(57)【要約】【課題】蓄電装置の異常動作時に確実に電流を遮断することと、通電動作時における電流遮断を回避することとを両立できる電流遮断装置及び蓄電装置を提供する。【解決手段】電流遮断装置は、正極及び負極を備える電極組立体と正負いずれかの電極端子とを電気的に接続し、電極組立体を収容するケース内の圧力が所定圧力を超えて上昇した際に電極組立体と電極端子との直列な通電経路を遮断する。この電流遮断装置は、互いに並列に接続されて通電経路を電気的に接続する、第１導通部及び第２導通部を有している。第１導通部は、第１荷重以上の荷重を受けた場合に破断して通電を遮断する第１破断部を有し、第１荷重はケース内の圧力が所定圧力の際に作用する荷重である。第２導通部は、第１荷重よりも小さい第２荷重以上の荷重を受けた場合に破断して通電を遮断する第２破断部を有し、第２導通部は、第１導通部にケース内の圧力による荷重が作用して第１破断部が破断した後にケース内の圧力による荷重が作用する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極及び負極を備える電極組立体と正負いずれかの電極端子とを電気的に接続し、前記電極組立体を収容するケース内の圧力が所定圧力を超えて上昇した際に前記電極組立体と前記電極端子との直列な通電経路を遮断する電流遮断装置であって、
前記電流遮断装置は、互いに並列に接続されて前記通電経路を電気的に接続する、第１導通部及び第２導通部を有しており、
前記第１導通部は、第１荷重以上の荷重を受けた場合に破断して通電を遮断する第１破断部を有し、
前記第１荷重は前記ケース内の圧力が前記所定圧力の際に作用する荷重であり、
前記第２導通部は、前記第１荷重よりも小さい第２荷重以上の荷重を受けた場合に破断して通電を遮断する第２破断部を有し、
前記第２導通部は、前記第１導通部に前記ケース内の圧力による荷重が作用して前記第１破断部が破断した後に前記ケース内の圧力による荷重が作用する位置に配置されている、電流遮断装置。
【請求項２】
前記第１導通部は、前記ケース内の圧力を受承しており、前記ケース内の圧力が所定圧力に至ると前記第１破断部が破断され、
前記第２破断部は、前記第１破断部が破断することで前記ケース内の圧力に晒される、請求項１に記載の電流遮断装置。
【請求項３】
前記ケース内の圧力を受承する遮断部材を備え、前記遮断部材は前記ケース内の圧力が前記所定圧力以上の場合に移動して、前記第１導通部に前記第１荷重以上の荷重を加えて前記第１導通部を破断させ、
前記第２導通部は、前記遮断部材が移動する方向において前記第１導通部よりも前記遮断部材から離れた位置に配置されている、請求項１に記載の電流遮断装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電流遮断装置を備えた、蓄電装置。
【請求項５】
前記蓄電装置は二次電池である、請求項４に記載の蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流遮断装置及びこれを備えた蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池の過充電時等に通電経路を遮断するために、ケース内に電流遮断装置が設置されることがある。特許文献１には、電極組立体から発生するガスによってケース内の圧力が上昇したときに通電経路を遮断する圧力検知型の電流遮断装置を備えた電池が記載されている。この電流遮断装置では、通電経路を接続する板状のトラバースに破断部が設けられている。電池ケース内の圧力が上昇すると、可変プレートが変形して破断部においてトラバースを破断し、通電経路を遮断する。破断部では、トラバースが破断し易いように脆弱化するために、トラバースに孔又は溝が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２２９９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の電流遮断装置では、ケース内の所定の圧力に対してトラバースが破断するように、破断部に形成される溝や孔の数及び大きさを調整する必要がある。特に、電流遮断装置が作動するケース内の圧力を低く設定する場合には、トラバースの破断部に形成する溝等の数等を増やして脆弱性を高めることになるため、電池の通常動作時には通電経路となるトラバースの導通断面積が減少し、電池の電気抵抗が上昇する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する電流遮断装置は、正極及び負極を備える電極組立体と正負いずれかの電極端子とを電気的に接続し、電極組立体を収容するケース内の圧力が所定圧力を超えて上昇した際に電極組立体と電極端子との直列な通電経路を遮断する。この電流遮断装置は、互いに並列に接続されて通電経路を電気的に接続する、第１導通部及び第２導通部を有している。第１導通部は、第１荷重以上の荷重を受けた場合に破断して通電を遮断する第１破断部を有し、第１荷重はケース内の圧力が所定圧力の際に作用する荷重である。第２導通部は、第１荷重よりも小さい第２荷重以上の荷重を受けた場合に破断して通電を遮断する第２破断部を有し、第２導通部は、第１導通部にケース内の圧力による荷重が作用して第１破断部が破断した後にケース内の圧力による荷重が作用する位置に配置されている。
【０００６】
上記の電流遮断装置では、互いに並列に接続された第１導通部と第２導通部の双方の通電を遮断することによって、電極組立体と電極端子との通電経路を遮断する。導通部が複数に別れているため、小さい荷重で破断できるように、例えば導通断面積を小さくしても、複数の導通部の合計の導通断面積は大きく確保でき、蓄電装置の通電時の電気抵抗が大きくなることを抑制できる。また、第１導通部の第１破断部は、ケース内の圧力が所定圧力以上の場合に第１荷重以上の荷重を受けて破断し、通電を遮断する。そして、第２導通部は、第１破断部の破断後にケース内の圧力による荷重が作用する位置に配置されている。第１導通部が破断した後のケース内の圧力は、第１荷重以上の荷重を第２導通部に加える。第２導通部の第２破断部が破断して通電を遮断可能な第２荷重は、第１荷重よりも小さいため、第１荷重以上の荷重を受けた第２導通部は容易かつ速やかに破断し、通電を遮断できる。すなわち、上記の電流遮断装置の作動圧は、第１荷重の調整精度に依存し、第２荷重の調整精度には殆ど依存しないため、所望の圧力で高精度に電流を遮断できる。上記の電流遮断装置によれば、通電時の電気抵抗を十分に低くすることと、所望の圧力値で精度よく電流を遮断することとを両立することができる。
【０００７】
上記の電流遮断装置では、第１導通部は、ケース内の圧力を受承しており、ケース内の圧力が所定圧力に至ると第１破断部が破断されてもよく、この場合、第２破断部は、第１破断部が破断することでケース内の圧力に晒されることが好ましい。
【０００８】
上記の電流遮断装置は、ケース内の圧力を受承する遮断部材を備え、遮断部材はケース内の圧力が所定圧力以上の場合に移動して、第１導通部に第１荷重以上の荷重を加えて第１導通部を破断させてもよい。この場合、第２導通部は、遮断部材が移動する方向において第１導通部よりも遮断部材から離れた位置に配置されていることが好ましい。
【０００９】
本明細書はまた、上記の電流遮断装置を備えた、蓄電装置を開示する。この蓄電装置は二次電池であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、通電時の電気抵抗を十分に低くすることと、所望の圧力値で精度よく電流を遮断することとを両立できる電流遮断装置及び蓄電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１に係る電流遮断装置及びこれを備えた蓄電装置の断面図である。
【図２】図１の電流遮断装置及びその近傍を拡大して示す図であり、蓄電装置の通常動作時の状態を示している。
【図３】図２の第１導通部の平面図である。
【図４】図２の電流遮断装置及びその近傍を示す図であり、蓄電装置の過充電時に第１導通部が破断した状態を示している。
【図５】図２の電流遮断装置及びその近傍を示す図であり、蓄電装置の過充電時に第１導通部が破断した後、さらに第２導通部が破断した状態を示している。
【図６】実施例２に係る電流遮断装置及びその近傍を示す図であり、蓄電装置の通常動作時の状態を示している。
【図７】図６の第１導通部及び第２導通部の平面図である。
【図８】図６の電流遮断装置及びその近傍を示す図であり、蓄電装置の過充電時に第１導通部が破断した状態を示している。
【図９】図６の電流遮断装置及びその近傍を示す図であり、蓄電装置の過充電時に第１導通部が破断した後、さらに第２導通部が破断した状態を示している。
【図１０】変形例に係る第１導通部及び第２導通部の断面図である。
【図１１】変形例に係る第１導通部及び第２導通部の断面図である。
【図１２】変形例に係る電流遮断装置及びその近傍を示す図である。
【図１３】変形例に係る第１導通部及び第２導通部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書が開示する電流遮断装置は、例えば、密閉型の二次電池、密閉型のキャパシタ等の従来公知の蓄電装置に利用することができる。さらに、二次電池の具体例を挙げると、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、鉛蓄電池等の比較的高容量で大電流の充放電が行われる二次電池を例示できる。また、この蓄電装置は、車両や電気機器等に搭載されていてもよい。
【００１３】
本明細書が開示する蓄電装置は、正極及び負極を備える電極組立体と、電極組立体を収容するケースと、電極端子（正極電極端子、負極電極端子）と、電流遮断装置とを備えている。電極組立体としては、例えば、正極と負極がシート状のセパレータを間に挟んだ状態で層状をなす電極対を備えた電極組立体を挙げることができ、より具体的には、この電極対が多数積層された積層型の電極組立体や、この電極対が所定の軸周りに捲回された捲回型の電極組立体を例示できる。電極組立体は、電解質によって浸されていてもよい。
【００１４】
電極端子は、対応する電極組立体の正極または負極に電気的に接続され電極組立体との間で電気を授受する。蓄電装置は、電極端子と電極組立体の電極との間に直列に接続された導電部材をさらに備えていてもよい。この場合、導電部材は、電極組立体の正極または負極に電気的に接続されるとともに、接続されている側の電極に対応する電極端子（正極電極端子と負極電極端子のうちの一方）と電気的に接続されており、電極組立体から電極端子までの通電経路の一部を形成する。
【００１５】
本明細書が開示する電流遮断装置は、電極組立体から電極端子の間に直列に接続しており、電極組立体から電極端子までの通電経路を接続または遮断可能に構成されている。電流遮断経路は、正極側と負極側のいずれか一方にのみ設置されていてもよいし、双方に設置されていてもよい。電流遮断装置は、通電経路を電気的に接続する、第１導通部及び第２導通部を有している。第１導通部と第２導通部とは、互いに並列に接続された状態で、電極組立体から電極端子までの通電経路を接続している。
【００１６】
より具体的には、第１導通部及び第２導通部は、電極組立体の正極又は負極に電気的に接続されるとともに、接続されている側の電極に対応する電極端子（正極電極端子と負極電極端子のうちの一方）と電気的に接続されており、これによって、通電経路が形成されている。第１導通部及び第２導通部は、導電部材等の他の部材を介して電極端子及び電極組立体に電気的に接続されていてもよい。
【００１７】
第１導通部は、第１荷重以上の荷重を受けた場合に破断する第１破断部を有しており、第１破断部において破断することによって、第１導通部の通電が遮断される。第２導通部は、第１荷重よりも小さい第２荷重以上の荷重を受けた場合に破断する第２破断部を有しており、第２破断部において破断することによって、第２導通部の通電が遮断される。第１荷重及び第２荷重の調整は、第１導通部及び第２導通部の材料、形状、厚み及び幅等を調整することによって、適宜調整することができる。尚、第１及び第２破断部は、第１又は第２導通部に溝又は孔を形成する等により局所的に導通部が破断するように形成されていてもよい。また、それぞれ第１及び第２導通部の比較的広い範囲において破断可能な荷重を調整し、その範囲内の少なくとも１箇所で導通部が破断するように形成されていてもよい。
【００１８】
第１導通部の第１破断部は、ケース内の圧力が所定圧力以上に上昇して第１荷重以上の荷重が加えられた場合に破断する。第２導通部は、第１導通部が破断した後にケース内の圧力による荷重が作用する位置に配置されている。例えば、第１導通部は、ケース内の圧力を受承しており、ケース内の圧力が所定圧力に至ると第１破断部が破断されてもよい。この場合、第２破断部は、第１破断部が破断することでケース内の圧力に晒される位置に配置されていることが好ましい。例えば、電流遮断装置の内部に第２導通部が配置されており、より外側に配置された第１導通部によって電流遮断装置の内部と外部が気密性を保って隔離されていてもよい。この場合、第１導通部が第１破断部において破断することによって気密性が失われ、電流遮断装置の内部がケース内の雰囲気圧に晒される。第２導通部の第２破断部は、第１破断部が破断することによってケース内の圧力（この場合、第１荷重以上の圧力）に晒されるため、容易かつ速やかに破断する。
【００１９】
又は、電流遮断装置は、ケース内の圧力を受承する遮断部材を備えていてもよい。遮断部材は、ケース内の圧力が所定圧力以上の場合に移動して、第１導通部に第１荷重以上の荷重を加えて第１導通部の通電を遮断する。この場合、第２導通部は、遮断部材が移動する方向において第１導通部よりも遮断部材から離れた位置に配置されていることが好ましい。遮断部材が移動して第１導通部を破断した後、さらに移動した場合に、第２導通部に荷重が加えられる。遮断部材は、ケース内の圧力に応じて移動するため、遮断部材によって第２導通部に第１荷重以上の荷重が加えられ、第２導通部は容易かつ速やかに破断する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、実施例１に係る積層型の蓄電装置１００の断面図である。蓄電装置１００は、ケース１と、電極組立体６０と、タブ６５，６７と、第１正極用導電部材１３と、第２正極用導電部材６８と、負極用導電部材６４と、正極電極端子１９と、負極電極端子１１９と、絶縁部材６１，６６と、電流遮断装置２を備えている。電極組立体６０は、正極活物質と正極金属箔とを含むシート状の正極と、負極活物質と負極金属箔とを含むシート状の負極と、正極と負極との間に挟まれてそれぞれを分離する、シート状のセパレータとを備えている。電極組立体６０は、正極、セパレータ、負極が層状にこの順序でそれぞれ多数積層された積層体であり、液状の電解質が含浸されている。
【００２１】
ケース１は略直方体形状の箱型部材であり、内部に電極組立体６０と、タブ６５，６７と、第１正極用導電部材１３と、第２正極用導電部材６８と、負極用導電部材６４と、絶縁部材６１、６６と、電流遮断装置２とを収容している。ケース１の上端面には、正極電極端子１９と負極電極端子１１９が設けられている。電極組立体６０の複数の正極の金属箔は、タブ６７によって束ねられており、複数の負極の金属箔はタブ６５によって束ねられている。電極組立体６０は、絶縁性のフィルムによって覆われており、タブ６７，６５に接続する部分において、絶縁性のフィルムから突出している。
【００２２】
タブ６５，６７は、電極組立体６０からケース１の上端面に向けて伸び、途中で図１の紙面の表側に向かって屈曲して、ケース１の上端面に略平行な平坦部を有する形状に形成されている。
【００２３】
図１に示すように、負極用導電部材６４は、平板状の導電性部材である。負極用導電部材６４は、タブ６５から負極電極端子１１９に向かって、ケース１の上端面に対して略平行に伸びている。負極用導電部材６４とタブ６５は溶接によって固定されている。このように、電極組立体６０の負極から負極電極端子１１９までの負極通電経路は、この順で直列に接続されたタブ６５と，負極用導電部材６４とによって電気的に接続されている。
【００２４】
図１に示すように、第１正極用導電部材１３は、電流遮断装置２と第２正極用導電部材６８との間に直列に接続されており、溶接によって互いに固定されている。第２正極用導電部材６８は、平板状の導電性部材である。第２正極用導電部材６８は、正極電極端子１９に向かってケース１の上端面に対して略平行に伸びている。第２正極用導電部材６８は、タブ６７と溶接によって固定されている。電流遮断装置２は、その上面側において正極電極端子１９と固定されている。正極電極端子１９と第１正極用導電部材１３とは、電流遮断装置２を介して電気的に接続されている。このように、電極組立体６０の正極から正極電極端子１９までの正極通電経路は、この順で直列に接続されたタブ６７と、第２正極用導電部材６８と、第１正極用導電部材１３と、電流遮断装置２とによって電気的に接続されている。尚、負極用導電部材６４、第１正極用導電部材１３及び第２正極用導電部材６８と、ケース１の上端面との間に、絶縁部材６６が設けられており、これによって負極用導電部材６４、第１正極用導電部材１３及び第２正極用導電部材６８とケース１とは絶縁されている。
【００２５】
図２に示すように、電流遮断装置２は、第１導通部４１と、第２導通部４２，４３，４４と、シール材１４と、支持部材１１，２０とを備えている。第１導通部４１と第２導通部４２，４３，４４は同一の金属材料で形成された板状の部材である。第２導通部４２，４３，４４は同様の形状であり、第１導通部４１の厚み（ｚ方向の幅）は、第２導通部４２，４３，４４の厚み（ｚ方向の幅）よりも厚い。第２導通部４４は、封口蓋体７を介して、正極電極端子１９と電気的に接続している。第１導通部４１は、第１正極用導電部材１３及び第２正極用導電部材６８を介して、電極組立体６０の正極と電気的に接続している。電極組立体６０に近い側から順に、第１導通部４１、第２導通部４２，第２導通部４３，第２導通部４４がこの順で配置されている。第１導通部４１及び第２導通部４２，４３，４４は、それぞれの外周部において隣接する他の導通部と互いに接しており、電気的に接続している。第１正極用導電部材１３と封口蓋体７との間の通電経路は、互いに並列に接続された第１導通部４１及び第２導通部４２，４３，４４によって接続されている。尚、第２導通部４４の第１正極用導電部材１３側において、封口蓋体７と第２導通部４４とは、図示しない絶縁部材により絶縁されている。
【００２６】
電極組立体６０から正極電極端子１９に向かって、タブ６７、第２正極用導電部材６８、第１正極用導電部材１３、第１導通部４１及び第２導通部４２，４３，４４、封口蓋体７はこの順序で直列に接続されている。図２の矢印２１は、電極組立体６０から正極電極端子１９までの正極通電経路を示している。
【００２７】
封口蓋体７は、外周部において第２導通部４４と接触して電気的に導通するように絶縁性の支持部材１１で挟着されている。また、封口蓋体７の内面部分は上方に窪んだ凹部１８となっている。
【００２８】
封口蓋体７の上面とケース１の内面との間には絶縁性のシール部材１０が装着されており、封口蓋体７とケース１とは電気的に絶縁されている。支持部材１１は、絶縁性であり、樹脂モールドで成形されている。支持部材１１の内面でもって、第１導通部４１及び第２導通部４２，４３，４４の外周部、シール材１４、封口蓋体７の外周部を覆うとともにこれらの部材を積層状に挟着し、一体的に保持している。支持部材１１の外面には、金属製のカシメ支持部材２０が被覆されている。
【００２９】
第１導通部４１は、外周部において支持部材１１で固定されるとともに、シール材１４により、ケース１内の電極組立体６０側とシールされている。第１導通部４１は、電流遮断装置２の外面となるように配置されており、その下面側は、ケース１内の電極組立体６０側に面し、その上面側は、電流遮断装置２の内部に面している。第１導通部４１によって、電流遮断装置２の内部は、ケース１内の電極組立体６０側から離隔され、気密性を有している。したがって、第１導通部４１の下面側は、ケース１内の電極組立体６０側の圧力に晒されている。第２導通部４２，４３，４４は、電流遮断装置２の内部に配置されている。電流遮断装置２の内部において、第１導通部４１と第２導通部４２との間の空間、第２導通部４２と第２導通部４３との間の空間、及び、第２導通部４３と第２導通部４４の間の空間は、それぞれ互いに離隔され、気密性を有している。
【００３０】
図３に示すように、第１導通部４１は、ｘ方向の中央部分に破断部４１ａを有している。破断部４１ａにおいて、第１導通部４１には、ｙ方向に一様な深さの溝が形成されており、これによって破断部４１ａでは第１導通部４１の厚みが薄く、破断し易くなっている。図２に示すように、第２導通部４２，４３，４４もｙ方向の中央部分に破断部４１ａと同様の破断部を有している。第２導通部４２，４３，４４の破断部における厚みは、第１導通部４１の破断部４１ａにおける厚みよりも薄くなっており、第２導通部４２，４３，４４は、第１導通部４１より破断し易い。第１導通部４１の破断部４１ａが破断する荷重の最小値を第１荷重とし、第２導通部４２，４３，４４の破断部が破断する荷重の最小値を第２荷重とすると、第２荷重は、第１荷重よりも小さい。
【００３１】
電流遮断装置２による蓄電装置１００の通電経路２１の遮断について説明する。図２，３に示すように、蓄電装置１００の通常動作時には、第１導通部４１及び第２導通部４２，４３，４４は、ｘ方向に正極通電経路２１を接続している。
【００３２】
蓄電装置１００の過充電時に、電極組立体６０から水素ガス等が発生し、ケース１内の電極組立体６０側の圧力が上昇すると、第１導通部４１の上面側とケース１内の圧力を受承している下面側との間に圧力差（下面側が高圧）が生じ、第１導通部４１にケース１内の圧力に伴う上向きの荷重が加わる。ケース１内の圧力が所定圧力となり、第１導通部４１に加わる荷重が第１荷重以上となる程度にケース１内の電極組立体６０側の圧力が上昇すると、図４に示すように、第１導通部４１の破断部４１ａが破断する。
【００３３】
第１導通部４１の破断部４１ａが破断すると、電流遮断装置２の内部の気密性が失われ、第１導通部４１と第２導通部４２との間の空間がケース１内の電極組立体６０側の圧力に晒される。これによって、第２導通部４２の上面側と下面側に圧力差（下面側が高圧）が生じ、第２導通部４２に上向きの荷重が加わる。ケース１内の電極組立体６０側の圧力は、第２導通部４２に（第２荷重よりも大きい）第１荷重以上の荷重を加える程度に既に上昇しているため、第２導通部４２の下面側がケース１内の電極組立体６０側の圧力に晒されると、直ちに第２導通部４２がその破断部において破断する。
【００３４】
第２導通部４２の破断部が破断すると、続いて同様に、第２導通部４３の下面側がケース１内の電極組立体６０側の圧力に晒され、その破断部において直ちに破断する。さらに続いて同様に、第２導通部４３の破断部が破断すると、第２導通部４４の下面側がケース１内の電極組立体６０側の圧力に晒され、その破断部において直ちに破断する。第１導通部４１の破断部４１ａが破断した時点で、ケース１内の電極組立体６０側の圧力は、第２導通部４２等に（第２荷重よりも大きい）第１荷重以上の荷重を加え得る程度に既に上昇しているため、図５に示すように、第２導通部４２，４３，４４は、ごく短い時間のうちに連続して破断する。第１導通部４１が破断した後、直ちに第２導通部４２，４３，４４が破断し、通電経路２１が遮断される。
【００３５】
上記のとおり、電流遮断装置２では、互いに並列に接続された第１導通部４１と第２導通部４２，４３，４４の双方の通電を遮断することによって、電極組立体６０から正極電極端子１９までの通電経路を遮断する。このため、ケース１内の圧力が小さい場合でも電流遮断装置２が作動するように、第１導通部４１の導通断面積を小さくして第１荷重を小さくしても、第２導通部４２，４３，４４によって導通断面積を十分に確保することができ、蓄電装置１００の通電時の電気抵抗が大きくなることを抑制できる。
【００３６】
また、第１導通部４１は、ケース１内の圧力が上昇して第１荷重以上の荷重が加えられた場合に破断して第１導通部４１の通電を遮断し、その後、第２導通部４２，４３，４４が破断してそれぞれの通電を遮断する。第１導通部４１が破断した後のケース１内の圧力は、第１荷重以上の荷重を第２導通部４２，４３，４４に加える。第２導通部４２，４３，４４が破断して通電を遮断可能な第２荷重は、第１導通部４１が破断して通電を遮断可能な第１荷重よりも小さいため、第１荷重以上の荷重を受けた第２導通部４２，４３，４４は容易かつ速やかに破断し、第１導通部４１が遮断した後、直ちに通電経路２１を遮断できる。第１荷重は第２荷重よりも大きく、電流遮断装置２の作動圧は、第１荷重の調整精度に依存し、第２荷重の調整精度には殆ど依存しないため、所望の圧力で高精度に電流を遮断できる。また、第２導通部４２，４３，４４は、第１導通部４１が破断した後、直ちに破断するため、第１導通部４１の破断部４１ａを薄くした分の導通断面積を補うために第２導通部４２，４３，４４の数を多くしても、電流遮断装置の感度を維持できる。上記の電流遮断装置によれば、通電時の電気抵抗を十分に低くすることと、所望の圧力値で精度よく電流を遮断することとを両立することができる。
【実施例２】
【００３７】
実施例２に係る蓄電装置は、電流遮断装置の形態において実施例１と相違している。図６，７に示すように、実施例２に係る電流遮断装置２０２は、遮断部材２３０と導通部２４０と、支持部材２１１，２２０とを備えている。導通部２４０は、一方（ｘ軸の負方向側）の外周部において封口蓋体７と接触して電気的に導通するように絶縁性の支持部材２１１で挟着されている。遮断部材２３０は、支持部材２１１の内側に摺動可能に嵌入されている。遮断部材２３０は、ケース１内の電極組立体６０側と電流遮断装置２０２の内部との気密性を維持した状態で上下方向（ｚ方向）に摺動できる。支持部材２１１の外面には、金属製のカシメ支持部材２２０が被覆されている。
【００３８】
遮断部材２３０は、電流遮断装置２０２の外面となるように配置されており、その下面側は、図１に示すケース１内の電極組立体６０側の領域に面してケース１内の圧力に晒されており、その上面側は、電流遮断装置２０２の内部に面している。遮断部材２３０によって、電流遮断装置２０２の内部は、ケース１内の電極組立体６０側の領域から離隔されている。電流遮断装置２０２の内部は、ケース１の電極組立体６０側に対して気密性を有している。導通部２４０は、電流遮断装置２の内部に配置されている。
【００３９】
図６，７に示すように、遮断部材２３０は、平板の中央部に突出部２３１を有している。突出部２３１の上端２３２は、図６に示すｙ軸の負方向から正方向に向かって高くなるように傾斜している。また、突出部２３１は、ｘ方向にも傾斜しており、上端２３２は、突出部２３１のｙ方向に伸びる稜となっている。図６，７に示すように、導通部２４０は、ｙ方向に互いに離間してｘ方向に伸びる第３導通部２４５，２４６と、第３導通部２４５と第３導通部２４６とを接続する第１導通部２４１及び第２導通部２４２，２４３，２４４とを有している。第１導通部２４１と第２導通部２４２，２４３，２４４は同一の金属材料で一体に形成された角棒状の部材であり、同じ厚み（ｚ方向の幅）を有する。第２導通部２４２，２４３，２４４は同様の形状であり、第１導通部２４１の横幅（ｙ方向の幅）は、第２導通部２４２，２４３，２４４の横幅（ｙ方向の幅）よりも広い。
【００４０】
導通部２４０は、一方（ｘ軸の負方向側）の外周部である第３導通部２４５において封口蓋体７と接触して電気的に導通しており、他方（ｘ軸方向側）の外周部である第３導通部２４６において第１正極用導電部材１３と電気的に導通している。第３導通部２４６と封口蓋体７とは、図示しない絶縁部材により絶縁されている。
【００４１】
第１導通部２４１は、上端２３２が最も導通部２４０に近いｙ軸の正方向に配置されている。第１導通部２４１から、ｙ軸の負方向に向かって、第２導通部２４２，第２導通部２４３，第２導通部２４４がこの順で等間隔に配置されている。ｙ軸の負方向に配置された導通部ほど、上端２３２との距離が離れている。蓄電装置のその他の構成は、実施例１の蓄電装置１００と同様であるため、説明を省略する。図６，７に示すように、第１正極用導電部材１３と封口蓋体７との間の通電経路は、互いに並列に接続された第１導通部２４１及び第２導通部２４２，２４３，２４４によって接続されている。これによって、蓄電装置の通常動作時には、電極組立体６０から正極電極端子１９までの正極通電経路２２１が接続されている。
【００４２】
蓄電装置の過充電時に、ケース１内の電極組立体６０側の圧力が上昇すると、遮断部材２３０の上面側とケース１内の圧力を受承している下面側との間に圧力差（下面側が高圧）が生じ、遮断部材２３０にケース１内の圧力に伴う上向きの荷重が加わる。このため、図８に示すように、遮断部材２３０は上方に移動し、上端２３２に最も近接する第１導通部２４１に接触し、第１導通部２４１に荷重を加える。ケース１内の圧力が所定圧力となり、第１導通部２４１に第１荷重以上の荷重が加えられると、第１導通部２４１が破断する。遮断部材２３０はさらに上方に移動し、図９に示すように、蓄電装置の通常動作時に上端２３２に近い側に配置された順に、すなわち、第２導通部２４２，２４３，２４４の順に接触し、荷重を加えて破断する。第１導通部２４１が破断した時点で、ケース１内の電極組立体６０側の圧力は、第２導通部２４２等に（第２荷重よりも大きい）第１荷重以上の荷重を加え得る程度に既に上昇しているため、図９に示すように、第２導通部２４２，２４３，２４４は、ごく短い時間のうちに連続して破断する。第１導通部２４１が破断した後、直ちに第２導通部２４２，２４３，２４４が破断し、通電経路２２１が遮断される。尚、遮断部材２３０の上端２３２は稜となっているため、少ない荷重で第１導通部２４１等を破断することができる。尚、遮断部材２３０によって第１導通部２４１と第２導通部２４２，２４３，２４４とが破断される箇所がそれぞれの破断部となる。
【００４３】
上記のとおり、ケース１内の圧力が遮断部材２３０を介して間接的に第１導通部２４１と第２導通部２４２，２４３，２４４とに作用する実施例２においても、実施例１と同様に、電流遮断装置２０２において互いに並列に接続された第１導通部２４１と第２導通部２４２，２４３，２４４の双方の通電を遮断することによって、電極組立体６０から正極電極端子１９までの通電経路を遮断する。このため、第１導通部２４１の導通断面積を小さくして第１荷重を小さくしても、第２導通部２４２，２４３，２４４によって導通断面積を十分に確保することができ、蓄電装置１００の通電時の電気抵抗が大きくなることを抑制できる。
【００４４】
また、第２導通部２４２，２４３，２４４は、遮断部材２３０が移動する上下方向（ｚ方向）において第１導通部２４１よりも遮断部材２３０の上端２３２から離れた位置に配置されている。このため、第１導通部２４１は、ケース１内の圧力が上昇した場合に遮断部材２３０によって最初に破断され、その後、容易かつ速やかに第２導通部２４２，２４３，２４４が破断される。第１導通部２４１が破断した後、第２導通部２４２，２４３，２４４が破断するため、直ちに通電経路２２１を遮断できる。上記の電流遮断装置２０２によれば、実施例１と同様に、通電時の電気抵抗を十分に低くすることと、所望の圧力値で精度よく電流を遮断することとを両立することができる。
【００４５】
（変形例）
第１荷重と第２荷重を調整する方法は、上記の実施例で説明した方法に限られない。例えば、第２荷重を第１荷重よりも小さくするために、第２導通部の導通断面積を第１導通部の導通断面積よりも小さくする場合、図１０，１１に示すような第１導通部と第２導通部を用いてもよい。
【００４６】
図１０に示すように、第１導通部２４１ａは、導通断面が円形状の丸棒であり、第２導通部２４２ａ，２４３ａ，２４４ａは、導通断面が輪形状の円管である。第１導通部２４１ａ及び第２導通部２４２ａ，２４３ａ，２４４ａは、同一の金属材料によって形成されており、導通断面の外径および導通方向の長さが同じである。図１０に示すように、より弱い第２荷重で破断するように、中空の第２導通部２４２ａ，２４３ａ，２４４ａを用いてもよい。
【００４７】
また、図１１に示すように、第１導通部２４１ｂが破断する第１荷重よりも弱い第２荷重で破断するように、第２導通部２４２ｂ，２４３ｂ，２４４ｂの導通断面の形状をコの字形状又は鉤形状にしてもよい。図１１に示すように、第２導通部２４２ｂ，２４３ｂと第２導通部２４４ｂの形状が相違していてもよい。その結果、第２導通部２４２ｂ，２４３ｂが破断する荷重と、第２導通部２４４ｂが破断する荷重が相違していてもよい。第２導通部は、第１導通部よりも小さい荷重で破断すればよく、通電経路において複数の第２導通部が並列に接続されている場合には、それぞれの第２導通部が破断する荷重が相違していてもよい。
【００４８】
また、第２導通部に用いる材料を第１導通部に用いる材料よりも破断し易い材料とすることによって、第２荷重を第１荷重より小さくしてもよい。例えば、第１導通部の材料を銅とし、第２導通部の材料をアルミニウム（銅よりも柔らかく、破断し易い）としてもよい。この場合、第１導通部と第２導通部の形状及び大きさを同じにすることもできる。また、上記の第１荷重および第２荷重を調整するための構成は、第１導電部、第２導電部の破断部にのみ用いられていてもよい。
【００４９】
また、実施例２に関して、遮断部材が移動する方向は特に限定されず、遮断部材を移動させる方向に応じて第１導通部および第２導通部を配置する位置を決定すればよい。例えば、図１２、図１３に示すように、遮断部材３３０は、横方向（ｙ方向）に移動可能に構成されていてもよい。電流遮断装置３０２では、導通部３４０は、外周部において封口蓋体７と接触して電気的に導通するように絶縁性の支持部材３１１で挟着されている。支持部材３１１の外面には、金属製のカシメ支持部材３２０が被覆されている。遮断部材３３０は、板状の作用部３３１と棒状の軸部３３３とを有している。軸部３３３は、ケース１内の圧力が上昇した場合に遮断部材３３０の軸部３３３をｙ軸の負方向に移動させる感圧移動機構３３４に連結されている。感圧移動機構３３４は、例えば、弾性部材と、弾性部材のｙ軸の正方向の端部に固定された受圧部とを有していてもよい。この場合、受圧部がケース１内の圧力を受けて弾性部材を押し縮めると軸部３３３がｙ軸の負方向に押し出され、これによって遮断部材３３０がｙ軸の負方向に移動する。作用部３３１のｙ軸の負方向側の側端３３２に最も近い位置に、第１導通部３４１が配置されており、側端３３２から遠ざかる方向に、第２導通部３４２，３４３，３４４がこの順で等間隔に配置されている。尚、側端３３２も、遮断部材２３０の上端２３２と同様に稜となっており、第１導通部３４１等を少ない荷重で破断し得る。第１導通部３４１等を含む導通部３４０の形態は、実施例２の導通部２４０と同様であるため、２００番台の参照番号を３００番台に読み替えることで説明を省略する。その他の構成は、実施例２の電流遮断装置２０２と同様であるため、説明を省略する。
【００５０】
尚、上記の実施例では、電流遮断装置は、正極通電経路上に配置したが、負極通電経路上に配置してもよい。
【００５１】
以上、本発明の実施形態及び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。
【００５２】
本明細書又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、本明細書又は図面に例示した技術は複数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。
【符号の説明】
【００５３】
１      ケース
２，２０２，３０２  電流遮断装置
７      封口蓋体
１０    シール部材
１１，２０，２１１，２２０，３１１，３２０  支持部材
１３    正極用導電部材
１４    シール材
１８    凹部
１９    正極電極端子
２１，２２１，３２１  正極通電経路
４１，２４１，２４１ａ，２４１ｂ，３４１  第１導通部
４１ａ  破断部
４２，４３，４４，２４２，２４３，２４４，２４２ａ，２４３ａ，２４４ａ，２４２ｂ，２４３ｂ，２４４ｂ，３４２，３４３，３４４  第２導通部
６０    電極組立体
６１，６６  絶縁部材
６４    負極用導電部材
６５，６７  タブ
６８  正極用導電部材
１００  蓄電装置
１１９  負極電極端子
２０２  電流遮断装置
２３０，３３０  遮断部材
２３１  突出部
２３２  上端
２４５，２４６，３４５，３４６  第３導通部
３３１  作用部
３３２  側端
３３３  軸部
３３４  感圧移動機構
【図１】
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【図２】
2014006964.tif 000004
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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