二次電池
【課題】電極体の温度が許容範囲を超えることで不具合が生じてしまうことを防止すること。
【解決手段】正極側集電端子３０Ａ及び正極１２、もしくは負極側集電端子及び負極の少なくともいずれか一方を、電極体１１の温度が所定の温度に達したときに、正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、もしくは負極側集電端子と負極との接続を遮断可能な第１〜第６接続部材５１〜５６により接続した。
【解決手段】正極側集電端子３０Ａ及び正極１２、もしくは負極側集電端子及び負極の少なくともいずれか一方を、電極体１１の温度が所定の温度に達したときに、正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、もしくは負極側集電端子と負極との接続を遮断可能な第１〜第６接続部材５１〜５６により接続した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極と負極との間を絶縁してこれらを捲回、又は積層してなる電極体を備えた二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池（蓄電池）として例えば特許文献１に開示のものがある。図５に示すように、特許文献１の蓄電池は、正極用及び負極用の電極板７１が複数枚積層されるとともに、正極用及び負極用の各電極板７１に各集電端子７２が接続された構成になっている。正極用及び負極用の電極板７１は、活物質が塗布されている反応部７３及び活物質が塗られていないリード部７４とから形成されている。なお、図５では正極側の構成のみ図示し、負極側の構成は省略している。また、図５では、説明の便宜上、複数の電極板７１のうちの第１〜第４電極板７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄのみを図示している。
【０００３】
集電端子７２の側面には第１〜第４溶接面７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄが形成されている。第１〜第４溶接面７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄは、第１〜第４電極板７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄが積層される方向（図５に示す矢印Ｗ１の方向）に互いに異なる位置に配置されている。また、第１〜第４電極板７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄが積層される方向と直交する方向（図５に示す矢印Ｗ２の方向）においては、第１溶接面７２ａ及び第２溶接面７２ｂと、第３溶接面７２ｃ及び第４溶接面７２ｄとが互いに異なる位置に配置されている。そして、第１電極板７１ａ及び第２電極板７１ｂのリード部７４の突起部７４ａを束ねて第１溶接面７２ａに溶接することで、第１電極板７１ａ及び第２電極板７１ｂが集電端子７２に接続される。同様に、第３電極板７１ｃ及び第４電極板７１ｄのリード部７４の突起部７４ａを束ねて第３溶接面７２ｃに溶接することで、第３電極板７１ｃ及び第４電極板７１ｄが集電端子７２に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２１３２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような蓄電池は、充放電に伴う第１〜第４電極板７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄの発熱によって温度が許容範囲を超えると不具合が生じる虞がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電極体の温度が許容範囲を超えることで不具合が生じてしまうことを防止することができる二次電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、正極と負極との間を絶縁してこれらを捲回、又は積層してなる電極体を備え、前記正極に正極側集電端子が接続されるとともに、前記負極に負極側集電端子が接続される二次電池であって、前記正極側集電端子及び前記正極、もしくは前記負極側集電端子及び前記負極の少なくともいずれか一方は、前記電極体の温度が所定の温度に達したときに、前記正極側集電端子と前記正極との接続、もしくは前記負極側集電端子と前記負極との接続を遮断可能な接続部材により接続されていることを要旨とする。
【０００７】
ここで、「所定の温度」とは、電極体の温度において、二次電池が正常に動作しなくなることが無い許容範囲内に存在する温度であり、その許容範囲内において上限に近い温度のことである。この発明によれば、電極体の温度が所定の温度に達したときに、接続部材により接続された正極側集電端子と正極との接続、もしくは負極側集電端子と負極との接続が遮断されるため、例えば、充放電に伴う電極体の発熱によって電極体の温度が所定の温度よりも上昇してしまうことを未然に防止することができる。その結果として、電極体の温度が許容範囲を超えることで二次電池に不具合が生じてしまうことを防止することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記接続部材は、前記電極体の温度が所定の温度に達したときに、前記電極体の熱により溶融する低融点合金により形成されていることを要旨とする。
【０００９】
この発明によれば、電極体の温度が所定の温度に達したときに、接続部材が溶融することで、正極側集電端子と正極との接続、もしくは負極側集電端子と負極との接続を遮断することができる。よって、例えば、切断手段を用いて接続部材を切断することで、正極側集電端子と正極との接続、もしくは負極側集電端子と負極との接続を遮断する場合に比べて、正極側集電端子と正極との接続、もしくは負極側集電端子と負極との接続を容易に遮断することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記接続部材は、前記正極側集電端子と前記正極との接続、もしくは前記負極側集電端子と前記負極との接続が遮断された状態において、前記電極体の温度が所定の温度から予め設定された温度分だけ下がった温度になったときに、前記正極側集電端子と前記正極、もしくは前記負極側集電端子と前記負極とが遮断状態から接続状態へ復帰可能になっていることを要旨とする。
【００１１】
この発明によれば、正極側集電端子と正極との接続、もしくは負極側集電端子と負極との接続が一度遮断された二次電池を再び使用することができる。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記接続部材は温度に応じて変形可能な材質により形成されていることを要旨とする。
【００１２】
この発明によれば、電極体の温度が所定の温度に達したときに、電極体の熱によって接続部材が変形し、正極側集電端子と正極との接続、もしくは負極側集電端子と負極との接続が遮断される。その後、電極体の温度が所定の温度から予め設定された温度分だけ下がった温度になると、接続部材の温度も下がることで接続部材が元の形状に復帰し、正極側集電端子と正極、もしくは負極側集電端子と負極とが遮断状態から接続状態へ復帰することができる。よって、電極体の温度が所定の温度から予め設定された温度分だけ下がった温度になったときに、例えば、復帰手段を用いて接続部材を元の形状に復帰させて、正極側集電端子と正極、もしくは負極側集電端子と負極とが遮断状態から接続状態へ復帰させるようにする場合に比べて、容易に正極側集電端子と正極、もしくは負極側集電端子と負極とが遮断状態から接続状態へ復帰させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、電極体の温度が許容範囲を超えることで不具合が生じてしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態における二次電池の縦断面図。
【図２】電極体の一部を展開して示す斜視図。
【図３】正極側集電端子の本体部を表面側から見た斜視図。
【図４】正極側集電端子と正極との接続状態を示す断面図。
【図５】従来例における二次電池の一部を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
図１に示すように、二次電池１０は、電極体１１と、電極体１１を収容するケースＣと、ケースＣの蓋Ｆとから構成されている。ケースＣは一面が開口する有底矩形箱状をなすとともに、内部に電解液が注入されている。蓋Ｆには、正極端子Ｆ１及び負極端子Ｆ２が取り付けられている。
【００１６】
図２に示すように、電極体１１は、帯状の正極１２と帯状の負極１３との間に帯状のセパレータ１４を介在させて正極１２と負極１３との間を絶縁し、これらを捲回軸Ｌ周りに渦捲き状に捲回して構成されている。正極１２はアルミニウムから形成されるとともに、負極１３は銅から形成されている。正極１２及び負極１３には、活物質が塗布されている塗工部１２ａ，１３ａと、活物質が塗布されていない未塗工部１２ｂ，１３ｂとが形成されている。
【００１７】
正極１２及び負極１３は、セパレータ１４を介して幅方向にずらして積層されるとともに、正極１２及び負極１３の未塗工部１２ｂ，１３ｂを、セパレータ１４の両端縁１４ａ，１４ｂから夫々外側へ突出させた状態で捲回軸Ｌ周りに渦捲き状に捲回される。そして、正極１２、負極１３及びセパレータ１４が渦捲き状に捲回された後、正極１２、負極１３及びセパレータ１４を径方向両側から圧縮することにより扁平状の電極体１１が形成される。電極体１１は、周方向（図２に示す矢印Ｙ１の方向）両端に位置する弧状に湾曲するように折り曲げられた両折り曲げ部２１，２２と、周方向に延びて両折り曲げ部２１，２２同士を繋ぐ連結部２３とから形成されている。
【００１８】
図１に示すように、電極体１１の捲回軸Ｌ方向両端において、連結部２３を形成する正極１２の未塗工部１２ｂには正極側集電端子３０Ａが接続されるとともに、負極１３の未塗工部１３ｂには負極側集電端子３０Ｂが接合されている。
【００１９】
以下、正極１２の未塗工部１２ｂに接合される正極側集電端子３０Ａについて詳しく説明する。なお、負極１３の未塗工部１３ｂに接合される負極側集電端子３０Ｂは、正極１２の未塗工部１２ｂに接合される正極側集電端子３０Ａと同じ構成であるため、その説明を省略する。
【００２０】
図３に示すように、正極側集電端子３０Ａの本体部３０Ｃは、基端から先端に向かうにつれて先細りする平板形状をなしている。本体部３０Ｃには、その先端側に先端部３０１ａが形成されており、先端部３０１ａの両側面には第１取付面３１及び第２取付面３２が形成されている。第１取付面３１及び第２取付面３２は側面視矩形状をなす平坦面状に形成されるとともに、電極体１１の周方向（図３に示す矢印Ｙ１の方向）へ互いに平行に延びている。
【００２１】
本体部３０Ｃには、先端部３０１ａの基端に連なる第１連繋部３０２ａが形成されている。第１連繋部３０２ａの両側面には、本体部３０Ｃの先端から基端に向かうにつれて、未塗工部１２ｂの層間に挿入された状態において電極体１１における層の厚さ方向（図３に示す矢印Ｚ１の方向）に、夫々が離れるように傾斜する第１傾斜面３７及び第２傾斜面３８が形成されている。第１傾斜面３７は第１取付面３１と連なるとともに、第２傾斜面３８は第２取付面３２と連なっている。ここで、「電極体１１における層の厚さ方向」とは、連結部２３を形成する正極１２の未塗工部１２ｂの層が並ぶ方向と同じ方向のことをいう。
【００２２】
本体部３０Ｃには、第１連繋部３０２ａの基端に連なるとともに本体部３０Ｃの中央に位置する中央部３０３ａが形成されている。中央部３０３ａの両側面には第３取付面３３及び第４取付面３４が形成されている。第３取付面３３及び第４取付面３４は側面視矩形状をなす平坦面状に形成されるとともに、電極体１１の周方向へ互いに平行に延びている。第３取付面３３は第１傾斜面３７と連なるとともに、第４取付面３４は第２傾斜面３８と連なっている。
【００２３】
本体部３０Ｃには、中央部３０３ａの基端に連なる第２連繋部３０４ａが形成されている。第２連繋部３０４ａの両側面には、本体部３０Ｃの先端から基端に向かうにつれて、未塗工部１２ｂの層間に挿入された状態において電極体１１における層の厚さ方向に、夫々が離れるように傾斜する第３傾斜面３９及び第４傾斜面４０が形成されている。第３傾斜面３９は第３取付面３３と連なるとともに、第４傾斜面４０は第４取付面３４と連なっている。
【００２４】
本体部３０Ｃには、第２連繋部３０４ａの基端に連なるとともに本体部３０Ｃの基端側に位置する一対の基端部３０５ａ，３０６ａが形成されている。各基端部３０５ａ，３０６ａにおいて、電極体１１における層の厚さ方向外側の側面には、第５取付面３５及び第６取付面３６が形成されている。第５取付面３５及び第６取付面３６は側面視矩形状をなす平坦面状に形成されるとともに、電極体１１の周方向へ互いに平行に延びている。第５取付面３５は第３傾斜面３９と連なるとともに、第６取付面３６は第４傾斜面４０と連なっている。また、各基端部３０５ａ，３０６ａにおける互いに対向する側面４１，４２の間には幅Ｈ９分だけ間隔があいている。
【００２５】
電極体１１における層の厚さ方向において、第１取付面３１と第２取付面３２との間の距離Ｈ１、第１取付面３１と第３取付面３３との間の距離Ｈ２、第３取付面３３と第５取付面３５との間の距離Ｈ３、第２取付面３２と第４取付面３４との間の距離Ｈ４、及び第４取付面３４と第６取付面３６との間の距離Ｈ５は全て同じになっている。すなわち、第１〜第６取付面３１〜３６は、電極体１１における層の厚さ方向において等間隔おきに配置されている。
【００２６】
また、電極体１１の周方向において、第１取付面３１及び第２取付面３２と第３取付面３３及び第４取付面３４との間の距離Ｈ１１は、第３取付面３３及び第４取付面３４と第５取付面３５及び第６取付面３６との間の距離Ｈ１２と同じになっている。すなわち、第１取付面３１及び第２取付面３２と第３取付面３３及び第４取付面３４と第５取付面３５及び第６取付面３６とは、電極体１１の周方向において等間隔おきに配置されている。
【００２７】
本体部３０Ｃにおける電極体１１側（正極１２の未塗工部１２ｂ側）の面とは反対側の面である表面３０１には、正極端子Ｆ１に接続される端子接続部４５が設けられている。なお、負極１３の未塗工部１３ｂに接合される負極側集電端子３０Ｂにおいて、本体部３０Ｃの表面３０１に設けられる端子接続部４５は負極端子Ｆ２に接続される。
【００２８】
第１〜第６取付面３１〜３６には、接続部材としての第１〜第６接続部材５１〜５６が固着されている。第１〜第６接続部材５１〜５６は矩形板状をなすとともに、低融点合金（インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）を複合してなる合金）により形成されている。この低融点合金の融点は約１００℃である。第１〜第６接続部材５１〜５６の長手方向一端側は第１〜第６取付面３１〜３６に接続されるとともに、長手方向他端側は正極側集電端子３０Ａにおける正極１２の未塗工部１２ｂ側の面である裏面３０２よりも正極１２の未塗工部１２ｂ側へ突出している。第１〜第６接続部材５１〜５６の短手方向の幅は、電気が流れ易く、且つ溶融し易い幅に設定されており、この幅は、例えば実験等によって得られる。
【００２９】
図４に示すように、連結部２３を形成する正極１２の未塗工部１２ｂの各層において、未塗工部１２ｂは、未塗工部１２ｂの各層に対応する第１〜第６取付面３１〜３６に取り付けられた第１〜第６接続部材５１〜５６の長手方向他端側に接続されている。なお、本実施形態では、連結部２３は、６つの正極１２の未塗工部１２ｂの層から形成されているものとする。
【００３０】
具体的には、連結部２３を形成する正極１２の未塗工部１２ｂの層のうち、電極体１１における層の厚さ方向（図４に示す矢印Ｚ１の方向）において最も一端側に位置する第１層Ｓ１の未塗工部１２ｂは、第５接続部材５５の他端側に接続されている。また、連結部２３を形成する正極１２の未塗工部１２ｂの層のうち、電極体１１における層の厚さ方向において一端側から２層目に位置する第２層Ｓ２の未塗工部１２ｂは、第３接続部材５３の他端側に接続されている。さらに、連結部２３を形成する正極１２の未塗工部１２ｂの層のうち、電極体１１における層の厚さ方向において一端側から３層目に位置する第３層Ｓ３の未塗工部１２ｂは、第１接続部材５１の他端側に接続されている。また、連結部２３を形成する正極１２の未塗工部１２ｂの層のうち、電極体１１における層の厚さ方向において一端側から４層目に位置する第４層Ｓ４の未塗工部１２ｂは、第２接続部材５２の他端側に接続されている。さらに、連結部２３を形成する正極１２の未塗工部１２ｂの層のうち、電極体１１における層の厚さ方向において一端側から５層目に位置する第５層Ｓ５の未塗工部１２ｂは、第４接続部材５４の他端側に接続されている。また、連結部２３を形成する正極１２の未塗工部１２ｂの層のうち、電極体１１における層の厚さ方向において最も他端側に位置する第６層Ｓ６の未塗工部１２ｂは、第６接続部材５６の他端側に接続されている。
【００３１】
第１〜第６接続部材５１〜５６の他端側と未塗工部１２ｂとは、その接触部位に向けてレーザービームを照射することで、その接触部位が溶融し、これら溶融した部位が再凝固することで互いに接合されている。これにより、正極側集電端子３０Ａと正極１２の未塗工部１２ｂとが接続されている。
【００３２】
なお、負極側集電端子３０Ｂと負極１３の未塗工部１３ｂとの接続は、正極側集電端子３０Ａと正極１２の未塗工部１２ｂとの接続と同じであるため、その詳細な説明を省略する。このため、負極側集電端子３０Ｂと負極１３の未塗工部１３ｂとの接続についての説明は、前述の説明中における「正極１２」を「負極１３」に、「正極側集電端子３０Ａ」を「負極側集電端子３０Ｂ」に、「未塗工部１２ｂ」を「未塗工部１３ｂ」に夫々読み替えることで説明される。
【００３３】
そして、各端子接続部４５を正極端子Ｆ１又は負極端子Ｆ２に接続するとともに、正極側集電端子３０Ａ又は負極側集電端子３０Ｂを介して正極１２又は負極１３と正極端子Ｆ１又は負極端子Ｆ２とが接続された電極体１１をケースＣに収容し、蓋ＦによりケースＣの開口を塞いで密閉することで二次電池１０が構成される。
【００３４】
次に、本実施形態の作用について説明する。
二次電池１０において、充放電に伴う電極体１１の発熱によって、電極体１１の温度が上昇する。電極体１１の熱は第１〜第６接続部材５１〜５６に伝わる。そして、電極体１１の温度が所定の温度（本実施形態では約１００℃）に達したときに、第１〜第６接続部材５１〜５６は、電極体１１の熱によって溶融する。これにより、第１〜第６接続部材５１〜５６を介した正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、又は負極側集電端子３０Ｂと負極１３の未塗工部１２ｂ，１３ｂとの接続が遮断され、二次電池１０における充放電が行われなくなる。
【００３５】
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）正極側集電端子３０Ａと正極１２、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３とを、電極体１１の温度が所定の温度に達したときに、正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３との接続を夫々遮断可能な第１〜第６接続部材５１〜５６により接続した。よって、電極体１１の温度が所定の温度に達したときに、第１〜第６接続部材５１〜５６により接続された正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３との接続が夫々遮断される。このため、例えば、充放電に伴う電極体１１の発熱によって電極体１１の温度が所定の温度よりも上昇してしまうことを未然に防止することができる。その結果として、電極体１１の温度が許容範囲を超えることで二次電池１０に不具合が生じてしまうことを防止することができる。
【００３６】
（２）第１〜第６接続部材５１〜５６を低融点合金により形成した。よって、電極体１１の温度が所定の温度に達したときに、第１〜第６接続部材５１〜５６が溶融することで、正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３との接続を夫々遮断することができる。したがって、例えば、切断手段を用いて第１〜第６接続部材５１〜５６を切断することで、正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３との接続を夫々遮断する場合に比べて、正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３との接続を容易に遮断することができる。
【００３７】
（３）第１〜第６取付面３１〜３６は、電極体１１における層の厚さ方向に間隔をおき、且つ電極体１１の周方向に間隔をおいて配置されており、これら第１〜第６取付面３１〜３６に、正極１２の未塗工部１２ｂ又は負極１３の未塗工部１３ｂと接続される第１〜第６接続部材５１〜５６が取り付けられている。よって、連結部２３を形成する正極１２の未塗工部１２ｂ又は負極１３の未塗工部１３ｂの各層において、正極側集電端子３０Ａと未塗工部１２ｂ、負極側集電端子３０Ｂと未塗工部１３ｂとの接続箇所を分散することができる。このため、連結部２３を形成する正極１２の未塗工部１２ｂ又は負極１３の未塗工部１３ｂの層同士の間で電位差が生じてしまうことを抑制することができる。その結果として、連結部２３を形成する正極１２又は負極１３の電極反応を均一にし易くすることができる。
【００３８】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、第１〜第６接続部材５１〜５６を、正極側集電端子３０Ａと正極１２、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３との接続が夫々遮断された状態において、電極体１１の温度が所定の温度から予め設定された温度分だけ下がった温度になったときに、正極側集電端子３０Ａと正極１２、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３とが遮断状態から接続状態へ復帰可能な構成にしてもよい。例えば、第１〜第６接続部材５１〜５６を、形状記憶合金やバイメタル等の温度に応じて変形可能な材質により形成する。そして、電極体１１の温度が所定の温度に達したときに、電極体１１の熱によって第１〜第６接続部材５１〜５６が変形し、正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３との接続が夫々遮断される。その後、電極体１１の温度が所定の温度から予め設定された温度分だけ下がった温度になると、第１〜第６接続部材５１〜５６自身の温度も下がるため、第１〜第６接続部材５１〜５６が元の形状に復帰し、正極側集電端子３０Ａと正極１２、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３とが遮断状態から接続状態へ復帰する。これによれば、正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３との接続が一度遮断された二次電池１０を再び使用することができる。また、例えば、別の復帰手段を用いて第１〜第６接続部材５１〜５６を元の形状に復帰させて、正極側集電端子３０Ａと正極１２、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３とが遮断状態から接続状態へ復帰させるようにする場合に比べて、容易に正極側集電端子３０Ａと正極１２、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３とが遮断状態から接続状態へ復帰させることができる。なお、電極体１１の温度が所定の温度から予め設定された温度分だけ下がった温度になったときに、例えば、復帰手段を用いて第１〜第６接続部材５１〜５６を元の形状に復帰させて、正極側集電端子３０Ａと正極１２、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３とが遮断状態から接続状態へ復帰させるようにしてもよい。
【００３９】
○ 実施形態において、第１〜第６接続部材５１〜５６の幅を局部的に小さく形成してもよい。これによれば、電極体１１の温度が所定の温度に達したときに、第１〜第６接続部材５１〜５６における局部的に幅を小さくした部位から溶融し易くすることができ、正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３との接続を素早く遮断することができる。
【００４０】
○ 実施形態において、第１〜第６接続部材５１〜５６の長手方向他端側を、未塗工部１２ｂ，１３ｂから離間する方向へ付勢する付勢力を有するように形成してもよい。そして、第１〜第６接続部材５１〜５６を未塗工部１２ｂ，１３ｂに溶接する際に、第１〜第６接続部材５１〜５６の長手方向他端側を未塗工部１２ｂ，１３ｂ側へ押し付けるようにしながら溶接する。このようにすれば、電極体１１の温度が所定の温度に達したときに、第１〜第６接続部材５１〜５６と未塗工部１２ｂ，１３ｂとの接合部位が外れると、第１〜第６接続部材５１〜５６は、未塗工部１２ｂ，１３ｂに対して離間する方向へ跳ね上がるように勢い良く外れる。よって、正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３との接続を素早く遮断することができる。
【００４１】
○ 実施形態において、電極体１１の温度が所定の温度に達したときに、切断手段を用いて第１〜第６接続部材５１〜５６を切断することで、正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３との接続を遮断するようにしてもよい。
【００４２】
○ 実施形態において、未塗工部１２ｂ，１３ｂの層の数に応じて、本体部３０Ｃに形成される取付面の数をさらに増やすとともに、接続部材の数をさらに増やしてもよい。
○ 実施形態において、本体部３０Ｃの形状は特に限定されるものではない。例えば、平板形状でなく、厚みがある板を用いてもよい。また、第１取付面３１と第２取付面３２との間の距離Ｈ１、第１取付面３１と第３取付面３３との間の距離Ｈ２、第３取付面３３と第５取付面３５との間の距離Ｈ３、第２取付面３２と第４取付面３４との間の距離Ｈ４、及び第４取付面３４と第６取付面３６との間の距離Ｈ５は同じでなくともよい。さらに、第１取付面３１及び第２取付面３２と第３取付面３３及び第４取付面３４との間の距離Ｈ１１と、第３取付面３３及び第４取付面３４と第５取付面３５及び第６取付面３６との間の距離Ｈ１２は同じでなくともよい。
【００４３】
○ 実施形態において、正極側集電端子３０Ａ又は負極側集電端子３０Ｂのいずれか一方にのみ第１〜第６接続部材５１〜５６が設けられていてもよい。第１〜第６接続部材５１〜５６が設けられない正極側集電端子３０Ａ又は負極側集電端子３０Ｂのいずれか一方は、未塗工部１２ｂ，１３ｂに直接接触している必要がある。
【００４４】
○ 実施形態において、例えば、未塗工部１２ｂ，１３ｂの層のうち、第１層Ｓ１及び第２層Ｓ２の未塗工部１２ｂ，１３ｂを束ねて、第１層Ｓ１及び第２層Ｓ２の未塗工部１２ｂ，１３ｂを第５取付面３５に取り付けられた第５接続部材５５に接続してもよい。すなわち、第１〜第６取付面３１〜３６に取り付けられた第１〜第６接続部材５１〜５６に接続させる未塗工部１２ｂ，１３ｂの層の数を適宜変更してもよい。
【００４５】
○ 実施形態では、正極１２及び負極１３は、セパレータ１４を介して幅方向にずらして積層されていたが、これに限らず、正極１２及び負極１３が幅方向にずれずにセパレータを介して積層されていてもよい。
【００４６】
○ 実施形態では、帯状の正極１２及び負極１３の間に帯状のセパレータ１４を介在させて、これらを捲回軸Ｌ周りに渦捲き状に捲回して構成された電極体１１を用いたが、これに限らず、例えば、正極と負極との間にセパレータを介在させて、これらを積層して構成された電極体を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０…二次電池、１１…電極体、１２…正極、１３…負極、３０Ａ…正極側集電端子、３０Ｂ…負極側集電端子、５１〜５６…接続部材としての第１〜第６接続部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極と負極との間を絶縁してこれらを捲回、又は積層してなる電極体を備えた二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池（蓄電池）として例えば特許文献１に開示のものがある。図５に示すように、特許文献１の蓄電池は、正極用及び負極用の電極板７１が複数枚積層されるとともに、正極用及び負極用の各電極板７１に各集電端子７２が接続された構成になっている。正極用及び負極用の電極板７１は、活物質が塗布されている反応部７３及び活物質が塗られていないリード部７４とから形成されている。なお、図５では正極側の構成のみ図示し、負極側の構成は省略している。また、図５では、説明の便宜上、複数の電極板７１のうちの第１〜第４電極板７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄのみを図示している。
【０００３】
集電端子７２の側面には第１〜第４溶接面７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄが形成されている。第１〜第４溶接面７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄは、第１〜第４電極板７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄが積層される方向（図５に示す矢印Ｗ１の方向）に互いに異なる位置に配置されている。また、第１〜第４電極板７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄが積層される方向と直交する方向（図５に示す矢印Ｗ２の方向）においては、第１溶接面７２ａ及び第２溶接面７２ｂと、第３溶接面７２ｃ及び第４溶接面７２ｄとが互いに異なる位置に配置されている。そして、第１電極板７１ａ及び第２電極板７１ｂのリード部７４の突起部７４ａを束ねて第１溶接面７２ａに溶接することで、第１電極板７１ａ及び第２電極板７１ｂが集電端子７２に接続される。同様に、第３電極板７１ｃ及び第４電極板７１ｄのリード部７４の突起部７４ａを束ねて第３溶接面７２ｃに溶接することで、第３電極板７１ｃ及び第４電極板７１ｄが集電端子７２に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２１３２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような蓄電池は、充放電に伴う第１〜第４電極板７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄの発熱によって温度が許容範囲を超えると不具合が生じる虞がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電極体の温度が許容範囲を超えることで不具合が生じてしまうことを防止することができる二次電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、正極と負極との間を絶縁してこれらを捲回、又は積層してなる電極体を備え、前記正極に正極側集電端子が接続されるとともに、前記負極に負極側集電端子が接続される二次電池であって、前記正極側集電端子及び前記正極、もしくは前記負極側集電端子及び前記負極の少なくともいずれか一方は、前記電極体の温度が所定の温度に達したときに、前記正極側集電端子と前記正極との接続、もしくは前記負極側集電端子と前記負極との接続を遮断可能な接続部材により接続されていることを要旨とする。
【０００７】
ここで、「所定の温度」とは、電極体の温度において、二次電池が正常に動作しなくなることが無い許容範囲内に存在する温度であり、その許容範囲内において上限に近い温度のことである。この発明によれば、電極体の温度が所定の温度に達したときに、接続部材により接続された正極側集電端子と正極との接続、もしくは負極側集電端子と負極との接続が遮断されるため、例えば、充放電に伴う電極体の発熱によって電極体の温度が所定の温度よりも上昇してしまうことを未然に防止することができる。その結果として、電極体の温度が許容範囲を超えることで二次電池に不具合が生じてしまうことを防止することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記接続部材は、前記電極体の温度が所定の温度に達したときに、前記電極体の熱により溶融する低融点合金により形成されていることを要旨とする。
【０００９】
この発明によれば、電極体の温度が所定の温度に達したときに、接続部材が溶融することで、正極側集電端子と正極との接続、もしくは負極側集電端子と負極との接続を遮断することができる。よって、例えば、切断手段を用いて接続部材を切断することで、正極側集電端子と正極との接続、もしくは負極側集電端子と負極との接続を遮断する場合に比べて、正極側集電端子と正極との接続、もしくは負極側集電端子と負極との接続を容易に遮断することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記接続部材は、前記正極側集電端子と前記正極との接続、もしくは前記負極側集電端子と前記負極との接続が遮断された状態において、前記電極体の温度が所定の温度から予め設定された温度分だけ下がった温度になったときに、前記正極側集電端子と前記正極、もしくは前記負極側集電端子と前記負極とが遮断状態から接続状態へ復帰可能になっていることを要旨とする。
【００１１】
この発明によれば、正極側集電端子と正極との接続、もしくは負極側集電端子と負極との接続が一度遮断された二次電池を再び使用することができる。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記接続部材は温度に応じて変形可能な材質により形成されていることを要旨とする。
【００１２】
この発明によれば、電極体の温度が所定の温度に達したときに、電極体の熱によって接続部材が変形し、正極側集電端子と正極との接続、もしくは負極側集電端子と負極との接続が遮断される。その後、電極体の温度が所定の温度から予め設定された温度分だけ下がった温度になると、接続部材の温度も下がることで接続部材が元の形状に復帰し、正極側集電端子と正極、もしくは負極側集電端子と負極とが遮断状態から接続状態へ復帰することができる。よって、電極体の温度が所定の温度から予め設定された温度分だけ下がった温度になったときに、例えば、復帰手段を用いて接続部材を元の形状に復帰させて、正極側集電端子と正極、もしくは負極側集電端子と負極とが遮断状態から接続状態へ復帰させるようにする場合に比べて、容易に正極側集電端子と正極、もしくは負極側集電端子と負極とが遮断状態から接続状態へ復帰させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、電極体の温度が許容範囲を超えることで不具合が生じてしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態における二次電池の縦断面図。
【図２】電極体の一部を展開して示す斜視図。
【図３】正極側集電端子の本体部を表面側から見た斜視図。
【図４】正極側集電端子と正極との接続状態を示す断面図。
【図５】従来例における二次電池の一部を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
図１に示すように、二次電池１０は、電極体１１と、電極体１１を収容するケースＣと、ケースＣの蓋Ｆとから構成されている。ケースＣは一面が開口する有底矩形箱状をなすとともに、内部に電解液が注入されている。蓋Ｆには、正極端子Ｆ１及び負極端子Ｆ２が取り付けられている。
【００１６】
図２に示すように、電極体１１は、帯状の正極１２と帯状の負極１３との間に帯状のセパレータ１４を介在させて正極１２と負極１３との間を絶縁し、これらを捲回軸Ｌ周りに渦捲き状に捲回して構成されている。正極１２はアルミニウムから形成されるとともに、負極１３は銅から形成されている。正極１２及び負極１３には、活物質が塗布されている塗工部１２ａ，１３ａと、活物質が塗布されていない未塗工部１２ｂ，１３ｂとが形成されている。
【００１７】
正極１２及び負極１３は、セパレータ１４を介して幅方向にずらして積層されるとともに、正極１２及び負極１３の未塗工部１２ｂ，１３ｂを、セパレータ１４の両端縁１４ａ，１４ｂから夫々外側へ突出させた状態で捲回軸Ｌ周りに渦捲き状に捲回される。そして、正極１２、負極１３及びセパレータ１４が渦捲き状に捲回された後、正極１２、負極１３及びセパレータ１４を径方向両側から圧縮することにより扁平状の電極体１１が形成される。電極体１１は、周方向（図２に示す矢印Ｙ１の方向）両端に位置する弧状に湾曲するように折り曲げられた両折り曲げ部２１，２２と、周方向に延びて両折り曲げ部２１，２２同士を繋ぐ連結部２３とから形成されている。
【００１８】
図１に示すように、電極体１１の捲回軸Ｌ方向両端において、連結部２３を形成する正極１２の未塗工部１２ｂには正極側集電端子３０Ａが接続されるとともに、負極１３の未塗工部１３ｂには負極側集電端子３０Ｂが接合されている。
【００１９】
以下、正極１２の未塗工部１２ｂに接合される正極側集電端子３０Ａについて詳しく説明する。なお、負極１３の未塗工部１３ｂに接合される負極側集電端子３０Ｂは、正極１２の未塗工部１２ｂに接合される正極側集電端子３０Ａと同じ構成であるため、その説明を省略する。
【００２０】
図３に示すように、正極側集電端子３０Ａの本体部３０Ｃは、基端から先端に向かうにつれて先細りする平板形状をなしている。本体部３０Ｃには、その先端側に先端部３０１ａが形成されており、先端部３０１ａの両側面には第１取付面３１及び第２取付面３２が形成されている。第１取付面３１及び第２取付面３２は側面視矩形状をなす平坦面状に形成されるとともに、電極体１１の周方向（図３に示す矢印Ｙ１の方向）へ互いに平行に延びている。
【００２１】
本体部３０Ｃには、先端部３０１ａの基端に連なる第１連繋部３０２ａが形成されている。第１連繋部３０２ａの両側面には、本体部３０Ｃの先端から基端に向かうにつれて、未塗工部１２ｂの層間に挿入された状態において電極体１１における層の厚さ方向（図３に示す矢印Ｚ１の方向）に、夫々が離れるように傾斜する第１傾斜面３７及び第２傾斜面３８が形成されている。第１傾斜面３７は第１取付面３１と連なるとともに、第２傾斜面３８は第２取付面３２と連なっている。ここで、「電極体１１における層の厚さ方向」とは、連結部２３を形成する正極１２の未塗工部１２ｂの層が並ぶ方向と同じ方向のことをいう。
【００２２】
本体部３０Ｃには、第１連繋部３０２ａの基端に連なるとともに本体部３０Ｃの中央に位置する中央部３０３ａが形成されている。中央部３０３ａの両側面には第３取付面３３及び第４取付面３４が形成されている。第３取付面３３及び第４取付面３４は側面視矩形状をなす平坦面状に形成されるとともに、電極体１１の周方向へ互いに平行に延びている。第３取付面３３は第１傾斜面３７と連なるとともに、第４取付面３４は第２傾斜面３８と連なっている。
【００２３】
本体部３０Ｃには、中央部３０３ａの基端に連なる第２連繋部３０４ａが形成されている。第２連繋部３０４ａの両側面には、本体部３０Ｃの先端から基端に向かうにつれて、未塗工部１２ｂの層間に挿入された状態において電極体１１における層の厚さ方向に、夫々が離れるように傾斜する第３傾斜面３９及び第４傾斜面４０が形成されている。第３傾斜面３９は第３取付面３３と連なるとともに、第４傾斜面４０は第４取付面３４と連なっている。
【００２４】
本体部３０Ｃには、第２連繋部３０４ａの基端に連なるとともに本体部３０Ｃの基端側に位置する一対の基端部３０５ａ，３０６ａが形成されている。各基端部３０５ａ，３０６ａにおいて、電極体１１における層の厚さ方向外側の側面には、第５取付面３５及び第６取付面３６が形成されている。第５取付面３５及び第６取付面３６は側面視矩形状をなす平坦面状に形成されるとともに、電極体１１の周方向へ互いに平行に延びている。第５取付面３５は第３傾斜面３９と連なるとともに、第６取付面３６は第４傾斜面４０と連なっている。また、各基端部３０５ａ，３０６ａにおける互いに対向する側面４１，４２の間には幅Ｈ９分だけ間隔があいている。
【００２５】
電極体１１における層の厚さ方向において、第１取付面３１と第２取付面３２との間の距離Ｈ１、第１取付面３１と第３取付面３３との間の距離Ｈ２、第３取付面３３と第５取付面３５との間の距離Ｈ３、第２取付面３２と第４取付面３４との間の距離Ｈ４、及び第４取付面３４と第６取付面３６との間の距離Ｈ５は全て同じになっている。すなわち、第１〜第６取付面３１〜３６は、電極体１１における層の厚さ方向において等間隔おきに配置されている。
【００２６】
また、電極体１１の周方向において、第１取付面３１及び第２取付面３２と第３取付面３３及び第４取付面３４との間の距離Ｈ１１は、第３取付面３３及び第４取付面３４と第５取付面３５及び第６取付面３６との間の距離Ｈ１２と同じになっている。すなわち、第１取付面３１及び第２取付面３２と第３取付面３３及び第４取付面３４と第５取付面３５及び第６取付面３６とは、電極体１１の周方向において等間隔おきに配置されている。
【００２７】
本体部３０Ｃにおける電極体１１側（正極１２の未塗工部１２ｂ側）の面とは反対側の面である表面３０１には、正極端子Ｆ１に接続される端子接続部４５が設けられている。なお、負極１３の未塗工部１３ｂに接合される負極側集電端子３０Ｂにおいて、本体部３０Ｃの表面３０１に設けられる端子接続部４５は負極端子Ｆ２に接続される。
【００２８】
第１〜第６取付面３１〜３６には、接続部材としての第１〜第６接続部材５１〜５６が固着されている。第１〜第６接続部材５１〜５６は矩形板状をなすとともに、低融点合金（インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）を複合してなる合金）により形成されている。この低融点合金の融点は約１００℃である。第１〜第６接続部材５１〜５６の長手方向一端側は第１〜第６取付面３１〜３６に接続されるとともに、長手方向他端側は正極側集電端子３０Ａにおける正極１２の未塗工部１２ｂ側の面である裏面３０２よりも正極１２の未塗工部１２ｂ側へ突出している。第１〜第６接続部材５１〜５６の短手方向の幅は、電気が流れ易く、且つ溶融し易い幅に設定されており、この幅は、例えば実験等によって得られる。
【００２９】
図４に示すように、連結部２３を形成する正極１２の未塗工部１２ｂの各層において、未塗工部１２ｂは、未塗工部１２ｂの各層に対応する第１〜第６取付面３１〜３６に取り付けられた第１〜第６接続部材５１〜５６の長手方向他端側に接続されている。なお、本実施形態では、連結部２３は、６つの正極１２の未塗工部１２ｂの層から形成されているものとする。
【００３０】
具体的には、連結部２３を形成する正極１２の未塗工部１２ｂの層のうち、電極体１１における層の厚さ方向（図４に示す矢印Ｚ１の方向）において最も一端側に位置する第１層Ｓ１の未塗工部１２ｂは、第５接続部材５５の他端側に接続されている。また、連結部２３を形成する正極１２の未塗工部１２ｂの層のうち、電極体１１における層の厚さ方向において一端側から２層目に位置する第２層Ｓ２の未塗工部１２ｂは、第３接続部材５３の他端側に接続されている。さらに、連結部２３を形成する正極１２の未塗工部１２ｂの層のうち、電極体１１における層の厚さ方向において一端側から３層目に位置する第３層Ｓ３の未塗工部１２ｂは、第１接続部材５１の他端側に接続されている。また、連結部２３を形成する正極１２の未塗工部１２ｂの層のうち、電極体１１における層の厚さ方向において一端側から４層目に位置する第４層Ｓ４の未塗工部１２ｂは、第２接続部材５２の他端側に接続されている。さらに、連結部２３を形成する正極１２の未塗工部１２ｂの層のうち、電極体１１における層の厚さ方向において一端側から５層目に位置する第５層Ｓ５の未塗工部１２ｂは、第４接続部材５４の他端側に接続されている。また、連結部２３を形成する正極１２の未塗工部１２ｂの層のうち、電極体１１における層の厚さ方向において最も他端側に位置する第６層Ｓ６の未塗工部１２ｂは、第６接続部材５６の他端側に接続されている。
【００３１】
第１〜第６接続部材５１〜５６の他端側と未塗工部１２ｂとは、その接触部位に向けてレーザービームを照射することで、その接触部位が溶融し、これら溶融した部位が再凝固することで互いに接合されている。これにより、正極側集電端子３０Ａと正極１２の未塗工部１２ｂとが接続されている。
【００３２】
なお、負極側集電端子３０Ｂと負極１３の未塗工部１３ｂとの接続は、正極側集電端子３０Ａと正極１２の未塗工部１２ｂとの接続と同じであるため、その詳細な説明を省略する。このため、負極側集電端子３０Ｂと負極１３の未塗工部１３ｂとの接続についての説明は、前述の説明中における「正極１２」を「負極１３」に、「正極側集電端子３０Ａ」を「負極側集電端子３０Ｂ」に、「未塗工部１２ｂ」を「未塗工部１３ｂ」に夫々読み替えることで説明される。
【００３３】
そして、各端子接続部４５を正極端子Ｆ１又は負極端子Ｆ２に接続するとともに、正極側集電端子３０Ａ又は負極側集電端子３０Ｂを介して正極１２又は負極１３と正極端子Ｆ１又は負極端子Ｆ２とが接続された電極体１１をケースＣに収容し、蓋ＦによりケースＣの開口を塞いで密閉することで二次電池１０が構成される。
【００３４】
次に、本実施形態の作用について説明する。
二次電池１０において、充放電に伴う電極体１１の発熱によって、電極体１１の温度が上昇する。電極体１１の熱は第１〜第６接続部材５１〜５６に伝わる。そして、電極体１１の温度が所定の温度（本実施形態では約１００℃）に達したときに、第１〜第６接続部材５１〜５６は、電極体１１の熱によって溶融する。これにより、第１〜第６接続部材５１〜５６を介した正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、又は負極側集電端子３０Ｂと負極１３の未塗工部１２ｂ，１３ｂとの接続が遮断され、二次電池１０における充放電が行われなくなる。
【００３５】
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）正極側集電端子３０Ａと正極１２、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３とを、電極体１１の温度が所定の温度に達したときに、正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３との接続を夫々遮断可能な第１〜第６接続部材５１〜５６により接続した。よって、電極体１１の温度が所定の温度に達したときに、第１〜第６接続部材５１〜５６により接続された正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３との接続が夫々遮断される。このため、例えば、充放電に伴う電極体１１の発熱によって電極体１１の温度が所定の温度よりも上昇してしまうことを未然に防止することができる。その結果として、電極体１１の温度が許容範囲を超えることで二次電池１０に不具合が生じてしまうことを防止することができる。
【００３６】
（２）第１〜第６接続部材５１〜５６を低融点合金により形成した。よって、電極体１１の温度が所定の温度に達したときに、第１〜第６接続部材５１〜５６が溶融することで、正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３との接続を夫々遮断することができる。したがって、例えば、切断手段を用いて第１〜第６接続部材５１〜５６を切断することで、正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３との接続を夫々遮断する場合に比べて、正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３との接続を容易に遮断することができる。
【００３７】
（３）第１〜第６取付面３１〜３６は、電極体１１における層の厚さ方向に間隔をおき、且つ電極体１１の周方向に間隔をおいて配置されており、これら第１〜第６取付面３１〜３６に、正極１２の未塗工部１２ｂ又は負極１３の未塗工部１３ｂと接続される第１〜第６接続部材５１〜５６が取り付けられている。よって、連結部２３を形成する正極１２の未塗工部１２ｂ又は負極１３の未塗工部１３ｂの各層において、正極側集電端子３０Ａと未塗工部１２ｂ、負極側集電端子３０Ｂと未塗工部１３ｂとの接続箇所を分散することができる。このため、連結部２３を形成する正極１２の未塗工部１２ｂ又は負極１３の未塗工部１３ｂの層同士の間で電位差が生じてしまうことを抑制することができる。その結果として、連結部２３を形成する正極１２又は負極１３の電極反応を均一にし易くすることができる。
【００３８】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、第１〜第６接続部材５１〜５６を、正極側集電端子３０Ａと正極１２、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３との接続が夫々遮断された状態において、電極体１１の温度が所定の温度から予め設定された温度分だけ下がった温度になったときに、正極側集電端子３０Ａと正極１２、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３とが遮断状態から接続状態へ復帰可能な構成にしてもよい。例えば、第１〜第６接続部材５１〜５６を、形状記憶合金やバイメタル等の温度に応じて変形可能な材質により形成する。そして、電極体１１の温度が所定の温度に達したときに、電極体１１の熱によって第１〜第６接続部材５１〜５６が変形し、正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３との接続が夫々遮断される。その後、電極体１１の温度が所定の温度から予め設定された温度分だけ下がった温度になると、第１〜第６接続部材５１〜５６自身の温度も下がるため、第１〜第６接続部材５１〜５６が元の形状に復帰し、正極側集電端子３０Ａと正極１２、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３とが遮断状態から接続状態へ復帰する。これによれば、正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３との接続が一度遮断された二次電池１０を再び使用することができる。また、例えば、別の復帰手段を用いて第１〜第６接続部材５１〜５６を元の形状に復帰させて、正極側集電端子３０Ａと正極１２、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３とが遮断状態から接続状態へ復帰させるようにする場合に比べて、容易に正極側集電端子３０Ａと正極１２、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３とが遮断状態から接続状態へ復帰させることができる。なお、電極体１１の温度が所定の温度から予め設定された温度分だけ下がった温度になったときに、例えば、復帰手段を用いて第１〜第６接続部材５１〜５６を元の形状に復帰させて、正極側集電端子３０Ａと正極１２、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３とが遮断状態から接続状態へ復帰させるようにしてもよい。
【００３９】
○ 実施形態において、第１〜第６接続部材５１〜５６の幅を局部的に小さく形成してもよい。これによれば、電極体１１の温度が所定の温度に達したときに、第１〜第６接続部材５１〜５６における局部的に幅を小さくした部位から溶融し易くすることができ、正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３との接続を素早く遮断することができる。
【００４０】
○ 実施形態において、第１〜第６接続部材５１〜５６の長手方向他端側を、未塗工部１２ｂ，１３ｂから離間する方向へ付勢する付勢力を有するように形成してもよい。そして、第１〜第６接続部材５１〜５６を未塗工部１２ｂ，１３ｂに溶接する際に、第１〜第６接続部材５１〜５６の長手方向他端側を未塗工部１２ｂ，１３ｂ側へ押し付けるようにしながら溶接する。このようにすれば、電極体１１の温度が所定の温度に達したときに、第１〜第６接続部材５１〜５６と未塗工部１２ｂ，１３ｂとの接合部位が外れると、第１〜第６接続部材５１〜５６は、未塗工部１２ｂ，１３ｂに対して離間する方向へ跳ね上がるように勢い良く外れる。よって、正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３との接続を素早く遮断することができる。
【００４１】
○ 実施形態において、電極体１１の温度が所定の温度に達したときに、切断手段を用いて第１〜第６接続部材５１〜５６を切断することで、正極側集電端子３０Ａと正極１２との接続、及び負極側集電端子３０Ｂと負極１３との接続を遮断するようにしてもよい。
【００４２】
○ 実施形態において、未塗工部１２ｂ，１３ｂの層の数に応じて、本体部３０Ｃに形成される取付面の数をさらに増やすとともに、接続部材の数をさらに増やしてもよい。
○ 実施形態において、本体部３０Ｃの形状は特に限定されるものではない。例えば、平板形状でなく、厚みがある板を用いてもよい。また、第１取付面３１と第２取付面３２との間の距離Ｈ１、第１取付面３１と第３取付面３３との間の距離Ｈ２、第３取付面３３と第５取付面３５との間の距離Ｈ３、第２取付面３２と第４取付面３４との間の距離Ｈ４、及び第４取付面３４と第６取付面３６との間の距離Ｈ５は同じでなくともよい。さらに、第１取付面３１及び第２取付面３２と第３取付面３３及び第４取付面３４との間の距離Ｈ１１と、第３取付面３３及び第４取付面３４と第５取付面３５及び第６取付面３６との間の距離Ｈ１２は同じでなくともよい。
【００４３】
○ 実施形態において、正極側集電端子３０Ａ又は負極側集電端子３０Ｂのいずれか一方にのみ第１〜第６接続部材５１〜５６が設けられていてもよい。第１〜第６接続部材５１〜５６が設けられない正極側集電端子３０Ａ又は負極側集電端子３０Ｂのいずれか一方は、未塗工部１２ｂ，１３ｂに直接接触している必要がある。
【００４４】
○ 実施形態において、例えば、未塗工部１２ｂ，１３ｂの層のうち、第１層Ｓ１及び第２層Ｓ２の未塗工部１２ｂ，１３ｂを束ねて、第１層Ｓ１及び第２層Ｓ２の未塗工部１２ｂ，１３ｂを第５取付面３５に取り付けられた第５接続部材５５に接続してもよい。すなわち、第１〜第６取付面３１〜３６に取り付けられた第１〜第６接続部材５１〜５６に接続させる未塗工部１２ｂ，１３ｂの層の数を適宜変更してもよい。
【００４５】
○ 実施形態では、正極１２及び負極１３は、セパレータ１４を介して幅方向にずらして積層されていたが、これに限らず、正極１２及び負極１３が幅方向にずれずにセパレータを介して積層されていてもよい。
【００４６】
○ 実施形態では、帯状の正極１２及び負極１３の間に帯状のセパレータ１４を介在させて、これらを捲回軸Ｌ周りに渦捲き状に捲回して構成された電極体１１を用いたが、これに限らず、例えば、正極と負極との間にセパレータを介在させて、これらを積層して構成された電極体を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０…二次電池、１１…電極体、１２…正極、１３…負極、３０Ａ…正極側集電端子、３０Ｂ…負極側集電端子、５１〜５６…接続部材としての第１〜第６接続部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と負極との間を絶縁してこれらを捲回、又は積層してなる電極体を備え、前記正極に正極側集電端子が接続されるとともに、前記負極に負極側集電端子が接続される二次電池であって、
前記正極側集電端子及び前記正極、もしくは前記負極側集電端子及び前記負極の少なくともいずれか一方は、前記電極体の温度が所定の温度に達したときに、前記正極側集電端子と前記正極との接続、もしくは前記負極側集電端子と前記負極との接続を遮断可能な接続部材により接続されていることを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記接続部材は、前記電極体の温度が所定の温度に達したときに、前記電極体の熱により溶融する低融点合金により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記接続部材は、前記正極側集電端子と前記正極との接続、もしくは前記負極側集電端子と前記負極との接続が遮断された状態において、前記電極体の温度が所定の温度から予め設定された温度分だけ下がった温度になったときに、前記正極側集電端子と前記正極、もしくは前記負極側集電端子と前記負極とが遮断状態から接続状態へ復帰可能になっていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項４】
前記接続部材は温度に応じて変形可能な材質により形成されていることを特徴とする請求項３に記載の二次電池。
【請求項１】
正極と負極との間を絶縁してこれらを捲回、又は積層してなる電極体を備え、前記正極に正極側集電端子が接続されるとともに、前記負極に負極側集電端子が接続される二次電池であって、
前記正極側集電端子及び前記正極、もしくは前記負極側集電端子及び前記負極の少なくともいずれか一方は、前記電極体の温度が所定の温度に達したときに、前記正極側集電端子と前記正極との接続、もしくは前記負極側集電端子と前記負極との接続を遮断可能な接続部材により接続されていることを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記接続部材は、前記電極体の温度が所定の温度に達したときに、前記電極体の熱により溶融する低融点合金により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記接続部材は、前記正極側集電端子と前記正極との接続、もしくは前記負極側集電端子と前記負極との接続が遮断された状態において、前記電極体の温度が所定の温度から予め設定された温度分だけ下がった温度になったときに、前記正極側集電端子と前記正極、もしくは前記負極側集電端子と前記負極とが遮断状態から接続状態へ復帰可能になっていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項４】
前記接続部材は温度に応じて変形可能な材質により形成されていることを特徴とする請求項３に記載の二次電池。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−８９３１８（Ｐ２０１３−８９３１８Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２６０５９（Ｐ２０１１−２２６０５９）
【出願日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
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