(57)【要約】【課題】電流遮断装置における作動圧精度を向上させることができる蓄電装置及び蓄電モジュールを提供する。【解決手段】正極と負極とがセパレータを介して積層された電極組立体８０と、電極組立体を収容するケース７と、電極組立体と負極端子との間に設けられて、電極組立体と負極端子とを電気的に接続すると共に、ケースの内部の圧力が所定レベルを超えて上昇した際に変形する第１変形板３１及び第２変形板３５により、電極組立体と負極端子との通電経路を遮断する電流遮断装置３と、を備え、電流遮断装置に接続される負極端子には、ケースの内部の空間と変形板によって隔離されると共に変形板と負極端子との間の空間である第１空間と、ケースの外部の空間である第２空間と、を連通する連通孔が設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と負極とがセパレータを介して積層された電極組立体と、
前記電極組立体を収容するケースと、
前記ケースから突出するように設けられる正極端子及び負極端子と、
前記電極組立体と前記正極端子との間及び前記電極組立体と前記負極端子との間の少なくとも一方に設けられて、前記電極組立体と前記正極端子又は前記負極端子とを電気的に接続すると共に、前記ケースの内部の圧力が所定レベルを超えて上昇した際に変形する変形板により、前記電極組立体と前記正極端子又は前記負極端子との通電経路を遮断する電流遮断装置と、を備え、
前記電流遮断装置に接続される正極端子及び負極端子には、前記ケースの内部の空間と前記変形板によって隔離されると共に前記変形板と前記正極端子又は前記負極端子との間の空間である第１空間と、前記ケースの外部の空間である第２空間と、を連通する連通孔が設けられている、蓄電装置。
【請求項２】
前記連通孔は直線状に形成されると共に、前記連通孔の軸線の延長線上には前記変形板が位置している、請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記連通孔の軸線の延長線上には、前記変形板により前記通電経路が遮断される部分が位置している、請求項２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記連通孔に内挿された直線状の棒状部材を更に備え、
前記棒状部材の一方の端部は、前記変形板に接した状態で配置されている、請求項１〜３の何れか一項に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記連通孔の前記第２空間側の端部には、前記連通孔を塞ぐ透過性の膜が設けられている、請求項１〜４の何れか一項に記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記蓄電装置が二次電池である、請求項１〜５の何れか一項に記載の蓄電装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の蓄電装置を複数備え、接続部材によって前記複数の蓄電装置が電気的に接続されている、蓄電モジュール。
【請求項８】
前記電流遮断装置が接続される前記正極端子及び前記負極端子は、前記第１空間に連通すると共に前記接続部材を前記正極端子又は前記負極端子に締結するための締結部材を貫入するための孔部を有し、
前記接続部材は、前記孔部に貫入された前記締結部材によって前記正極端子又は前記負極端子に締結されており、
前記締結部材は軸方向に貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔によって前記連通孔が形成される、
請求項７に記載の蓄電モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流遮断機能を備える蓄電装置及び蓄電モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池などの二次電池や、電気二重層キャパシタなどが、蓄電装置として知られている。これらの蓄電装置は、密閉されたケース内に電極組立体と電解液とが収容されている。このような蓄電装置では、充電時に何らかの異常に起因して、通常よりも大きな充電電流が流れてしまい、その結果、過充電状態となり、ケース内にガスが発生することがある。この場合、密閉型の蓄電装置では、ケース内部の圧力が上昇し、ケースが破損するおそれがある。
【０００３】
この問題点に関し、特許文献１に開示の蓄電装置では、電極端子と電極組立体との間に電流遮断装置（Current Interrupt Device：ＣＩＤ）が設けられている。この電流遮断装置は、電極端子と電極組立体とを接続する通電経路と、ケースの内部の圧力が所定レベルを超えて上昇した場合にケースの外側に向かって変形する変形板と、を有しており、ケースの内部の圧力が上昇した際の変形板の変形により通電経路を物理的に破断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２１２０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記従来の蓄電装置では、反転板におけるケース外側に対応する側の空間が完全に密閉されている。しかしながら、上記反転板の変形、温度、ケース内部空間からのガスの微小漏れなどの原因により、この密閉空間内の圧力が上昇する場合がある。変形板の外側に接する空間の圧力が上昇すると、両空間における圧力差がなくなり、電流遮断装置が作動しなくなるおそれがある。すなわち、電流遮断装置における作動圧精度が低下する。
【０００６】
そこで、本発明は、電流遮断装置における作動圧精度を向上させることができる蓄電装置及び蓄電モジュール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】
【０００７】
本発明の蓄電装置は、正極と負極とがセパレータを介して積層された電極組立体と、電極組立体を収容するケースと、ケースから突出するように設けられる正極端子及び負極端子と、電極組立体と正極端子との間及び電極組立体と負極端子との間の少なくとも一方に設けられて、電極組立体と正極端子又は負極端子とを電気的に接続すると共に、ケースの内部の圧力が所定レベルを超えて上昇した際に変形する変形板により、電極組立体と正極端子又は負極端子との通電経路を遮断する電流遮断装置と、を備え、電流遮断装置に接続される正極端子及び負極端子には、ケースの内部の空間と変形板によって隔離されると共に変形板と正極端子又は負極端子との間の空間である第１空間と、ケースの外部の空間である第２空間と、を連通する連通孔が設けられている。
【０００８】
この蓄電装置では、変形板によってケースの内部の空間とは隔離されると共に変形板と正極端子又は負極端子との間に形成される第１空間と、ケースの外部の空間である第２空間と、が連通されている。このため、第１空間は、ケースの外部の空間の圧力に保持される。この結果、変形板においてケース内部の圧力の受圧面とは反対側の面が曝される第１空間の圧力を一定に保ち易い。例えば、ケースの内部の空間から第１空間へとガスが漏れ出すような場合があったとしても、そのガスを第２空間に逃がし、第１空間の圧力が上昇することを回避できる。このため、過充電などによりケースの内部の空間の圧力が上昇した際に、第１空間とケースの内部の空間との圧力差を生じさせ易い。この結果、過充電などの場合に、ケースの内部の空間と第１空間との圧力差が不足することによって電流遮断装置が作動不良となることを抑制できる。すなわち、電流遮断装置における作動圧精度を向上させることができる。
【０００９】
本発明の蓄電装置では、連通孔が直線状に形成されると共に、連通孔の軸線の延長線上に変形板が位置していてもよい。
【００１０】
この蓄電装置によれば、直線状の棒状部材を連通孔に挿入すれば、棒状部材の先端で変形板を押下することできる。これにより、容易に変形板を変形前の状態に復帰させることができる。
【００１１】
本発明の蓄電装置では、連通孔の軸線の延長線上には、変形板により通電経路が遮断される部分が位置していてもよい。
【００１２】
この蓄電装置によれば、より容易に変形板を変形前の状態に復帰させることができる。
【００１３】
本発明の蓄電装置では、連通孔に内挿された直線状の棒状部材を更に備え、棒状部材の一方の端部は、変形板に接した状態で配置されていてもよい。
【００１４】
この蓄電装置によれば、電流遮断装置が作動した場合には変形板により、連通孔の軸方向に沿って上方に持ち上げられる。これにより、連通孔から棒状部材の位置を確認するだけで、容易に電流遮断装置における作動の有無を確認することができる。
【００１５】
本発明の蓄電装置では、連通孔の第２空間側の端部には、連通孔を塞ぐ透過性の膜が設けられていてもよい。
【００１６】
この蓄電装置によれば、第１空間と第２空間とのガスの流れを確保しつつ、連通孔内に異物が侵入することを防止できる。
【００１７】
上記蓄電装置が、二次電池であってもよい。
【００１８】
本発明の蓄電モジュールは、上記構成の蓄電装置を複数備え、これらの蓄電装置が接続部材によって電気的に接続されている。
【００１９】
この構成の蓄電モジュールでは、一つ一つの蓄電装置の電流遮断装置における作動圧精度が向上されている。これにより、安全性の高い蓄電モジュールを提供することができる。
【００２０】
本発明の蓄電モジュールは、電流遮断装置が接続される正極端子及び負極端子は、第１空間に連通すると共に接続部材を正極端子又は負極端子に締結するための締結部材を貫入するための孔部を有し、接続部材は、孔部に貫入された締結部材によって正極端子又は負極端子に締結されており、締結部材は軸方向に貫通する貫通孔を有し、貫通孔によって連通孔が形成されてもよい。
【００２１】
第１空間に連通すると共に接続部材を正極端子又は負極端子に締結するための締結部材を貫入するための孔部を有する正極端子及び負極端子に、締結部材が貫入されることによって接続部材を締結する構成の蓄電モジュールにおいては、締結部材の貫入の状態によって、第１空間における圧力が第２空間に開放されないおそれがある。この構成の蓄電モジュールでは、孔部に貫入される締結部材に軸方向に貫通する貫通孔が設けられている。このため、締結部材の貫入状態によらず、第１空間の圧力を第２空間に開放することができる。この結果、過充電などの場合に、ケースの内部の空間と第１空間との圧力差が不足することによって電流遮断装置が作動不良となることを抑制できる。すなわち、電流遮断装置における作動圧精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、電流遮断装置における作動圧精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】一実施形態に係る二次電池を備える電池モジュールを示す斜視図である。
【図２】一実施形態に係る二次電池の断面図である。
【図３】図２に示す負極端子及び通常時の電流遮断装置の近傍を拡大して示した断面図である。
【図４】図２に示す負極端子及び作動時の電流遮断装置の近傍を拡大して示した断面図である。
【図５】図１に示す二次電池同士の接続部分を拡大した斜視図である。
【図６】他の実施形態に係る二次電池の負極端子及び通常時の電流遮断装置の近傍を拡大して示した断面図である。
【図７】他の実施形態に係る二次電池の負極端子及び通常時の電流遮断装置の近傍を拡大して示した断面図である。
【図８】他の実施形態に係る二次電池の負極端子及び作動時の電流遮断装置の近傍を拡大して示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して一実施形態について説明する。図面の説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。また、説明中、「上」、「下」などの方向を示す語は、図面に示された状態に基づいた便宜的な語である。
【００２５】
図１は、一実施形態に係る二次電池（蓄電装置）１を備える電池モジュール（蓄電モジュール）１００の概略構成を示す模式図である。電池モジュール１００は、複数の二次電池１を有する。二次電池１の数は、電池モジュール１００の用途に応じて適宜決定される。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などの非水電解質二次電池である。二次電池１の構造については、後段にて詳述する。
【００２６】
複数の二次電池１は、隣接する二次電池１，１の一方の二次電池１の負極端子８７と、他方の二次電池１の正極端子８９とが接続部材９５によって電気的に接続されている。接続部材９５の例には、ケーブル及びバスバーなどが含まれる。以下、接続部材９５にバスバーを採用した例を挙げて説明する。二次電池１における各端子（負極端子８７及び正極端子８９）と接続部材９５との接続構成については、後段にて詳述する。
【００２７】
複数の二次電池１は並列配置されている。複数の二次電池１の配列方向は、１つのケース７に配置された負極端子８７と正極端子８９との軸を繋ぐ直線に略直交する方向である。二次電池１間には、それらの二次電池１が短絡することを防止すると共に、放熱のために放熱板といった隔壁部９７が設けられてもよい。
【００２８】
次に、電流遮断装置３が備える二次電池１について図２〜図４を主に用いて説明する。図２は、一実施形態に係る二次電池１の断面図である。図２に示すように、二次電池１は、ケース７と、電極組立体８０と、負極端子８７と、正極端子８９と、電流遮断装置３と、を備えている。
【００２９】
ケース７は、電極組立体８０を収容する有底筒状の本体部７１と、本体部７１の開口を閉塞する蓋部７３とを有している。より具体的には、本体部７１は矩形箱状をなしており、蓋部７３は矩形平板状をなしている。本体部７１及び蓋部７３は、例えば、ステンレスやアルミニウムなどの金属からなる。以下の説明では、本体部７１及び蓋部７３を、単にケース７と称することがある。ケース７の内部には、電極組立体８０が収容されると共に、例えば、有機溶媒系又は非水系の電解液が充填されている。また、ケース７の内側面上には、絶縁シート７５が設けられている。ケース７の蓋部７３には、負極端子８７と正極端子８９とが設けられている。ケース７は、本体部７１と蓋部７３とを溶接することによって、密閉型の容器となる。
【００３０】
電極組立体８０は、シート状の複数の正極及びシート状の複数の負極と、正極と負極との間に配置されたシート状の複数のセパレータとを備えている。電極組立体８０は、複数の正極及び複数の負極がセパレータを介して交互に積層された積層型の電極組立体である。
【００３１】
正極は、例えばアルミニウム箔からなる金属箔と、金属箔の両面に形成された正極活物質層とを有している。正極活物質層は、正極活物質とバインダとを含んで形成されている。正極活物質の例には、例えば、複合酸化物、金属リチウム及び硫黄などが含まれる。複合酸化物の例には、例えば、マンガン、ニッケル、コバルト及びアルミニウムの少なくとも１つと、リチウムとが含まれる。
【００３２】
正極の上縁部（正極における本体部７１の開口側の縁部）には、正極集電部８２が形成されている。正極集電部８２は、電極組立体８０における積層方向の一方端に延ばされて集約され、正極端子８９に電気的に接続される。本実施形態では、正極集電部８２と正極端子８９とは、正極導電部材８１によって間接的に接続されている。正極集電部８２と正極導電部材８１、及び、正極導電部材８１と正極端子８９は、例えば、溶接によって接合されている。
【００３３】
一方、負極は、例えば銅箔からなる金属箔と、金属箔の両面に形成された負極活物質層とを有している。負極活物質層は、負極活物質とバインダとを含んで形成されている。負極活物質の例には、例えば、黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン及びソフトカーボンなどのカーボン、リチウム及びナトリウムなどのアルカリ金属、金属化合物、ＳｉＯｘ（０．５≦ｘ≦１．５）などの金属酸化物、並びにホウ素添加炭素などが挙げられる。
【００３４】
負極の上縁部（負極における本体部７１の開口側の縁部）には、負極集電部８４が形成されている。負極集電部８４は、電極組立体８０における積層方向の一方端に延ばされて集約され、負極端子８７に電気的に接続される。本実施形態では、負極集電部８４には、負極導電部材８３が電気的に接続されている。また、負極端子８７の下部には電流遮断装置３が設けられている。電流遮断装置３は、負極端子８７と負極導電部材８３との間に設けられており、負極端子８７と負極導電部材８３は、電流遮断装置３を介して電気的に直列接続されている。つまり、負極端子８７と負極集電部８４とは、負極導電部材８３及び電流遮断装置３を介して間接的に、かつ、電気的に直列に接続されている。負極集電部８４と負極導電部材８３、及び、負極導電部材８３と電流遮断装置３は、例えば、溶接によって接合されている。
【００３５】
なお、セパレータの材料の例には、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）など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）、メチルセルロースなどからなる織布又は不織布などが含まれる。
【００３６】
また、負極端子８７とケース７の蓋部７３との間、及び、正極端子８９とケース７の蓋部７３との間は、絶縁シートなどにより絶縁されている。また、負極導電部材８３及び正極導電部材８１は、ケース７の蓋部７３に取り付けられている絶縁シート７５によって、ケース７と絶縁されている。
【００３７】
次に、図３及び図４を参照し、電流遮断装置３について説明する。図４は、通常時における負極端子８７及び電流遮断装置３近傍を拡大して示した断面図である。図５は、作動時における負極端子８７及び電流遮断装置３近傍を拡大して示した断面図である。なお、図３及び図４では、正極電極及び負極電極を備える電極組立体８０（図２を参照）の図示を省略している。電極組立体８０は、図３及び図４の下方に配置されている。また、図３及び図４では、負極端子８７とケース７との間に介在している絶縁シート７５の図示を省略している。
【００３８】
上述したように、電流遮断装置３は、負極端子８７と負極導電部材８３（すなわち、負極集電部８４）との間に設けられている。電流遮断装置３は、後述する通電経路Ｐを有しており、この通電経路Ｐを介して負極端子８７と負極導電部材８３（すなわち、負極集電部８４）とを直列に接続する。このように、電流遮断装置３は、電極組立体８０と負極端子８７とを電気的に接続する。電流遮断装置３は、ケース７の内部の圧力が所定レベルを超えて上昇したときに、通電経路Ｐを遮断することによって、電極組立体８０と負極端子８７との通電を遮断する。
【００３９】
上記した「所定レベルの圧力」とは、二次電池１が過充電（過電圧）状態になったり、二次電池１が過昇温状態（活物質の熱暴走温度）になったりしたときのケース７の内部の圧力を意味する。「所定レベルの圧力」は、二次電池１の容量及び出力電圧などの条件により設定される。なお、二次電池１では、電流遮断装置３は、負極端子８７の下方に配置される。しかしながら、電流遮断装置３を配置する位置は、負極端子８７の下方に限定されるものではない。電流遮断装置３は、電流遮断装置３を介して電極組立体８０と負極端子８７とを電気的に直列接続できるのであれば、どのような位置に配置されていてもよい。
【００４０】
電流遮断装置３は、二次電池１のケース７の内部に配置されており、ケース７の内部（電流遮断装置３の外部）の空間のガスが電流遮断装置３の内部に流通しないようにシールされている。電流遮断装置３の構造を、二次電池１のケース７の内部（図３の下方）からケース７の外部（図３の上方）に向けて順に説明する。図４に示すように、電流遮断装置３は、受圧面３１Ａを有する第１変形板（変形板）３１と、通電板３３と、第２変形板（変形板）３５と、封口蓋体５０と、突起４３と、支持部材４１と、カシメ部材４２とを有している。
【００４１】
第１変形板３１は、薄板で形成されており、中央部が突出するように形成されている。第１変形板３１の一例として、金属性のダイアフラムが挙げられる。第１変形板３１は、中央部が下向き（電極組立体８０側）に突出するように配置されており、外周部が絶縁性の支持部材４１に固定されている。第１変形板３１の電極組立体８０側の面とは反対側の面（後述する通電板３３側の面）の中央部には、絶縁性の突起４３が設けられている。突起４３の形状は、例えば、筒状である。第１変形板３１は、ケース７の内部の圧力が高くなると変形するようにケース７の少なくとも一部がケースの内部に露出している。つまり、第１変形板３１は、電流遮断装置３の外側部分に配置され、電流遮断装置３の外面を形成している。
【００４２】
通電板３３は、導電性の部材で板状に形成されており、電極組立体８０の負極導電部材８３と電気的に接続されている。本実施形態では、通電板３３は、中央部が、通電板３３の他の部分と比較して、厚みが薄くなるように形成されている。具体的には、通電板３３の中央部に窪みが設けられている。
【００４３】
通電板３３は、第１変形板３１の上方に、中央部が突起４３と対向し、かつ、第１変形板３１とは所定の間隔離間するように設けられている。なお、「所定の間隔」とは、例えば、自動車に搭載された場合に、振動により、通電板３３の中央部が破壊されない間隔である。通電板３３の外周部は、絶縁性の支持部材４１に固定されているとともに第１変形板３１側の面とは反対側の面に絶縁部材３８が設けられている。通電板３３の中央部には、ケース７の内部の圧力が所定レベルになった時、突起４３と当接する部分の周囲に破断溝３３Ｂが設けられている。
【００４４】
第２変形板３５は、導電性の薄板で形成されており、中央部が突出するように形成されている。第２変形板３５の例には、導電性を有する金属のダイアフラムが含まれる。第２変形板３５は、通電板３３の上側に、中央部が下向き（通電板３３側）に突出して通電板３３と当接するように配置されており、外周部が絶縁性の絶縁部材３８に固定されている。第２変形板３５は、後段にて詳述するように、第１変形板３１の変形に連動して変形する。
【００４５】
封口蓋体５０は、第２変形板３５の上方に設けられた導電性の部材である。封口蓋体５０は、第２変形板３５と電気的に導通している。封口蓋体５０は、本体部５１と筒部５３とを有している。本体部５１は、円板形状である。本体部５１において第２変形板３５の中央部と対向する面には、上方（第２変形板３５から離れる側）に窪む凹部５１Ａが設けられている。詳述すると、本体部５１の中央部が、本体部５１の外周部（第２変形板３５と接触している部分）よりも上方に窪んでいる。凹部５１Ａは、第２変形板３５を上方に変形させるための空間Ｓ１１を形成する。
【００４６】
なお、第２変形板３５及び通電板３３には孔部３５Ｃ及び孔部３３Ｃがそれぞれ形成されており、第２変形板３５と封口蓋体５０との間の空間Ｓ１１と、通電板３３と第２変形板３５との間の空間Ｓ１２と、第１変形板３１と通電板３３との間の空間Ｓ１３は、互いに連通されている。本実施形態では、第１変形板３１によってケース７の内部の空間Ｓ３（以下、「第３空間Ｓ３」と称する。）とは隔離された上記３つの空間（Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３）を「第１空間Ｓ１」と称して説明する。
【００４７】
筒部５３は孔部５５を有する円筒部材であり、本体部５１の上面の中央部から上向きに延在している。孔部５５は、上記第１空間Ｓ１とケース７の外部の空間Ｓ２（以下、「第２空間Ｓ２」と称する。）とを連通する。筒部５３は、ケース７の開口部７３Ａの内部に位置している。電流遮断装置３は、固定部材６１によってケース７に固定される。固定部材６１には、雄ネジ部５３Ａと螺合するナットを使用することができる。固定部材６１は、雄ネジ部５３Ａと固定部材６１とが螺合した状態でケース７の蓋部７３の外側に位置している。ケース７の蓋部７３は、ケース７の内部に位置する封口蓋体５０の本体部５１と、ケース７の外側に位置する固定部材６１とによって挟まれている。これにより、電流遮断装置３がケース７に固定される。
【００４８】
ケース７の開口部７３Ａと筒部５３の側面との間及びケース７の蓋部７３の上面と固定部材６１との間は、絶縁性を有するスリーブ６３によって絶縁されている。スリーブ６３は、鍔部を有する円筒状の部材である。ケース７の蓋部７３の下面と本体部５１の上面との間は支持部材４１によって絶縁されている。これにより、封口蓋体５０とケース７とは、電気的に絶縁される。ケース７の開口部７３Ａは、シール部材６５によって気密に閉じられている。
【００４９】
また、筒部５３には、電流遮断装置３に外部の装置（例えば、他の二次電池やモータなど）を接続するための接続部５７が形成されている。接続部５７は、取付面５３Ｃと雌ネジ部５３Ｂとを有している。
【００５０】
取付面５３Ｃは、筒部５３の上端面に形成されている。筒部５３における孔部５５は、取付面５３Ｃにおいて開口する開口部を有している。筒部５３における孔部５５を形成する内周面には、雌ネジ部５３Ｂが形成されている。接続部５７には、外部の装置（例えば、他の二次電池やモータなど）へ電力を供給する接続部材９５を接続することができる。封口蓋体５０に接続部５７が設けられていることにより、封口蓋体５０の筒部５３の上端部が負極端子８７となっている。換言すると、電流遮断装置３と負極端子８７とが一体に構成されている。接続部５７と接続部材９５との接続方法については、後段にて詳述する。なお、上述の雄ネジ部５３Ａ及び雌ネジ部５３Ｂのネジ溝及びネジ山は図示を省略している。
【００５１】
支持部材４１は、絶縁性を有しており、例えば、樹脂モールドで成形されている。支持部材４１を平面視するとリング状である。支持部材４１の断面は略Ｕ字状である。この略Ｕ字状の部分に、第１変形板３１の外周部、通電板３３の外周部、第２変形板３５及び封口蓋体５０の外周部が設けられ、第１変形板３１、通電板３３、第２変形板３５及び封口蓋体５０が一体化されている。支持部材４１の外面には、金属製のカシメ部材４２が被覆されている。カシメ部材４２によって、略Ｕ字状の部分に設けられる部材の保持が確実に行われる。
【００５２】
次に、通電経路Ｐについて説明する。図３に示す矢印は、電極組立体８０から負極端子８７までの通電経路Ｐを示している。上述したように、通電板３３は、ケース７の内部に配置された電極組立体８０（図２を参照）と電気的に接続されている。また、通電板３３の中央部は、第２変形板３５と電気的に接続されており、第２変形板３５の外周部は、封口蓋体５０と電気的に接続されている。これにより、電極組立体８０から負極端子８７に至る直列な通電経路Ｐが形成されている。
【００５３】
例えば、二次電池１が過充電されると、密閉されたケース７の内部でガスが発生し、ケース７の内部の圧力が上昇する。この場合、図４に示すように、ケース７の内部の圧力が第１変形板３１に作用し、第１変形板３１が上方（通電板３３側）に変形（反転）する。第１変形板３１が上方に変形すると、突起４３が通電板３３にぶつかり、通電板３３が破断溝３３Ｂを起点として破断し、通電板３３の一部が分離される。そして、通電板３３から分離した一部が第２変形板３５の中央部と当接し、第２変形板３５の中央部が上方（負極端子８７側）に変形（反転）する。その結果、通電経路Ｐが破断され、電流が遮断される。すなわち、負極端子８７と電極組立体８０との導通が遮断される。換言すると、二次電池１の電流の流れが遮断される。
【００５４】
通電経路Ｐが破断した後は、突起４３によって、通電板３３から分離した一部が通電板３３から離間した状態に維持されるため、通電経路Ｐが再度、容易に形成されることが防止される。すなわち、後述する棒状部材９３などで積極的に押さえない限り、通電経路Ｐは再度、形成（復帰）されない。なお、第１変形板３１は、外周部が支持部材４１に固定されている以外に、他の部品と接触していない。そのため、第１変形板３１は、ケース７の内部圧力によって安定して作動する。また、第１変形板３１に設けられた突起４３が通電板３３にぶつかるときに、通電板３３に衝撃力が加わる。
【００５５】
重要なことは、ケース７の内圧が上昇して第１変形板３１が上方に変形したときに通電板３３に衝撃が加わり通電板３３の一部が通電板３３から分離されること、及び、通電経路Ｐが破断された後に通電板３３から分離した一部と通電板３３とが電気的に絶縁された状態が維持されることである。
【００５６】
次に、接続部５７と接続部材９５との接続方法について説明する。図５に示すように、まず、バスバーなどの接続部材９５を取付面５３Ｃに配置する。次に、ボルトなどの締結部材９１のネジ部を、封口蓋体５０の孔部５５の内周面に形成された雌ネジ部５３Ｂに螺合させる。そして、締結部材９１の頭と上記の取付面５３Ｃとの間で接続部材９５を挟む。これにより、接続部材９５が負極端子８７に固定される。接続部材９５は、図５に示すように、導電性を有する平板である。接続部材９５には、締結部材９１を挿通させるための孔部９５Ａ，９５Ａが形成されている。
【００５７】
本実施形態の締結部材９１は、軸方向に沿って締結部材９１を貫通する貫通孔（連通孔）９１Ａが形成されている。この貫通孔９１Ａは、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とを連通している。そして、図３に示すように、締結部材９１の貫通孔９１Ａには、棒状部材９３が内挿されている。貫通孔９１Ａの内周面と棒状部材９３の外周面との間には隙間が設けられている。言い換えれば、貫通孔９１Ａに棒状部材９３が挿入された状態においても、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との連通が確保される。また、貫通孔９１Ａの第２空間Ｓ２側の端部には、貫通孔９１Ａを塞ぐ透過性の膜９１Ｂが設けられている。
【００５８】
図３に示すように、貫通孔９１Ａに挿入されている棒状部材９３は、電流遮断装置３が作動する前（通常時）、すなわち、電流遮断装置３における第１変形板３１及び第２変形板３５が第１空間Ｓ１側に変形する前には、下端が第２変形板３５に接触し、上端が膜９１Ｂに接触している。そして、図４に示すように、電流遮断装置３が作動、すなわち、電流遮断装置３における第１変形板３１及び第２変形板３５が第１空間Ｓ１側に変形すると、棒状部材９３の下端が上方に押し上げられ、棒状部材９３の上端が膜９１Ｂを破って貫通孔９１Ａから突出する。また、貫通孔９１Ａから突出した状態の棒状部材９３をケース７の内側に向かって押下することで、変形した第２変形板３５を変形する前の状態に戻すことができる。
【００５９】
以上説明した構成を有する二次電池１では、第３空間Ｓ３と隔離されると共に第２変形板３５と負極端子８７（封口蓋体５０）との間に形成される第１空間Ｓ１と、ケース７の外部の空間である第２空間Ｓ２と、が連通されている。このため、第１空間Ｓ１は、第２空間Ｓ２の圧力に保持される。この結果、第１変形板３１におけるケース７の内部の圧力の受圧面３１Ａとは反対側の面が曝される第１空間Ｓ１の圧力を一定に保ち易い。このため、過充電などにより第３空間Ｓ３の圧力が上昇した際に、第１空間Ｓ１と第３空間Ｓ３との圧力差を生じさせ易い。この結果、過充電などの場合に、第１空間Ｓ１と第３空間Ｓ３との圧力差が不足することによって電流遮断装置３が作動不良となることを抑制できる。すなわち、電流遮断装置３における作動圧精度を向上させることができる。
【００６０】
上記実施形態の二次電池１では、貫通孔９１Ａに内挿された直線状の棒状部材９３を備えているので、貫通孔９１Ａにおける棒状部材９３の高さ位置（突出具合）を確認するだけで、容易に電流遮断装置３における作動の有無を確認することができる。また、この棒状部材９３を下方に押し込むだけで、電流遮断装置３を復帰させることができる。
【００６１】
上記実施形態の二次電池１では、貫通孔９１Ａの第２空間Ｓ２側の端部に、貫通孔９１Ａを塞ぐ透過性の膜９１Ｂが設けられている。これにより、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とのガスの流れ（連通）を確保しつつ、貫通孔９１Ａ内に異物が侵入することを防止できる。
【００６２】
上記実施形態の電池モジュールでは、封口蓋体５０の孔部５５に貫入される締結部材９１に軸方向に貫通する貫通孔９１Ａが設けられている。このため、締結部材９１の貫入状態によらず、第１空間Ｓ１の圧力を第２空間Ｓ２に開放することができる。この結果、過充電などの場合に、第３空間Ｓ３と第１空間Ｓ１との圧力差が不足することによって電流遮断装置３が作動不良となることを抑制できる。すなわち、電流遮断装置３における作動圧精度を向上させることができる。
【００６３】
以上、一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００６４】
上記実施形態の二次電池１では、封口蓋体５０に接続部材９５を締結するための締結部材９１を挿入するための孔部５５が形成された例を挙げて説明した。本発明は、これに限定されるものではない。例えば、図６に示すように、封口蓋体１５０と接続部材９５とが溶接などにより接続される構成の電池モジュールの場合、封口蓋体１５０の筒部１５３に上述したような孔部は設けられない。この場合には、封口蓋体５０のどこかに、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とを連通する連通孔を設ければよい。
【００６５】
例えば、図６に示すように、封口蓋体１５０の本体部１５１に、本体部１５１の下面から上面に貫通する連通孔１５５を設けると共に、スリーブ６３に連通孔１５５と第２空間Ｓ２とを繋ぐスリット６３Ａを形成する。スリーブ６３のスリット６３Ａは、例えば、筒状部では軸方向に沿って形成され、鍔部では径方向に沿って形成されることにより、封口蓋体１５０の連通孔１５５と第２空間Ｓ２とを繋げることができる。この場合であっても、上記実施形態の二次電池１と同様の作用効果を享受することができる。
【００６６】
上記実施形態の二次電池１では、ケース７の内部の圧力が所定レベルを超えて上昇した際に変形する第１変形板３１と、これに連動して変形する第２変形板３５とを備える構成を例に挙げて説明した。本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図７及び図８に示すように、ケース７の内部の圧力が所定レベルを超えて上昇した際に変形する第１変形板３１のみを備え、第１変形板３１の変形によって通電板３３の脆弱部（破断溝３３Ｂによって囲まれる領域）が破壊されるような構成の二次電池であってもよい。この場合であっても、上記実施形態の二次電池１と同様の作用効果を享受することができる。
【００６７】
また、図７に示すように、貫通孔９１Ａに挿入されている棒状部材９３は、電流遮断装置３における第２変形板３５が第１空間Ｓ１側に変形する前には、下端が第２変形板３５に接触し、上端が膜９１Ｂに接触している。そして、図８に示すように、電流遮断装置３における第２変形板３５が第１空間Ｓ１側に変形すると、棒状部材９３の下端が上方に押し上げられ、棒状部材９３の上端が膜９１Ｂを破って貫通孔９１Ａから突出する。また、貫通孔９１Ａから突出した状態の棒状部材９３をケース７の内側に向かって押下することで、変形した第２変形板３５を変形する前の状態に戻すことができる。
【００６８】
上記実施形態の二次電池１では、貫通孔９１Ａに挿入された棒状部材９３を備える構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。棒状部材９３は、製品として備えていなくてもよい。この場合であっても、貫通孔９１Ａに貫通可能な棒状部材さえあれば、その棒状部材を貫通孔に挿入して押下することにより、第２変形板３５を変形前の状態に戻すことができる。つまり、貫通孔９１Ａがない締結部材の場合には、孔部５５から締結部材を取り外して第２変形板３５を復帰させる必要があるところ、本構成の二次電池では、その手間を省くことができる。なお、この効果は、上記実施形態においても共通する。
【００６９】
また、例えば、積層型の電極組立体８０に代えて巻回型の電極組立体が用いられてもよい。巻回型の電極組立体は、帯状の正極、帯状の負極及び帯状のセパレータを積層させた状態で軸線の周りに巻回することによって作製される。
【００７０】
蓄電装置として、二次電池１の他に、例えば電気二重層キャパシタなどが挙げられる。
【００７１】
二次電池１などの蓄電装置は、例えば、車両に搭載されてもよい。車両の例には、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、ハイブリッド鉄道車両、電気車椅子、電動アシスト自転車、電動二輪車などが含まれる。
【符号の説明】
【００７２】
１…二次電池（蓄電装置）、３…電流遮断装置、７…ケース、３１…第１変形板（変形板）、３１Ａ…受圧面、３３…通電板、３３Ｂ…破断溝、３５…第２変形板（変形板）、５０…封口蓋体、５３Ｃ…取付面、５５…孔部、５７…接続部、６１…固定部材、８０…電極組立体、８７…負極端子、８９…正極端子、９１…締結部材、９１Ａ…貫通孔、９１Ｂ…膜、９３…棒状部材、９５…接続部材、１００…電池モジュール（蓄電モジュール）、１５０…封口蓋体、１５５…連通孔、Ｐ…通電経路、Ｓ１…第１空間、Ｓ２…第２空間、Ｓ３…第３空間。
【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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