JP6123648B2 - 蓄電装置 - Google Patents

Description

本明細書は、電流遮断装置を備えている蓄電装置に関する技術を開示する。

蓄電装置の技術分野では、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、電極端子に変形部材（ダイアフラム）を接続し、電極に通電部材（接続金属）を接続し、変形部材を通電部材に接合することによって電極端子と電極が導通している蓄電装置が開示されている。特許文献１の蓄電装置は、蓄電装置内の圧力が上昇すると、変形部材が通電部材から離反し、電極端子と電極の間の導通が遮断される。

特開２０１２−１５７４５１号公報

電流遮断装置を確実に作動させるためには、変形部材が通電部材から離反できる程度に変形部材と通電部材を接合することが必要である。すなわち、蓄電装置内の内圧に応じて変形部材を通電部材から離反させるために、変形部材と通電部材を強固に接合することができない。そのため、電極組立体が電流遮断装置に接触すると、電流遮断装置が誤動作、あるいは、破損することが起こり得る。特に、蓄電装置の小型化を進めると、電流遮断装置と電極組立体の距離が近くなり、振動等によって電極組立体が電流遮断装置に接触し、電流遮断装置に衝撃が加わることが起こり得る。本明細書は、電流遮断装置に不具合が生じることを防止する技術を提供する。

本明細書で開示する蓄電装置は、ケースと、電極組立体と、電極端子と、電流遮断装置と、接触防止構造を備えている。上記電極組立体は、上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。上記電極端子は、上記ケースの内外を通じている。上記電流遮断装置は、上記ケース内に収容されており、上記電極端子と前記電極組立体の通電経路の間に配置されている。上記電流遮断装置は、上記ケース内の圧力が所定値を超えたときに、上記電極端子と上記正極又は上記負極を導通状態から非導通状態に切換える。上記接触防止構造は、上記電極組立体と上記電流遮断装置を結ぶ方向において、上記電極組立体と上記電流遮断装置の間に設けられている。上記接触防止構造は、上記電極組立体が上記電流遮断装置に接触することを防止する。

上記の蓄電装置は、電極組立体が電流遮断装置に直接接触することを防止することができるので、蓄電装置に振動等が加わって電極組立体が電流遮断装置に向けて移動しても、電流遮断装置に衝撃が加わることを抑制することができる。そのため、電流遮断装置が誤動作したり、電流遮断装置が破損することを防止することができる。したがって、信頼性の高い蓄電装置を実現することができる。

なお、「接触防止構造は、電極組立体と電流遮断装置を結ぶ方向において、電極組立体と電流遮断装置の間に設けられている」とは、電極組立体と電流遮断装置を結ぶ方向（以下、第１方向と称する）から観察したときに、接触防止構造が、電極組立体と及び電流遮断装置にオーバーラップしている形態に限定されるものではない。接触防止構造は、電極組立体の電流遮断装置側の端部を含み第１方向に直交する平面（以下、第１平面と称する）と、電流遮断装置の電極組立体側の端部を含み第１方向に直交する平面（以下、第２平面と称する）の間に設けられていればよい。

本明細書で開示される技術によると、電流遮断装置に不具合が生じることを防止することができる。

第１実施例の蓄電装置の断面図を示す。 第２実施例の蓄電装置の断面図を示す。 第３実施例の蓄電装置の断面図を示す。 電流遮断装置の一例を示す。 電流遮断装置の他の一例を示す。

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。

蓄電装置は、ケースと、電極組立体と、電極端子と、電流遮断装置と、接触防止構造を備えている。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。また、ケースの内壁に絶縁体を設け、ケースと電極組立体を絶縁してもよい。電極端子は、ケースの内外を通じていてよい。すなわち、電極端子の一部がケースの外部に位置しており、電極端子の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。

接触防止構造は、電極組立体と電流遮断装置を結ぶ方向（第１方向）において電極組立体と電流遮断装置の間に設けられていてもよい。なお、接触防止構造は、必ずしも電極組立体と電流遮断装置の間に存在している必要はない。接触防止構造は、電極組立体の電流遮断装置側の端部を水平に延ばした平面（第１方向に直交する第１平面）と、電流遮断装置の電極組立体側の端部を水平に延ばした平面（第１方向に直交する第２平面）との間に配置されていればよい。接触防止構造は、電極組立体が電流遮断装置に向けて移動したときに、電極組立体が電流遮断装置に直接接触することを防止する構造であればよい。

電極端子は、正極端子と負極端子を備えており、正極端子と負極端子の双方がケースの同一側の壁に配置されていてよい。この場合、正極端子と負極端子の少なくとも一方の電極組立体側の端部と電極組立体の電極端子（正極端子と負極端子）側の端部との距離が、電流遮断装置の電極組立体側の端部と電極組立体の電流遮断装置側の端部との距離より短くてもよい。すなわち、正極端子と電極組立体又は負極端子と電極組立体の距離が、電流遮断装置と電極組立体との距離より短くてよい。あるいは、正極端子と電極組立体の距離及び負極端子と電極組立体の距離の双方が、電流遮断装置と電極組立体との距離より短くてもよい。この場合、正極端子及び／又は負極端子の一部が、上記第１平面と上記第２平面との間に位置する。正極端子及び／又は負極端子が、接触防止構造として機能する。

正極端子と負極端子の少なくとも一方と電極組立体との距離が電流遮断装置と電極組立体との距離より短い場合、正極端子と電極組立体との距離が、電流遮断装置と電極組立体との距離より短くてもよい。すなわち、正極端子が接触防止構造であってよい。これにより、負極端子の長さを正極端子の長さより短くすることができる。典型的に、負極端子の材料（例えば銅）は、正極端子の材料（例えばアルミニウム）より高価である。負極端子の長さを短くする（負極端子のサイズを小さくする）ことにより、蓄電装置の材料費を抑制することができる。なお、この場合も、正極端子だけが接触防止構造として機能してもよいし、正極端子と負極端子の双方が接触防止構造機能してもよい。

接触防止構造は、電極組立体と電流遮断装置との間に配置されている緩衝部材であってもよい。緩衝部材は、電極組立体と電流遮断装置の双方に固定されていない弾性部材であってよい。この場合、電極組立体が電流遮断装置側に移動すると、電極組立体と電流遮断装置は、緩衝部材を介して間接的に接触する。換言すると、電極組立体は、電流遮断装置に直接接触しない。緩衝部材は、電極組立体から電流遮断装置に加わる衝撃を緩和することができる。

電流遮断装置は、第１通電部材と、第２通電部材と、絶縁部材と、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導電部材は、正極端子の一部、又は、負極端子の一部であってもよい。第２通電部材は、第１通電部材と間隔を有して第１通電部材に対向する位置に配置されていてよい。すなわち、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。

絶縁部材は、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。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。

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おり、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、絶縁部材と非接触の状態で第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、変形部材の中央部が第２通電部材の中央部に接触していてよい。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。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。

変形部材と第２通電部材の双方は、電極端子と電極の導通経路上に設けられていてよい。電極端子と電極の一方に変形部材が接続されており、電極端子と電極の他方に第２通電部材が接続されており、変形部材と第２通電部材の導通が遮断されたときに上記電極端子と電極の他方が変形部材と絶縁されているとともに、上記電極端子と電極の一方が第２通電部材と絶縁されていてもよい。

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。さらに、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。変形部材の中央部は、破断溝に囲まれた位置で第２通電部材に固定されていてもよい。

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変形部材には、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ている突起を第２通電部材側に備えていてよい。突起が、通電部材から離れた状態で、通電部材の上記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。

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方向に突出している第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中央部が第２通電部材に向けて突出している第２位置に存在していてよい。

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。

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。

（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２と、電極組立体２４と、正極端子４と、負極端子１６と、電流遮断装置２０を備えている。ケース２は、金属製であり、略直方体形状である。ケース２の内部には、電極組立体２４と電流遮断装置２０が収容されている。電極組立体２４は、正極と負極を備えている（図示省略）。正極タブ１０が正極に固定されており、負極タブ１２が負極に固定されている。ケース２の内部２２は、電解液で満たされており、大気が除去されている。ケース２の内壁に絶縁部材６が取り付けられている。電極組立体２４は、絶縁部材６によってケース２と絶縁されている。

正極端子４と負極端子１６が、ケース２の内外を通じている。正極端子４と負極端子１６は、ケース２の同一側の壁に配置されている。すなわち、正極端子４と負極端子１６の双方が、電極組立体２４に対して同じ方向に配置されている。正極端子４の一端はケース２の外部に位置しており、他端はケース２内に位置している。同様に、負極端子１６の一端はケース２の外部に位置しており、他端はケース２内に位置している。負極端子１６の長さは、正極端子４の長さより短い。より詳細には、ケース２の内部における負極端子１６の長さは、ケース２の内部における正極端子４の長さより短い。正極端子４と負極端子１６は、それぞれケース２とは絶縁されている。なお、正極端子４と負極端子１６のいずれか一方がケース２と導通していてもよい。

電流遮断装置２０が、負極端子１６に直接接続されている。具体的には、電流遮断装置２０が、負極端子１６と電極組立体２４を結ぶ方向（第１方向Ａ１）において、負極端子１６と電極組立体２４の間で負極端子１６に取り付けられている。電流遮断装置２０詳細は後述する。電流遮断装置２０に、負極タブ１２に接続されている負極リード１４が接続されている。すなわち、電流遮断装置２０は、電極組立体２４の負極に電気的に接続されている。正極端子４に、正極タブ１０に接続されている正極リード８が接続されている。正極端子４は、電極組立体２４の正極に電気的に接続されている。正極端子４の電流遮断装置２０側の端部に、絶縁部材５が設けられている。絶縁部材５の材料として、ポリプロピレン（ＰＰ），ポリエチレン（ＰＥ），エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）及びポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等、電解液に対して耐蝕性を有する樹脂を用いることができる。

蓄電装置１００は、ケース２内の圧力が所定値以下のときは、負極端子１６と負極タブ１２が電流遮断装置２０を介して電気的に接続している。すなわち、負極端子１６と負極の間が導通している。ケース２内の圧力が所定値を超えると、電流遮断装置２０が、負極端子１６と負極タブ１２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

図１に示すように、正極端子４，負極端子１６及び電流遮断装置２０と、電極組立体２４との間には隙間が設けられており、接触していない。また、正極端子４と電極組立体２４の距離Ｄ１は、電流遮断装置２０と電極組立体２４の距離Ｄ２より小さい。より詳細には、第１方向Ａ１において、正極端子４と正極端子４に対向する部分の電極組立体２４との距離Ｄ１が、電流遮断装置２０と電流遮断装置２０に対向する部分の電極組立体２４との距離Ｄ２より短い。

正極端子４の電極組立体２４側の端部は、第１方向において、電極組立体２４と電流遮断装置２０の間に位置している。より具体的には、正極端子４の電極組立体２４側の端部は、第１方向Ａ１における電流遮断装置２０の電極組立体２４側の端部を水平に延ばした平面（第１平面）と、第１方向Ａ１における電極組立体２４の電流遮断装置２０側の端部を水平に延ばした平面（第２平面）との間に位置している。

蓄電装置１００の利点を説明する。上記したように、距離Ｄ１が距離Ｄ２より小さい。そのため、例えば蓄電装置１００に振動が加わり電極組立体２４が電流遮断装置２０に向けて移動したときに、電極組立体２４は、正極端子４に接触し、電流遮断装置２０に向けての移動を停止する。そのため、電極組立体２４は、電流遮断装置２０に接触しない。正極端子４は、電極組立体２４が電流遮断装置２０に接触することを防止する接触防止構造として機能する。

蓄電装置１００の他の利点を説明する。上記したように、正極端子４の端面に絶縁部材５が固定されている。電極組立体２４が正極端子４に接触しても、正極及び負極が短絡することを防止することができる。また、負極端子１６のサイズが正極端子４のサイズより小さい。一般的に、負極端子の材料は正極端子の材料より高価なことが多い。例えば、負極端子１６の材料として銅（Ｃｕ）を用い、正極端子４の材料としてアルミニウム（Ａｌ）を用いた場合、負極端子１６のサイズを正極端子４のサイズより小さくすることにより、蓄電装置１００のコストが増加することを抑制することができる。

（第２実施例）
図２を参照し、蓄電装置１００ａについて説明する。蓄電装置１００ａは、蓄電装置１００の変形例であり、負極端子１６ａの形態，電流遮断装置２０の位置が蓄電装置１００と異なる。蓄電装置１００ａ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。

蓄電装置１００ａでは、電流遮断装置２０は、負極端子１６ａに直接接続されていない。電流遮断装置２０は、負極端子１６ａと負極タブ１２を接続する負極リード１４の中間に配置されている。具体的には、第１方向Ａ１において、電極組立体２４と負極端子１６ａの間には、電流遮断装置２０が配置されていない。また、第１方向Ａ１において、負極端子１６ａと負極端子１６ａに対向する部分の電極組立体２４との距離Ｄ３が、電流遮断装置２０と電流遮断装置２０に対向する部分の電極組立体２４との距離Ｄ２より短い。負極端子１６ａの電流遮断装置２０側の端部に、絶縁部材１５ａが設けられている。蓄電層１００ａでは、負極端子１６ａは、電極組立体２４が電流遮断装置２０に接触することを防止する接触防止構造として機能する。また、正極端子４も、接触防止構造として機能する。蓄電装置１００ａは、正極端子４及び負極端子１６ａの双方が、接触防止構造として機能する。

（第３実施例）
図３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、接触防止構造の形態が蓄電装置１００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。

絶縁性の緩衝部材２１５が、電極組立体２４と電流遮断装置２０の間に配置されている。緩衝部材２１５は、電極組立体２４と電流遮断装置２０のいずれにも固定されていない。緩衝部材２１５の厚みＤ４は、電流遮断装置２０と電流遮断装置２０に対向する部分の電極組立体２４との距離Ｄ２より小さい。そのため、緩衝部材２１５と電流遮断装置２０との間、及び／又は、緩衝部材２１５と電極組立体２４の間には隙間が設けられている。図３は、緩衝部材２１５と電流遮断装置２０との間に隙間が設けられている状態を示している。なお、緩衝部材２１５は、電極組立体２４のほぼ全面を覆っている。

蓄電装置２００の場合、電極組立体２４が電流遮断装置２０に向けて移動すると、緩衝部材２１５が、電極組立体２４と電流遮断装置２０の間に挟まれる。換言すると、電極組立体２４が、緩衝部材２１５を介して電流遮断装置２０に接触する。電極組立体２４から電流遮断装置２０に加わる衝撃が緩衝部材２１５によって緩和され、電流遮断装置２０が損傷することを抑制することができる。なお、緩衝部材２１５として、市販のスポンジ，ＰＰ，ＰＥ及びＥＰＤＭ等を用いることができる。

蓄電装置２００では、厚みＤ４が距離Ｄ２より小さいので、電極組立体２４が通常の状態（設計上の所定位置に存在する状態）のときに、緩衝部材２１５から電流遮断装置２０に力が加わることを防止することができる。

蓄電装置２００は、正極端子２０４のサイズが負極端子１６のサイズと等しい。すなわち、正極端子２０４は、蓄電装置１００の正極端子４よりも小さい。また、正極端子２０４の端部には、絶縁部材が設けられていない（図１も参照）。蓄電装置２００は、蓄電装置１００と比較して、正極端子のサイズを小さくするとともに正極端子の端部に絶縁部材を設けることを省略することができる。なお、緩衝部材２１５が電極組立体２４のほぼ全面を覆っているので、仮に電極組立体２４が正極端子２０４に接触したとしても、正極と負極が短絡することを防止することができる。

以下、図４、図５を参照し、電流遮断装置２０について説明する。以下では２種の電流遮断装置２０（２０ａ，２０ｂ）について説明する。図４及び図５は、蓄電装置１００（２００）が正常に動作しており、ケース２内の圧力が所定値以下のときの電流遮断装置２０の状態を示している。なお、本明細書で開示する技術は、以下に説明する電流遮断装置２０を用いた蓄電装置に限定されるものではない。

図４に示す電流遮断装置２０（２０ａ）は、支持部材３４と、金属製の端子部材４０と、金属製の破断板５０と、金属製の変形部材４４と、絶縁性のシール部材４６を備えている。端子部材４０は、負極端子１６（図１を参照）の一部であり、第１通電部材の一例である。破断板５０は、端子部材４０と間隔を有して端子部材４０に対向する位置に配置されている。破断板５０は、第２通電部材の一例である。電極組立体２４（図１も参照）とケース２の間において、電極組立体２４の上方に、破断板５０，変形部材４４，端子部材４０の順に配置されている。

端子部材４０は、ケース２の内外を通じている。端子部材４０の破断板５０に対向する対向面４２は、中央に向かって窪んでいる。換言すると、対向面４２は、端部から中央に向かうに従って、破断板５０から離れるように傾斜している。対向面４２とは、端子部材４０の破断板５０に対向する面のうち、変形部材４４が固定されていない面のことを意味する。端子部材４０は、絶縁部材３８によってケース２から絶縁された状態で、ケース２に固定されている。端子部材４０とケース２の隙間は、シール部材３６によってシールされている。

支持部材３４は、端子部材４０，破断板５０及び変形部材４４を支持している。支持部材３４は、金属製の外側部３０と、外板部の内側に配置されている絶縁性の内側部３２を備えている。外側部３０によって、端子部材４０と破断板５０が位置決めされている。具体的には、外側部３０をかしめることによって、破断板５０を端子部材４０に固定している。なお、内側部３２は、端子部材４０と破断板５０を絶縁している。

絶縁部材４８は、変形部材４４の端部４４ｂと破断板５０の間に配置されている。絶縁部材４８は、端子部材４０と破断板５０の間隔を維持している。すなわち、絶縁部材４８は、端子部材４０と破断板５０が直接接することを防止している。絶縁部材４８は、端子部材４０と破断板５０が直接導通することを防止している。

変形部材４４は、金属性のダイアフラムである。変形部材４４は、端子部材４０と破断板５０の間に配置されている。変形部材４４の端部４４ｂは、端子部材４０に固定されている。具体的には、変形部材４４の端部４４ｂは、端子部材４０に溶接されている。変形部材４４の中央部４４ａが、端子部材４０から離れるように突出している。換言すると、変形部材４４は、端部４４ｂから中央部４４ａに向かうに従って、破断板５０に近づいている。

変形部材４４の中央部４４ａは、破断溝５２の内側で、破断板５０に固定されている。より具体的には、電流遮断装置２０ａを平面視すると（図４の上から見ると）、中央部４４ａが、破断溝５２に囲まれた範囲で、破断板５０に溶接されている。

端子部材４０と破断板５０の間にシール部材４６が設けられている。シール部材４６は、絶縁性のＯリングである。シール部材４６は、絶縁部材４８の外側に配置されている。シール部材４６は、端子部材４０と破断板５０を絶縁するとともに、蓄電装置１００（２００）の内部２２を気密に保っている。すなわち、シール部材４６は、端子部材４０と破断板５０をシールして、電流遮断装置２０の内部の空間を、電流遮断装置２０の外部の空間（ケース２内の空間）と遮断している。

破断板５０には、負極リード１４が接続されている。破断板５０は、負極リード１４を介して、負極タブ１２と導通している（図１も参照）。破断板５０の中央部５０ａの厚みは、端部５０ｂの厚みより薄い。また、中央部５０ａには、破断溝５２が設けられている。破断溝５２は、中央部５０ａで連続的に一巡している。上記したように、破断板５０の中央部５０ａに、変形部材４４の中央部４４ａが固定されている。

ケース２の内圧が所定値以下のときは、負極端子１６は、端子部材４０，変形部材４４，破断板５０，負極リード１４，負極タブ１２を介して、負極と導通している。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２の内圧が上昇し、所定値を超える。ケース２の内圧が所定値を超えると、破断溝５２を起点として破断板５０が破断する。その結果、変形部材４４と破断板５０が分離し、変形部材４４と破断板５０が非導通となる。負極端子１６と負極が非導通になるので、正極端子４と負極端子１６（図１も参照）と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５０が破断すると、変形部材４４の中央部４４ａが、破断板５０側から端子部材４０側に向けて移動する。換言すると、変形部材４４が反転する。なお、上記したように、端子部材４０の対向面４２が窪んでいるので、変形部材４４の反転が端子部材４０に妨げられることはない。破断板５０が破断した後に、変形部材４４と破断板５０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２内の圧力が上昇して電流遮断装置２０ａが作動した後に、正極端子４と負極端子１６の間に再度電流が流れることを防止することができる。

図５を参照し、電流遮断装置２０ｂについて説明する。電流遮断装置２０ａと同じ部品には、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。電流遮断装置２０ｂは、２個の変形部材４４，６０を備えている。以下の説明では、第１変形部材４４，第２変形部材６０と称する。

第２変形部材６０は、破断板５０に対して、第１変形部材４４とは反対側に配置されている。すなわち、破断板５０は、第１変形部材４４と第２変形部材６０の間に配置されている。第２変形部材６０の端部６０ｂが、破断板５０に固定されている。具体的には、第２変形部材６０の端部６０ｂが、破断板５０の端部５０ｂに溶接されている。

電流遮断装置２０ｂでは、端子部材４０，破断板５０及び第２変形部材６０が、支持部材３４によって支持されている。すなわち、破断板５０及び第２変形部材６０が、支持部材３４によって、端子部材４０に固定されている。第２変形部材６０の破断板５０側には、絶縁性の突起５８が設けられている。突起５８は、第２変形部材６０の中央部６０ａに配置されており、破断板５０に向けて突出している。突起５８は、破断板５０の中央部５０ａに対向している。より具体的には、電流遮断装置２０ｂを平面視（図５の上下方向から観察）したときに、突起５８が、破断溝５２で囲まれた範囲内に位置している。

第２変形部材６０は、端部６０ｂから中央部６０ａに向かうに従って、破断板５０から離れるように突出している。ケース２の内圧が所定値以下のときは、突起５８と破断板５０の間には隙間が設けられている。ケース２の内圧が所定値を超えると、第２変形部材６０が、破断板５０に向かって変形する。すなわち、中央部６０ａが、破断板５０の中央部５０ａに向けて移動する。換言すると、第２変形部材６０が、端部６０ｂを支点として反転する。より具体的には、ケース２の内圧が所定値以下のときは第２変形部材６０の中央部６０ａは破断板５０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２の内圧が所定値を超えたときは第２変形部材６０の中央部６０ａは破断板５０に向けて突出している第２位置に存在している。突起５８が破断板５０に接触し、破断板５０が破断溝５２を起点として破断する。破断板５０と第１変形部材４４が非導通となり、負極端子１６と負極が非導通になる。

第２変形部材６０が反転すると、突起５８の一部が、破断板５０の上方に位置する。換言すると、突起５８が、破断板５０の中央部分を通過する。突起５８は、第１変形部材４４が下方（破断板５０側）に移動することを規制する。そのため、第１変形部材４４と破断板５０が再導通することをより確実に防止することができる。

電流遮断装置２０ｂでは、第２変形部材６０が、電流遮断装置２０ｂの内部と外部を隔てている。そのため、第２変形部材６０には、ケース２の内圧変化が直接作用する。ケース２の内圧に応じて反転する第２変形部材６０ｂを用いることによって、ケース２の内圧が所定値を超えたときに、破断板５０をより確実に破断することができる。また、第２変形部材６０を用いることによって、破断板５０を電流遮断装置２０ｂの外部（ケース２の内部）から遮断することができる。破断板５０が破断したときにアークが発生しても、アークがケース２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。

上記した電流遮断装置２０（２０ａ，２０ｂ）では、端子部材４０が、電極端子（負極端子１６）の一部である。端子部材４０自体が外部配線等を接続する外部端子の一部であってもよいし、端子部材４０とは別に外部配線等を接続する外部端子を設け、端子部材４０とその外部端子を導電部材で接続してもよい。また、端子部材４０に変形部材（第１変形部材）４４を直接固定しないで、端子部材４０に導電性のリードを接続し、そのリードに変形部材（第１変形部材）４４を接続してもよい。また、端子部材が電極端子とは別部品の場合、端子部材と電極（正極又は負極）を接続し、破断板（第２通電部材）と電極端子を接続してもよい。

上記した蓄電装置は、電極組立体が電流遮断装置に向けて移動したときに、電極組立体が電流遮断装置に直接接触することを防止する接触防止構造を備えていればよい。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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

２：ケース
４：正極端子（接触防止構造）
１６：負極端子
２０：電流遮断装置
２４：電極組立体
１００：蓄電装置

Claims (3)

1. 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、
   前記ケースの内外を通じている電極端子と、
   前記ケース内に収容されており、前記電極端子と前記電極組立体の通電経路の間に配置されているとともに、前記ケース内の圧力が所定値を超えたときに前記電極端子と前記正極又は前記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と、
   前記電極組立体と前記電流遮断装置を結ぶ方向において前記電極組立体と前記電流遮断装置の間に設けられており、前記電極組立体が前記電流遮断装置に接触することを防止する接触防止構造と、を備えており、
   前記電極端子は、正極端子と負極端子を備えており、
   前記正極端子と前記負極端子の双方が前記ケースの同一側の壁に配置されており、
   前記正極端子と前記負極端子の少なくとも一方と前記電極組立体との距離が、前記電流遮断装置と前記電極組立体との距離より短い蓄電装置。
2. 前記正極端子と前記電極組立体との距離が、前記電流遮断装置と前記電極組立体との距離より短い請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記蓄電装置が、二次電池である請求項１または２に記載の蓄電装置。

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