CN107039628B - 二次电池和电池组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及二次电池和电池组。所述二次电池包括切断电池元件和正极的外部端子之间的电流流动的电流切断装置和与负极的外部端子电连接的旁通部件(90)。电流切断装置包括在外壳体的内部与电池元件电连接的集电部件(51)和与集电部件(51)电连接的反转板(41)。反转板(41)在外壳体的内部压力上升时与集电部件(51)分离以便切断电池元件和正极的外部端子之间的导通，并且进一步变形以将旁通部件(90)与正极的外部端子电连接。

Description

二次电池和电池组

技术领域

本发明涉及一种二次电池和一种电池组，具体涉及一种包括电流切断装置的二次电池和一种通过将多个这种二次电池连接而构成的电池组。

背景技术

日本专利申请公报No.2011-258550公开了一种二次电池，该二次电池具有因外壳的内部压力上升使短路部件变形而使正极端子和负极端子短路以通过过电流使熔断部熔断、由此切断正极端子和电极体之间的电连接的构型。

在如JP 2011-258550 A中记载的构型中，短路部件形成得足够薄以容易通过压力反转。因此，短路部件可能由于在短路时的瞬间流动的大电流而在熔断部熔断之前熔断。

如果短路部件熔断但熔断部不工作，则端子和电极体之间的连接被维持，使得外壳的内部压力继续上升。因此，二次电池可能受损。

另一方面，如果短路部件熔断并且熔断部工作，则端子和电极体之间的连接被切断，并且正极端子和负极端子之间不会形成短路，从而由于异常的二次电池而导致各电池之间的导通的切断。因此，不可能从正常的电池取出电力，这使得整个电池组都无法进行充放电。

发明内容

本发明提供了一种能够抑制供第一电极的外部端子和第二电极的外部端子之间形成短路的部位的熔断的二次电池。

本发明的一方面针对于一种二次电池，其包括：电池元件；外壳体，所述外壳体将所述电池元件收纳在其内部；第一电极的外部端子和第二电极的外部端子，所述第一电极的外部端子和所述第二电极的外部端子配置在所述外壳体的外部；和电流切断装置，所述电流切断装置在所述外壳体的内部压力上升时切断所述电池元件和所述第一电极的外部端子之间的电流流动。所述电流切断装置包括：在所述外壳体内与所述电池元件电连接的集电部件；和与所述集电部件电连接的反转板。所述二次电池还包括与所述第二电极的外部端子电连接的旁通部件。所述反转板在所述外壳体的内部压力上升时与所述集电部件分离以便切断所述电池元件和所述第一电极的外部端子之间的导通，并且所述反转板进一步变形以将所述旁通部件与所述第一电极的外部端子电连接。

根据如上构成的二次电池，在将电池元件和外部端子连接的路径被事先切断的状态下形成使第一电极和第二电极的外部端子短路的旁通路径；因此，不会有过大的电流施加至旁通路径。相应地，可以抑制供第一电极的外部端子和第二电极的外部端子之间形成短路的部位的熔断。

在上述二次电池中，所述旁通部件可配置在所述外壳体的外部。通过这种构型，可以容易地在外壳体的外部形成用于使第一电极的外部端子和第二电极的外部端子短路的旁通路径。

在上述二次电池中，所述外壳体可与所述第一电极的外部端子和所述第二电极的外部端子电绝缘。通过这种构型，不需要用于使外壳体电绝缘的部件，并且因此可以实现具有更简单的构型的二次电池。

在上述二次电池中，所述外壳体可具有与所述第一电极的外部端子和所述第二电极的外部端子的电势不同的电势。通过这种构型，可以抑制第一电极的外部端子和第二电极的外部端子之间的非意图短路的发生。

在上述二次电池中，所述电流切断装置可包括固定在所述外壳体上的铆接部件，所述铆接部件与所述第一电极的外部端子电连接，所述铆接部件支承所述反转板的周缘部，所述铆接部件形成为中空的，并且所述二次电池还可包括插入穿过所述铆接部件以便从所述外壳体的内部延伸到外部的贯通部件，所述贯通部件包括与所述旁通部件联接的端部。通过这种构型，反转板与贯通部件接触，由此可靠地形成用于使正极和负极的外部端子短路的旁通路径。

在上述二次电池中，所述电流切断装置可包括固定在所述外壳体上的铆接部件，所述铆接部件与所述第一电极的外部端子电连接，所述铆接部件支承所述反转板的周缘部，所述铆接部件形成为中空的，并且所述二次电池还可包括插入穿过所述铆接部件以便从所述外壳体的内部延伸到外部的贯通部件，所述贯通部件包括与所述反转板联接的端部。通过这种构型，贯通部件根据反转板的变形而与旁通部件接触，由此可靠地形成用于使正极和负极的外部端子短路的旁通路径。

本发明的第二方面针对于一种通过将多个根据上述第一方面的二次电池连接而构成的电池组。根据如上构成的电池组，在各二次电池中的一个二次电池的外壳体的内部压力上升的情况下形成用于使正极和负极的外部端子短路的旁通路径；因此，可以从正常的二次电池取出电力，并且能够实现整个电池组的充放电。

根据本发明，可以抑制供第一电极的外部端子和第二电极的外部端子之间形成短路的部位的熔断。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：

图1是示出第一实施方式中的电池组的俯视图；

图2是示出如图1所示的电池组中所包括的单个二次电池的透视图；

图3是沿图2中的线III-III截取的二次电池的局部剖视图；

图4是示出处于通常状态的二次电池中的电流流动的示意性剖视图；

图5是示出处于通常状态的二次电池中形成的电路的图；

图6是在紧接在反转板破断之后的状态下的二次电池的局部剖视图；

图7是示出紧接在反转板破断之后由二次电池形成的电路的图；

图8是示出在反转板反转之后的状态下二次电池中的电流流动的示意性剖视图；

图9是示出在反转板反转之后的状态下由二次电池形成的电路的图；

图10是示出第二实施方式中的二次电池的透视图；

图11是沿图10中的线XI-XI截取的二次电池的局部剖视图；

图12是示出在反转板反转之后的状态下的第二实施方式的二次电池的局部剖视图；

图13是示出第三实施方式的二次电池的透视图；

图14是沿图13中的线XIV-XIV截取的二次电池的局部剖视图；以及

图15是示出在反转板反转之后的状态下的第三实施方式的二次电池的局部剖视图。

具体实施方式

以下将参照附图说明各实施方式。当提到数目、量等时，本发明的范围不必受限于这些，除非另外指出。相同或对应的构件由相同的附图标记表示，并且在一些情况下可能不会重复说明。在图中，各构件未利用其实际的尺寸比率示出，而是利用不同的尺寸比率示出，以便仅仅为了结构的容易理解而明确其结构。

(第一实施方式)图1是示出第一实施方式中的电池组1的俯视图。根据本实施方式的电池组1装设在混合动力车辆中。电池组1连同诸如汽油发动机和柴油发动机的内燃发动机一起被用作混合动力车辆的动力源。

如图1所示，电池组1通过将多个可充电的二次电池100串联连接而构成。在如图1所示的电池组1中，形状相同的七个二次电池100串联连接而构成电池组1。构成电池组1的二次电池100的数目不限于特定数目。在电池组1周围设置有一体地捆束各二次电池100的未图示的捆束部件。

各二次电池100在每两个相邻电池之间隔开一定距离地排列。二次电池100以使得各二次电池100的具有最大面积的各个侧面在每两个相邻的二次电池之间相互对向的方式排列。在每两个相邻的二次电池100之间的间隙中配置有未图示的冷却板、未图示的缓冲板等。

每个二次电池100都包括负极外部端子14和正极外部端子15。各二次电池100以交替地配置每个负极外部端子14和每个正极外部端子15的方式逐一反转配置。各二次电池100配置成使得每两个相邻的二次电池100中的一个二次电池的负极外部端子14和另一个二次电池的正极外部端子15彼此接近。

电池组1包括端子间连接部件2，每个端子间连接部件都将每两个相邻的二次电池100彼此连接。每个端子连接部件2都将每两个相邻的二次电池100中的一个二次电池的负极外部端子14与另一个二次电池的正极外部端子15电连接。由此，各二次电池100串联连接，从而构建出具有期望电压的电池组1。

图2是示出如图1所示的电池组1中所包括的一个二次电池100的透视图。二次电池100包括电池元件B、外壳体10、负极外部端子14、正极外部端子15和导电板16、17。电池元件B是通过将正极板和负极板以其间介设有隔板的状态层叠而构成的。外壳体10将电池元件(电极体)B收纳在其内部。外壳体10包括收纳部11和开口密封部12。收纳部11具有朝一个方向开口的大致长方体形的外壳形状，并且构成二次电池100的外壳体。在收纳部11的内部收纳有电解液和电池元件B。

开口密封部12具有在俯视图中呈大致矩形的平板形状，并且配置于收纳部11的开口上。开口密封部12配置成覆盖收纳部11的开口。收纳部11和开口密封部12形成收纳电池元件B的密闭空间。收纳部11和开口密封部12由诸如铝的金属材料形成。

负极外部端子14和正极外部端子15配置在外壳体10的外部作为二次电池100的外部端子。负极外部端子14和正极外部端子15安装在开口密封部12上。

每个二次电池100都包括在外壳体10内部的压力上升的情况下切断电池元件B和外部端子之间的电流流动的装置(以下称为“电流切断装置”)。电流切断装置设置在负极外部端子14和正极外部端子15中的至少一者上。在本实施方式中，作为典型例子，将说明电流切断装置设置在正极外部端子15上的情况。在本实施方式中，正极外部端子15可被视为第一电极的外部端子，而负极外部端子14可被视为第二电极的外部端子。

负极外部端子14插入穿过导电板16。导电板16与负极外部端子14电连接。在导电板16上设置有铆接部件18。铆接部件18插入穿过导电板16和开口密封部12以便从外壳体10的内部延伸到外部。

正极外部端子15插入穿过导电板17。导电板17与正极外部端子15电连接。在导电板17上设置有铆接部件19。铆接部件19插入穿过导电板17和开口密封部12以便从外壳体10的内部延伸到外部。

二次电池100还包括旁通部件90。旁通部件90由导电材料形成。旁通部件90的一端固定在导电板16上。旁通部件90与导电板16电连接。旁通部件90经由导电板16与负极外部端子14电连接。旁通部件90的另一端配置在铆接部件19上方。旁通部件90配置成与铆接部件19分开。旁通部件90配置成不与导电板17接触。

图3是沿图2中的线III-III截取的二次电池100的剖视图。参照图3，将说明电流切断装置的构型。如图3所示，在开口密封部12和铆接部件19附近，设置有绝缘体23、垫片27、反转板41、集电部件51和保持部件61。

绝缘体23配置在外壳体10的外部。绝缘体23载置在开口密封部12上。绝缘体23介设在开口密封部12和导电板17之间。绝缘体23也介设在开口密封部12和正极外部端子15之间。绝缘体23由电绝缘材料形成，并且将开口密封部12与正极外部端子15和导电板17电绝缘。

铆接部件19由导电材料形成。铆接部件19由诸如铜和铝的金属材料形成。铆接部件19插入穿过形成在开口密封部12中的通孔。铆接部件19在外壳体10的外部与导电板17连接，并且在外壳体10的内部与反转板41电连接。铆接部件19将导电板17与反转板41电连接。

铆接部件19包括外凸缘部32、轴部33、内凸缘部34和周缘部35。

轴部33呈中空圆筒状。轴部33插入穿过开口密封部21的通孔以便贯通开口密封部12延伸。在外壳体10的外部，轴部33也以贯通绝缘体23和导电板17的方式设置。

外凸缘部32设置在呈筒状朝外壳体10的外部延伸的轴部33的端部上。在外壳体10的外部，外凸缘部32与轴部33的端部连接。外凸缘部32呈从呈圆筒状的轴部33径向向外延伸的凸缘形状。外凸缘部32与导电板17接触。外凸缘部32与导电板17电连接。绝缘体23和导电板17被保持在外凸缘部32和开口密封部12之间。

内凸缘部34设置在呈筒状朝外壳体10的内部延伸的轴部33的端部上。在外壳体10的内部，内凸缘部34与轴部33的端部连接。内凸缘部34呈平板形状。内凸缘部34呈中心与轴部33的轴线重合的圆盘形状。内凸缘部34在轴部33的延伸方向上的一侧(图3中朝上的方向)与开口密封部12以其间有一定距离的状态对向，并且内凸缘部34在轴部33的延伸方向上的另一侧(图3中朝下的方向)与集电部件51以其间有一定距离的状态对向。

周缘部35设置在内凸缘部34的外周缘周围。周缘部35设置成从内凸缘部34的外周缘在朝向集电部件51的方向上弯曲。后述的反转板41的第二连接部43通过焊接连接在周缘部35周围。

垫片27由诸如PFA(全氟烷氧基树脂)和EPDM(三元乙丙橡胶)的弹性树脂或橡胶材料形成。垫片27设置成与铆接部件19接触。垫片27介设在开口密封部12和铆接部件19之间。垫片27作为密封部件设置在开口密封部12和铆接部件19之间以及开口密封部12和保持部件61之间。垫片27设置在开口密封部12和铆接部件19之间的间隙中，并且垫片27也设置在开口密封部12和保持部件61之间的间隙中，由此以气密方式密封外壳体10的内部。

垫片27包括筒部28和凸缘部29作为其构成元件。筒部28呈中空圆筒状。筒部28插入穿过开口密封部12的通孔。筒部28设置成使得筒部28的外周面与开口密封部12的通孔的内周面接触，并且其内周面与铆接部件19的轴部33的外周面接触。

凸缘部29呈从呈圆筒状的筒部28的端部径向向外延伸的凸缘形状。凸缘部29在铆接部件19的轴部33的延伸方向上被保持在开口密封部12和铆接部件19之间以及开口密封部12和保持部件61之间。在轴部33的延伸方向上，凸缘部29以在开口密封部12和铆接部件19之间压缩变形并且也在开口密封部12和保持部件61之间压缩变形的状态被固定。

反转板41由导电材料形成。反转板41配置在铆接部件19的内凸缘部34和集电部件51之间。反转板41通过焊接固定在铆接部件19和集电部件51上。反转板41将铆接部件19与集电部件51电连接。反转板41呈具有圆形俯视图的薄板形状。反转板41具有其面向内凸缘部34的面凹陷并且其面向集电部件51的面凸起的弯曲形状。

反转板41包括第一连接部42和第二连接部43作为其构成元件。第一连接部42设置于在俯视图中呈圆形的反转板41的中央。第二连接部43设置于在俯视图中呈圆形的反转板41的周缘周围。第一连接部42设置于在面向集电部件51的一侧凸起的反转板41的前端上。第二连接部43沿反转板41的周缘呈环形延伸。

第一连接部42与集电部件51连接。第一连接部42通过焊接固定在集电部件51的薄壁部52上。第二连接部43与铆接部件19连接。第二连接部43通过焊接固定在铆接部件19的周缘部35周围。

保持部件61利用诸如PPS(聚苯硫醚)的刚性高的电绝缘树脂形成。保持部件61设置在外壳体10的内部。保持部件61被设置为用于将集电部件51保持在外壳体10的内部的部件。保持部件61呈包围铆接部件19和反转板41的形状。保持部件61以保持在开口密封部12和铆接部件19的内凸缘部34之间的方式被固定。

集电部件51用作外壳体10内部的电池元件B和电流切断装置之间的接触点。集电部件51由保持部件61保持在外壳体10的内部。集电部件51与铆接部件19的内凸缘部34以其间有一定距离的状态对向。

集电部件51包括薄壁部分52。薄壁部分52呈通过形成在集电部件51中的凹槽而限定为比其它部位薄的薄壁形状。集电部件51在薄壁部分52中与反转板41连接。后述的集电端子53以沿与开口密封部12分开的方向延伸的方式设置在集电部件51上。集电端子53从集电部件51伸出，并且与图1所示的电池元件B的电极板连接。集电部件51经由集电端子53与电池元件B电连接。

将说明电流切断装置的组装(压接)工序。如图3所示将保持部件61、垫片27、开口密封部12、绝缘体23和导电板17依次层叠在铆接部件19的内凸缘部34上。在此状态下，轴部33贯通层叠在内凸缘部34上的保持部件61、垫片27、开口密封部12、绝缘体23和导电板17的层叠体延伸。

铆接部件19的外凸缘部32通过压接如图3所示地配置，但在压接之前，与外凸缘部32对应的部件呈具有与轴部33的直径相同的直径的圆筒状，并且配置成与轴部33同心。因此，在组装电流切断装置之前，外凸缘部32和轴部33被设置为一体的筒状部件。

沿层叠体的层叠方向的载荷从导电板17侧施加至保持部件61、垫片27、开口密封部12、绝缘体23和导电板17的层叠体。沿铆接部件19的轴部33的延伸方向的压缩力施加至垫片27，由此获得凸缘部29的上表面与开口密封部12接触并且凸缘部29的下表面与铆接部件19和保持部件61接触的状态。在此状态下，使用专用的冲压工具使上述筒状部件的端部沿径向向外的方向扩大以便形成外凸缘部32，由此使上述层叠体保持在铆接部件19的内凸缘部34和外凸缘部32之间而被一体地压接。这样，所有构件都被固定，并且因此电流切断装置的组装完成。

导电部件91和电绝缘部件70配置成贯通形成为中空的铆接部件19的轴部33延伸。导电部件91由导电材料形成。电绝缘部件70由电绝缘材料形成。

导电部件91包括头部92和体部93作为其构成元件。体部93插入穿过形成在铆接部件19的轴部33中的通孔。体部93贯通铆接部件19的轴部33延伸成从外壳体10的内部延伸到外部。头部92设置在体部93的一个端部上。前端94设置在体部93的另一个端部上。

头部92固定于体部93的在图3中位于外壳体10外部的端部上。在图3中，体部93的位于外壳体10内部的端部构成前端94。前端94从形成在铆接部件19的轴部33中的通孔突出。前端94与反转板41的第一连接部42对向。如图3所示的前端94配置成与反转板41的第一连接部42分开。

电绝缘部件70包括头部71和体部72作为其构成元件。体部72呈中空圆筒状。体部72插入穿过形成在铆接部件19的轴部33中的通孔。体部72从外壳体10的内部延伸到外部。头部71安装在体部72的一个端部上。头部71固定于体部72的在图3中位于外壳体10外部的端部上。

电绝缘部件70的头部71介设在导电部件91的头部92和铆接部件19的外凸缘部32之间。导电部件91的头部92配置成与铆接部件19的外凸缘部32隔开一定距离。电绝缘部件70的体部72介设在导电部件91的体部93和铆接部件19的轴部33之间。体部72的内周面与体部93的外周面接触，而体部72的外周面与轴部33的通孔的内周面接触。导电部件91的体部93配置成与铆接部件19的轴部33隔开一定距离。

电绝缘部件70设置在导电部件91和铆接部件19之间，使得导电部件91不与铆接部件19接触。导电部件91不与铆接部件19电连接。导电部件91与铆接部件19电绝缘。如图3所示的旁通部件90不与导电板17和正极外部端子15电连接。

导电部件91的头部92与旁通部件90接触。导电部件91与旁通部件90电连接。导电部件91经由旁通部件90与负极外部端子14电连接。

图4是示出处于通常状态的二次电池100中的电流流动的示意性剖视图。图4放大地示出如图2所示的包括负极外部端子14和铆接部件18的二次电池100以及包括正极外部端子15和上述电流切断装置的二次电池100的相应剖视图。

如图4所示，负极外部端子14和导电板16配置在外壳体10的外部。绝缘体23介设在开口密封部12与负极外部端子14和导电板16之间。由此，外壳体10与负极外部端子14和导电板16电绝缘。

正极外部端子15和导电板17配置在外壳体10的外部。绝缘体23介设在开口密封部12与正极外部端子15和导电板17之间。由此，外壳体10与正极外部端子15和导电板17电绝缘。

铆接部件18由导电材料形成。铆接部件18由诸如铜和铝的金属材料形成。铆接部件18插入穿过形成在开口密封部12中的通孔。铆接部件18在外壳体10的外部与导电板16连接，并且在外壳体10的内部与集电端子54连接。铆接部件18与导电板16和集电端子54电连接。

如图4所示的虚线箭头指示电流流动。在电流切断装置工作之前的通常状态下，电流从负极外部端子14依次经导电板16、铆接部件18和集电端子54流到电池元件B。电流从电池元件B依次经集电端子53、集电部件51、反转板41、铆接部件19、导电板17流到正极外部端子15。由此，电力从各二次电池100供给到外部。在二次电池100充电时，电流沿该方向的反方向流动。

图5是示出由处于通常状态的二次电池100形成的电路的图。如图5所示，在通常状态下，形成了使负极外部端子14、电池元件B和正极外部端子15相连接的电路。

图6是处于紧接在反转板41破断之后的状态下的二次电池100的局部剖视图。如果外壳体10内部的压力突然上升，则集电部件51的薄壁部分52由外壳体10内部的气体推动。如图6所示，集电部件51和反转板41之间的焊接部或集电部件51的薄壁部分52破断，使得反转板41和集电部件51彼此断开。通过电流切断装置的这种动作，电池元件B和正极外部端子15之间的电流流动被切断。

在破断之后，反转板41与集电部件51分离，并且也不与导电部件91接触。反转板41进入与集电部件51和导电部件91两者都不电接触的状态。

图7是示出由处于紧接在反转板41破断之后的状态下的二次电池100形成的电路的图。在图5和图7之间进行比较，在紧接在破断之后的状态下，电池元件B和正极外部端子15之间的电导通被切断。由此，通向电池元件B的回路被切断。另一方面，如图7所示，在紧接在破断之后的状态下，用于使负极外部端子14和正极外部端子15短路的旁通路径也被切断。

图8是示出反转板41反转之后二次电池100内部的电流流动的示意性剖视图。与集电部件51分开的反转板41在与集电部件51分离的方向上变形。更具体地，反转板41反转，使得反转板41在其面向内凸缘部34的一侧凸起，并且在其面向集电部件51的一侧凹陷。

当反转板41反转时，反转板41的第一连接部42与导电部件91的前端94接触。反转板41与导电部件91电连接。由此，负极外部端子14经由导电板16、旁通部件90、导电部件91、反转板41、铆接部件19和导电板17与正极外部端子15电连接。

如图8所示的虚线箭头指示电流流动。在反转板41反转之后的状态下，电流从负极外部端子14经导电板16、旁通部件90、导电部件91、反转板41、铆接部件19和导电板17流到正极外部端子15。

图9是示出在反转板41反转之后的状态下由二次电池100形成的电路的图。如图9所示，负极外部端子14经旁通绕过电池元件B的路径与正极外部端子15电连接。在通向电池元件B的电流流动被切断的状态下，形成了将一对外部端子彼此电连接的旁通路径。

(第二实施方式)图10是示出第二实施方式中的二次电池100的透视图。图11是沿图10中的线XI-XI截取的二次电池100的局部剖视图。在第二实施方式的二次电池100中，电绝缘部件191插入穿过形成为中空的铆接部件19的轴部33。电绝缘部件191由电绝缘材料形成。

电绝缘部件191包括头部192和体部193作为其构成元件。体部193插入穿过形成在铆接部件19的轴部33中的通孔。体部193插入穿过铆接部件19的轴部33以便从外壳体10的内部延伸到外部。头部192固定在体部193的一个端部上。前端194设置在体部193的另一个端部上。

头部192固定在体部193的位于外壳体10外部的端部上。体部193的位于外壳体10内部的端部构成前端194。前端194从形成在铆接部件19的轴部33中的通孔突出。前端194与反转板41的第一连接部42接触。前端194可固定在反转板41上。

电绝缘部件191设置成可沿形成在轴部33中的通孔的延伸方向往复移动。电绝缘部件191设置成可沿体部193的延伸方向相对于铆接部件19在两个方向上滑动。

第二实施方式的二次电池100还包括旁通部件190。旁通部件190由导电材料形成。旁通部件190的一个端部固定在导电板17上。旁通部件190与导电板17电连接。旁通部件190经由导电板17与正极外部端子15电连接。旁通部件190的另一个端部固定在电绝缘部件191的头部192上。

电绝缘部件191的头部192与铆接部件19的外凸缘部32接触。头部192介设在旁通部件190和铆接部件19的外凸缘部32之间。旁通部件190设置成不与铆接部件19接触。旁通部件190不与铆接部件19电连接。

旁通部件90设置在旁通部件190的固定于电绝缘部件191的头部192上的端部上方。旁通部件90设置成与铆接部件19、电绝缘部件191和旁通部件190分开。旁通部件90设置成不与铆接部件19、电绝缘部件191和旁通部件190接触。如图10和图11所示的旁通部件90不与导电板17和正极外部端子15电连接。

图12是示出第二实施方式的二次电池100的反转板41反转之后的状态的局部剖视图。与第一实施方式相似，如果外壳体10内部的压力突然上升，则反转板41与集电部件51分离以反转。通过反转板41的这种动作，电池元件B和正极外部端子15之间的电流流动被切断。

电绝缘部件191的体部193的前端194与反转板41的面向铆接部件19的内凸缘部34的面靠接。电绝缘部件191根据反转板41的反转而沿与集电部件51分开的方向移动。电绝缘部件191的头部192沿与铆接部件19的外凸缘部32分开的方向移动。固定在电绝缘部件191上的旁通部件190根据电绝缘部件191的移动而沿与铆接部件19的外凸缘部32分开的方向朝旁通部件90移动。

如图12所示，旁通部件90和旁通部件190彼此接触。在此状态下，旁通部件90与旁通部件190电连接。旁通部件90与负极外部端子14电连接。旁通部件190与正极外部端子15电连接。负极外部端子14经由导电板16、旁通部件90、旁通部件190和导电板17与正极外部端子15连接。

这样，形成了如参照图9所述的旁通路径。在反转板41反转之后的状态下，电流从负极外部端子14经导电板16、旁通部件90、旁通部件190和导电板17流到正极外部端子15。

(第三实施方式)图13是示出第三实施方式中的二次电池100的透视图。图14是沿图13中的线XIV-XIV截取的二次电池100的局部剖视图。在第三实施方式的二次电池100中，导电部件291插入穿过形成为中空的铆接部件19的轴部33。导电部件291由导电材料形成。

导电部件291包括头部292和体部293作为其构成元件。体部293插入穿过形成在铆接部件19的轴部33中的通孔。体部293贯通铆接部件19的轴部33延伸成从外壳体10的内部延伸到外部。头部292固定在体部293的一个端部上。前端294设置在体部293的另一个端部上。

头部292固定在体部293的位于外壳体10外部的端部上。前端294由体部293的位于外壳体10内部的端部构成。前端294从形成在铆接部件19的轴部33中的通孔突出。前端294与反转板41的第一连接部42接触。前端294可固定在反转板41上。

导电部件291设置成可沿形成在轴部33中的通孔的延伸方向往复移动。导电部件291设置成可沿体部293的延伸方向相对于铆接部件19在两个方向上滑动。

导电部件291的头部292与铆接部件19的外凸缘部32接触。导电部件291的体部293的外周面与形成在轴部33中的通孔的内周面接触。导电部件291与铆接部件19接触。导电部件291与铆接部件19电连接。

旁通部件90配置在导电部件291的头部292上方。旁通部件90配置成与铆接部件19和导电部件291分开。旁通部件90配置成不与铆接部件19和导电部件291接触。如图13和图14所示的旁通部件90不与导电板17和正极外部端子15电连接。

图15是示出第三实施方式的二次电池100的反转板41反转之后的状态的局部剖视图。与第一实施方式相似，如果外壳体10内部的压力突然上升，则反转板41与集电部件51分离以反转。通过反转板41的动作，电池元件B和正极外部端子15之间的电流流动被切断。

导电部件291的体部293的前端294与反转板41的面向铆接部件19的内凸缘部34的面靠接。导电部件291根据反转板41的反转而沿与集电部件51分开的方向移动。导电部件291的头部292沿与铆接部件19的外凸缘部32分开的方向朝旁通部件90移动。

如图15所示，旁通部件90和导电部件291彼此接触。在此状态下，旁通部件90与导电部件291电连接。旁通部件90与负极外部端子14电连接。导电部件291与正极外部端子15电连接。负极外部端子14和正极外部端子15经由导电板16、旁通部件90、导电部件291和导电板17彼此电连接。

这样，形成了如参照图9所述的旁通路径。在反转板41反转之后的状态下，电流从负极外部端子14经导电板16、旁通部件90、导电部件291、铆接部件19和导电板17流到正极外部端子15。

各实施方式的各二次电池100和电池组1的构型以及作用和效果将归纳如下。各实施方式的构件使用附图标记表示，但这仅为例子。

如图2所示，各实施方式中的二次电池100包括电池元件B、将电池元件B收纳在其内部的外壳体10以及设置在外壳体10的外部的正极外部端子15和负极外部端子14。如图3所示，二次电池100还包括电流切断装置。电流切断装置是用于在外壳体10的内部压力上升的情况下切断电池元件B和正极外部端子15之间的电流流动的装置。如图3所示，在外壳体10的内部，电流切断装置包括与电池元件B电连接的集电部件51和与集电部件51电连接的反转板41。如图2所示，二次电池100还包括与负极外部端子14电连接的旁通部件90。当外壳体10的内部压力上升时，反转板41与集电部件51分离以便切断电池元件B和正极外部端子15之间的导通，并且进一步变形以将旁通部件90与正极外部端子15电连接。

当外壳体10的内部压力上升时，在外壳体10的内部电池元件B和外部端子之间的电连接首先被切断，并且因此电池元件B和外部端子之间的电流流动被可靠地切断。由此，能可靠地停止外壳体10的内部压力的上升，并且因此可以提高各二次电池100的可靠性。在将电池元件B和外部端子连接的路径被事先切断的状态下形成了用于使正极和负极的外部端子短路的旁通路径；因此，不会有过大的电流施加至旁通路径。相应地，能抑制供正极外部端子15和负极外部端子14之间形成短路的部位的熔断，由此可靠地形成旁通路径。

如图2和图3所示，旁通部件90配置在外壳体10的外部。正极外部端子15和负极外部端子14设置在外壳体10的外部，并且旁通部件90也设置在外壳体10的外部；因此，可以容易地在外壳体10的外部形成用于使正极外部端子15和负极外部端子14短路的旁通路径。

如图4所示，绝缘体23介设在外壳体10与正极外部端子15和负极外部端子14之间，并且因此这些部件彼此电绝缘。在如JP 2011-258550 A中记载的构型中，由于在短路时电流流向开口密封部，所以需要用于将外壳体与外部电绝缘的电绝缘部件。相反，在本实施方式的构型中，外壳体10不通电，并且不需要用于将外壳体10电绝缘的部件；因此，可以实现具有更简单的构型的二次电池100。

外壳体10具有与正极外部端子15和负极外部端子14的电势不同的电势。通过这种构型，可以抑制正极外部端子15和负极外部端子14之间的非意图短路的发生。

如图3所示，电流切断装置包括铆接部件19。铆接部件19固定在外壳体10上。铆接部件19与正极外部端子15电连接。铆接部件19支承反转板41的周缘部。铆接部件19形成为中空的。二次电池100还包括导电部件91。导电部件91具有作为贯通铆接部件19延伸成从外壳体10的内部延伸到外部的贯通部的功能。导电部件91具有作为与旁通部件90联接的端部的头部92。在外壳体10的内部压力上升时与集电部件51分离的反转板41与作为导电部件91的头部92的相对端部的前端94接触以便经由导电部件91将反转板41和旁通部件90彼此电连接。由此，可以可靠地形成用于使正极和负极的外部端子短路的旁通路径。

如图11所示，二次电池100包括电绝缘部件191。如图14所示，二次电池100包括导电部件291。电绝缘部件191和导电部件291具有作为贯通铆接部件19延伸成从外壳体10的内部延伸到外部的贯通部件的功能。电绝缘部件191和导电部件291分别包括作为与反转板41联接的端部的前端194和前端294。固定在电绝缘部件191的头部192上的旁通部件190或导电部件291的头部292在外壳体10的内部压力上升时根据与集电部件51分离的反转板41的反转而与旁通部件90接触。旁通部件90和旁通部件190或旁通部件90和导电部件291彼此电连接。相应地，可以可靠地形成用于使正极和负极的端子短路的旁通路径。

如图1所示，各实施方式中的电池组1通过将各自都对应于上述任一种二次电池的多个二次电池100串联连接而构成。当各二次电池100中的一个二次电池的外壳体10的内部压力上升时，形成用于使正极和负极的外部端子短路的旁通路径；因此，可以维持与发生异常的二次电池100相邻并且串联连接的两个二次电池100之间的导通。相应地，可以从除发生异常的二次电池100以外的其余正常的二次电池100取出电力。相应地，能够实现整个电池组1的充放电，由此维持来自电池组1的电力供给。

应当理解的是，本文中公开的各实施方式已出于例示的目的呈现但在所有方面都不是限制性的。

本发明可有益地应用于包括电流切断装置的二次电池。

Claims (7)

1.一种二次电池，包括：

电池元件；

外壳体，所述外壳体将所述电池元件收纳在其内部；

第一电极的外部端子和第二电极的外部端子，所述第一电极的外部端子和所述第二电极的外部端子配置在所述外壳体的外部；和

电流切断装置，所述电流切断装置在所述外壳体的内部压力上升时切断所述电池元件和所述第一电极的外部端子之间的电流流动，

所述二次电池的特征在于

所述电流切断装置包括：

在所述外壳体内与所述电池元件电连接的集电部件；

与所述集电部件电连接的反转板；和

与所述第二电极的外部端子电连接的旁通部件，并且

所述反转板在所述外壳体的内部压力上升时与所述集电部件分离以便切断所述电池元件和所述第一电极的外部端子之间的导通，并且所述反转板进一步变形以将所述旁通部件与所述第一电极的外部端子电连接。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其中

所述旁通部件配置在所述外壳体的外部。

3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中

所述外壳体与所述第一电极的外部端子和所述第二电极的外部端子电绝缘。

4.根据权利要求3所述的二次电池，其中

所述外壳体具有与所述第一电极的外部端子和所述第二电极的外部端子的电势不同的电势。

5.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中

所述电流切断装置包括固定在所述外壳体上的铆接部件，所述铆接部件与所述第一电极的外部端子电连接，所述铆接部件支承所述反转板的周缘部，所述铆接部件形成为中空的，并且

所述二次电池还包括插入穿过所述铆接部件以便从所述外壳体的内部延伸到外部的贯通部件，所述贯通部件包括与所述旁通部件联接的端部。

6.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中

所述电流切断装置包括固定在所述外壳体上的铆接部件，所述铆接部件与所述第一电极的外部端子电连接，所述铆接部件支承所述反转板的周缘部，所述铆接部件形成为中空的，并且

所述二次电池还包括插入穿过所述铆接部件以便从所述外壳体的内部延伸到外部的贯通部件，所述贯通部件包括与所述反转板联接的端部。

7.一种通过将多个根据权利要求1至6中任一项所述的二次电池串联连接而构成的电池组。