である。このため、点Ｃ１と点Ｃ２を結んだ線分Ｃ１Ｃ２はＯリング１９の断面の中心を通過する。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。

次に、図２を参照して、かしめ端子５とケース上壁９との間に配置される部材の位置関係について説明する。図２の破線で囲まれる空間１８は、ケース上壁９を平面視したときにケース上壁９と基底部１５とが対向する領域のうち、固定部１６が占める領域となる空間を表す。即ち、空間１８はケース内部の空間であり、ケース内部に位置する部分の円筒部１４の外周を取り囲むように形成されている。本実施例では、この空間１８内にＯリング１９が配置される。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（ＥＰＰＭ）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、３９が配置される。支持部材３６にはＰＰＳ樹脂が用いられる。ＰＰＳ樹脂は、ＥＰＰＭよりも優れた耐クリープ性を有する。なお、支持部材３６の材料はこれに限られず、Ｏリング１９よりも優れた耐クリープ性を有すると共に、電解液に対して適切な耐食性を有する材料であればよい。耐クリープ性能は従来公知のクリープ試験によって求められる。クリープ変形量は、材料に作用する荷重が大きいほど、また材料の温度が高くなるほど大きくなる。このため、Ｏリング１９及び支持部材３６の材料には、かしめ端子５のかしめ荷重及び蓄電装置１００を使用する際の温度範囲などに基づいて、好適な耐クリープ性能を有する材料が選択される。支持部材３９は、支持部材３６と同じ材料によって形成されるが、これに限られず、絶縁性と耐電解液性を有する材料により形成されてもよい。なお、Ｏリング１９はその全体が空間１８内に配置されている必要はない。Ｏリング１９の断面の中心が空間１８内に位置していれば、Ｏリング１９の一部が空間１８外に位置していてもよい。

支持部材３６、３９は、基底部１５と電流遮断装置３０とを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。図２では点Ｃ３にて支持部材３６とＯリング１９とが当接している。Ｏリング１９の断面は円形であり、支持部材３６の一端面は基底部１５の上面及びケース上壁９の下面とそれぞれ略直交している。このため、支持部材３６とＯリング１９との当接点Ｃ３は、線分Ｃ１Ｃ２の垂直二等分線上に位置している。支持部材３６は基底部１５の上面及び外周面を覆っている。支持部材３６の他端面は支持部材３９の一端面と当接している。支持部材３９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。支持部材３６、３９の外周側には、環状の金属製の板材４０が配置される。具体的には、支持部材３６，３９を所定の位置に配置した後、板材４０の上端と下端が支持部材３６、３９の外周面にかしめられる。この構成によると、Ｏリング１９の外周側であって、基底部１５とケース上壁９とが対向する範囲の空間には、必ず支持部材３６が配置されることとなる。別言すれば、基底部１５とケース上壁９との間の空間のうち、Ｏリング１９の位置よりもケース内部側の空間には必ず支持部材３６が配置される。なお、支持部材３６は請求項の「絶縁部材」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３を参照してかしめ端子７、及びかしめ端子７とケース上壁９との間に配置される部材の位置関係について説明する。図３は、図１の二点鎖線部２００ｂの拡大図を示す。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を図３に示すように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６５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。Ｏリング９９は基底部９５と点Ｃ４で当接しており、ケース上壁９と点Ｃ５で当接している。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。

図３の破線で囲まれる空間９８は、ケース上壁９を平面視したときにケース上壁９と基底部９５とが対向する範囲のうち、固定部９６が占める範囲の空間を表す。この空間９８内にＯリング９９が配置される。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は、Ｏリング９９よりも優れた耐クリープ性を有する材料（例えば、支持部材３６と同様のＰＰＳ樹脂）により構成される。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（図３では点Ｃ６にて当接している）。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。この構成によると、Ｏリング９９の外周側であって、基底部９５とケース上壁９とが対向する範囲の空間には、必ず絶縁部材１１６が配置される。

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。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、３９により支持されている。支持部材３６、３９の外周面には、金属製の板材４０がかしめられている。これにより、基底部１５、変形板３２及び破断板３４が上下方向に挟持される。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の中心部は破断板３４と接続されている。破断板３４は円形の板材であり、変形板３２の下方に位置している。破断板３４の外縁の一部に接続端子２３が接続されている。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。溝部３４ａの内側で破断板３４と変形板３２の中心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が形成されており、変形板３２と破断板３４との間の空間がケース１内の空間と連通している。また、変形板３２の外縁と破断板３４の外縁との間には円環形状の絶縁部材３８が配置されている。なお、変形板３２は、請求項の「導電性部材」の一例に相当する。

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。そのため、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、変形板３２の下面に作用する圧力が上昇する。ただし、ケース１内の圧力が所定値を超えるまでは、変形板３２は反転しない。ケース１内の圧力が所定値を超えると、変形板３２がケース１内の圧力を受けて反転して、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。

実施例１の蓄電装置１００の作用効果について説明する。蓄電装置１００では、Ｏリング１９は基底部１５と点Ｃ１で当接し、ケース上壁９と点Ｃ２で当接している。また、Ｏリング１９の位置よりケース内部側には支持部材３６（かしめ端子７の場合は絶縁部材１１６）が配置されており、Ｏリング１９は支持部材３６と点Ｃ３で当接している。即ち、リング１９は基底部１５、ケース上壁９及び支持部材３６のそれぞれと３点で当接している。直線Ｃ１Ｃ２はＯリング１９の断面の中心を通る直線であり、点Ｃ３は線分Ｃ１Ｃ２の垂直二等分線上の点である。かしめ端子５（厳密には固定部１６）がケース上壁９にかしめ固定されると、Ｏリング１９には固定部１６により直線Ｃ２Ｃ１方向にかしめ荷重が作用する。このため、Ｏリング１９は、時間の経過と共にクリープ変形しようとする。具体的には、Ｏリング１９は直線Ｃ２Ｃ１方向に圧縮変形し、直線Ｃ２Ｃ１と直交する方向（以下では直交方向と称する）に広がるように変形しようとする。

しかしながら、本実施例では、Ｏリング１９が点Ｃ３にて支持部材３６と当接しているため、Ｏリング１９が直交方向に広がるように変形することが支持部材３６により抑制される。このため、Ｏリング１９が直線Ｃ２Ｃ１方向に変形することが抑制される。従って、Ｏリング１９は基底部１５及びケース上壁９と、点Ｃ１及び点Ｃ２にてそれぞれ当接状態を良好に維持することができる。結果として、かしめ端子５がケース上壁９にかしめ固定された状態で長期間経過しても、Ｏリング１９が基底部１５とケース上壁９との間の空間をシールするシール力が低下することが抑制され、固定部１６のかしめ荷重が低下することが抑制される。

また、本実施例ではＯリング１９は空間１８に配置される。即ち、ケース上壁９を平面視すると、Ｏリング１９は固定部１６と重なっている。このため、Ｏリング１９には比較的に大きなかしめ荷重が作用する。この結果、Ｏリング１９が空間１８の外部に配置される構成と比較して、Ｏリング１９のシール力が向上する。即ち、本実施例の構成によると、Ｏリング１９は比較的に高いシール力を長期に亘って維持することが可能となり、蓄電装置１００の性能が向上する。

また、本実施例では、基底部１５とケース上壁９との間にＯリング１９と支持部材３６の２つの異なる部材が配置される。この構成によると、Ｏリング１９の変形が支持部材３６により拘束される。このため、基底部１５とケース上壁９との間に配置されるシール部材が１つである構成と比較して、Ｏリング１９の変形をより抑制することができる。

また、蓄電装置１００の構成によると、Ｏリング１９の外周側であって、基底部１５とケース上壁９とが対向する範囲の空間には、必ず支持部材３６が配置される。このため、当該空間においては基底部１５とケース上壁９とが直接対向することがない。従って、仮に支持部材３６とケース上壁９との間の空間に電解液が浸入した場合であっても、電解液を介して基底部１５とケース上壁９とが導通することがない。この結果、基底部１５とケース上壁９との間の絶縁性を確保できる。また、Ｏリング１９が基底部１５とケース上壁９との間をシールしているため、電解液はＯリング１９の位置よりケース外部側に流出することが抑制される。なお、かしめ端子７の基底部９５、ケース上壁９及び絶縁部材１１６のそれぞれと３点で当接するＯリング９９も、上記と同様の作用効果を奏するため、その説明は省略する。以下の作用効果についても、特段の記載がない限りはＯリング９９及び絶縁部材１１６はＯリング１９及び支持部材３６と同様の作用効果を奏するものとし、その説明は省略する。これは、他の実施例についても同様である。

また、Ｏリング１９にかしめ荷重が作用すると、かしめ荷重の一部が点Ｃ３にて支持部材３６に作用する。本実施例では、支持部材３６にはＯリング１９よりも耐クリープ性に優れた材料が用いられる。即ち、支持部材３６はＯリング１９よりもクリープ変形し難い。このため、支持部材３６にかしめ荷重の一部が作用しても支持部材３６が変形することが抑制され、支持部材３６はＯリング１９との当接状態を良好に維持することができる。従って、Ｏリング１９の変形を抑制することができ、Ｏリング１９のシール力の低下をさらに抑制することができる。

また、本実施例ではＯリング１９がケース１の内部に配置される。このため、支持部材３６の形状を簡素化でき、蓄電装置１００の製造効率を向上できる。

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のみ説明し、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３００ａは、図１の二点鎖線部２００ａ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。図４の破線で囲まれる空間１１８は、ケース上壁９を平面視したときにケース上壁９と固定部１６とが対向する領域となる空間を表し、ケース外部の空間である。本実施例では、空間１１８内にＯリング１１９が配置される。Ｏリング１１９は固定部１６と点Ｃ７で当接しており、ケース上壁９と点Ｃ８で当接している。Ｏリング１１９により固定部１６とケース上壁９との間がシールされると共に、固定部１６とケース上壁９とが絶縁される。

かしめ端子５とケース上壁９との間の空間のうち、Ｏリング１１９の位置よりもケース内部側の空間には、環状の絶縁部材１３６と環状の絶縁性の支持部材１３７が配置されている。絶縁部材１３６の一端面は点Ｃ９にてＯリング１１９と当接しており、絶縁部材１３６の他端面は支持部材１３７の一端面と当接している。絶縁部材１３６は円筒部１４の外周を覆っている。支持部材１３７は、円筒部１４の外周を覆うと共に、基底部１５とケース上壁９との間に配置されている。絶縁部材１３６及び支持部材１３７により、円筒部１４及び基底部１５とケース上壁９とが絶縁される。基底部１５と電流遮断装置３０とは支持部材１３７，１３９により支持されている。支持部材１３７、１３９の外周面には、金属製の板材１４０がかしめられている。本実施例の蓄電装置では、絶縁部材１３６と支持部材１３７は別部材として形成されている。

この構成によっても、絶縁部材１３６によりＯリング１１９の変形が拘束される。このため、Ｏリング１１９が固定部１６とケース上壁９との間の空間をシールするシール力が低下することが抑制され、固定部１６のかしめ荷重が低下することが抑制される。また、Ｏリング１１９はケース上壁９を平面視したときに固定部１６とケース上壁９とが対向する範囲に配置されるため、Ｏリング１１９には比較的に大きなかしめ荷重が作用する。従って、Ｏリング１１９は比較的に高いシール力を長期に亘って維持することが可能となり、蓄電装置の性能が向上する。また、Ｏリング１１９と絶縁部材１３６を別部材として配置することで、Ｏリング１１９の変形をより抑制できる。また、電解液によりかしめ端子５とケース上壁９とが導通することが防止される。

図５の二点鎖線部４００ａは、図１の二点鎖線部２００ａに相当し、実施例３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７１と、金属製の破断板７３と、金属製の第２変形板７５を備えている。第１変形板７１、破断板７３、第２変形板７５及びかしめ端子５の基底部１５は、絶縁性の支持部材７７、７８により支持されている。支持部材７７、７８の外周面には、金属製の板材７９がかしめられている。これにより、基底部１５、第１変形板７１、破断板７３及び第２変形板７５が上下方向に挟持される。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。

第１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１変形板７１の外縁の下面は、全周に亘って支持部材７８に支持されている。第１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、環状の部材であり、第１変形板７１と破断板７３とを絶縁している。また、第１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１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。なお、第１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１変形板７１の上面には、第１変形板７１と破断板７３の間の空間８６の圧力が作用する。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１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。

破断板７３は、円形状の板材であり、第１変形板７１と第２変形板７５の間に配置されている。破断板７３の外周部の一部に接続端子２３が接続されている。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。

第２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２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に固定されている。第２変形板７５の外周部は、かしめ端子５の基底部１５に電気的に接続されている。第２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、環状の部材であり、第２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２変形板７５の上面と基底部１５の下面の間には空間８７が形成される。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、円環状の部材であり、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。空間８７は、かしめ端子５に設けられた貫通孔１４ａと連通している。なお、第２変形板７５は請求項の「導電性部材」の一例に相当する。

電流遮断装置７０の通電経路について説明する。破断板７３は中央部７３ｂで、第２変形板７５と接続されている。第２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２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１変形板７１の下面に作用する圧力が上昇する。ただし、ケース１内の圧力が所定値を超えるまでは、第１変形板７１は反転しない。第１変形板７１の上面に作用する圧力（空間８６からの圧力）は、ケース１内の圧力上昇の影響を受けることはなく変化しない。このため、ケース１内の圧力が所定値を超えると、第１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。第１変形板７１が反転すると、第１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。すると、第１変形板７１の変位に応じて第２変形板７５も反転し、第２変形板７５、破断板７３の中央部、及び第１変形板７１が上方に変位する。これにより破断板７３と第２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。なお、上述の電流遮断装置７０は実施例２の蓄電装置に取り付けられてもよい。実施例３の蓄電装置の構成によっても、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、実施例１ではＯリング１９と当接する支持部材３６が、支持部材３９と共に、基底部１５と電流遮断装置３０とを支持する役割も有していたが、この構成に限られない。即ち、Ｏリング１９と当接する部材と、基底部１５と電流遮断装置３０とを支持する部材とが別体として形成されていてもよい。また、実施例１ではＯリング１９と部分６８ａとの間に空間が形成されているが、これに限られない。例えば、当該空間に絶縁性の部材が配置されていてもよいし、部分６８ａとＯリング１９とが当接している構成としてもよい。上記の絶縁性の部材又は部分６８ａとＯリング１９とが当接する場合は、Ｏリング１９がクリープ変形することがより抑制される。また、電流遮断装置３０及び電流遮断装置７０は、かしめ端子７側に設けられてもよいし、かしめ端子５とかしめ端子７の双方に設けられてもよい。また、Ｏリングの耐用年数が経過する期間の間Ｏリングがかしめ端子及びケース上壁と当接状態を維持できる程度には、Ｏリングがクリープ変形してもよい。この構成によると、Ｏリングの耐用年数が経過する期間、Ｏリングはかしめ端子とケース上壁との間を適切にシールすることができる。また、上記の実施例では、変形板３２が反転することで破断板３４との導通が遮断される。しかしながら、変形板３２の変形の仕方は反転に限られない。例えば、変形板３２の中央部が上方に撓むことで破断板３４が溝部３４ａを起点に破断し、変形板３２と破断板３４との導通が遮断される構成であってもよい。変形板３２は、変形板３２と破断板３４との導通が遮断されるのであればどのように変形してもよい。第２変形板７５についても同様である。

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、１９：Ｏリング、３０：電流遮断装置、３２：変形板、３６：支持部材、１００：蓄電装置

Claims (5)

1. ケースと、
   前記ケース内に収容されており、正極電極及び負極電極を備えている電極組立体と、
   前記ケースの端子壁に形成された開口を介して前記ケースに突設されて前記ケースの内外に通じている端子と、
   前記ケース内に収容されており、前記端子と前記正極電極又は前記端子と前記負極電極に接続されていると共に、前記端子と前記正極電極又は前記負極電極を導通状態から非導通状態に切換える導電性部材を有する電流遮断装置と、
   前記ケースの内部に配置されており、前記端子の突設方向で前記端子と前記端子壁の双方に当接して前記端子と前記端子壁との間の空間をシールするＯリングと、
   前記ケースの内部であって、前記端子と前記端子壁との間の空間のうち、前記Ｏリングの位置よりも前記ケース内部側の空間に配置されている環状の絶縁性の絶縁部材と、を備えており、
   前記端子は、前記開口を貫通する円筒部と、前記円筒部の一端に接続されており前記ケースの内部に位置する基底部と、前記円筒部の他端に接続されており、前記ケースの外部に位置すると共に前記円筒部の他端より径方向の外側に屈曲して前記端子を前記端子壁にかしめ固定する固定部と、を有しており、
   前記基底部は、前記端子壁を平面視した状態で前記円筒部より大きくされていると共に、前記基底部の外縁は前記導電性部材の外縁と接続されており、
   前記Ｏリングは、前記端子壁を平面視したときに、前記端子と前記端子壁とが対向する範囲で、かつ、前記固定部が占める範囲にその全体が配置されると共に、前記絶縁部材にも当接していることを特徴とする蓄電装置。
2. 前記絶縁部材は、前記Ｏリングよりも優れた耐クリープ性を有することを特徴とする、請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記Ｏリングは、前記ケースの内部に配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の蓄電装置。
4. 前記Ｏリングは、前記端子の円筒部には当接しておらず、前記Ｏリングと前記円筒部の間には空間が形成されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の蓄電装置。
5. 請求項１から４の何れか一項に記載の蓄電装置を複数備え、それら複数の蓄電装置が連結されている蓄電装置モジュール。

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