(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電要素をケースに収容し、前記発電要素で得られた電力を端子電極を介して出力する単電池に備えられる電流遮断機構の作動の有無を監視する電流遮断機構の監視装置であって、
前記電流遮断機構は、電池が正常に作動する第１の状態において前記発電要素及び一方の端子電極を電気的に接続し、電池が正常に作動しない第２の状態において前記発電要素及び前記一方の端子電極の電気的な接続を遮断し、
前記第２の状態において前記発電要素との電気的な接続が維持される前記電流遮断機構における第１の部位と、前記一方の端子電極、前記一方の端子電極と等電位な部位、他方の端子電極及び前記他方の端子電極と等電位な部位のうちいずれかの第２の部位との間に接続される電圧検出部を有し、
前記第１の部位は、前記第２の状態において発生するガスを通過させるフィルターの一部であって、単電池外部に露出するフィルター露出部であることを特徴とする電流遮断機構の監視装置。
【請求項２】
前記電流遮断機構は、
前記一方の端子電極に電気的に接続される第１の弁体と、
前記第１の状態において前記第１の弁体に電気的に接続し、前記第２の状態において前記第１の弁体から離間して前記第１の弁体に対する電気的な接続が断たれる第２の弁体と、
前記発電要素に導電部材を介して接続されるとともに、前記第２の弁体に取り付けられる前記フィルターと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の電流遮断機構の監視装置。
【請求項３】
前記電圧検出部から出力される電圧値を監視するコントローラを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電流遮断機構の監視装置。
【請求項４】
発電要素をケースに収容し、前記発電要素で得られた電力を端子電極を介して出力する単電池を複数並列に接続した電池スタックの電流遮断機構の作動の有無を監視する電流遮断機構の監視装置であって、
前記電流遮断機構は、前記各単電池に個別に設けられ、電池が正常に作動する第１の状態において前記発電要素及び一方の端子電極を電気的に接続し、電池が正常に作動しない第２の状態において前記発電要素及び前記一方の端子電極の電気的な接続を遮断し、
前記第２の状態において前記発電要素との電気的な接続が維持される前記電流遮断機構における第１の部位と、前記一方の端子電極、前記一方の端子電極と等電位な部位、他方の端子電極及び前記他方の端子電極と等電位な部位のうちいずれかの第２の部位との間に接続される電圧検出部を有し、
前記第１の部位は、前記第２の状態において発生するガスを通過させるフィルターの一部であって、単電池外部に露出するフィルター露出部であることを特徴とする電流遮断機構の監視装置。
【請求項５】
前記電流遮断機構は、
前記一方の端子電極に電気的に接続される第１の弁体と、
前記第１の状態において前記第１の弁体に電気的に接続し、前記第２の状態において前記第１の弁体から離間して前記第１の弁体に対する電気的な接続が断たれる第２の弁体と、
前記発電要素に導電部材を介して接続されるとともに、前記第２の弁体に取り付けられる前記フィルターと、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の電流遮断機構の監視装置。
【請求項６】
前記電圧検出部から出力される電圧値を監視するコントローラを有することを特徴とする請求項４又は５に記載の電流遮断機構の監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単電池、電池スタックに設けられる電流遮断機構を監視する監視装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車、ハイブリッド自動車の駆動源として、充放電可能な二次電池が知られている。この種の二次電池には、過充電、過放電等の継続による発熱を防止するために、電流遮断機構が設けられている。
【０００３】
特許文献１は、１以上の電池セルとヒューズを直列に接続した電池アームを複数並列に接続することにより構成される電池パックであって、複数の電池アームの各々から電圧情報を取得する電圧情報取得部と、それによって取得された電圧情報に基づいて、ヒューズの溶断を検知する方法を開示する。特許文献２は、単電池とヒューズを直列接続した単電池ブロックを複数並列接続して構成される並列ブロックをさらに複数直列接続した組電池と、単電池ブロック毎のヒューズに接続され、このヒューズの溶断により動作の状態が変化するヒューズ監視素子により充放電制御に指示を与える方法を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−６７５３６号公報
【特許文献２】特開２０１０−８１７２１号公報
【特許文献３】特開２００４−２７３１３９号公報
【特許文献４】特開２００８−１８２７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、各単電池において電流遮断機構が作動したことを迅速に判断することができなかった。そこで、本願発明は、単電池に設けられる電流遮断機構の作動情報を速やかに検知し得る電流遮断機構の監視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の電流遮断機構の監視装置は、一つの観点として、（１）発電要素をケースに収容し、前記発電要素で得られた電力を端子電極を介して出力する単電池に備えられる電流遮断機構の作動の有無を監視する電流遮断機構の監視装置であって、前記電流遮断機構は、電池が正常に作動する第１の状態において前記発電要素及び一方の端子電極を電気的に接続し、電池が正常に作動しない第２の状態において前記発電要素及び前記一方の端子電極の電気的な接続を遮断し、前記第２の状態において前記発電要素との電気的な接続が維持される前記電流遮断機構における第１の部位と、前記一方の端子電極、前記一方の端子電極と等電位な部位、他方の端子電極及び前記他方の端子電極と等電位な部位のうちいずれかの第２の部位との間に接続される電圧検出部を有し、前記第１の部位は、前記第２の状態において発生するガスを通過させるフィルターの一部であって、単電池外部に露出するフィルター露出部であることを特徴とする。
【０００７】
（１）の構成において、前記第２の部位が、前記他方の端子電極又は前記他方の端子電極と等電位な部位である場合、第２の状態において放電又は充電を行うと、電圧検出部により検出される電圧値が変化せずに一定となる。したがって、この現象を捉えることにより電流遮断機構の作動情報を速やかに検知することができる。（１）の構成において、前記第２の部位が、前記一方の端子電極又は前記一方の端子電極と等電位な部位である場合、単電池が充放電しない非作動状態であっても、電圧検出部により検出される電圧値がインパルス状に急激に変化する。したがって、この現象を捉えることにより電流遮断機構の作動情報を速やかに検知することができる。
【０００８】
（１）の構成要素「前記一方の端子電極、前記一方の端子電極と等電位な部位、他方の端子電極及び前記他方の端子電極と等電位な部位のうちいずれかの第２の部位」は、「前記一方の端子電極、前記一方の端子電極と等電位な部位、他方の端子電極及び前記他方の端子電極と等電位な部位のうちいずれかに設定する切り換え手段がある」という意味に解釈してはならず、第２の部位は前記一方の端子電極、前記一方の端子電極と等電位な部位、他方の端子電極及び前記他方の端子電極と等電位な部位のうちいずれであってもよく、それぞれが独立した発明として成立するものである。
【０００９】
（２）（１）の構成において、前記電流遮断機構は、前記一方の端子電極に電気的に接続される第１の弁体と、前記第１の状態において前記第１の弁体に電気的に接続し、前記第２の状態において前記第１の弁体から離間して前記第１の弁体に対する電気的な接続が断たれる第２の弁体と、前記発電要素に導電部材を介して接続されるとともに、前記第２の弁体に取り付けられる前記フィルターと、を備えることができる。（２）の構成によれば、第１の弁体及び第２の弁体が離間した後の電圧変化を検出することにより、電流遮断機構が作動したことを速やかに検知することができる。
【００１１】
（３）（１）又は（２）の構成において、前記電圧検出部から出力される電圧値を監視するコントローラを備えることができる。コントローラは、例えばスイッチング素子を制御して単電池を負荷から切り離すことができる。
【００１２】
本願発明の電流遮断機構の監視装置は、別の観点として、（４）発電要素をケースに収容し、前記発電要素で得られた電力を端子電極を介して出力する単電池を複数並列に接続した電池スタックの電流遮断機構の作動の有無を監視する電流遮断機構の監視装置であって、前記電流遮断機構は、前記各単電池に個別に設けられ、電池が正常に作動する第１の状態において前記発電要素及び一方の端子電極を電気的に接続し、電池が正常に作動しない第２の状態において前記発電要素及び前記一方の端子電極の電気的な接続を遮断し、前記第２の状態において前記発電要素との電気的な接続が維持される前記電流遮断機構における第１の部位と、前記一方の端子電極、前記一方の端子電極と等電位な部位、他方の端子電極及び前記他方の端子電極と等電位な部位のうちいずれかの第２の部位との間に接続される電圧検出部を有し、前記第１の部位は、前記第２の状態において発生するガスを通過させるフィルターの一部であって、単電池外部に露出するフィルター露出部であることを特徴とする。
【００１３】
（４）の構成において、前記第２の部位が、前記他方の端子電極又は前記他方の端子電極と等電位な部位である場合、第２の状態において放電又は充電を行うと、電圧検出部により検出される電圧値が変化せずに一定となる。この現象を捉えることにより電流遮断機構の作動情報を速やかに検知することができる。（４）の構成において、前記第２の部位が、前記一方の端子電極又は前記一方の端子電極と等電位な部位である場合、電池が充放電しない非作動状態であっても、電圧検出部により検出される電圧値がインパルス状に急激に変化する。したがって、この現象を捉えることにより電流遮断機構の作動情報を速やかに検知することができる。また、電池異常でない他の単電池が充放電を継続することにより、劣化するのを抑制できる。
【００１４】
（４）の構成要素「前記一方の端子電極、前記一方の端子電極と等電位な部位、他方の端子電極及び前記他方の端子電極と等電位な部位のうちいずれかの第２の部位」は、「前記一方の端子電極、前記一方の端子電極と等電位な部位、他方の端子電極及び前記他方の端子電極と等電位な部位のうちいずれかに設定する切り換え手段がある」という意味に解釈してはならず、第２の部位は前記一方の端子電極、前記一方の端子電極と等電位な部位、他方の端子電極及び前記他方の端子電極と等電位な部位のうちいずれであってもよく、それぞれが独立した発明として成立するものである。
【００１５】
（５）（４）の構成において、前記電流遮断機構は、前記一方の端子電極に電気的に接続される第１の弁体と、前記第１の状態において前記第１の弁体に電気的に接続し、前記第２の状態において前記第１の弁体から離間して前記第１の弁体に対する電気的な接続が断たれる第２の弁体と、前記発電要素に導電部材を介して接続されるとともに、前記第２の弁体に取り付けられ、前記第２の状態においてガスを通過させるフィルターと、を備えることができる。（５）の構成によれば、第１の弁体及び第２の弁体が離間した後の電圧変化を検出することにより、電流遮断機構が作動したことを速やかに検知することができる。
【００１７】
（６）（４）又は（５）の構成において、前記電圧検出部から出力される電圧値を監視するコントローラを備えることができる。コントローラは、例えばスイッチング素子を制御して電池スタックを負荷から速やかに切り離すことができる。これにより、他の正常な単電池に電流が継続して流れることによる電池劣化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、単電池に設けられた電流遮断機構の作動情報を速やかに検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】単電池の断面図である。
【図２】電流遮断機構の動作説明図であり、電池正常時の電流遮断機構の概略構成を図示している。
【図３】電流遮断機構の動作説明図であり、電池異常時の電流遮断機構の概略構成を図示している。
【図４】単電池を充電させたときの電池正常時の電圧変化と、電池異常時の電圧変化を示すグラフである。
【図５】単電池を放電させたときの電池正常時の電圧変化と、電池異常時の電圧変化を示すグラフである。
【図６】電池スタックの概略図である。
【図７】変形例１の単電池の断面図である。
【図８】変形例１の電圧センサの電圧変化を示している。
【図９】変形例５の角型電池の概略図である。
【図１０】変形例５の別の角型電池の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施形態１）
【００２１】
図１は、単電池１の断面図である。Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は互いに異なる直交する三軸を示す。単電池１は、電池ケース（ケース）２と、電池ケース２の内部に収容された発電要素３とを有している。発電要素３とは、充放電を行うことができる要素であり、電池ケース２の内部において巻かれた状態で収容されている。
【００２２】
発電要素３は、正極体４と、負極体５と、正極体４及び負極体５の間に配置されたセパレータ６とで構成されている。ここで、正極体４は、集電体と、集電体の表面に形成された正極層とで構成されている。正極層は、集電体の片面又は両面に形成することができる。正極層とは、正極に応じた活物質や導電剤等を含む層である。
【００２３】
また、負極体５は、集電体と、集電体の表面に形成された負極層とで構成されている。負極層は、集電体の片面又は両面に形成することができる。負極層とは、負極に応じた活物質や導電剤等を含む層である。
【００２４】
なお、集電体の一方の面に正極層を形成し、集電体の他方の面に負極層を形成した電極（いわゆるバイポーラ電極）を用いることもできる。また、本実施形態では、電解液を用いているが、粒子で形成された固体電解質を用いることもできる。固体電解質としては、高分子固体電解質や無機固体電解質がある。
【００２５】
ここで、単電池１がニッケル−水素電池である場合には、正極層の活物質として、ニッケル酸化物を用い、負極層の活物質として、ＭｍＮｉ（５−ｘ−ｙ−ｚ）ＡｌｘＭｎｙＣｏｚ（Ｍｍ：ミッシュメタル）等の水素吸蔵合金を用いることができる。また、単電池１がリチウムイオン電池である場合には、正極層の活物質として、リチウム−遷移金属複合酸化物を用い、負極層の活物質として、カーボンを用いることができる。また、導電剤として、アセチレンブラック、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、カーボンナノチューブを用いることができる。
【００２６】
電池ケース２の内部には電流遮断機構７が設けられている。電流遮断機構７は、上弁体（第１の弁体）７ａ、下弁体（第２の弁体）７ｂ及び下部フィルター（第１の部位）７ｃを備える。上弁体７ａは、下弁体７ｂが位置する側に向かって屈曲しており、その先端部（Ｙ軸方向とは反対方向の端部）は下弁体７ｂに対して電気的及び機械的に接続されている。
【００２７】
下部フィルター７ｃは、そのＸ軸方向の両端部が下弁体７ｂの下端部（Ｙ軸方向とは反対方向の端部）に電気的及び機械的に接続されている。下部フィルター７ｃは、フィルター開口部７１ｃを備える。電池異常時に発電要素３から放出されたガスは、このフィルター開口部７１ｃを通って、Ｙ軸方向に移動する。
【００２８】
下部フィルター７ｃは、電池内部の気密性を高めるために設けられるアウターガスケット１２及びインナーガスケット１５に挟まれた状態で位置する。下部フィルター７ｃの一端部には単電池１の外部に露出したフィルター露出部７２ｃが形成されている。アウターガスケット１２は電池ケース２の内面に密着している。
【００２９】
下部フィルター７ｃの下端部（Ｙ軸方向とは反対方向の端部）には、正極タブ（導電部材）４ａの一端部が電気的及び機械的に接続されている。正極タブ４ａの他端部は、発電要素３における正極体４の集電体に電気的及び機械的に接続されている。正極端子（一方の端子電極）１ａは、上弁体７ａに対して電気的に接続されている。正極端子１ａは凸状に形成されている。
【００３０】
単電池１には電圧センサ（電圧検出部）４１が設けられている。電圧センサ４１の導線４２の一端部は下部フィルター７ｃのフィルター露出部７２ｃに電気的及び機械的に接続されており、電圧センサ４１の導線４２の他端部は負極端子（他方の端子電極、第２の部位）１ｂに電気的及び機械的に接続されている。このように、単電池１の外部に露出したフィルター露出部７２ｃに電圧センサ４１を接続することにより、配線の引き回しが容易となる。
【００３１】
電圧センサ４１から出力される電圧情報は、コントローラ５１に送信される。コントローラ５１は、電圧センサ４１から出力される電圧情報に基づき、図示しないスイッチング素子を制御し、図示しない負荷に対する接続を制御する。コントローラ５１は、プロセッサーであってもよいし、プロセッサーの機能の一部を回路的に実行するＡＳＩＣ回路を含んでいてもよい。
【００３２】
次に、図２及び図３を参照しながら、電流遮断機構７の動作について説明する。図２は電池正常時の状態を示しており、図３は電池異常時の状態を示している。これらの図２及び図３では、動作説明を容易にするために、電流遮断機構の構成を簡略化して図示する。また、これらの図２及び図３において、矢印は電流の流れる方向を示し、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は互いに異なる直交する三軸を示す。ここで、本明細書における電池異常とは、過放電、過充電などの際に単電池１の発電要素３からガスが放出される現象を意味する。
【００３３】
電池正常時の状態を示す図２を参照して、発電要素３から放電された電流は、正極タブ４ａ、下部フィルター７ｃ、下部弁体７ｂ、上部弁体７ａ及び正極端子１ａの順序で流れる。電池異常時の状態を示す図３を参照して、発電要素３からガスが放出されると電池ケース２の内圧が高まり、上部弁体７ａが上方（Ｙ軸方向）、つまり、下部弁体７ｂから離間する方向に押圧される。発電要素３からさらにガスが放出されると、下部弁体７ｂから上部弁体７ａが剥がれ、上部弁体７ａ及び下部弁体７ｂの機械的及び電気的な接続が断たれる。その結果、正極端子１ａ及び発電要素３が電気的に導通しなくなる。
【００３４】
次に、図４及び図５を参照しながら、電池異常の際に電圧センサ４１において検出される電圧値の変化について説明する。図４は、単電池１を充電させたときの電池正常時の電圧変化と、電池異常時の電圧変化を示し、図５は、単電池１を放電させたときの電池正常時の電圧変化と、電池異常時の電圧変化を示す。
【００３５】
図４を参照して、正常な単電池１では充電が開始されると、時間経過とともに単電池１の電圧が上昇する。しかしながら、異常な単電池１では充電の際に電流遮断機構７が作動すると、電圧が一旦降圧し、その後電圧が上昇せずに一定になる。したがって、正常時の電圧と電池異常時の電圧とを比較して、これらの電圧値の差分が所定値を超えたときに、電流遮断機構７が作動したものと判別することができる。具体的には、正常時の単電池１の電圧カーブに関する情報を予め図示しない記憶部に記憶させておき、当該記憶部に記憶された情報と異常時の電圧とを比較することにより、電流遮断機構７の作動情報を検知することができる。前記所定値は、電池の種類などに応じて設定される設計値であり、シミュレーションなどにより予め求めることができる。なお、電圧が一旦降圧するのは、電流遮断機構７などの抵抗によるものである。
【００３６】
図５を参照して、正常な単電池１では放電が開始されると、時間経過とともに単電池１の電圧が降下する。しかしながら、異常な単電池１では放電の際に電流遮断機構７が作動すると、電圧が一旦昇圧し、その後電圧が降下せずに一定になる。したがって、正常時の電圧と異常時の電圧とを比較して、これらの電圧値の差分が所定値を超えたときに、電流遮断機構７が作動したものと判別することができる。具体的には、正常時の単電池１の電圧カーブに関する情報を予め図示しない記憶部に記憶させておき、当該記憶部に記憶された情報と異常時の電圧とを比較することにより、電流遮断機構７の作動情報を検知することができる。前記所定値は、電池の種類などに応じて設定される設計値であり、シミュレーションなどにより予め求めることができる。なお、電圧が一旦昇圧するのは、電流遮断機構７などの抵抗によるものである。
【００３７】
このように、本実施形態の構成によれば、電池異常時に発電要素３との電気的な接続が維持される電流遮断機構７の下部フィルター７ｃと、負極端子１ｂとの間に電圧センサ４１を接続することにより、電流遮断機構７の作動情報を迅速に検知することができる。
【００３８】
（第２実施形態）
図６を参照しながら、第２実施形態について説明する。実施形態１と同一の機能を有する構成要素には、同一符合を付している。図６は電池スタック１００の概略図である。電池スタック１００は複数の単電池１を導電板６１を介して電気的に並列に接続することにより構成されている。この種の電池スタック１００では、単電池１に設けられた電流遮断機構７の作動の有無を判別する方法として、電池スタック１００全体の電圧を測定する方法が知られている。
【００３９】
しかしながら、ある単電池１において電流遮断作動７が作動しても、他の単電池１の電圧は正常であるため、電圧変化が検出できず、結果的に電流遮断機構７の作動の有無を判別することができないおそれがある。
【００４０】
そこで、本実施形態では、個々の単電池１に電圧センサ４１を設け、これらの電圧センサ４１から出力される電圧値をコントローラ５１においてモニタすることにより、電流遮断機構７の作動の有無を判別する。
【００４１】
本実施形態の構成によれば、複数の単電池１が並列に接続された電池スタック１００において、個々の単電池１に設けられた電流遮断機構７の作動情報を速やかに検知することができる。さらに、電流遮断機構７の作動情報を検知した後に、コントローラ５１は、図示しないスイッチング素子をオフすることにより、図示しない負荷及び電池スタック１００の接続を解除することができる。これにより、正常な他の単電池１に流れる電流が抑制され、当該他の単電池１が劣化するのを抑制できる。
【００４２】
電池スタック１００は、車両に搭載することができる。この種の車両としては、内燃機関又は燃料電池といった他の動力源と共に用いられるハイブリッド自動車や、電池スタックだけを動力源として備えた電気自動車が挙げられる。電池スタック１００を複数個接続した組電池をこれらの車両に搭載することもできる。
【００４３】
（変形例１）
上述の実施形態では、電流遮断機構７の下部フィルター７ｃと、負極端子１ｂとの間に電圧センサ４１を接続したが、本発明はこれに限られるものではなく、図７に図示するように電流遮断機構７の下部フィルター７ｃ（第１の部位）と正極端子１ａ（第２の部位）との間に接続してもよい。図７は、変形例１の単電池の断面図であり、図１に対応している。実施形態１と同一の機能を有する構成要素には、同一符合を付している。図８は、電圧センサ４１の電圧変化を示しており、単電池１は充放電していない停止状態にあるものとする。
【００４４】
電池正常時には電圧センサ４１により検出される電圧値は一定である。電池異常になると電圧センサ４１により検出される電圧値は急激に増大する。したがって、電圧センサ４１により検出される電圧値をコントローラ５１が監視することにより、電流作動機構の有無を判別することができる。本変形例１の構成によれば、単電池１が停止している（放電も充電もしていない）場合であっても、単電池１の電流遮断機構７の作動の有無を正確に判別することができる。
【００４５】
本変形例１の単電池１は、上記実施形態２に記載するように並列に接続することができる。これにより、上記実施形態２と同様の効果を得ることができる。また、電池スタック１００が停止している場合であっても、個々の単電池１の電流遮断機構７の作動情報を正確に検知することができる。
【００４６】
（変形例２）
上述の実施形態及び変形例１では、電流遮断機構７を正極端子１ａと発電要素３とを導通させる導通経路に配置したが、本発明はこれに限られるものではなく、負極端子（一方の端子電極）１ｂと発電要素３とを導通させる導通経路に配置することもできる。この場合、電圧センサ４１は、電流遮断機構７の下部フィルター（第１の部位）７ｃと負極端子（第２の部位）１ｂとの間に接続することができる。また、別の実施例として、電圧センサ４１は、電流遮断機構７の下部フィルター７ｃと正極端子１ａとの間に接続することができる。本変形例２によれば、上記実施形態１及び変形例１と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
また、本変形例２の単電池１は、上記実施形態２に記載するように電気的に並列接続することができる。これにより、上記実施形態２と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
（変形例３）
上述の実施形態１及び２、変形例１及び２では、電圧センサ４１を電流遮断機構７の下部フィルター７ｃに接続したが、電池異常時に正極端子１ａ（変形例２の場合、負極端子１ｂである）との電気的な接続が断たれ、発電要素３との電気的な接続が維持される電流遮断機構７の他の部位に接続することができる。当該他の部位は、電流遮断機構７の下弁体７ｂであってもよい。「導線４２の引き回しが容易になる」という効果を除いて、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
本変形例３の単電池１は、上記実施形態２に記載するように電気的に並列接続することができる。これにより、上記実施形態２と同様の効果を得ることができる。さらに、上記変形例１及び２の構造を併用することもできる。
【００５０】
（変形例４）
上述の実施形態１は、電圧センサ４１を負極端子１ｂに接続したが、本発明はこれに限られるものではなく、負極端子１ｂと等電位な他の部位に接続することもできる。当該他の部位は、電池ケース２の外面（第２の部位）であってもよい。これにより、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。さらに、本変形例４の単電池１は、上記実施形態２に記載するように電気的に並列接続することができる。これにより、上記実施形態２と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
（変形例５）
上述の実施形態では、電池異常時に上弁体７ａが下弁体７ｂから離脱することにより、電流が遮断される構成としたが、本発明はこれに限られるものではなく、他の構成を採用することもできる。当該他の構成は、上弁体７ａ及び/又は下弁体７ｂの一部が電池異常時に溶断する溶断部であってもよい。当該他の構成は、例えば、特開２００６−７３３０８号公報に開示されている。この場合、溶断部よりも発電要素３側に位置する電流遮断機構７の部位（例えば、下弁体７ｂ、下部フィルター７ｃ）に電圧センサ４１の導線４２を接続することができる。
【００５２】
上述の実施形態では、単電池１を円筒型電池としたが、本願発明はこれに限られるものではなく、他の単電池１にも適用することができる。当該他の単電池１は、角型の電池であってもよい。図９及び図１０は角型の単電池（以下、角型電池２００と称する）の概略構成図である。実施形態１と同一の機能を有する構成要素には、同一符合を付している。
【００５３】
図９を参照して、角型ケース２０１の内部には図示しない発電要素が収容されている。角型ケース２０１の上端面には、正極端子１ａ及び負極端子１ｂが突状に形成されている。電流遮断機構７は、正極端子１ａの下部に設けられている。ここで、図示するように、電圧センサ４１は導線４２を介して負極端子１ｂ及び電池異常時に発電要素との電気的接続が維持される電流遮断機構７の部位（例えば、下部フィルター７ｃ）に接続することができる。また、図示はしていないが、電圧センサ４１は導線４２を介して正極端子１ａ及び電池異常時に発電要素との電気的接続が維持される電流遮断機構７の部位（例えば、下部フィルター７ｃ）に接続することができる。
【００５４】
図１０を参照して、電流遮断機構７は、負極端子１ｂの下部に設けられてもよい。ここで、図示するように、電圧センサ４１は導線４２を介して正極端子１ａ及び電池異常時に発電要素との電気的接続が維持される電流遮断機構７の部位（例えば、下部フィルター７ｃ）に接続することができる。また、図示はしていないが、電圧センサ４１は導線４２を介して負極端子１ｂ及び電池異常時に発電要素との電気的接続が維持される電流遮断機構７の部位（例えば、下部フィルター７ｃ）に接続することができる。
【００５５】
（変形例６）
上述の実施形態及び変形例では、上弁体７ａ及び正極端子１ａが接触しているが、本発明はこれに限られるものではなく、これらの間に他の導電部材を介在させることもできる。当該他の導電部材は、ＰＴＣ素子であってもよい。ＰＴＣ素子は、温度の上昇とともに抵抗が急激に増大する素子である。ＰＴＣ素子は、カーボンブラックをポリオレフィン系のバインダで混練したものを、ニッケル箔で挟み込むことにより構成してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１  単電池      １ａ  正極端子      １ｂ  負極端子      ２  電池ケース
３  発電要素      ４  正極体      ５  負極体      ６  セパレータ
４ａ  正極タブ      ７  電流遮断機構      ７ａ  上弁体      ７ｂ  下弁体
７ｃ  下部フィルター      ４１  電圧センサ    ４２  導線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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