(57)【要約】【課題】外部から力が加えられたときに短絡部が短絡し易い蓄電装置を提供する。【解決手段】二次電池１は、ケース３と、電極組立体５と、短絡部７とを備え、短絡部７は、正極金属箔４０及び負極金属箔４２と、正極金属箔４０と負極金属箔４２との間に配置された絶縁層４４とを有し、絶縁層４４は、絶縁層４４の少なくとも一つの面から突出しないようにフィラー５６を保持しており、フィラー５６が絶縁シート５０及び樹脂層５４よりも硬い。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、
前記ケース内に収容され、正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置されたセパレータとを有する電極組立体と、
前記正極、前記負極及び前記セパレータの配置方向において前記電極組立体の外側に配置された短絡部と、を備え、
前記短絡部は、一対の金属箔と、一対の前記金属箔の間に配置された絶縁部材と、を有し、
前記絶縁部材は、当該絶縁部材の少なくとも一つの面から突出しないように導電性部材を保持しており、
前記導電性部材が前記絶縁部材よりも硬いことを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
前記絶縁部材は、絶縁性を有する第１シートと、前記導電性部材を保持する第２シートと、を有することを特徴とする請求項１記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記第２シートが絶縁性を有していることを特徴とする請求項２記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記第１シートと前記第２シートとが一体化されていることを特徴とする請求項２又は３記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記導電性部材は、一方向に長い形状を有しており、
前記導電性部材は、前記第２シートの厚み方向と前記一方向とが沿うように前記第２シート内に配置されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記導電性部材は、磁性を有するフィラーであることを特徴とする請求項５記載の蓄電装置。
【請求項７】
前記第１シートの厚みは、前記導電性部材の前記一方向の長さよりも小さいことを特徴とする請求項５又は６記載の蓄電装置。
【請求項８】
前記導電性部材は、前記絶縁部材の面に沿った方向に直交する少なくとも一つの方向から見て、少なくとも一部が露出していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項記載の蓄電装置。
【請求項９】
二次電池であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項記載の蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の蓄電装置としては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載の蓄電装置は、正極、セパレータ、及び負極を有する電極組立体と、電極組立体に設けられる短絡部とを備えている。短絡部は、一対の電極箔と、電極箔間に設けられた絶縁体とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−６８１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
蓄電装置では、釘刺しや圧壊時など外部から力が加えられたときに、電極組立体に先んじて短絡部の一対の電極箔が短絡することにより、安全性が確保されている。そのため、蓄電装置では、外部から力が加えられたときに、短絡部において一対の電極箔の短絡を確実に生じさせることが望まれている。
【０００５】
本発明は、外部から力が加えられたときに短絡部が短絡し易い蓄電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】
本発明に係る蓄電装置は、ケースと、ケース内に収容され、正極と、負極と、正極及び負極の間に配置されたセパレータとを有する電極組立体と、正極、負極及びセパレータの配置方向において電極組立体の外側に配置された短絡部と、を備え、短絡部は、一対の金属箔と、一対の金属箔の間に配置された絶縁部材と、を有し、絶縁部材は、当該絶縁部材の少なくとも一つの面から露出しないように導電性部材を保持しており、導電性部材が絶縁部材よりも硬いことを特徴とする。
【０００７】
この蓄電装置では、短絡部を備えている。短絡部の絶縁部材は、当該絶縁部材の少なくとも一つの面から露出しないように導電性部材を保持しており、導電性部材が絶縁部材よりも硬い。このような構成により、絶縁部材は、通常時には、導電性部材が絶縁部材の一つの面から突出していないため一対の金属箔を絶縁すると共に、外部から力が加えられたときには、導電性部材が絶縁部材よりも硬いため、押圧により導電性部材が絶縁部材の表面に露出する。これにより、短絡部では、絶縁性を確保しつつ、外部から力が加わったときには導電性部材により一対の金属箔が短絡する。このように、蓄電装置では、外部から力が加えられたときに短絡部を確実に短絡させることができる。
【０００８】
一実施形態においては、絶縁部材は、絶縁性を有する第１シートと、導電性部材を保持する第２シートと、を有していてもよい。このような構成により、絶縁部材では、第１シートにより絶縁性を確保できる。
【０００９】
一実施形態においては、第２シートが絶縁性を有していてもよい。このような構成により、絶縁部材では、第１シートと第２シートとにより絶縁距離を確保できるため、一対の金属箔を確実に絶縁できる。
【００１０】
一実施形態においては、第１シートと第２シートとが一体化されていてもよい。このような構成により、絶縁部材は、組み付けるときの操作性に優れている。その結果、蓄電装置の組立て作業性の向上が図れる。
【００１１】
一実施形態においては、導電性部材は、一方向に長い形状を有しており、導電性部材は、第２シートの厚み方向と一方向とが沿うように第２シート内に配置されていてもよい。このような構成により、絶縁部材では、外部から力が加えられたときに、導電性部材が第１シートを突き破る。したがって、短絡部において一対の電極箔の短絡を確実に生じさせることができる。
【００１２】
一実施形態においては、導電性部材は、磁性を有するフィラーであってもよい。このような構成よれば、第２シートの厚み方向に導電性部材の一方向を沿わせる際、磁力により導電性部材を一方向に配列できる。したがって、第２シートを良好に製造できる。
【００１３】
一実施形態においては、第１シートの厚みは、導電性部材の一方向の長さよりも小さいことが好ましい。このような構成により、絶縁部材では、導電性部材が第１シートを確実に貫通するため、短絡部において一対の電極箔の短絡をより確実に生じさせることができる。
【００１４】
一実施形態においては、導電性部材は、絶縁部材の面に沿った方向に直交する方向から見て、少なくとも一部が露出していてもよい。このような構成により、絶縁部材では、外部から力が加えられたときに、露出した導電性部材が一対の金属箔と接触する。したがって、短絡部では、導電性部材を介して一対の電極箔の短絡を確実に生じさせることができる。
【００１５】
一実施形態においては、該蓄電装置は、二次電池であってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、外部から力が加えられたときに短絡部が短絡し易い。これにより、蓄電装置の安全性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係る蓄電装置の分解斜視図である。
【図２】図１に示す蓄電装置の断面構成を示す図である。
【図３】短絡部を模式的に示す図である。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】絶縁層の破断を説明する図である。
【図６】第２実施形態に係る蓄電装置の短絡部の絶縁層の断面構成を示す図である。
【図７】絶縁層の製造方法を説明する図である。
【図８】絶縁層の破断を説明する図である。
【図９】第３実施形態に係る蓄電装置の短絡部の絶縁層の断面構成を示す図である。
【図１０】絶縁層の製造方法を説明する図である。
【図１１】絶縁層の破断を説明する図である。
【図１２】他の実施形態に係る蓄電装置の短絡部の絶縁層の断面構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１９】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る蓄電装置の分解斜視図である。図２は、蓄電装置の断面構成を示す図である。各図に示される蓄電装置としての二次電池１は、例えばリチウムイオン二次電池等の非水電解二次電池である。図１及び図２に示すように、二次電池１は、ケース３と、ケース３に収容された電極組立体５と、短絡部７と、を備える。図１では、電極組立体５と短絡部７とが一体化され、その周囲に絶縁シート８が設けられている（図２では、絶縁シート８の図示を省略している）。ケース３は、電極組立体５を収容する空間を画成しており、例えばアルミニウム等の金属からなる。
【００２０】
図２に示すように、電極組立体５は、正極１０と、負極１２と、正極１０と負極１２との間に配置されたセパレータ１４と、を備える。本実施形態では、電極組立体５は、最外部に負極１２が配置されている。正極１０及び負極１２は、例えばシート状である。セパレータ１４は、例えば袋状であるが、シート状であってもよい。袋状のセパレータ１４内には、例えば正極１０が収容される。複数の正極１０及び複数の負極１２が、セパレータ１４を介して交互に積層されてもよい。ケース３内には電解液Ｅが充填されている。電解液Ｅとしては、例えば有機溶媒系又は非水系の電解液等が挙げられる。
【００２１】
正極１０は、正極金属箔１６と、正極金属箔１６の両面に設けられた正極活物質層１８と、を備える。正極金属箔１６は、例えばアルミニウム箔である。正極金属箔１６の厚みは、特に限定されないが、例えば５〜２５μｍとすることができる。また、正極活物質層１８の厚みは、特に限定されないが、例えば４０〜１００μｍとすることができる。
【００２２】
正極活物質層１８は、正極活物質とバインダとを含んでもよく、必要に応じて導電助剤を含むことができる。正極活物質は、リチウム二次電池用の正極活物質であれば特に限定されない。正極活物質は、例えばリチウム化合物である。リチウム化合物としては、例えば、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムマンガン複合酸化物などのリチウム金属複合酸化物などを用いることができる。
【００２３】
また、正極活物質としては、他の金属化合物、あるいは高分子材料を用いることもできる。他の金属化合物としては、例えば酸化チタン、酸化バナジウムあるいは二酸化マンガンなどの酸化物、又は、硫化チタンあるいは硫化モリブデンなどの二硫化物が挙げられる。高分子材料としては、例えばポリアニリンあるいはポリチオフェンなどの導電性高分子が挙げられる。
【００２４】
特に、正極活物質は、一般式：ＬｉＣｏｐＮｉｑＭｎｒＯ２（ｐ＋ｑ＋ｒ＝１、０＜ｐ≦１、０≦ｑ＜１、０≦ｒ＜１）で表されるリチウム金属複合酸化物を含むことが好ましい。上記複合金属酸化物として、例えばＬｉＣｏ１／３Ｎｉ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２、ＬｉＮｉ０．６Ｃｏ０．２Ｍｎ０．２Ｏ２、ＬｉＮｉ０．５ＣＯ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ２、ＬｉＣｏＭｎＯ２を用いることができる。中でも、ＬｉＣｏ１／３Ｎｉ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２は、熱安定性の点で好ましい。
【００２５】
また、正極活物質は、一般式：ＬｉＣｏｐＮｉｑＭｎｒＤｓＯ２（ｐ＋ｑ＋ｒ＝１、０＜ｐ≦１、０≦ｑ＜１、０≦ｒ＜１、０＜ｓ＜１）で表されるリチウム金属複合酸化物を含むことも好ましい。Ｄは、Ａｌ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｗ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｆｅ，Ｎａから成る群から選択される少なくとも１つの元素である。
【００２６】
バインダは、例えばポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂、アルコキシシリノレ基含有樹脂等である。バインダの量は、活物質１００質量部に対して、１〜３０質量部とすることができる。
【００２７】
導電助剤は、例えばカーボンブラック、黒鉛、アセチレンブラック(ＡＢ)、ケッチェンブラック(登録商標)(ＫＢ)、気相法炭素繊維(Vapor Grown Carbon Fiber：ＶＧＣＦ)等の炭素系粒子である。これらは、単独で、又は二種以上組み合わせて添加することができる。導電助剤の使用量については、特に限定されないが、例えば、１００質量部の活物質に対して、１〜３０質量部とすることができる。
【００２８】
図１に示すように、正極１０は、縁に形成されたタブ２０を有している。タブ２０には、正極活物質が担持されていない。図１では、タブ２０は、各正極１０の複数のタブ２０が集約されて折り曲げられている。正極１０は、タブ２０を介して導電部材２２に接続されている。タブ２０と導電部材２２とは、例えば超音波溶接により接合されている。導電部材２２は、正極端子ＰＥに接続される。正極端子ＰＥは、絶縁リング２４を介してケース３に取り付けられている。
【００２９】
負極１２は、負極金属箔３０と、負極金属箔３０の両面に設けられた負極活物質層３２と、を備える。負極金属箔３０は、例えば銅箔である。負極金属箔３０の厚みは、特に限定されないが、例えば５〜２５μｍとすることができる。また、負極活物質層３２の厚みは、特に限定されないが、例えば４０〜１００μｍとすることができる。
【００３０】
負極活物質層３２は、負極活物質と上記バインダとを含んでもよく、必要に応じて上記の導電助剤を含んでもよい。負極活物質としては、例えば、リチウムを吸蔵、放出可能な炭素系材料、リチウムと合金化可能な元素、リチウムと合金化可能な元素を有する元素化合物、あるいは高分子材料である。
【００３１】
炭素系材料は、例えば難黒鉛化性炭素、人造黒鉛、コークス類、グラファイト類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維、活性炭あるいはカーボンブラック類である。ここで、有機高分子化合物焼成体とは、フェノール類やフラン類などの高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものをいう。
【００３２】
リチウムと合金化可能な元素は、例えば、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、１ｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉである。中でも、リチウムと合金化可能な元素は、珪素（Ｓｉ）又は錫（Ｓｎ）であるとよい。
【００３３】
リチウムと合金化可能な元素を有する元素化合物は、例えばＺｎＬｉＡｌ、ＡｌＳｂ、ＳｉＢ４、ＳｉＢ６、Ｍｇ２Ｓｉ、Ｍｇ２Ｓｎ、Ｎｉ２Ｓｉ、ＴｉＳｉ２、ＭｏＳｉ２、ＣｏＳｉ２、ＮｉＳｉ２、ＣａＳｉ２、ＣｒＳｉ２、Ｃｕ５Ｓｉ、ＦｅＳｉ２、ＭｎＳｉ２、ＮｂＳｉ２、ＴａＳｉ２、ＶＳｉ２、ＷＳｉ２、ＺｎＳｉ２、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、Ｓｉ２Ｎ２Ｏ、ＳｉＯｖ（０＜ｖ≦２）、ＳｎＯｗ（０＜ｗ≦２）、ＳｎＳｉＯ３、ＬｉＳｉＯあるいはＬｉＳｎＯである。リチウムと合金化反応可能な元素を有する元素化合物の例は、珪素化合物又は錫化合物であることがよい。珪素化合物は、ＳｉＯｘ（０．５≦ｘ≦１．５）であることがよい。錫化合物は、例えば、スズ合金（Ｃｕ−Ｓｎ合金、Ｃｏ−Ｓｎ合金等）などが使用できる。高分子材料は、例えばポリアセチレン、ポリピロールである。
【００３４】
図１に示すように、負極１２は、縁に形成されたタブ３４を有している。タブ３４には、負極活物質が担持されていない。図１では、タブ３４は、各負極１２の複数のタブ３４が集約されて折り曲げられている。負極１２は、タブ３４を介して導電部材３６に接続されている。タブ３４と導電部材３６とは、例えば超音波溶接により接合されている。導電部材３６は、負極端子ＮＥに接続される。負極端子ＮＥは、絶縁リング３８を介してケース３に取り付けられている。
【００３５】
セパレータ１４としては、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、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又は不織布等が例示される。セパレータ１４の厚みは、例えば１０〜５０μｍとすることができる。
【００３６】
続いて、短絡部７について説明する。図２に示すように、短絡部７は、電極組立体５の正極１０、負極１２及びセパレータ１４の配置方向（積層方向）において、電極組立体５の外側で且つケース３との間に、電極組立体５を両側から挟んで一対配置されている。短絡部７は、正極金属箔４０と、負極金属箔４２と、絶縁層（絶縁部材）４４と、を有している。短絡部７では、ケース３側から電極組立体５側に向かって正極金属箔４０、絶縁層４４及び負極金属箔４２がこの順に積層されており、負極金属箔４２は負極活物質層３２に対向している。
【００３７】
図３は、短絡部を模式的に示す正面図である。図３に示すように、正極金属箔４０は、例えばアルミニウム箔であり、タブ４１を有している。タブ４１は、電極組立体５のタブ２０と共に集約され、導電部材２２に接合されている。正極金属箔４０は、タブ４１及び導電部材２２を介して正極端子ＰＥに接続されている。
【００３８】
負極金属箔４２は、例えば銅箔であり、タブ４３を有している。タブ４３は、電極組立体５のタブ３４と共に集約され、導電部材３６に接合されている。負極金属箔４２は、タブ４３及び導電部材３６を介して負極端子ＮＥに接続されている。
【００３９】
絶縁層４４は、正極金属箔４０と負極金属箔４２との間に介在されている。図４は、図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図であり、絶縁層の断面構成のみを図示している。図４に示すように、絶縁層４４は、絶縁シート（第１シート）５０と、フィラー保持シート（第２シート）５２と、を備えている。絶縁層４４は、絶縁シート５０とフィラー保持シート５２とが重ねられており、一体化されていることが好ましい。本実施形態では、絶縁シート５０とフィラー保持シート５２とは、接合されて一体に設けている。絶縁層４４の厚みは、例えば１０〜５０μｍとすることができる。絶縁層４４は、本実施形態では例えばシート状であるが、袋状であってもよい。袋状の場合には、例えば正極金属箔４０が絶縁層４４に収容される。
【００４０】
絶縁シート５０は、絶縁性を有するシート状の部材であり、例えばポリエチレン（ＰＥ）、キャストポリプロピレン等の材料から構成することができ、本実施形態ではポリエチレンからなる。絶縁シート５０の厚みは、後述するフィラー５６の長さよりも小さく、例えば１０μｍ程度である。
【００４１】
フィラー保持シート５２は、樹脂層５４と、この樹脂層５４内に配置された複数のフィラー（導電性部材）５６と、を備えている。フィラー保持シート５２の厚みは、例えば３０μｍ程度である。樹脂層５４は、絶縁性を有していることが好ましく、絶縁シート５０と同様の部材から構成することがでる。絶縁シート５０は、例えばポリエチレン（ＰＥ）、キャストポリプロピレン等の材料から構成することができ、本実施形態ではポリエチレンからなる。樹脂層５４の厚みは、例えば２０μｍ程度である。
【００４２】
フィラー５６は、導電性及び磁性を有すると共に、絶縁シート５０及び樹脂層５４よりも硬い部材であり、例えば鉄等である。フィラー５６は、図４に示すように、一方向に長い扁平の形状（例えば、菱形形状）を有している。フィラー５６の長さは、例えば２０μｍ程度あり、フィラー保持シート５２（樹脂層５４）厚みと同等とされている。
【００４３】
フィラー保持シート５２は、樹脂層５４内にフィラー５６が配置されている。具体的には、フィラー保持シート５２では、フィラー５６は、樹脂層５４内において、フィラー５６の長さ方向（一方向）が樹脂層５４（フィラー保持シート５２）の厚み方向に沿うように配置されている。絶縁層４４では、絶縁シート５０により、フィラー５６が絶縁層４４の一つの面（絶縁シート５０の表面５０ａ）から突出しないようにフィラー５６が保持されている。これにより、絶縁層４４は、通常時には絶縁部材として機能する。
【００４４】
絶縁層４４の製造方法について説明する。まず、液状の樹脂にフィラー５６を混合する。続いて、樹脂が液体の状態で上方から磁力を与える。これにより、フィラー５６は、磁力により一方向に配列する。そして、この状態で樹脂を硬化させることにより、フィラー保持シート５２では、その厚み方向にフィラー５６の長さ方向（一方向）が沿うように配列される。最後に、絶縁シート５０とフィラー保持シート５２とを接合する。以上のように、絶縁層４４が製造される。
【００４５】
本実施形態では、絶縁層４４は、フィラー保持シート５２が外側に位置するように、正極金属箔４０と負極金属箔４２との間に配置されている。つまり、短絡部７は、絶縁層４４のフィラー保持シート５２が外側に位置するように、電極組立体５の外側に配置されている。これにより、絶縁層４４は、外部から力が加えられたときに、最初にフィラー保持シート５２に力が加えられる。なお、絶縁層４４のフィラー保持シート５２の配置位置は、特に限定されるものではない。
【００４６】
続いて、絶縁層４４の破断について説明する。図５は、絶縁層の破断を説明する図である。図５（ａ）に示すように、絶縁層４４では、短絡部７に対して釘刺し等の力が外部から加えられると、最初にフィラー保持シート５２が押圧され、フィラー５６が絶縁シート５０に突き刺さる。そして、図５（ｂ）に示すように、絶縁層４４では、フィラー５６が絶縁シート５０を貫通して絶縁シート５０の表面５０ａに達する。これにより、短絡部７では、フィラー５６を介して正極金属箔４０と負極金属箔４２とが短絡する。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態の二次電池１では、短絡部７を備えている。短絡部７の絶縁層４４は、絶縁シート５０とフィラー保持シート５２とから構成されており、フィラー５６が絶縁シート５０及び樹脂層５４よりも硬い。このような構成により、絶縁層４４は、通常時には、絶縁シート５０により正極金属箔４０と負極金属箔４２とを絶縁すると共に、外部から力が加えられたときには、フィラー５６が絶縁シート５０よりも硬いため、押圧によりフィラー５６が絶縁シート５０の表面５０ａに露出する。これにより、短絡部７では、絶縁性を確保しつつ、外部から力が加わったときにはフィラー５６により一対の正極金属箔４０と負極金属箔４２とが短絡する。このように、二次電池１では、外部から力が加えられたときに短絡部７を確実に短絡させることができる。
【００４８】
本実施形態では、絶縁層４４は、絶縁シート５０とフィラー保持シート５２とが一体に設けられている。絶縁シート５０及びフィラー保持シート５２は、絶縁性を有している。これにより、絶縁層４４では、絶縁距離が確保されているため、正極金属箔４０と負極金属箔４２とを良好に絶縁できる。また、絶縁層４４は、絶縁シート５０とフィラー保持シート５２とが一体に設けられているため、組み付けるときの操作性に優れている。
【００４９】
なお、上記実施形態において、絶縁層４４は、フィラー保持シート５２を両面から挟んで絶縁シート５０が配置されていてもよい。この場合、２枚の絶縁シート５０の合計の厚みは、フィラー５６の長さ以下であることが好ましい。
【００５０】
上記実施形態では、フィラー５６が磁性を有しているが、フィラー保持シート５２の製造方法によっては、フィラー５６が非磁性の部材であってもよい。この場合、フィラー５６は、アルミニウム、銅、ＳＵＳ、カーボン等とすることができる。また、フィラー５６は、絶縁層４４の一つの面から突出していなければ、他方の面（本実施形態では絶縁シート５０に対向していない面）においてフィラー保持シート５２（樹脂層５４）から突出していてもよい。この場合、フィラー５６が突出するフィラー保持シート５２が負極金属箔４２と対向するように配置することで帯電するフィラー５６の電位を低くするのがよい。電解液へのフィラー５６の溶出を防ぐために、フィラー５６はアルミニウム、ＳＵＳ等が好ましい。
【００５１】
［第２実施形態］
続いて、第２実施形態について説明する。図６は、第２実施形態に係る蓄電装置の短絡部の絶縁層の断面構成を示す図である。図６に示すように、絶縁層６０は、樹脂層６２内に複数のフィラー６４が保持されて構成されている。絶縁層６０（樹脂層６２）の厚みは、例えば１０〜５０μｍ程度である。樹脂層６２は、絶縁性を有する例えばポリエチレン（ＰＥ）、キャストポリプロピレン等の材料から構成することができ、本実施形態ではポリプロピレンからなる。
【００５２】
フィラー６４は、導電性を有していると共に樹脂層６２よりも硬い部材であり、例えばカーボンからなる。フィラー６４は、例えば球状をなしている。フィラー６４の直径は、例えば１０μｍ程度である。フィラー６４は、樹脂層６２の表面６２ａ，６２ｂから突出しないように、樹脂層６２内に保持されている。フィラー６４は、樹脂層６２内にランダムに配置されていてもよいし、規則的に配置されていてもよい。
【００５３】
続いて、絶縁層６０の製造方法について説明する。図７は、絶縁層の製造方法の一例を説明する図である。図７（ａ）に示すように、液状の樹脂にフィラー６４を混合して硬化させ、フィラー６４を含んだ樹脂層６２を形成する。このとき、フィラー６４は、樹脂層６２の表面６２ａ，６２ｂ側にも存在している。続いて、図７（ｂ）に示すように、樹脂層６２を溶剤Ｗに浸漬する。溶剤Ｗは、フィラー６４を溶解すると共に、樹脂層６２を溶解しないものであり、例えば塩酸等である。樹脂層６２を溶剤Ｗに浸漬する時間は、溶剤Ｗの濃度や時間等により適宜設定される。溶剤Ｗに樹脂層６２を浸漬することにより、樹脂層６２の表面６２ａ，６２ｂ側のフィラー６４が溶剤Ｗにより溶解される。これにより、図７（ｃ）に示すように、樹脂層６２の表面６２ａ，６２ｂからフィラー６４が突出していない絶縁層６０が製造される。
【００５４】
続いて、絶縁層６０の破断について説明する。図８は、絶縁層の破断を説明する図である。図８（ａ）に示すように、絶縁層６０では、短絡部７に対して釘刺し等の力が外部から加えられると、樹脂層６２が押圧される。そして、図８（ｂ）に示すように、絶縁層４４では、フィラー６４が樹脂層６２よりも硬いため、樹脂層６２が押し潰されるとフィラー６４が樹脂層６２の表面６２ａ，６２ｂに露出する。これにより、短絡部７では、フィラー６４を介して正極金属箔４０と負極金属箔４２とが短絡する。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態の絶縁層６０は、樹脂層６２内にフィラー６４が保持されており、フィラー６４が樹脂層６２よりも硬い。このような構成により、絶縁層６０は、通常時には、正極金属箔４０と負極金属箔４２とを絶縁すると共に、外部から力が加えられたときには、フィラー６４が樹脂層６２よりも硬いため、押圧によりフィラー６４が樹脂層６２の表面６２ａ，６２ｂに露出する。これにより、短絡部７では、絶縁性を確保しつつ、外部から力が加わったときにはフィラー６４により一対の正極金属箔４０と負極金属箔４２とが短絡する。このように、外部から力が加えられたときに短絡部７を確実に短絡させることができる。
【００５６】
本実施形態では、樹脂層６２を溶剤に浸漬することにより絶縁層６０を製造しているが、絶縁層６０の製造方法はこれに限定されない。例えば、多孔質な樹脂層６２を導電性の金属イオンが溶解した水溶液中に浸し、樹脂層６２内部の空隙に金属を析出させることにより、フィラー６４を形成して、絶縁層６０を製造してもよい。この場合、フィラー６４は、アルミニウム、銅、ニッケル等とすることができる。また、絶縁層６０は、後述するプレス法により製造することもできる。
【００５７】
［第３実施形態］
続いて、第３実施形態について説明する。図９は、第３実施形態に係る蓄電装置の短絡部の絶縁層の断面構成を示す図である。図９に示すように、絶縁層７０は、樹脂層７２に導電性部材７４が保持されて構成されている。絶縁層７０の厚みは、例えば１０〜５０μｍ程度である。樹脂層７２は、絶縁性を有する例えばポリエチレン（ＰＥ）、キャストポリプロピレン等の材料から構成することができ、本実施形態ではポリプロピレンからなる。
【００５８】
導電性部材７４は、導電性を有していると共に樹脂層７２よりも硬い部材であり、例えばカーボンからなる。導電性部材７４は、樹脂層７２の表面７２ａ，７２ｂから突出しないように、樹脂層７２に保持されている。導電性部材７４は、絶縁層７０を面に沿った方向に直交する方向から見たときに、その一部が樹脂層７２から露出している。導電性部材７４は、樹脂層７２に規則的に配置されていてもよいし、樹脂層７２にランダムに配置されていてもよい。
【００５９】
続いて、絶縁層７０の製造方法について説明する。図１０は、絶縁層の製造方法の一例を説明する図である。図１０（ａ）に示すように、液状の樹脂に導電性部材７４を混合して硬化させ、導電性部材７４を含む樹脂層７２を形成する。このとき、導電性部材７４は、樹脂層７２の表面７２ａ，７２ｂ側にも存在している。続いて、図１０（ｂ）に示すように、一対のプレス板Ｐにより樹脂層７２をプレスする。これにより、導電性部材７４が塑性変形すると共に、絶縁層７０が変形する。そして、図１０（ｃ）に示すように、プレスを終了すると、導電性部材７４はプレスされたときの形状を維持すると共に、絶縁層７０は弾性変形して元の形状に戻る。これにより、絶縁層７０は、導電性部材７４が樹脂層７２の表面７２ａ，７２ｂから突出しない構成とされる。以上のように、絶縁層７０が製造される。
【００６０】
続いて、絶縁層７０の破断について説明する。図１１は、絶縁層の破断を説明する図である。図１１（ａ）に示すように、絶縁層７０では、短絡部７に対して釘刺し等の力が外部から加えられると、絶縁層７０が押圧される。そして、図１１（ｂ）に示すように、絶縁層７０では、導電性部材７４が樹脂層７２よりも硬いため、樹脂層７２が押し潰されると導電性部材７４が樹脂層７２の表面に露出する。これにより、短絡部７では、導電性部材７４を介して正極金属箔４０と負極金属箔４２とが短絡する。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態の絶縁層７０は、樹脂層７２に導電性部材７４が保持されており、導電性部材７４が樹脂層７２よりも硬い。このような構成により、絶縁層７０は、通常時には、正極金属箔４０と負極金属箔４２とを絶縁すると共に、外部から力が加えられたときには、導電性部材７４が樹脂層７２よりも硬いため、押圧により導電性部材７４が樹脂層７２の表面に露出する。これにより、短絡部７では、絶縁性を確保しつつ、外部から力が加わったときには導電性部材７４により一対の正極金属箔４０と負極金属箔４２とが短絡する。このように、外部から力が加えられたときに短絡部７を確実に短絡させることができる。
【００６２】
本実施形態では、絶縁層７０はプレス板Ｐによりプレスして製造しているが、絶縁層７０の製造方法はこれに限定されない。例えば、絶縁層７０は、樹脂層７２を一対の電極板の間に配置し、一対の電極板の間に高電圧を印加して電極板に接触する導電性部材７４を焼切ることにより製造してもよい。このとき、一対の電極板で樹脂層７２をプレスしてもよい。また、絶縁層７０は、第２実施形態のように、溶剤に浸漬させて製造することもできる。
【００６３】
また、絶縁層は、図１２に示すような構造であってもよい。図１２は、他の実施形態に係る蓄電装置の短絡部の絶縁層の断面構成を示す図である。図１２に示すように、絶縁層８０では、導電性部材８４は、樹脂層８２の一方の面８２ａから突出しない構成を有している。
【符号の説明】
【００６４】
１…二次電池（蓄電装置）、３…ケース、５…電極組立体、７…短絡部、１０…正極、１２…負極、１４…セパレータ、４０…正極金属箔、４２…負極金属箔、４４，６０，７０，８０…絶縁層、５０…絶縁シート（第１シート）、５２…フィラー保持シート（第２シート）、５４，６４，７４，８４…フィラー（導電性部材）。
【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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【図１１】
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【図１２】
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