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JP2017022113A - 蓄電装置 - Google Patents

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JP2017022113A
JP2017022113A JP2016138809A JP2016138809A JP2017022113A JP 2017022113 A JP2017022113 A JP 2017022113A JP 2016138809 A JP2016138809 A JP 2016138809A JP 2016138809 A JP2016138809 A JP 2016138809A JP 2017022113 A JP2017022113 A JP 2017022113A
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竜二 大井手
Ryuji Oide
竜二 大井手
幹也 栗田
Mikiya Kurita
幹也 栗田
貴之 弘瀬
Takayuki Hirose
貴之 弘瀬
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Toyota Industries Corp
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Abstract

【課題】簡易な構造でありながら、通電経路を制限することなくホルダと通電板とを強固に固定する。
【解決手段】蓄電装置100の電流遮断装置10は、通電板20と、第1変形板30と、絶縁性のホルダ80とを備えている。ホルダ80は、通電板20の外周縁に沿って間隔を空けて配置され、通電板20側に向かって突出する複数のボス76を有している。複数のボス76は、通電板20の外側面に沿って伸びる基部76aと、当該基部76aから折れ曲がって通電板20のホルダとは反対側の面に沿って伸びる先端部76bを有している。
【選択図】図2

Description

本明細書に開示の技術は、蓄電装置に関する。
特許文献1に開示の蓄電装置は、ケース内の圧力が上昇したときに、通電経路を遮断する電流遮断装置を有している。この電流遮断装置は、ケース内の発電要素と電気的に接続された集電体と、集電体と電極端子とを電気的に接続する感圧部材と、集電体を支持するホルダとを有している。ケース内の圧力が上昇すると、感圧部材が変形して集電体と非接続となり、電極端子と発電要素との電気的接続が遮断される。この蓄電装置では、集電体の外周部には複数の貫通孔が形成されている。ホルダには、集電体の複数の貫通孔の位置に対応して複数のボスが形成されている。ホルダに集電体を固定する際は、まず、ホルダの複数のボスを集電体の貫通孔に挿通し、次いで、集電体を貫通したボスの先端部を熱カシメ処理する。これによって、ホルダに集電体が固定される。
特開2013−225500号公報
特許文献1の蓄電装置では、集電体を熱カシメ処理によってホルダに固定するため、集電体をホルダに固定するための部材が不要となり、その構成を簡易にすることができる。しかしながら、特許文献1の蓄電装置では、ホルダに形成したボスを挿通するための貫通孔を集電体に形成しなければならない。集電体は通電経路となるため、集電体に形成される貫通孔の断面積を大きくすると、集電体の通電経路が制限されることになる。このため、貫通孔の断面積を大きくすることができない場合には、ホルダと集電体との固定強度を十分に得ることができない場合がある。本明細書は、簡易な構造でありながら、通電経路を制限することなくホルダと集電体とを強固に固定することができる蓄電装置を開示する。
本明細書に開示する第1の蓄電装置は、ケースに収容される電極組立体と、ケースに設けられる電極端子と、ケース内に収容され、電極組立体と電極端子とが電気的に接続される導通状態と、電極組立体と電極端子とが電気的に非接続となる非導通状態とに切換える電流遮断装置とを備えている。電流遮断装置は、電極組立体に電気的に接続される通電板と、電極端子に電気的に接続される第1変形板と、通電板とケースの間に配置され、通電板を支持する絶縁性のホルダとを備えている。第1変形板は、導通状態においては通電板と当接して電気的に接続している一方で、非導通状態においては通電板から離間して通電板と電気的に非接続となる。ホルダは、通電板の外周縁に沿って間隔を空けて配置され、通電板側に向かって突出する複数のボスを有しており、複数のボスは、通電板の外側面に沿って伸びる基部と、当該基部から折れ曲がって通電板のホルダとは反対側の面に沿って伸びる先端部を有している。そして、通電板は、ホルダの通電板側の面と複数のボスの先端部とで挟まれることで、ホルダに支持されている。なお、ここでいうホルダとは反対側の面とは、ホルダ側の面とは反対側となる面(ホルダ側の面と比較してホルダからより離れた面)をいう。
上記の第1の蓄電装置では、通電板の外周縁に沿って複数のボスが形成されており、通電板は、複数のボスの先端部を通電板に沿って折り曲げることによって保持される。この蓄電装置では、通電板を外周側から保持するように構成されるため、通電板にボスを挿通するための貫通孔を形成する必要がない。したがって、通電板の通電経路を制限することなくホルダと通電板とを強固に固定することができる。
本明細書が開示する第2の蓄電装置は、ケースに収容される電極組立体と、ケースに設けられる電極端子と、ケース内に収容され、電極組立体と電極端子とが電気的に接続される導通状態と、電極組立体と電極端子とが電気的に非接続となる非導通状態とに切換える電流遮断装置とを備えている。電流遮断装置は、電極組立体に電気的に接続される通電板と、電極端子に電気的に接続される第1変形板と、通電板とケースの間に配置され、通電板を支持する絶縁性のホルダとを備えている。第1変形板は、導通状態においては通電板と当接して電気的に接続している一方で、非導通状態においては通電板から離間して通電板と電気的に非接続となる。ホルダは、通電板の外周縁に沿って配置され、通電板側に向かって突出する延伸部を有している。延伸部は、通電板の外側面に沿って伸びる基部と、当該基部から折れ曲がって通電板のホルダとは反対側の面に沿って伸びる先端部を有している。そして、通電板は、ホルダの通電板側の面と延伸部の先端部とで挟まれることで、ホルダに支持されている。
上記の第2の蓄電装置では、通電板の外周縁に沿って延伸部が形成されており、通電板は、延伸部の先端部を通電板に沿って折り曲げることによって保持される。このため、通電板にボスを挿通するための貫通孔を形成する必要がない。したがって、第1の蓄電装置同様に、通電板の通電経路を制限することなくホルダと通電板とを強固に固定することができる。
実施例1の蓄電装置の断面図。 図1の破線部200aの拡大図(ボスの先端を折り曲げた後の状態)。 図1の破線部200aの拡大図(ボスの先端を折り曲げる前の状態)。 実施例1の電流遮断装置のホルダと通電板を模式的に示す底面斜視図(ボスの先端を折り曲げる前の状態)。 実施例2の電流遮断装置のホルダと通電板を模式的に示す底面斜視図(延伸部を折り曲げた後の状態)。 実施例2の電流遮断装置のホルダと通電板を模式的に示す底面斜視図(延伸部を折り曲げる前の状態)。 実施例3の蓄電装置の要部拡大図(図1の破線部200aに相当)。 実施例2の電流遮断装置のホルダとケースの相対的な位置関係を示す底面図。
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、出願時請求項の組合せに限定されるものではない。
(特徴1) 本明細書に開示する蓄電装置では、複数のボスの先端部が熱カシメ処理によって通電板の中央に向かって折れ曲がっていてもよい。このような構成によると、ボスの先端部を折り曲げる処理を簡易に行うことができる。
(特徴2) 本明細書に開示する蓄電装置では、延伸部の先端部が熱カシメ処理によって通電板の中央に向かって折れ曲がっていてもよい。このような構成によると、延伸部の先端部を折り曲げる処理を簡易に行うことができる。
(特徴3) 本明細書に開示する蓄電装置は、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。また、第2変形板は、電極組立体と電極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。
以下、実施例1の蓄電装置100について説明する。図1に示すように、蓄電装置100は、ケース1と、ケース1に収容された電極組立体3と、ケース1に固定された電極端子としての端子5、7とを備えている。電極組立体3と端子5、7とは電気的に接続されている。また、蓄電装置100は、電極組立体3と端子7との間に配置された電流遮断装置10を備えている。ケース1の内部には、電解液が注入されており、電極組立体3は、電解液に浸漬している。
ケース1は、金属製であり、略直方体形状の箱型部材である。ケース1は、本体111と、本体111に固定された蓋部112とを備えている。蓋部112は、本体111の上部を覆っている。ケース1の蓋部112には、開口部81、82が形成されている。端子5は、開口部81を介してケース1の内外に通じており、端子7は、開口部82を介してケース1の内外に通じている。
電極組立体3は、正極シートと、負極シートと、正極シートと負極シートとの間に配置されたセパレータとを備えている。電極組立体3は、複数の正極シート、複数の負極シート及び複数のセパレータが積層されて構成されている。正極シート及び負極シートは、集電部材と、集電部材上に形成されている活物質層とを備えている。集電部材としては、正極シートに用いられるものは例えばアルミ箔であり、負極シートに用いられるものは例えば銅箔である。また、電極組立体3は、正極集電タブ41及び負極集電タブ42を備えている。正極集電タブ41は、正極シートの上端部に形成されている。負極集電タブ42は、負極シートの上端部に形成されている。正極集電タブ41及び負極集電タブ42は、電極組立体3の上方に突出している。正極集電タブ41は正極リード43に固定されている。負極集電タブ42は負極リード44に固定されている。
正極リード43は、正極集電タブ41と端子5とに接続されている。正極リード43を介して、正極集電タブ41と端子5とが電気的に接続されている。正極リード43とケース1との間には、絶縁部材72が配置されている。絶縁部材72は、正極リード43とケース1の蓋部112とを絶縁している。
負極リード44は、負極集電タブ42と接続端子46とに接続されている。接続端子46は、電流遮断装置10を介して端子7に電気的に接続されている。よって、負極リード44、接続端子46及び電流遮断装置10を介して、負極集電タブ42と端子7とが電気的に接続されている。これにより、電極組立体3と端子7とを接続する通電経路が形成されている。電流遮断装置10は、この通電経路を遮断可能である。電流遮断装置10の構成については後述する。負極リード44とケース1との間には、絶縁部材73が配置されている。絶縁部材73は、負極リード44とケース1とを絶縁している。
蓋部112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、蓋部112より上方に突出した突出部66と、蓋部112に沿って伸びる平板部68を有する。突出部66は、蓋部112の開口部81より中央側に配置され、平板部68は、蓋部112の開口部81側に配置される。ガスケット62の上面には、外部端子60が、ガスケット62の上面の形状に沿って配置されている。ボルト64の頭部は、突出部66に形成された有底穴62a内に配置されている。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。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、正極端子を構成している。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。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、負極端子を構成している。
ここで、図2を参照して端子7について説明する。図2に示すように、端子7は、ケース1にカシメ固定されている。端子7は、円筒部94、基底部95及び固定部96を備えている。円筒部94は開口部82に挿入されている。円筒部94には貫通孔97が形成されている。基底部95は環状に形成されている。基底部95は円筒部94の下端部に固定されている。基底部95はケース1の内部に配置されている。基底部95には、凹所98が形成されている。凹所98は貫通孔97と連通しており、凹所98内は大気圧に保たれる。固定部96は環状に形成されており、円筒部94の上端部に配置されている。固定部96はケース1の外部に配置されている。端子7は、固定部96によりケース1の蓋部112に固定されている。基底部95には、突出部99(後で詳述)が形成されている。突出部99は、基底部95の下面の外周縁に沿って環状に形成されている。突出部99は、基底部95の下面から下方(後述する通電板20側)に突出している。
次に、電流遮断装置10について説明する。図2に示すように、電流遮断装置10は、通電板20と、第1変形板30と、ホルダ80とを備えている。第1変形板30は、円形の導電性のダイアフラムであり、下方に凸となっている。第1変形板30は、中央部32及び外周部31を有している。第1変形板30の中央部32は通電板20と接続されている。第1変形板30の外周部31は、基底部95の下面の外周部と接続されている。詳細には、第1変形板30の外周部31は、基底部95の下面のうち、突出部99が形成されていない領域に溶接されている。第1変形板30が基底部95の下面に接続されると、第1変形板30の外周面が突出部99の内壁面に当接する。これによって、第1変形板30の基底部95(すなわち、端子7)に対する接続位置を安定化することができる。基底部95の凹所98の下端は、第1変形板30により覆われている。凹所98内は大気圧に保たれているため、第1変形板30の上面には大気圧が作用する。通電板20は金属製の部材であり、導電性を有している。通電板20は、平面視において矩形状に形成されており、第1変形板30の下方に配置されている。通電板20には接続端子46が接続されている。通電板20は、中央部22及び外周部21を有している。外周部21は、通電板20の半径方向において、後述の通気孔20bより外周側に位置している。通電板20の下面には溝部20aが形成されている。溝部20aは中央部22の周囲に形成されており、溝部20aの内側で通電板20と第1変形板30の中央部32とが接続されている。溝部20aが形成された位置における通電板20の機械的強度は、溝部20a以外の位置における通電板20の機械的強度よりも低い。通電板20には通気孔20bが形成されており、変形板30と通電板20との間の空間50がケース1内の空間と連通している。
ホルダ80は、その内部に端子7の基底部95と、第1変形板30と、通電板20と、シール部材75を収容し、これらを保持する。ホルダ80の上端には貫通孔79aが形成されており、貫通孔79aには端子7の円筒部94が挿入されている。ホルダ80の下端は解放されており、通電板20により閉じられている。ホルダ80は、弾性を有する絶縁材料により形成されている。ホルダ80には、例えば、ポリフェニルスルファイド(PPS)が用いられる。なお、ホルダ80の材料は上記のPPSに限られず、絶縁性及び耐電解液性を有する材料(例えば、パーフルオロアルコキシアルカン(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリプロピレン(PP)等)であればよい。
ホルダ80は、上端部79と、中央部78と、ボス76とを有している。上端部79は、その中心に貫通孔79aを有する環状に形成されている。上述したように、上端部79の貫通孔79aには、端子7の円筒部94が挿入されている。上端部79は、ケース1の蓋部112の下面と、端子7の基底部95の上面との間に配置されている。すなわち、蓋部112の下面は上端部79の上面と当接し、基底部95の上面は上端部79の下面と当接する。蓋部112の下面と基底部95の上面とは、ホルダ80の上端部79によって絶縁されている。
中央部78は、上端部79の外周縁から下方に伸びている。中央部78は環状に形成されており、その内部に基底部95と第1変形板30とを収容する。中央部78の内面には、基底部95の外周面と当接する第1部分と、第1部分の下方に位置する凹所77が形成されている。第1部分は、中央部78の上端側に形成され、凹所77は、中央部78の下端側に形成されている。凹所77の径は、基底部95の径(第1部分の径)より大きくされている。基底部95の下面には突出部99が形成されていることから、中央部78内に基底部95が収容されると、突出部99の一部が凹所77内に突出することとなる。凹所77内に突出部99が突出することで、シール部材75を収容する空間が凹所77に形成される。なお、中央部78の下面は、通電板20の上面に当接している。
シール部材75は、凹所77の突出部99より外側の空間に収容される。シール部材75は、端子7の基底部95の外周側を周方向に一巡している。シール部材75は、上記の空間に圧縮された状態で収容されており、通電板20とホルダ80と突出部99に接触している。シール部材75は、各接触部において、両者の間をシールしている。これによって、ケース1内の空間と、ケース1外の空間とがシールされている。シール部材75は、例えば、エチレン・プロピレン・ジエンゴム(EPDM)などのエチレン−プロピレン系ゴム(EPM)を材料とするOリングである。なお、シール部材75は上記に限られず、シール性、絶縁性、耐電解液性及び弾性を有する材料が用いられてもよい。
なお、基底部95の下面に形成される突出部99の下端は、凹所77の上端よりも下方に位置する一方、通電板20には接触していない。シール部材75が突出部99に当接することによって、シール部材75が通電板20やホルダ80に対して位置ズレすることが防止されている。
また、図2〜4に示すように、ホルダ80には複数のボス76が形成されている。複数のボス76は、中央部78の下面の複数箇所に形成されている。具体的には、ホルダ80及び通電板20を平面視すると、複数のボス76は、通電板20の外周縁に沿って間隔を空けて等間隔(例えば、90°間隔で4個)に形成されている。例えば、通電板20が方形状の板材である場合、通電板20の4つのコーナ部にボス76を配置することができる。また、ボス76は通電板20の下方で折り曲げられるため、ボス76が配置される位置は、通電板20の外周縁の外側となっている。なお、図4(以下に説明する図5,6も同様)では、説明の便宜上、ケース1の本体111は省略して描かれているが、実際はケース1の蓋部112の外周縁から電流遮断装置側へ本体111の壁が垂直に伸びている。
図2に示すように、複数のボス76のそれぞれは、基部76aと先端部76bとを有している。基部76aは、通電板20の外側面に沿って下方に伸びている。先端部76bは、基部76aから折れ曲がって通電板20の下面(ホルダとは反対側の面)に沿って水平に伸びている。すなわち、ホルダ80は、複数のボス76の基部76a及び先端部76bによって、通電板20を位置決めし、かつ、ホルダ80に支持している。具体的には、ボス76の基部76aが通電板20の外側面に当接することで、ホルダ80に対する通電板20の水平方向の位置が位置決めされる。また、ホルダ80の下面(中央部78の下面)とボス76の先端部76bとで通電板20を挟持することで、ホルダ80に通電板20が支持される。
なお、図3に示すように、ボス76が折り曲げられる前の状態では、ボス76は、ホルダ80の下面から下方に伸びている。すなわち、基部76aと先端部76bは同一直線上に配置されている。ホルダ80に通電板20を支持させるには、ボス76が折り曲げられていない状態で、ホルダ80と通電板20とを組付ける。その後、ボス76の先端部76bを折り曲げることで、ホルダ80に通電板20が支持される。なお、先端部76bの折り曲げには、熱カシメ処理を用いることができる。
上述した説明から明らかなように、電流遮断装置10は、接続端子46と、通電板20と、第1変形板30と、端子7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と端子7は、電流遮断装置10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10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、端子5と端子7との間が通電可能な導通状態となっている。蓄電装置100の過充電等によってケース1内の圧力が上昇すると、通気孔20bを介して第1変形板30の下面に作用する圧力が上昇する。一方、第1変形板30の上面には大気圧が作用する。このため、ケース1の内圧が上昇して所定値に達すると、第1変形板30が反転して、上方に凸の状態に変化する。すると、第1変形板30の中央部32に接続されていた通電板20が、機械的に脆弱な溝部20aを起点に破断する。これによって、通電板20と第1変形板30とを接続する通電経路が遮断され、電極組立体3と端子7とが非導通状態となる。このとき、第1変形板30は接続端子46から絶縁されると共に、通電板20は端子7から絶縁される。
実施例1の蓄電装置100では、通電板20の外周縁に沿って複数のボス76が形成されている。通電板20は、複数のボス76の基部76a及び先端部76bによって通電板20の外周側から保持されている。したがって、従来技術のように、通電板20にボス76を挿通するための貫通孔を形成する必要がなく、通電板20の通電経路を制限することはない。また、ボス76の数や大きさを適宜設定することができるため、ホルダ80による通電板20を保持する力を調整でき、ホルダ80に通電板20を強固に固定することができる。
また、通電板20に貫通孔を形成する必要がないため、従来技術と比較して、通電板20の成形が容易となり、成形時間を軽減することができる。また、従来形成していた貫通孔の断面積の分、通電板を小さくすることができ、材料費を低減することができる。
次に、図5,6を参照して、実施例2の蓄電装置について説明する。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。その他の実施例についても同様である。
本実施例の蓄電装置では、ホルダの構成が実施例1と異なっている。ホルダ180は、上端部179と、中央部178と、延伸部176とを有している。上端部179及び中央部178の構成は、実施例1のホルダ80の上端部79及び中央部78と同様である。
延伸部176は、中央部178の下面から突出するように形成されている。具体的には、延伸部176は、ホルダ180及び通電板20を平面視すると、通電板20の外周縁に沿って連続して形成されている。例えば、通電板20が方形状の板材である場合、図5に示すように、通電板20のケース1の本体111の壁面と対向する3辺に沿って延伸部176を配置することができる。図5に示す例では、各辺に沿って伸びる延伸部176は、隣接する辺に沿って伸びる延伸部176と接続され、全体として一体化されている。なお、図5に示す例のように、延伸部176は通電板20の3辺に沿って連続して伸びていてもよいし、通電板20の3辺に沿って断続的に伸びていてもよい。例えば、延伸部は通電板20の角部において切欠きが形成され、この角部において不連続に形成されていてもよい。また、延伸部176は通電板20の下方で折り曲げられるため、延伸部176が配置される位置は、通電板20の外周縁の外側となっている。
図5に示すように、延伸部176は、基部176aと先端部176bとを有している。基部176aは、通電板20の外側面に沿って下方に伸びている。先端部176bは、基部176aの下端から折れ曲がって通電板20の下面(ホルダとは反対側の面)に沿って水平に伸びている。すなわち、ホルダ180は、延伸部176によって、通電板20を位置決めし、かつ、ホルダ180に支持している。
なお、図6に示すように、延伸部176が折り曲げられる前の状態では、延伸部176は、ホルダ180の下面から下方に伸びている。すなわち、基部176aと先端部176bは同一直線上に配置されている。ホルダ180に通電板20を支持させるには、延伸部176が折り曲げられていない状態で、ホルダ180と通電板20とを組付ける。その後、延伸部176の先端部176bを折り曲げることで、ホルダ180に通電板20が支持される。なお、先端部176bの折り曲げには、熱カシメ処理を用いることができる。
実施例2の蓄電装置においても、通電板20に貫通孔を形成する必要がないため、実施例1の蓄電装置と同様の作用効果を奏することができる。また、実施例2の蓄電装置では、通電板20の外側面(ケース1の壁面と対向する3つの面)がホルダ180によって覆われている。このため、通電板20がケース1の壁面と接触することを抑制することができる。すなわち、通電板20とケース1とが接触することによる短絡を抑制することができる。
次に、図7を参照して、実施例3の蓄電装置について説明する。本実施例の蓄電装置では、電流遮断装置の構成が実施例1のそれと異なっており、それ以外の構成は実施例1と同様である。
図7に示すように、電流遮断装置10aは、通電板20と、第1変形板30と、金属製の第2変形板40とを備えている。
第2変形板40は、中央部47と外周部48とを有している。第2変形板40は、通電板20の下方に配置されており、その中央部47が下方に突出している。第2変形板40の外周部48の上面と、通電板20の外周部21の下面は、溶接により固定されている。また、第2変形板40の上面中央には、上方に突出する突出部40aが設けられている。突出部40aの上方には通電板20の中央部22が位置している。第2変形板40の下面には、ケース1内の空間の圧力が作用する。
通電板20は、第2変形板40と第1変形板30との間に配置されており、通電板20には、通気孔20bが形成されている。第2変形板40と通電板20との間の空間120は、通気孔20bを介して第1変形板30と通電板20との間の空間122と連通している。第1変形板30は、通電板20の上方に配置されている。第1変形板30の上面には、空間124が形成されており、空間124は大気圧に保たれている。
電流遮断装置10aは、接続端子46と、通電板20と、第1変形板30と、端子7とを直列に繋ぐ通電経路を有している。このため、電極組立体3と端子7は、電流遮断装置10a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10aの遮断動作について説明する。上述した蓄電装置では、ケース1の内圧が上昇すると、第2変形板40の下面に作用する圧力が上昇する。一方、第2変形板40の上面には、ケース1内の空間からシールされた空間120の圧力が作用する。このため、ケース1内の圧力が所定値を超えると、第2変形板40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120内の空気は通気孔20bを通って空間122に移動し、空間122内の圧力が上昇する。また、第2変形板40が下方に凸の状態から上方に凸の状態に変化すると、第2変形板40の突出部40aが第1位置から第2位置に移動して通電板20の中央部22に衝突し、通電板20が溝部20aで破断する。これにより、第1変形板30が反転し、第1変形板30及び通電板20の中央部22が上方に変位する。このため、通電板20と第1変形板30を接続する通電経路が遮断され、電極組立体3と端子7との間の導通が遮断される非導通状態となる。このとき、第1変形板30は接続端子46から絶縁されるとともに、通電板20は端子7から絶縁される。実施例3の蓄電装置においても、ホルダ80(ボス76)の構成が実施例1のそれと同様の構成であるため、実施例1の蓄電装置100と同様の作用効果を奏することができる。なお、本実施例の電流遮断装置10aは、実施例2の蓄電装置に用いてもよい。
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、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。例えば、実施例3において、第1変形板30に、空間122と空間124とを連通する連通孔を形成し、空間120、122を大気圧に維持してもよい。
また、ボス76の数及びボス76の先端部76bの面積は、所望する耐荷重によって、適宜変更することができる。ボス76を形成する位置も適宜設定することができ、通電板20の外周縁に沿った位置に形成されていればよい。
また、電流遮断装置10は、端子5側に設けられてもよいし、端子5と端子7の双方に設けられてもよい。端子5側に電流遮断装置10が設けられる場合は、端子5と蓋部112との間に、上記の実施例の構成と同様に絶縁部材を配置することができる。また、上記の実施例では、第1変形板30が反転することで通電板20との導通が遮断される。しかしながら、第1変形板30の変形の態様は反転に限られない。例えば、第1変形板30の中央部32が上方に撓むことで通電板20が溝部20aを起点に破断し、第1変形板30と通電板20との導通が遮断される構成であってもよい。第1変形板30は、第1変形板30と通電板20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40についても同様である。
また、図8に示すように、実施例2において、ケース1の本体111を構成する内壁面のうち、端子5と端子7を結ぶ第1方向(図8中のx方向)に沿う内壁面111aとホルダ180の外側面180aとの距離L1は、ケース1の本体111を構成する内壁面のうち、第1方向に直交する第2方向(図8中のy方向)に沿う内壁面111bとホルダ180の外側面180bとの距離より小さくされていてもよい。別言すると、内壁面111bとホルダ180の外側面180bとの間には、内壁面111aとホルダ180の外側面180aとの間と比較して、より大きなクリアランスが確保されていてもよい。蓄電装置は、落下等の衝撃を受けることにより、そのケースが変形する(凹む)場合がある。このとき、ケースの角部(詳細には、実施例における負極端子側の本体111と蓋部112の接点)が凹むと、電流遮断装置にも衝撃が伝播し、電流遮断装置が破損(例えば、ガスケットの破壊によるシール不良等)してしまう場合がある。図8等からも明らかなように、蓄電装置のケースは一般的に、x方向の幅に比べて、y方向の幅が短くなっている。このため、特にx方向端部の角部(y方向に伸びる本体111の壁面と蓋部112との角部)に衝撃が加わると、y方向端部の角部(x方向に伸びる本体111の壁面と蓋部112との角部)に衝撃が加わる場合と比較して、衝撃により発生する単位面積当たりの外力が大きくなるため、ケースが大きく変形することがある。上述した構成では、y方向に対してx方向の隙間が大きくされている。すなわち、L1<L2であり、x方向に適度なクリアランスが確保されている。このため、上記のようにケースの変形が生じた場合でも、これに伴う力が電流遮断装置へ伝達されることを抑制することができる。したがって、蓄電装置に加わる外力から電流遮断装置を好適に保護することができる。なお、上述の構成は、実施例1、3に適用してもよい。
また、電流遮断装置(詳細には、実施例1及び2においては通電板20、実施例3においては第2変形板40)と電極組立体3との間に、板状の絶縁部材が配置されてもよい。絶縁部材は、平面視における電流遮断装置の全範囲と重複する大きさとすることができる。絶縁部材には、ホルダ80と同様の材料を用いることができる。このような構成とすることで、電流遮断装置と電極組立体3との接触を防止することができる。
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、7:端子
10:電流遮断装置
20:通電板
30:第1変形板
40:第2変形板
40a:突出部
41:正極集電タブ
42:負極集電タブ
43:正極リード
44:負極リード
46:接続端子
60、61:外部端子
62、63:ガスケット
64、65:ボルト
72:絶縁部材
73:絶縁部材
75:シール部材
76:ボス
76a:基部
76b:先端部
77:凹所
78:中央部
79:上端部
80:ホルダ
94:円筒部
95:基底部
96:固定部
97:貫通孔
99:突出部
100:蓄電装置
111:本体
112:蓋部

Claims (5)

  1. ケースに収容される電極組立体と、
    前記ケースに設けられる電極端子と、
    前記ケース内に収容され、前記電極組立体と前記電極端子とが電気的に接続される導通状態と、前記電極組立体と前記電極端子とが電気的に非接続となる非導通状態とに切換える電流遮断装置と、を備えており、
    前記電流遮断装置は、
    前記電極組立体に電気的に接続される通電板と、
    前記電極端子に電気的に接続される第1変形板と、
    前記通電板と前記ケースの間に配置され、前記通電板を支持する絶縁性のホルダと、を備えており、
    前記第1変形板は、前記導通状態においては前記通電板と当接して電気的に接続している一方で、前記非導通状態においては前記通電板から離間して前記通電板と電気的に非接続となり、
    前記ホルダは、前記通電板の外周縁に沿って間隔を空けて配置され、前記通電板側に向かって突出する複数のボスを有しており、
    前記複数のボスは、前記通電板の外側面に沿って伸びる基部と、該基部から折れ曲がって前記通電板の前記ホルダとは反対側の面に沿って伸びる先端部を有しており、
    前記通電板は、前記ホルダの通電板側の面と前記複数のボスの前記先端部とで挟まれることで、前記ホルダに支持されている、蓄電装置。
  2. 前記複数のボスの先端部が熱カシメ処理によって前記通電板の中央に向かって折れ曲がっている、請求項1に記載の蓄電装置。
  3. ケースに収容される電極組立体と、
    前記ケースに設けられる電極端子と、
    前記ケース内に収容され、前記電極組立体と前記電極端子とが電気的に接続される導通状態と、前記電極組立体と前記電極端子とが電気的に非接続となる非導通状態とに切換える電流遮断装置と、を備えており、
    前記電流遮断装置は、
    前記電極組立体に電気的に接続される通電板と、
    前記電極端子に電気的に接続される第1変形板と、
    前記通電板と前記ケースの間に配置され、前記通電板を支持する絶縁性のホルダと、を備えており、
    前記第1変形板は、前記導通状態においては前記通電板と当接して電気的に接続している一方で、前記非導通状態においては前記通電板から離間して前記通電板と電気的に非接続となり、
    前記ホルダは、前記通電板の外周縁に沿って配置され、前記通電板側に向かって突出する延伸部を有しており、
    前記延伸部は、前記通電板の外側面に沿って伸びる基部と、該基部から折れ曲がって前記通電板の前記ホルダとは反対側の面に沿って伸びる先端部を有しており、
    前記通電板は、前記ホルダの通電板側の面と前記延伸部の前記先端部とで挟まれることで、前記ホルダに支持されている、蓄電装置。
  4. 前記延伸部が熱カシメ処理によって前記通電板の中央に向かって折れ曲がっている、請求項3に記載の蓄電装置。
  5. 前記電流遮断装置は、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おり、
    前記第2変形板は、前記電極組立体と前記電極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電極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る、請求項1〜4のいずれかに記載の蓄電装置。
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