本發(fā)明涉及一種二次電池和一種電池組，具體涉及一種包括電流切斷裝置的二次電池和一種通過將多個(gè)這種二次電池連接而構(gòu)成的電池組。

背景技術(shù)：

日本專利申請公報(bào)no.2011-258550公開了一種二次電池，該二次電池具有因外殼的內(nèi)部壓力上升使短路部件變形而使正極端子和負(fù)極端子短路以通過過電流使熔斷部熔斷、由此切斷正極端子和電極體之間的電連接的構(gòu)型。

在如jp2011-258550a中記載的構(gòu)型中，短路部件形成得足夠薄以容易通過壓力反轉(zhuǎn)。因此，短路部件可能由于在短路時(shí)的瞬間流動的大電流而在熔斷部熔斷之前熔斷。

如果短路部件熔斷但熔斷部不工作，則端子和電極體之間的連接被維持，使得外殼的內(nèi)部壓力繼續(xù)上升。因此，二次電池可能受損。

另一方面，如果短路部件熔斷并且熔斷部工作，則端子和電極體之間的連接被切斷，并且正極端子和負(fù)極端子之間不會形成短路，從而由于異常的二次電池而導(dǎo)致各電池之間的導(dǎo)通的切斷。因此，不可能從正常的電池取出電力，這使得整個(gè)電池組都無法進(jìn)行充放電。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種能夠抑制供第一電極的外部端子和第二電極的外部端子之間形成短路的部位的熔斷的二次電池。

本發(fā)明的一方面針對于一種二次電池，其包括：電池元件；外殼體，所述外殼體將所述電池元件收納在其內(nèi)部；第一電極的外部端子和第二電極的外部端子，所述第一電極的外部端子和所述第二電極的外部端子配置在所述外殼體的外部；和電流切斷裝置，所述電流切斷裝置在所述外殼體的內(nèi)部壓力上升時(shí)切斷所述電池元件和所述第一電極的外部端子之間的電流流動。所述電流切斷裝置包括：在所述外殼體內(nèi)與所述電池元件電連接的集電部件；和與所述集電部件電連接的反轉(zhuǎn)板。所述二次電池還包括與所述第二電極的外部端子電連接的旁通部件。所述反轉(zhuǎn)板在所述外殼體的內(nèi)部壓力上升時(shí)與所述集電部件分離以便切斷所述電池元件和所述第一電極的外部端子之間的導(dǎo)通，并且所述反轉(zhuǎn)板進(jìn)一步變形以將所述旁通部件與所述第一電極的外部端子電連接。

根據(jù)如上構(gòu)成的二次電池，在將電池元件和外部端子連接的路徑被事先切斷的狀態(tài)下形成使第一電極和第二電極的外部端子短路的旁通路徑；因此，不會有過大的電流施加至旁通路徑。相應(yīng)地，可以抑制供第一電極的外部端子和第二電極的外部端子之間形成短路的部位的熔斷。

在上述二次電池中，所述旁通部件可配置在所述外殼體的外部。通過這種構(gòu)型，可以容易地在外殼體的外部形成用于使第一電極的外部端子和第二電極的外部端子短路的旁通路徑。

在上述二次電池中，所述外殼體可與所述第一電極的外部端子和所述第二電極的外部端子電絕緣。通過這種構(gòu)型，不需要用于使外殼體電絕緣的部件，并且因此可以實(shí)現(xiàn)具有更簡單的構(gòu)型的二次電池。

在上述二次電池中，所述外殼體可具有與所述第一電極的外部端子和所述第二電極的外部端子的電勢不同的電勢。通過這種構(gòu)型，可以抑制第一電極的外部端子和第二電極的外部端子之間的非意圖短路的發(fā)生。

在上述二次電池中，所述電流切斷裝置可包括固定在所述外殼體上的鉚接部件，所述鉚接部件與所述第一電極的外部端子電連接，所述鉚接部件支承所述反轉(zhuǎn)板的周緣部，所述鉚接部件形成為中空的，并且所述二次電池還可包括插入穿過所述鉚接部件以便從所述外殼體的內(nèi)部延伸到外部的貫通部件，所述貫通部件包括與所述旁通部件聯(lián)接的端部。通過這種構(gòu)型，反轉(zhuǎn)板與貫通部件接觸，由此可靠地形成用于使正極和負(fù)極的外部端子短路的旁通路徑。

在上述二次電池中，所述電流切斷裝置可包括固定在所述外殼體上的鉚接部件，所述鉚接部件與所述第一電極的外部端子電連接，所述鉚接部件支承所述反轉(zhuǎn)板的周緣部，所述鉚接部件形成為中空的，并且所述二次電池還可包括插入穿過所述鉚接部件以便從所述外殼體的內(nèi)部延伸到外部的貫通部件，所述貫通部件包括與所述反轉(zhuǎn)板聯(lián)接的端部。通過這種構(gòu)型，貫通部件根據(jù)反轉(zhuǎn)板的變形而與旁通部件接觸，由此可靠地形成用于使正極和負(fù)極的外部端子短路的旁通路徑。

本發(fā)明的第二方面針對于一種通過將多個(gè)根據(jù)上述第一方面的二次電池連接而構(gòu)成的電池組。根據(jù)如上構(gòu)成的電池組，在各二次電池中的一個(gè)二次電池的外殼體的內(nèi)部壓力上升的情況下形成用于使正極和負(fù)極的外部端子短路的旁通路徑；因此，可以從正常的二次電池取出電力，并且能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)電池組的充放電。

根據(jù)本發(fā)明，可以抑制供第一電極的外部端子和第二電極的外部端子之間形成短路的部位的熔斷。

附圖說明

下面將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義，附圖中相似的附圖標(biāo)記表示相似的要素，并且其中：

圖1是示出第一實(shí)施方式中的電池組的俯視圖；

圖2是示出如圖1所示的電池組中所包括的單個(gè)二次電池的透視圖；

圖3是沿圖2中的線iii-iii截取的二次電池的局部剖視圖；

圖4是示出處于通常狀態(tài)的二次電池中的電流流動的示意性剖視圖；

圖5是示出處于通常狀態(tài)的二次電池中形成的電路的圖；

圖6是在緊接在反轉(zhuǎn)板破斷之后的狀態(tài)下的二次電池的局部剖視圖；

圖7是示出緊接在反轉(zhuǎn)板破斷之后由二次電池形成的電路的圖；

圖8是示出在反轉(zhuǎn)板反轉(zhuǎn)之后的狀態(tài)下二次電池中的電流流動的示意性剖視圖；

圖9是示出在反轉(zhuǎn)板反轉(zhuǎn)之后的狀態(tài)下由二次電池形成的電路的圖；

圖10是示出第二實(shí)施方式中的二次電池的透視圖；

圖11是沿圖10中的線xi-xi截取的二次電池的局部剖視圖；

圖12是示出在反轉(zhuǎn)板反轉(zhuǎn)之后的狀態(tài)下的第二實(shí)施方式的二次電池的局部剖視圖；

圖13是示出第三實(shí)施方式的二次電池的透視圖；

圖14是沿圖13中的線xiv-xiv截取的二次電池的局部剖視圖；以及

圖15是示出在反轉(zhuǎn)板反轉(zhuǎn)之后的狀態(tài)下的第三實(shí)施方式的二次電池的局部剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下將參照附圖說明各實(shí)施方式。當(dāng)提到數(shù)目、量等時(shí)，本發(fā)明的范圍不必受限于這些，除非另外指出。相同或?qū)?yīng)的構(gòu)件由相同的附圖標(biāo)記表示，并且在一些情況下可能不會重復(fù)說明。在圖中，各構(gòu)件未利用其實(shí)際的尺寸比率示出，而是利用不同的尺寸比率示出，以便僅僅為了結(jié)構(gòu)的容易理解而明確其結(jié)構(gòu)。

(第一實(shí)施方式)圖1是示出第一實(shí)施方式中的電池組1的俯視圖。根據(jù)本實(shí)施方式的電池組1裝設(shè)在混合動力車輛中。電池組1連同諸如汽油發(fā)動機(jī)和柴油發(fā)動機(jī)的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)一起被用作混合動力車輛的動力源。

如圖1所示，電池組1通過將多個(gè)可充電的二次電池100串聯(lián)連接而構(gòu)成。在如圖1所示的電池組1中，形狀相同的七個(gè)二次電池100串聯(lián)連接而構(gòu)成電池組1。構(gòu)成電池組1的二次電池100的數(shù)目不限于特定數(shù)目。在電池組1周圍設(shè)置有一體地捆束各二次電池100的未圖示的捆束部件。

各二次電池100在每兩個(gè)相鄰電池之間隔開一定距離地排列。二次電池100以使得各二次電池100的具有最大面積的各個(gè)側(cè)面在每兩個(gè)相鄰的二次電池之間相互對向的方式排列。在每兩個(gè)相鄰的二次電池100之間的間隙中配置有未圖示的冷卻板、未圖示的緩沖板等。

每個(gè)二次電池100都包括負(fù)極外部端子14和正極外部端子15。各二次電池100以交替地配置每個(gè)負(fù)極外部端子14和每個(gè)正極外部端子15的方式逐一反轉(zhuǎn)配置。各二次電池100配置成使得每兩個(gè)相鄰的二次電池100中的一個(gè)二次電池的負(fù)極外部端子14和另一個(gè)二次電池的正極外部端子15彼此接近。

電池組1包括端子間連接部件2，每個(gè)端子間連接部件都將每兩個(gè)相鄰的二次電池100彼此連接。每個(gè)端子連接部件2都將每兩個(gè)相鄰的二次電池100中的一個(gè)二次電池的負(fù)極外部端子14與另一個(gè)二次電池的正極外部端子15電連接。由此，各二次電池100串聯(lián)連接，從而構(gòu)建出具有期望電壓的電池組1。

圖2是示出如圖1所示的電池組1中所包括的一個(gè)二次電池100的透視圖。二次電池100包括電池元件b、外殼體10、負(fù)極外部端子14、正極外部端子15和導(dǎo)電板16、17。電池元件b是通過將正極板和負(fù)極板以其間介設(shè)有隔板的狀態(tài)層疊而構(gòu)成的。外殼體10將電池元件(電極體)b收納在其內(nèi)部。外殼體10包括收納部11和開口密封部12。收納部11具有朝一個(gè)方向開口的大致長方體形的外殼形狀，并且構(gòu)成二次電池100的外殼體。在收納部11的內(nèi)部收納有電解液和電池元件b。

開口密封部12具有在俯視圖中呈大致矩形的平板形狀，并且配置于收納部11的開口上。開口密封部12配置成覆蓋收納部11的開口。收納部11和開口密封部12形成收納電池元件b的密閉空間。收納部11和開口密封部12由諸如鋁的金屬材料形成。

負(fù)極外部端子14和正極外部端子15配置在外殼體10的外部作為二次電池100的外部端子。負(fù)極外部端子14和正極外部端子15安裝在開口密封部12上。

每個(gè)二次電池100都包括在外殼體10內(nèi)部的壓力上升的情況下切斷電池元件b和外部端子之間的電流流動的裝置(以下稱為“電流切斷裝置”)。電流切斷裝置設(shè)置在負(fù)極外部端子14和正極外部端子15中的至少一者上。在本實(shí)施方式中，作為典型例子，將說明電流切斷裝置設(shè)置在正極外部端子15上的情況。在本實(shí)施方式中，正極外部端子15可被視為第一電極的外部端子，而負(fù)極外部端子14可被視為第二電極的外部端子。

負(fù)極外部端子14插入穿過導(dǎo)電板16。導(dǎo)電板16與負(fù)極外部端子14電連接。在導(dǎo)電板16上設(shè)置有鉚接部件18。鉚接部件18插入穿過導(dǎo)電板16和開口密封部12以便從外殼體10的內(nèi)部延伸到外部。

正極外部端子15插入穿過導(dǎo)電板17。導(dǎo)電板17與正極外部端子15電連接。在導(dǎo)電板17上設(shè)置有鉚接部件19。鉚接部件19插入穿過導(dǎo)電板17和開口密封部12以便從外殼體10的內(nèi)部延伸到外部。

二次電池100還包括旁通部件90。旁通部件90由導(dǎo)電材料形成。旁通部件90的一端固定在導(dǎo)電板16上。旁通部件90與導(dǎo)電板16電連接。旁通部件90經(jīng)由導(dǎo)電板16與負(fù)極外部端子14電連接。旁通部件90的另一端配置在鉚接部件19上方。旁通部件90配置成與鉚接部件19分開。旁通部件90配置成不與導(dǎo)電板17接觸。

圖3是沿圖2中的線iii-iii截取的二次電池100的剖視圖。參照圖3，將說明電流切斷裝置的構(gòu)型。如圖3所示，在開口密封部12和鉚接部件19附近，設(shè)置有絕緣體23、墊片27、反轉(zhuǎn)板41、集電部件51和保持部件61。

絕緣體23配置在外殼體10的外部。絕緣體23載置在開口密封部12上。絕緣體23介設(shè)在開口密封部12和導(dǎo)電板17之間。絕緣體23也介設(shè)在開口密封部12和正極外部端子15之間。絕緣體23由電絕緣材料形成，并且將開口密封部12與正極外部端子15和導(dǎo)電板17電絕緣。

鉚接部件19由導(dǎo)電材料形成。鉚接部件19由諸如銅和鋁的金屬材料形成。鉚接部件19插入穿過形成在開口密封部12中的通孔。鉚接部件19在外殼體10的外部與導(dǎo)電板17連接，并且在外殼體10的內(nèi)部與反轉(zhuǎn)板41電連接。鉚接部件19將導(dǎo)電板17與反轉(zhuǎn)板41電連接。

鉚接部件19包括外凸緣部32、軸部33、內(nèi)凸緣部34和周緣部35。

軸部33呈中空圓筒狀。軸部33插入穿過開口密封部21的通孔以便貫通開口密封部12延伸。在外殼體10的外部，軸部33也以貫通絕緣體23和導(dǎo)電板17的方式設(shè)置。

外凸緣部32設(shè)置在呈筒狀朝外殼體10的外部延伸的軸部33的端部上。在外殼體10的外部，外凸緣部32與軸部33的端部連接。外凸緣部32呈從呈圓筒狀的軸部33徑向向外延伸的凸緣形狀。外凸緣部32與導(dǎo)電板17接觸。外凸緣部32與導(dǎo)電板17電連接。絕緣體23和導(dǎo)電板17被保持在外凸緣部32和開口密封部12之間。

內(nèi)凸緣部34設(shè)置在呈筒狀朝外殼體10的內(nèi)部延伸的軸部33的端部上。在外殼體10的內(nèi)部，內(nèi)凸緣部34與軸部33的端部連接。內(nèi)凸緣部34呈平板形狀。內(nèi)凸緣部34呈中心與軸部33的軸線重合的圓盤形狀。內(nèi)凸緣部34在軸部33的延伸方向上的一側(cè)(圖3中朝上的方向)與開口密封部12以其間有一定距離的狀態(tài)對向，并且內(nèi)凸緣部34在軸部33的延伸方向上的另一側(cè)(圖3中朝下的方向)與集電部件51以其間有一定距離的狀態(tài)對向。

周緣部35設(shè)置在內(nèi)凸緣部34的外周緣周圍。周緣部35設(shè)置成從內(nèi)凸緣部34的外周緣在朝向集電部件51的方向上彎曲。后述的反轉(zhuǎn)板41的第二連接部43通過焊接連接在周緣部35周圍。

墊片27由諸如pfa(全氟烷氧基樹脂)和epdm(三元乙丙橡膠)的彈性樹脂或橡膠材料形成。墊片27設(shè)置成與鉚接部件19接觸。墊片27介設(shè)在開口密封部12和鉚接部件19之間。墊片27作為密封部件設(shè)置在開口密封部12和鉚接部件19之間以及開口密封部12和保持部件61之間。墊片27設(shè)置在開口密封部12和鉚接部件19之間的間隙中，并且墊片27也設(shè)置在開口密封部12和保持部件61之間的間隙中，由此以氣密方式密封外殼體10的內(nèi)部。

墊片27包括筒部28和凸緣部29作為其構(gòu)成元件。筒部28呈中空圓筒狀。筒部28插入穿過開口密封部12的通孔。筒部28設(shè)置成使得筒部28的外周面與開口密封部12的通孔的內(nèi)周面接觸，并且其內(nèi)周面與鉚接部件19的軸部33的外周面接觸。

凸緣部29呈從呈圓筒狀的筒部28的端部徑向向外延伸的凸緣形狀。凸緣部29在鉚接部件19的軸部33的延伸方向上被保持在開口密封部12和鉚接部件19之間以及開口密封部12和保持部件61之間。在軸部33的延伸方向上，凸緣部29以在開口密封部12和鉚接部件19之間壓縮變形并且也在開口密封部12和保持部件61之間壓縮變形的狀態(tài)被固定。

反轉(zhuǎn)板41由導(dǎo)電材料形成。反轉(zhuǎn)板41配置在鉚接部件19的內(nèi)凸緣部34和集電部件51之間。反轉(zhuǎn)板41通過焊接固定在鉚接部件19和集電部件51上。反轉(zhuǎn)板41將鉚接部件19與集電部件51電連接。反轉(zhuǎn)板41呈具有圓形俯視圖的薄板形狀。反轉(zhuǎn)板41具有其面向內(nèi)凸緣部34的面凹陷并且其面向集電部件51的面凸起的彎曲形狀。

反轉(zhuǎn)板41包括第一連接部42和第二連接部43作為其構(gòu)成元件。第一連接部42設(shè)置于在俯視圖中呈圓形的反轉(zhuǎn)板41的中央。第二連接部43設(shè)置于在俯視圖中呈圓形的反轉(zhuǎn)板41的周緣周圍。第一連接部42設(shè)置于在面向集電部件51的一側(cè)凸起的反轉(zhuǎn)板41的前端上。第二連接部43沿反轉(zhuǎn)板41的周緣呈環(huán)形延伸。

第一連接部42與集電部件51連接。第一連接部42通過焊接固定在集電部件51的薄壁部52上。第二連接部43與鉚接部件19連接。第二連接部43通過焊接固定在鉚接部件19的周緣部35周圍。

保持部件61利用諸如pps(聚苯硫醚)的剛性高的電絕緣樹脂形成。保持部件61設(shè)置在外殼體10的內(nèi)部。保持部件61被設(shè)置為用于將集電部件51保持在外殼體10的內(nèi)部的部件。保持部件61呈包圍鉚接部件19和反轉(zhuǎn)板41的形狀。保持部件61以保持在開口密封部12和鉚接部件19的內(nèi)凸緣部34之間的方式被固定。

集電部件51用作外殼體10內(nèi)部的電池元件b和電流切斷裝置之間的接觸點(diǎn)。集電部件51由保持部件61保持在外殼體10的內(nèi)部。集電部件51與鉚接部件19的內(nèi)凸緣部34以其間有一定距離的狀態(tài)對向。

集電部件51包括薄壁部分52。薄壁部分52呈通過形成在集電部件51中的凹槽而限定為比其它部位薄的薄壁形狀。集電部件51在薄壁部分52中與反轉(zhuǎn)板41連接。后述的集電端子53以沿與開口密封部12分開的方向延伸的方式設(shè)置在集電部件51上。集電端子53從集電部件51伸出，并且與圖1所示的電池元件b的電極板連接。集電部件51經(jīng)由集電端子53與電池元件b電連接。

將說明電流切斷裝置的組裝(壓接)工序。如圖3所示將保持部件61、墊片27、開口密封部12、絕緣體23和導(dǎo)電板17依次層疊在鉚接部件19的內(nèi)凸緣部34上。在此狀態(tài)下，軸部33貫通層疊在內(nèi)凸緣部34上的保持部件61、墊片27、開口密封部12、絕緣體23和導(dǎo)電板17的層疊體延伸。

鉚接部件19的外凸緣部32通過壓接如圖3所示地配置，但在壓接之前，與外凸緣部32對應(yīng)的部件呈具有與軸部33的直徑相同的直徑的圓筒狀，并且配置成與軸部33同心。因此，在組裝電流切斷裝置之前，外凸緣部32和軸部33被設(shè)置為一體的筒狀部件。

沿層疊體的層疊方向的載荷從導(dǎo)電板17側(cè)施加至保持部件61、墊片27、開口密封部12、絕緣體23和導(dǎo)電板17的層疊體。沿鉚接部件19的軸部33的延伸方向的壓縮力施加至墊片27，由此獲得凸緣部29的上表面與開口密封部12接觸并且凸緣部29的下表面與鉚接部件19和保持部件61接觸的狀態(tài)。在此狀態(tài)下，使用專用的沖壓工具使上述筒狀部件的端部沿徑向向外的方向擴(kuò)大以便形成外凸緣部32，由此使上述層疊體保持在鉚接部件19的內(nèi)凸緣部34和外凸緣部32之間而被一體地壓接。這樣，所有構(gòu)件都被固定，并且因此電流切斷裝置的組裝完成。

導(dǎo)電部件91和電絕緣部件70配置成貫通形成為中空的鉚接部件19的軸部33延伸。導(dǎo)電部件91由導(dǎo)電材料形成。電絕緣部件70由電絕緣材料形成。

導(dǎo)電部件91包括頭部92和體部93作為其構(gòu)成元件。體部93插入穿過形成在鉚接部件19的軸部33中的通孔。體部93貫通鉚接部件19的軸部33延伸成從外殼體10的內(nèi)部延伸到外部。頭部92設(shè)置在體部93的一個(gè)端部上。前端94設(shè)置在體部93的另一個(gè)端部上。

頭部92固定于體部93的在圖3中位于外殼體10外部的端部上。在圖3中，體部93的位于外殼體10內(nèi)部的端部構(gòu)成前端94。前端94從形成在鉚接部件19的軸部33中的通孔突出。前端94與反轉(zhuǎn)板41的第一連接部42對向。如圖3所示的前端94配置成與反轉(zhuǎn)板41的第一連接部42分開。

電絕緣部件70包括頭部71和體部72作為其構(gòu)成元件。體部72呈中空圓筒狀。體部72插入穿過形成在鉚接部件19的軸部33中的通孔。體部72從外殼體10的內(nèi)部延伸到外部。頭部71安裝在體部72的一個(gè)端部上。頭部71固定于體部72的在圖3中位于外殼體10外部的端部上。

電絕緣部件70的頭部71介設(shè)在導(dǎo)電部件91的頭部92和鉚接部件19的外凸緣部32之間。導(dǎo)電部件91的頭部92配置成與鉚接部件19的外凸緣部32隔開一定距離。電絕緣部件70的體部72介設(shè)在導(dǎo)電部件91的體部93和鉚接部件19的軸部33之間。體部72的內(nèi)周面與體部93的外周面接觸，而體部72的外周面與軸部33的通孔的內(nèi)周面接觸。導(dǎo)電部件91的體部93配置成與鉚接部件19的軸部33隔開一定距離。

電絕緣部件70設(shè)置在導(dǎo)電部件91和鉚接部件19之間，使得導(dǎo)電部件91不與鉚接部件19接觸。導(dǎo)電部件91不與鉚接部件19電連接。導(dǎo)電部件91與鉚接部件19電絕緣。如圖3所示的旁通部件90不與導(dǎo)電板17和正極外部端子15電連接。

導(dǎo)電部件91的頭部92與旁通部件90接觸。導(dǎo)電部件91與旁通部件90電連接。導(dǎo)電部件91經(jīng)由旁通部件90與負(fù)極外部端子14電連接。

圖4是示出處于通常狀態(tài)的二次電池100中的電流流動的示意性剖視圖。圖4放大地示出如圖2所示的包括負(fù)極外部端子14和鉚接部件18的二次電池100以及包括正極外部端子15和上述電流切斷裝置的二次電池100的相應(yīng)剖視圖。

如圖4所示，負(fù)極外部端子14和導(dǎo)電板16配置在外殼體10的外部。絕緣體23介設(shè)在開口密封部12與負(fù)極外部端子14和導(dǎo)電板16之間。由此，外殼體10與負(fù)極外部端子14和導(dǎo)電板16電絕緣。

正極外部端子15和導(dǎo)電板17配置在外殼體10的外部。絕緣體23介設(shè)在開口密封部12與正極外部端子15和導(dǎo)電板17之間。由此，外殼體10與正極外部端子15和導(dǎo)電板17電絕緣。

鉚接部件18由導(dǎo)電材料形成。鉚接部件18由諸如銅和鋁的金屬材料形成。鉚接部件18插入穿過形成在開口密封部12中的通孔。鉚接部件18在外殼體10的外部與導(dǎo)電板16連接，并且在外殼體10的內(nèi)部與集電端子54連接。鉚接部件18與導(dǎo)電板16和集電端子54電連接。

如圖4所示的虛線箭頭指示電流流動。在電流切斷裝置工作之前的通常狀態(tài)下，電流從負(fù)極外部端子14依次經(jīng)導(dǎo)電板16、鉚接部件18和集電端子54流到電池元件b。電流從電池元件b依次經(jīng)集電端子53、集電部件51、反轉(zhuǎn)板41、鉚接部件19、導(dǎo)電板17流到正極外部端子15。由此，電力從各二次電池100供給到外部。在二次電池100充電時(shí)，電流沿該方向的反方向流動。

圖5是示出由處于通常狀態(tài)的二次電池100形成的電路的圖。如圖5所示，在通常狀態(tài)下，形成了使負(fù)極外部端子14、電池元件b和正極外部端子15相連接的電路。

圖6是處于緊接在反轉(zhuǎn)板41破斷之后的狀態(tài)下的二次電池100的局部剖視圖。如果外殼體10內(nèi)部的壓力突然上升，則集電部件51的薄壁部分52由外殼體10內(nèi)部的氣體推動。如圖6所示，集電部件51和反轉(zhuǎn)板41之間的焊接部或集電部件51的薄壁部分52破斷，使得反轉(zhuǎn)板41和集電部件51彼此斷開。通過電流切斷裝置的這種動作，電池元件b和正極外部端子15之間的電流流動被切斷。

在破斷之后，反轉(zhuǎn)板41與集電部件51分離，并且也不與導(dǎo)電部件91接觸。反轉(zhuǎn)板41進(jìn)入與集電部件51和導(dǎo)電部件91兩者都不電接觸的狀態(tài)。

圖7是示出由處于緊接在反轉(zhuǎn)板41破斷之后的狀態(tài)下的二次電池100形成的電路的圖。在圖5和圖7之間進(jìn)行比較，在緊接在破斷之后的狀態(tài)下，電池元件b和正極外部端子15之間的電導(dǎo)通被切斷。由此，通向電池元件b的回路被切斷。另一方面，如圖7所示，在緊接在破斷之后的狀態(tài)下，用于使負(fù)極外部端子14和正極外部端子15短路的旁通路徑也被切斷。

圖8是示出反轉(zhuǎn)板41反轉(zhuǎn)之后二次電池100內(nèi)部的電流流動的示意性剖視圖。與集電部件51分開的反轉(zhuǎn)板41在與集電部件51分離的方向上變形。更具體地，反轉(zhuǎn)板41反轉(zhuǎn)，使得反轉(zhuǎn)板41在其面向內(nèi)凸緣部34的一側(cè)凸起，并且在其面向集電部件51的一側(cè)凹陷。

當(dāng)反轉(zhuǎn)板41反轉(zhuǎn)時(shí)，反轉(zhuǎn)板41的第一連接部42與導(dǎo)電部件91的前端94接觸。反轉(zhuǎn)板41與導(dǎo)電部件91電連接。由此，負(fù)極外部端子14經(jīng)由導(dǎo)電板16、旁通部件90、導(dǎo)電部件91、反轉(zhuǎn)板41、鉚接部件19和導(dǎo)電板17與正極外部端子15電連接。

如圖8所示的虛線箭頭指示電流流動。在反轉(zhuǎn)板41反轉(zhuǎn)之后的狀態(tài)下，電流從負(fù)極外部端子14經(jīng)導(dǎo)電板16、旁通部件90、導(dǎo)電部件91、反轉(zhuǎn)板41、鉚接部件19和導(dǎo)電板17流到正極外部端子15。

圖9是示出在反轉(zhuǎn)板41反轉(zhuǎn)之后的狀態(tài)下由二次電池100形成的電路的圖。如圖9所示，負(fù)極外部端子14經(jīng)旁通繞過電池元件b的路徑與正極外部端子15電連接。在通向電池元件b的電流流動被切斷的狀態(tài)下，形成了將一對外部端子彼此電連接的旁通路徑。

(第二實(shí)施方式)圖10是示出第二實(shí)施方式中的二次電池100的透視圖。圖11是沿圖10中的線xi-xi截取的二次電池100的局部剖視圖。在第二實(shí)施方式的二次電池100中，電絕緣部件191插入穿過形成為中空的鉚接部件19的軸部33。電絕緣部件191由電絕緣材料形成。

電絕緣部件191包括頭部192和體部193作為其構(gòu)成元件。體部193插入穿過形成在鉚接部件19的軸部33中的通孔。體部193插入穿過鉚接部件19的軸部33以便從外殼體10的內(nèi)部延伸到外部。頭部192固定在體部193的一個(gè)端部上。前端194設(shè)置在體部193的另一個(gè)端部上。

頭部192固定在體部193的位于外殼體10外部的端部上。體部193的位于外殼體10內(nèi)部的端部構(gòu)成前端194。前端194從形成在鉚接部件19的軸部33中的通孔突出。前端194與反轉(zhuǎn)板41的第一連接部42接觸。前端194可固定在反轉(zhuǎn)板41上。

電絕緣部件191設(shè)置成可沿形成在軸部33中的通孔的延伸方向往復(fù)移動。電絕緣部件191設(shè)置成可沿體部193的延伸方向相對于鉚接部件19在兩個(gè)方向上滑動。

第二實(shí)施方式的二次電池100還包括旁通部件190。旁通部件190由導(dǎo)電材料形成。旁通部件190的一個(gè)端部固定在導(dǎo)電板17上。旁通部件190與導(dǎo)電板17電連接。旁通部件190經(jīng)由導(dǎo)電板17與正極外部端子15電連接。旁通部件190的另一個(gè)端部固定在電絕緣部件191的頭部192上。

電絕緣部件191的頭部192與鉚接部件19的外凸緣部32接觸。頭部192介設(shè)在旁通部件190和鉚接部件19的外凸緣部32之間。旁通部件190設(shè)置成不與鉚接部件19接觸。旁通部件190不與鉚接部件19電連接。

旁通部件90設(shè)置在旁通部件190的固定于電絕緣部件191的頭部192上的端部上方。旁通部件90設(shè)置成與鉚接部件19、電絕緣部件191和旁通部件190分開。旁通部件90設(shè)置成不與鉚接部件19、電絕緣部件191和旁通部件190接觸。如圖10和圖11所示的旁通部件90不與導(dǎo)電板17和正極外部端子15電連接。

圖12是示出第二實(shí)施方式的二次電池100的反轉(zhuǎn)板41反轉(zhuǎn)之后的狀態(tài)的局部剖視圖。與第一實(shí)施方式相似，如果外殼體10內(nèi)部的壓力突然上升，則反轉(zhuǎn)板41與集電部件51分離以反轉(zhuǎn)。通過反轉(zhuǎn)板41的這種動作，電池元件b和正極外部端子15之間的電流流動被切斷。

電絕緣部件191的體部193的前端194與反轉(zhuǎn)板41的面向鉚接部件19的內(nèi)凸緣部34的面靠接。電絕緣部件191根據(jù)反轉(zhuǎn)板41的反轉(zhuǎn)而沿與集電部件51分開的方向移動。電絕緣部件191的頭部192沿與鉚接部件19的外凸緣部32分開的方向移動。固定在電絕緣部件191上的旁通部件190根據(jù)電絕緣部件191的移動而沿與鉚接部件19的外凸緣部32分開的方向朝旁通部件90移動。

如圖12所示，旁通部件90和旁通部件190彼此接觸。在此狀態(tài)下，旁通部件90與旁通部件190電連接。旁通部件90與負(fù)極外部端子14電連接。旁通部件190與正極外部端子15電連接。負(fù)極外部端子14經(jīng)由導(dǎo)電板16、旁通部件90、旁通部件190和導(dǎo)電板17與正極外部端子15連接。

這樣，形成了如參照圖9所述的旁通路徑。在反轉(zhuǎn)板41反轉(zhuǎn)之后的狀態(tài)下，電流從負(fù)極外部端子14經(jīng)導(dǎo)電板16、旁通部件90、旁通部件190和導(dǎo)電板17流到正極外部端子15。

(第三實(shí)施方式)圖13是示出第三實(shí)施方式中的二次電池100的透視圖。圖14是沿圖13中的線xiv-xiv截取的二次電池100的局部剖視圖。在第三實(shí)施方式的二次電池100中，導(dǎo)電部件291插入穿過形成為中空的鉚接部件19的軸部33。導(dǎo)電部件291由導(dǎo)電材料形成。

導(dǎo)電部件291包括頭部292和體部293作為其構(gòu)成元件。體部293插入穿過形成在鉚接部件19的軸部33中的通孔。體部293貫通鉚接部件19的軸部33延伸成從外殼體10的內(nèi)部延伸到外部。頭部292固定在體部293的一個(gè)端部上。前端294設(shè)置在體部293的另一個(gè)端部上。

頭部292固定在體部293的位于外殼體10外部的端部上。前端294由體部293的位于外殼體10內(nèi)部的端部構(gòu)成。前端294從形成在鉚接部件19的軸部33中的通孔突出。前端294與反轉(zhuǎn)板41的第一連接部42接觸。前端294可固定在反轉(zhuǎn)板41上。

導(dǎo)電部件291設(shè)置成可沿形成在軸部33中的通孔的延伸方向往復(fù)移動。導(dǎo)電部件291設(shè)置成可沿體部293的延伸方向相對于鉚接部件19在兩個(gè)方向上滑動。

導(dǎo)電部件291的頭部292與鉚接部件19的外凸緣部32接觸。導(dǎo)電部件291的體部293的外周面與形成在軸部33中的通孔的內(nèi)周面接觸。導(dǎo)電部件291與鉚接部件19接觸。導(dǎo)電部件291與鉚接部件19電連接。

旁通部件90配置在導(dǎo)電部件291的頭部292上方。旁通部件90配置成與鉚接部件19和導(dǎo)電部件291分開。旁通部件90配置成不與鉚接部件19和導(dǎo)電部件291接觸。如圖13和圖14所示的旁通部件90不與導(dǎo)電板17和正極外部端子15電連接。

圖15是示出第三實(shí)施方式的二次電池100的反轉(zhuǎn)板41反轉(zhuǎn)之后的狀態(tài)的局部剖視圖。與第一實(shí)施方式相似，如果外殼體10內(nèi)部的壓力突然上升，則反轉(zhuǎn)板41與集電部件51分離以反轉(zhuǎn)。通過反轉(zhuǎn)板41的動作，電池元件b和正極外部端子15之間的電流流動被切斷。

導(dǎo)電部件291的體部293的前端294與反轉(zhuǎn)板41的面向鉚接部件19的內(nèi)凸緣部34的面靠接。導(dǎo)電部件291根據(jù)反轉(zhuǎn)板41的反轉(zhuǎn)而沿與集電部件51分開的方向移動。導(dǎo)電部件291的頭部292沿與鉚接部件19的外凸緣部32分開的方向朝旁通部件90移動。

如圖15所示，旁通部件90和導(dǎo)電部件291彼此接觸。在此狀態(tài)下，旁通部件90與導(dǎo)電部件291電連接。旁通部件90與負(fù)極外部端子14電連接。導(dǎo)電部件291與正極外部端子15電連接。負(fù)極外部端子14和正極外部端子15經(jīng)由導(dǎo)電板16、旁通部件90、導(dǎo)電部件291和導(dǎo)電板17彼此電連接。

這樣，形成了如參照圖9所述的旁通路徑。在反轉(zhuǎn)板41反轉(zhuǎn)之后的狀態(tài)下，電流從負(fù)極外部端子14經(jīng)導(dǎo)電板16、旁通部件90、導(dǎo)電部件291、鉚接部件19和導(dǎo)電板17流到正極外部端子15。

各實(shí)施方式的各二次電池100和電池組1的構(gòu)型以及作用和效果將歸納如下。各實(shí)施方式的構(gòu)件使用附圖標(biāo)記表示，但這僅為例子。

如圖2所示，各實(shí)施方式中的二次電池100包括電池元件b、將電池元件b收納在其內(nèi)部的外殼體10以及設(shè)置在外殼體10的外部的正極外部端子15和負(fù)極外部端子14。如圖3所示，二次電池100還包括電流切斷裝置。電流切斷裝置是用于在外殼體10的內(nèi)部壓力上升的情況下切斷電池元件b和正極外部端子15之間的電流流動的裝置。如圖3所示，在外殼體10的內(nèi)部，電流切斷裝置包括與電池元件b電連接的集電部件51和與集電部件51電連接的反轉(zhuǎn)板41。如圖2所示，二次電池100還包括與負(fù)極外部端子14電連接的旁通部件90。當(dāng)外殼體10的內(nèi)部壓力上升時(shí)，反轉(zhuǎn)板41與集電部件51分離以便切斷電池元件b和正極外部端子15之間的導(dǎo)通，并且進(jìn)一步變形以將旁通部件90與正極外部端子15電連接。

當(dāng)外殼體10的內(nèi)部壓力上升時(shí)，在外殼體10的內(nèi)部電池元件b和外部端子之間的電連接首先被切斷，并且因此電池元件b和外部端子之間的電流流動被可靠地切斷。由此，能可靠地停止外殼體10的內(nèi)部壓力的上升，并且因此可以提高各二次電池100的可靠性。在將電池元件b和外部端子連接的路徑被事先切斷的狀態(tài)下形成了用于使正極和負(fù)極的外部端子短路的旁通路徑；因此，不會有過大的電流施加至旁通路徑。相應(yīng)地，能抑制供正極外部端子15和負(fù)極外部端子14之間形成短路的部位的熔斷，由此可靠地形成旁通路徑。

如圖2和圖3所示，旁通部件90配置在外殼體10的外部。正極外部端子15和負(fù)極外部端子14設(shè)置在外殼體10的外部，并且旁通部件90也設(shè)置在外殼體10的外部；因此，可以容易地在外殼體10的外部形成用于使正極外部端子15和負(fù)極外部端子14短路的旁通路徑。

如圖4所示，絕緣體23介設(shè)在外殼體10與正極外部端子15和負(fù)極外部端子14之間，并且因此這些部件彼此電絕緣。在如jp2011-258550a中記載的構(gòu)型中，由于在短路時(shí)電流流向開口密封部，所以需要用于將外殼體與外部電絕緣的電絕緣部件。相反，在本實(shí)施方式的構(gòu)型中，外殼體10不通電，并且不需要用于將外殼體10電絕緣的部件；因此，可以實(shí)現(xiàn)具有更簡單的構(gòu)型的二次電池100。

外殼體10具有與正極外部端子15和負(fù)極外部端子14的電勢不同的電勢。通過這種構(gòu)型，可以抑制正極外部端子15和負(fù)極外部端子14之間的非意圖短路的發(fā)生。

如圖3所示，電流切斷裝置包括鉚接部件19。鉚接部件19固定在外殼體10上。鉚接部件19與正極外部端子15電連接。鉚接部件19支承反轉(zhuǎn)板41的周緣部。鉚接部件19形成為中空的。二次電池100還包括導(dǎo)電部件91。導(dǎo)電部件91具有作為貫通鉚接部件19延伸成從外殼體10的內(nèi)部延伸到外部的貫通部的功能。導(dǎo)電部件91具有作為與旁通部件90聯(lián)接的端部的頭部92。在外殼體10的內(nèi)部壓力上升時(shí)與集電部件51分離的反轉(zhuǎn)板41與作為導(dǎo)電部件91的頭部92的相對端部的前端94接觸以便經(jīng)由導(dǎo)電部件91將反轉(zhuǎn)板41和旁通部件90彼此電連接。由此，可以可靠地形成用于使正極和負(fù)極的外部端子短路的旁通路徑。

如圖11所示，二次電池100包括電絕緣部件191。如圖14所示，二次電池100包括導(dǎo)電部件291。電絕緣部件191和導(dǎo)電部件291具有作為貫通鉚接部件19延伸成從外殼體10的內(nèi)部延伸到外部的貫通部件的功能。電絕緣部件191和導(dǎo)電部件291分別包括作為與反轉(zhuǎn)板41聯(lián)接的端部的前端194和前端294。固定在電絕緣部件191的頭部192上的旁通部件190或?qū)щ姴考?91的頭部292在外殼體10的內(nèi)部壓力上升時(shí)根據(jù)與集電部件51分離的反轉(zhuǎn)板41的反轉(zhuǎn)而與旁通部件90接觸。旁通部件90和旁通部件190或旁通部件90和導(dǎo)電部件291彼此電連接。相應(yīng)地，可以可靠地形成用于使正極和負(fù)極的端子短路的旁通路徑。

如圖1所示，各實(shí)施方式中的電池組1通過將各自都對應(yīng)于上述任一種二次電池的多個(gè)二次電池100串聯(lián)連接而構(gòu)成。當(dāng)各二次電池100中的一個(gè)二次電池的外殼體10的內(nèi)部壓力上升時(shí)，形成用于使正極和負(fù)極的外部端子短路的旁通路徑；因此，可以維持與發(fā)生異常的二次電池100相鄰并且串聯(lián)連接的兩個(gè)二次電池100之間的導(dǎo)通。相應(yīng)地，可以從除發(fā)生異常的二次電池100以外的其余正常的二次電池100取出電力。相應(yīng)地，能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)電池組1的充放電，由此維持來自電池組1的電力供給。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本文中公開的各實(shí)施方式已出于例示的目的呈現(xiàn)但在所有方面都不是限制性的。

本發(fā)明可有益地應(yīng)用于包括電流切斷裝置的二次電池。