(57)【要約】【課題】  ケース内部に進入する水分量を低減することができる技術を開示する。【解決手段】  電流遮断装置１０は、ケース１内に収容されており、通電板２０と、第１変形板３０とを備える。通電板２０は、電極組立体３に電気的に接続されている。第１変形板３０は、端子７に電気的に接続されていると共に、通電板２０の一方の側に配置される。通電板２０は、電極組立体３と端子７とが導通している状態では第１変形板３０と当接する当接部２２を有する。第１変形板３０は、電極組立体３と端子７とが導通している状態では電気的に接続しており、電極組立体３と端子７とが非導通の状態では通電板２０と電気的に非接続である。通電板２０の他方の側の面には、当接部２２において溶接ビード４０が設けられている。溶接ビード４０が設けられる位置において、通電板２０と第１変形板３０は接合されると共に、通電板２０の厚みが第１変形板３０の厚み以下である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内に収容されており、前記ケースに収容された電極組立体と、前記ケースの壁面の取付孔に固定された正極又は負極の端子とを電気的に接続し、前記ケースの内圧が所定値を超えて上昇したときに前記電極組立体と前記端子とを電気的に接続する通電経路を遮断する電流遮断装置であり、
前記電極組立体に電気的に接続されている通電板と、
前記端子に電気的に接続されていると共に、前記通電板の一方の側に、前記通電板に対向して配置される第１変形板と、を備えており、
前記通電板は、前記電極組立体と前記端子とが導通している状態では前記第１変形板と当接した状態である当接部を有しており、
前記第１変形板は、前記電極組立体と前記端子とが導通している状態では前記通電板の前記当接部と当接した状態で電気的に接続しており、前記電極組立体と前記端子とが非導通の状態では前記通電板から離間した状態で前記通電板と電気的に非接続であり、
前記通電板の他方の側の面には、前記当接部において溶接ビードが設けられており、
前記溶接ビードが設けられる位置において、前記通電板と前記第１変形板は接合されており、かつ、前記通電板の厚みが前記第１変形板の厚み以下である、電流遮断装置。
【請求項２】
前記通電板の前記当接部は、前記第１変形板と面接触しており、
前記溶接ビードは、前記通電板の前記当接部の一部に配置されており、
前記当接部の全域において、前記通電板の厚みが前記第１変形板の厚み以下である、請求項１に記載の電流遮断装置。
【請求項３】
前記通電板の前記他方の側の面には、前記溶接ビードの外周を一巡する溝部が設けられており、前記溝部が設けられている部分における前記通電板の厚みは、前記溝部が設けられていない部分における前記通電板の厚みよりも小さい、請求項１又は２に記載の電流遮断装置。
【請求項４】
前記通電板を平面視すると、前記溝部は、半径ｒの円形状であり、
前記溝部が設けられている部分における前記通電板の前記厚みをｔとし、前記通電板の前記当接部の面積をＡとすると、次の関係式；
【数３】
2018170069.tif 000005
が成立する、請求項３に記載の電流遮断装置。
【請求項５】
前記通電板に対して他方の側に配置されているとともに、前記通電板に向かって突出した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端子とが導通している状態では前記突起が第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端子とが非導通の状態で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のいずれか一項に記載の電流遮断装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の電流遮断装置を備える蓄電装置。
【請求項７】
前記蓄電装置は、二次電池である請求項６に記載の蓄電装置。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の電流遮断装置の製造方法であって、
前記ケースの前記壁面に設けられた前記取付孔に、前記端子を固定する端子固定工程と、
前記第１変形板の一方の側の面を前記端子の他方の側の面に溶接する第１変形板溶接工程と、
前記端子固定工程及び前記第１変形板溶接工程後に、前記第１変形板の他方の側の面と少なくとも一部において当接するように前記通電板を配置する通電板配置工程と、
前記通電板配置工程後に、前記通電板に対して他方の側から、前記通電板の他方の側の面にレーザビームを照射して前記通電板と前記第１変形板とを溶接する通電板溶接工程と、を備え、
前記通電板溶接工程を実施する前は、レーザビームが照射されることになる位置における前記通電板の厚みは、前記通電板と溶接によって接合されることになる位置における前記第１変形板の厚み以下である、電流遮断装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示の技術は、電流遮断装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ケース内に収容されており、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が知られている。例えば、特許文献１に開示の電流遮断装置は、通電板と変形板を有する。通電板は、ケース内の電極組立体に電気的に接続されている。変形板は、ケースの壁面の取付孔に固定された端子と、通電板とを電気的に接続している。変形板は、通電板の上方、かつ、端子の下方に位置している。ケース内の圧力が上昇すると、変形板が変形して、端子と電極組立体との電気的接続が遮断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２１５８６２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の端子には、上下方向に延びる貫通孔が形成されており、貫通孔を介してケースの内外が連通している。従来の技術では、変形板と通電板とを溶接する際は、両者を当接させた状態で、ケースの外部から端子の貫通孔を介して変形板に向かってレーザビームを照射する。この構成によると、貫通孔を介してケース外部からケース内部に進入する水分量が増加し、電流遮断装置や蓄電装置の特性が低下する虞がある。本明細書は、ケース内部に進入する水分量を低減することができる技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書に開示する電流遮断装置は、ケース内に収容されている。電流遮断装置は、ケースに収容された電極組立体と、ケースの壁面の取付孔に固定された正極又は負極の端子とを電気的に接続し、ケースの内圧が所定値を超えて上昇したときに電極組立体と端子とを電気的に接続する通電経路を遮断する。電流遮断装置は、通電板と、第１変形板とを備える。通電板は、電極組立体に電気的に接続されている。第１変形板は、端子に電気的に接続されていると共に、通電板の一方の側に、通電板に対向して配置される。通電板は、電極組立体と端子とが導通している状態では第１変形板と当接した状態である当接部を有する。第１変形板は、電極組立体と端子とが導通している状態では通電板の当接部と当接した状態で電気的に接続しており、電極組立体と端子とが非導通の状態では通電板から離間した状態で通電板と電気的に非接続である。通電板の他方の側の面には、当接部において溶接ビードが設けられている。溶接ビードが設けられる位置において、通電板と第１変形板は接合されており、かつ、通電板の厚みが第１変形板の厚み以下である。
【０００６】
２つの板材を溶接により接合する場合、溶接ビードが設けられる一方の板材（即ち、レーザビームが直接照射される板材）の厚みが他方の板材の厚みよりも大きいと、レーザビームの熱が一方の板材の内部で拡散してしまい、２つの板材を適切に溶接できないことがある。上記の電流遮断装置では、溶接ビードを設ける位置において、通電板の厚みが第１変形板の厚み以下である。このため、通電板の他方の側から、通電板に向かってレーザビームを照射しても、レーザビームの熱が通電板の内部で拡散し難くなり、通電板と第１変形板を接合することが可能になる。この結果、端子の貫通孔の径を小さくすることができ、ケース内部に進入する水分量を低減することができる。なお、溶接ビードが、溶接前の通電板の他方の側の面から盛り上がっている場合は、上記の「溶接ビードを設ける位置における通電板の厚み」とは、溶接ビードの盛り上がり部分の高さを除いた通電板の厚みを意味する。即ち、溶接前の通電板の厚みを意味する。したがって、溶接後にビードの盛り上がりによって通電板の厚みが第１変形板の厚みより大きくなっていても、溶接前の通電板の厚みが第１変形板の厚み以下の場合は、上記の「溶接ビードを設ける位置において、通電板の厚みは第１変形板の厚み以下である」を満足することとなる。
【０００７】
また、本明細書は、上記の電流遮断装置の新規な製造方法を開示する。この電流遮断装置の製造方法は、端子固定工程と、第１変形板溶接工程と、通電板配置工程と、通電板溶接工程とを備える。端子固定工程では、ケースの壁面に設けられた取付孔に、端子を固定する。第１変形板溶接工程では、第１変形板の一方の側の面を端子の他方の側の面に溶接する。通電板配置工程では、端子固定工程及び第１変形板溶接工程後に、第１変形板の他方の側の面と少なくとも一部において当接するように通電板を配置する。通電板溶接工程では、通電板配置工程後に、通電板に対して他方の側から、通電板の他方の側の面にレーザビームを照射して通電板と第１変形板とを溶接する。通電板溶接工程を実施する前は、レーザビームが照射されることになる位置における通電板の厚みは、通電板と溶接によって接合されることになる位置における第１変形板の厚み以下である。この製造方法によると、端子の貫通孔を介さずに通電板と第１変形板を接合できるため、端子の貫通孔の径を小さくすることができ、ケース内部に進入する水分量を低減することができる。
【０００８】
また、本明細書は、上記の電流遮断装置を備えた蓄電装置を開示する。また、上記の蓄電装置は、二次電池であってもよい。この構成によると、電流が端子間を適切に流れることができる。
【０００９】
本明細書が開示する技術の詳細、及び、さらなる改良は、発明を実施するための形態、及び、実施例にて詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の蓄電装置の縦断面図。
【図２】図１の二点鎖線部２００の部分拡大図。
【図３】通電板と第１変形板が当接している部分の部分拡大図。
【図４】第１変形板の底面図。
【図５】実施例１の電流遮断装置の製造方法を示す（端子固定工程、第１変形板溶接工程）。
【図６】実施例１の電流遮断装置の製造方法を示す（通電板配置工程、通電板溶接工程）。
【図７】実施例２の蓄電装置の負極端子近傍の部分拡大図であり、電流遮断装置が動作していない状態を示す。
【図８】実施例２の蓄電装置の負極端子近傍の部分拡大図であり、電流遮断装置が動作した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。
【００１２】
（特徴１）  本明細書に開示する電流遮断装置では、通電板の当接部が、第１変形板と面接触していてもよい。溶接ビードは、通電板の当接部の一部に配置されていてもよい。当接部の全域において、通電板の厚みが第１変形板の厚み以下であってもよい。この構成によると、通電板にレーザビームを照射する位置を厳密に制御する必要がなくなり、通電板と第１変形板を比較的に容易に接合できる。
【００１３】
（特徴２）  本明細書に開示する電流遮断装置では、通電板の他方の側の面に、溶接ビードの外周を一巡する溝部が設けられていてもよい。溝部が設けられている部分における通電板の厚みは、溝部が設けられていない部分における通電板の厚みよりも小さくてもよい。この構成によると、溝部が設けられている部分における通電板の機械的強度が、溝部が設けられていない部分における通電板の機械的強度よりも低くなる。このため、溝部が設けられている部分における通電板の厚みを調節することによって、第１変形板が通電板と導通した状態から非導通の状態に変化するタイミングを制御することができる。
【００１４】
（特徴３）  本明細書に開示する電流遮断装置では、通電板を平面視すると、溝部が、半径ｒの円形状であってもよい。溝部が設けられている部分における通電板の厚みをｔとし、通電板の当接部の面積をＡとすると、次の関係式；
【数１】
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が成立してもよい。この構成によると、通電経路において、溝部が設けられている部分における通電板の抵抗値を、当接部における通電板の抵抗値よりも高くし得る。溝部が設けられている部分における通電板の抵抗値を当接部における通電板の抵抗値よりも高くできると、通電経路の抵抗の最大値が、当接部における通電板の抵抗値によって決まることがない。従って、通電経路の抵抗の最大値に影響を及ぼすことなく当接部を設計できる。
【００１５】
（特徴４）  本明細書に開示する電流遮断装置は、通電板に対して他方の側に配置されているとともに、通電板に向かって突出した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。第２変形板は、電極組立体と端子とが導通している状態では突起が第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状態では突起が第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。
【実施例１】
【００１６】
以下、図１〜図４を参照して実施例１の蓄電装置１００について説明する。蓄電装置１００は、二次電池の一種であるリチウムイオン二次電池である。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。なお、図４では、図面を見易くするために、通電板２０の溝部２０ａ及び当接部２２（後述）を拡大して示している。
【００１７】
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、取付孔１１、１３が形成されている。端子５は、取付孔１１に固定されており、ケース１の内外に通じている。端子７は、取付孔１３に固定されており、ケース１の内外に通じている。なお、蓋部１１２は「ケースの壁面」の一例に相当する。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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、端子５に固定されている。ガスケット６２の上面には、平板状の外部端子６０が配置されている。外部端子６０には、貫通孔６０ａが形成されている。貫通孔６０ａは、上面側に比べ、下面側のサイズが大きくなっている。ガスケット６２は、蓋部１１２と外部端子６０を絶縁している。ボルト６４が、貫通孔６０ａを通過している。具体的には、ボルト６４の頭部が、貫通孔６０ａ内に収容されている。また、ボルト６４の軸部が、貫通孔６０ａを通って外部端子６０の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は、端子７に固定されている。ガスケット６３の上面には、平板状の外部端子６１が配置されている。外部端子６１には外部端子６０の貫通孔６０ａと同様の貫通孔が形成されており、貫通孔内にボルト６５の頭部が収容され、ボルト６５の軸部が貫通孔を通って外部端子６１の上方に突出している。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。
【００２２】
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１４、基底部１５及び固定部１６を備えている。円筒部１４は取付孔１３に挿通されている。円筒部１４には貫通孔１４ａが形成されている。基底部１５は環状に形成されている。基底部１５は円筒部１４の下端部に位置しており、ケース１の内部に配置されている。基底部１５には、凹所１５ａが形成されている。凹所１５ａは貫通孔１４ａと連通しており、凹所１５ａ内は大気圧に保たれる。固定部１６は環状に形成されている。固定部１６は円筒部１４の上端部に位置しており、ケース１の外部に配置されている。端子７は、固定部１６によりケース１の蓋部１１２に固定されている。
【００２３】
ケース１の蓋部１１２と端子７との間には、シール部材１９が配置されている。シール部材１９は環状であり、端子７の円筒部１４を一巡している。シール部材１９は、ケース１の蓋部１１２の下面及び取付孔１３の内周面と、端子７の基底部１５及び円筒部１４に当接しており、これにより、ケース１の内外をシールしている。シール部材１９は、絶縁性及び耐電解液性を有する材料（本実施例ではパーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ））によって形成されている。蓋部１１２と端子７とは、シール部材１９によって絶縁されている。なお、シール部材１９の材料はこれに限られず、例えば、エチレン−プロピレン系ゴム（ＥＰＭ）であってもよい。
【００２４】
次に、図２〜図４を参照して電流遮断装置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、変形板３０と、通電板２０を備えている。変形板３０は、下方に凸となった円形の導電性のダイアフラムであり、本実施例では銅又は銅合金によって形成されている。変形板３０は、通電板２０の上方に、通電板２０に対向して配置されている。変形板３０は、略一定の厚みｔ１（図３参照）を有しており、径方向内側に中央部３２を、径方向外側に外周部３１を有している。中央部３２の下面は平坦であり、ケース１の蓋部１１２と略平行である。中央部３２は、通電板２０の当接部２２（後述）と面接触（面当接）している。外周部３１は、端子７の基底部１５の外周部と接続されている。即ち、変形板３０は端子７に電気的に接続されている。基底部１５の凹所１５ａは変形板３０により覆われている。凹所１５ａ内は大気圧に保たれているため、変形板３０の上面には大気圧が作用する。なお、変形板３０は、「第１変形板」の一例に相当し、通電板２０の上方は、「通電板の一方の側」の一例に相当する。
【００２５】
通電板２０は、導電性を有する金属部材であり、本実施例では銅又は銅合金によって形成されている。通電板２０は、平面視において変形板３０よりも大径である円形状に形成されており、変形板３０の下方に配置されている。通電板２０の上面は平坦であり、ケース１の蓋部１１２と略平行である。通電板２０には接続端子４６が接続されている。即ち、通電板２０は、接続端子４６及び負極リード４４を介して電極組立体３に電気的に接続されている。通電板２０の下面には、底面視において円形状の溝部２０ａが形成されている（図４参照）。図２、３に示すように、溝部２０ａを通電板２０の厚み方向に切断すると、その断面は、上方に頂点ｖを有する三角形状をしている。通電板２０を底面視したときの溝部２０ａの半径（即ち、溝部２０ａの中心Ｏから頂点ｖまでの距離）はｒである（図４参照）。図３に示すように、通電板２０は、溝部２０ａの頂点ｖにおいて、周方向において略一定の厚みｔ４を有する。通電板２０は、溝部２０ａによって、頂点ｖよりも径方向内側に位置する当接部２２と、頂点ｖよりも径方向外側に位置する外周部２１に区分されている。図３に太線で示すように、当接部２２の上面は、当接部２２の全域において変形板３０の中央部３２の下面と面接触（面当接）しており、その当接面積はＡである。当接部２２が変形板３０の中央部３２と面接触することにより、変形板３０が通電板２０と電気的に接続し、電極組立体３と端子７とが導通する（図１参照）。溝部２０ａの半径ｒ、溝部２０ａにおける通電板２０の厚みｔ４、当接部２２の面積Ａの間には、次の関係式；
【数２】
2018170069.tif 000004
が成立する。電流遮断装置１０は、接続端子４６と、通電板２０と、変形板３０と、端子７とをこの順に直列につなぐ通電経路を有している。上記の関係式によると、溝部２０ａにおける通電板２０の抵抗値を、当接部２２における通電板２０の抵抗値よりも高くし得る。溝部２０ａが設けられている部分における通電板２０の抵抗値を当接部２２における通電板２０の抵抗値よりも高くできると、通電経路の抵抗の最大値が、当接部２２における通電板２０の抵抗値によって決まることがなくなる。従って、通電経路の抵抗の最大値に影響を及ぼすことなく当接部２２を設計することが可能となる。
【００２６】
図３に示すように、当接部２２は略一定の厚みｔ２を有しており、外周部２１は略一定の厚みｔ３を有している。当接部２２の厚みｔ２は、外周部２１の厚みｔ３よりも小さく、かつ、変形板３０の厚みｔ１よりも小さい。また、外周部２１の厚みｔ３は、変形板３０の厚みｔ１より大きい。通電板２０の下面には、当接部２２において、複数の溶接ビード４０が形成されている。即ち、溶接ビード４０が形成された位置では、通電板２０の厚みｔ２は、変形板３０の厚みｔ１よりも小さい。また、溝部２０ａが形成された部分における通電板２０の厚みｔ４は、溝部２０ａが形成されていない部分における通電板２０の厚み（即ち、厚みｔ２又はｔ３）よりも小さい。この構成によると、溝部２０ａが形成された部分における通電板２０の機械的強度は、溝部２０ａが形成されていない部分における通電板２０（即ち、当接部２２及び外周部２１）の機械的強度よりも低くなる。このため、溝部２０ａにおける通電板２０の厚みｔ４を調節することにより、変形板３０が通電板２０と導通した状態から非導通の状態に変化するタイミングを制御することができる。なお、通電板２０の下面は、「通電板の他方の側の面」の一例に相当する。
【００２７】
図２に示すように、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が通気孔２０ｂを介してケース１内の空間と連通している。また、通電板２０には通気孔２０ｂよりも径方向外側に複数の貫通孔２０ｃが形成されている。貫通孔２０ｃには、後述するホルダ８０の熱カシメ用ボス７９が挿入されている。熱カシメ用ボス７９を熱カシメ処理することにより、通電板２０がホルダ８０に固定される。変形板３０の外周部３１と通電板２０の外周部２１との間には環状の絶縁部材７５が配置されている。
【００２８】
図２に示すように、ホルダ８０は、その内部に端子７の基底部１５と、変形板３０と、絶縁部材７５を収容し、これらを保持する。ホルダ８０は環状であり、その中心には端子７が挿通されている。ホルダ８０は、絶縁性及び耐電解液性を有する材料（本実施例ではポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ））によって形成されている。なお、ホルダ８０の材料は上記に限られず、例えば、ＰＦＡ、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等であってもよい。
【００２９】
ホルダ８０は、上端部７７と側部７８を有する。上端部７７は、ケース１の蓋部１１２と端子７の基底部１５の間に配置されている。上端部７７は、蓋部１１２の下面と基底部１５の上面に当接しており、蓋部１１２と基底部１５との間隔を決定するスペーサの役割を果たす。蓋部１１２と基底部１５とは、上端部７７によって絶縁されている。側部７８は、上端部７７の外周縁から下方に延びている。側部７８は、その内部に基底部１５と変形板３０と絶縁部材７５を収容する。側部７８の下面７８ａは平坦であり、ケース１の蓋部１１２と略平行である。側部７８の下面７８ａには、複数の熱カシメ用ボス７９が形成されている。熱カシメ用ボス７９は、通電板２０の貫通孔２０ｃと対応する位置に形成されており、貫通孔２０ｃに挿入されている。熱カシメ用ボス７９は、熱カシメ処理によって貫通孔２０ｃの内周面に密着すると共に、その下端の径が貫通孔２０ｃの径よりも大きくなっている。これにより、通電板２０の上面が側部７８の下面７８ａに当接した状態で、通電板２０がホルダ８０に固定される。
【００３０】
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、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。
【００３１】
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、変形板３０は、通電板２０と、通電板２０の当接部２２において当接した状態で電気的に接続しており、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を介して変形板３０の下面に作用する圧力が上昇する。一方、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、変形板３０が反転して、上方に凸の状態に変化する。すると、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を起点に破断し、変形板３０が通電板２０の残部（即ち、外周部２１）から離間する。これによって、通電板２０と変形板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、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。
【００３２】
次に、図５、６を参照して電流遮断装置１０の製造方法について説明する。以下では、従来の製造方法と同一の工程については、その説明を省略する。
【００３３】
（端子固定工程）
この工程では、図５に示すように、端子７をケース１の蓋部１１２の取付孔１３に固定する。本実施例では、端子７としてリベットボルトを用いる。まず、端子７の円筒部分（即ち、円筒部１４と、かしめ前の固定部１６とによって構成される円筒状の部分）を、ホルダ８０の上端部７７の開口に挿通して、上端部７７を基底部１５の上面に配置させる。次に、円筒部分（１４，１６）をシール部材１９に挿通して、シール部材１９を基底部１５の上面に配置させる。一方、ケース１の蓋部１１２の上面にガスケット６３及び外部端子６１を配置する。この状態で、円筒部分（１４，１６）をケース１の内部から取付孔１３、ガスケット６３の開口及び外部端子６１の開口に挿通する。その後、円筒部分（１４，１６）の上端を径方向外側に屈曲させて径方向外側に押し広げる。これにより、円筒部分（１４，１６）の上端が外部端子６１の上面に当接し、端子７がケース１の蓋部１１２にカシメ固定される。端子７がケース１の蓋部１１２にカシメ固定されると、ホルダ８０の上端部７７、シール部材１９、ガスケット６３及び外部端子６１が端子７とケース１の蓋部１１２との間に挟持される。
【００３４】
（第１変形板溶接工程）
次に、変形板３０の外周部の上面を端子７の基底部１５の外周部の下面に当接させた状態で、下方から変形板３０の外周部の下面に向けて図５の矢印で示すレーザビームを照射する。レーザビームは変形板３０の外周部の下面を一巡するように照射される。これにより、端子７の凹所１５ａを覆うように、変形板３０が端子７の基底部１５に溶接される。
【００３５】
（通電板配置工程）
続いて、図６に示すように、変形板３０の外周部の下面に環状の絶縁部材７５を配置し、通電板２０の貫通孔２０ｃにホルダ８０の熱カシメ用ボス７９を挿入し、通電板２０の当接部２２の上面が変形板３０の中央部３２の下面に当接するように通電板２０を配置する。次いで、熱カシメ用ボス７９に熱カシメ処理を施して通電板２０をホルダ８０に固定し、変形板３０の中央部３２と通電板２０の当接部２２とを当接させる。
【００３６】
（通電板溶接工程）
次に、通電板２０の下方から、通電板２０の当接部２２の下面に向かって、図６の矢印で示すレーザビームを照射する。レーザビームは、周方向に等間隔で照射される（図４参照）。これにより、通電板２０と変形板３０が当接部２２において溶接される。この結果、当接部２２の下面には複数の溶接ビード４０が形成される。上述した工程を実施することにより、電流遮断装置１０が製造される。
【００３７】
実施例１の電流遮断装置１０の作用効果について説明する。上記の電流遮断装置１０では、溶接ビード４０が形成される位置（即ち、レーザビームが照射されることになる位置）における通電板２０の厚みｔ２は、変形板３０の厚みｔ１（即ち、通電板２０と溶接によって接合されることになる位置における変形板３０の厚み）よりも小さい。このため、通電板２０の下方から、通電板２０の下面に向かってレーザビームを照射しても、レーザビームの熱が通電板２０の内部で拡散し難くなり、通電板２０と変形板３０を接合することが可能になる。この結果、端子７の貫通孔１４ａの径を小さくでき、ケース１の内部に進入する水分量を低減できる。また、通電板溶接工程では、通電板２０の下方からレーザビームを照射する。このため、通電板溶接工程における蓋部１１２に対するレーザの相対位置は、第１変形板溶接工程における蓋部１１２に対するレーザの相対位置と同一である。従って、通電板溶接工程において蓋部１１２に対するレーザの相対位置を変更する必要がなくなり、作業性が向上する。
【００３８】
特に、実施例１では、通電板２０の当接部２２が変形板３０の中央部３２と面接触（面当接）しており、当接部２２の全域において、通電板２０の厚みｔ２が変形板３０の厚みｔ１よりも小さくなっている。このため、レーザビームを当接部２２のいずれの位置に照射しても、通電板２０と変形板３０を適切に接合することができる。従って、当接部２２にレーザビームを照射する限り、レーザビームを照射する位置を厳密に制御する必要がなくなり、通電板２０と変形板３０を比較的に容易に接合できる。
【実施例２】
【００３９】
次に、図７及び図８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。図６の二点鎖線部３００は、図１の二点鎖線部２００に相当する。この蓄電装置では、電流遮断装置１１０の構成が実施例１の電流遮断装置１０と異なっている。電流遮断装置１１０は、第１変形板１３０と、通電板１２０と、第２変形板１４０を備えている。第１変形板１３０、通電板１２０及び第２変形板１４０はいずれも銅によって形成されている。
【００４０】
第１変形板１３０及び通電板１２０は、実施例１の変形板３０及び通電板２０とそれぞれ略同一の構成を有する。第１変形板１３０と通電板１２０との間の空間１５０は、通電板１２０の通気孔１２０ｂを介して、通電板１２０と第２変形板１４０との間の空間１５４（後述）と連通している。ホルダ８０の内周側の下面７８ａには、切欠部７８ｂが形成されている。切欠部７８ｂには、シール部材１９０が配置されている。シール部材１９０は、ホルダ８０と通電板１２０の両者に当接しており、これにより、ケース１内の空間と、空間１５０及び空間１５４とをシールしている。
【００４１】
第２変形板１４０は、通電板１２０の下方に配置されている。即ち、第２変形板１４０は、通電板１２０に対して第１変形板１３０とは反対側に配置されている。第２変形板１４０は、その中央部が下方に突出している。第２変形板１４０の外周部は、通電板１２０の外周部１２１に接続されている。第２変形板１４０の上面中央には、上方に突出する突出部１４２が設けられている。突出部１４２の上方には通電板１２０の当接部１２２（溝部１２０ａに囲まれた部分）が位置している。第２変形板１４０の上面には空間１５４の圧力が作用し、第２変形板１４０の下面にはケース１内の空間の圧力が作用する。なお、突出部１４２は、「突起」の一例に相当する。
【００４２】
図７に示すように、電流遮断装置１１０は、接続端子４６と、通電板１２０と、第１変形板１３０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１１０の通電経路を介して電気的に接続されている。
【００４３】
ここで、電流遮断装置１１０の遮断動作について説明する。上述した蓄電装置では端子５と端子７の間が通電可能な状態となっている。ケース１の内圧が上昇すると、第２変形板１４０の下面に作用する圧力が上昇する。一方、第２変形板１４０の上面には、ケース１内の空間からシールされた空間１５４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１４０が下方に凸の状態から上方に変位した状態に変化する（図８参照）。このとき、空間１５４内の空気は通気孔１２０ｂを通って空間１５０に移動し、空間１５０内の圧力が上昇する。また、第２変形板１４０が上方に変位すると、第２変形板１４０の突出部１４２が通電板１２０の当接部１２２に衝突し、通電板１２０が溝部１２０ａで破断する。これにより、第１変形板１３０が反転し、第１変形板１３０及び通電板１２０の当接部１２２が上方に変位する（図８参照）。このため、通電板１２０と第１変形板１３０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。このとき、第１変形板１３０は接続端子４６から絶縁されると共に、通電板１２０は端子７から絶縁されている。なお、第２変形板１４０が下方に凸の状態のときの突出部１４２の位置が「第１位置」の一例に相当し、第２変形板１４０が上方に変位した状態のときの突出部１４２の位置が「第２位置」の一例に相当する。また、通電板１２０が破断しておらず、当接部１２２において第１変形板１３０と当接している状態が「第１状態」の一例に相当し、通電板１２０が破断し、通電板１２０と第１変形板１３０とが電気的に離間した状態が「第２状態」の一例に相当する。この構成によっても、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。
【００４４】
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、本明細書が開示する電流遮断装置及びその製造方法は、上記の実施例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００４５】
例えば、上記の実施例では、当接部２２の全域において通電板２０の厚みｔ２が変形板の厚みｔ１よりも小さかったが、この構成に限られない。溶接ビード４０が形成される位置（即ち、溶接部位）においてｔ２＜ｔ１の関係が成立すれば、当接部２２のうち溶接ビード４０が形成されていない位置では、ｔ２＞ｔ１であってもよい。即ち、当接部２２における通電板２０及び変形板３０の厚みは一定でなくてもよい。また、上記の実施例では、通電板２０の当接部２２は変形板３０と面接触していたが、この構成に限られない。例えば、当接部２２の上面に凹凸が形成されており、当接部２２の凸部において変形板３０の下面と当接する構成であってもよい。また、溶接はスポット的な溶接に限られず、連続的な溶接であってもよい。また、通電板２０の当接部２２の厚みｔ２と変形板３０の厚みｔ１が等しくてもよい。
【００４６】
また、上記の実施例では、通電板２０は、溝部２０ａによって当接部２２と外周部２１に区分されたが、この構成に限られない。例えば、当接部２２の外郭が溝部２０ａの径方向外側に位置していてもよいし、反対に、当接部２２の外郭が溝部２０ａの径方向内側に位置していてもよい。なお、前者の場合は、溶接ビード４０は、溝部２０ａに囲まれた部分に形成される。
【００４７】
また、ケース１の内圧が所定値に達したときに通電板２０と変形板３０の導通が遮断される構成であれば、溝部２０ａは円形状でなくてもよいし、一巡する形状でなくてもよい。例えば、円弧状の溝部が間隔をおいて複数形成されていてもよい。
【００４８】
また、上記の実施例では、溝部２０ａにおける通電板２０の厚みｔ４は、通電板２０の当接部２２の厚みｔ２よりも小さかったが、この構成に限られない。例えば、溝部２０ａを形成する代わりに、通電板２０において当接部２２の厚みが最も小さくなるように構成してもよい。この場合、通電板２０の機械的強度は当接部２２において最も低くなる。
【００４９】
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。また、上記の実施例では、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、変形板３０の変形の仕方は反転に限られない。例えば、変形板３０の中央部が上方に撓むことで通電板２０が溝部２０ａを起点に破断し、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。変形板３０は、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１４０についても同様である。また、実施例２における第１変形板１３０を端子７の基底部１５に溶接する工程では、レーザビームを第１変形板１３０に向かって一巡するように照射する方法に限られず、スポット的な溶接を採用してもよい。
【００５０】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、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。また、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。
【符号の説明】
【００５１】
１：ケース
３：電極組立体
５、７：端子
１０：電流遮断装置
１１、１３：取付孔
２０：通電板
２０ａ：溝部
２１：外周部
２２：当接部
３０：変形板
４０：溶接ビード
１００：蓄電装置
１１２：ケースの蓋部
１２０：通電板
１２１：外周部
１２２：当接部
１３０：第１変形板
１４０：第２変形板
１４２：突出部
【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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