JP2014093124A - 密閉型電池 - Google Patents

Abstract

【課題】電池ケースの内圧が上昇した場合に、電池ケース内のガスを効率良く且つ安全に排出可能な密閉型電池を提供することにある。
【解決手段】電池ケース２は、外装缶３と蓋板４とを備える。外装缶３は、一端に開口部を有する有底筒状である。蓋板４は、外装缶３の開口部を塞いだ状態で開口部に接合される。外装缶３と蓋板４との接合部７１には、電池ケース２の内圧の上昇によって開裂する第１開裂部７が形成される。接合部７１以外には、第１開裂部７が開裂する際の電池ケース２の内圧で開裂可能な第２開裂部６が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、密閉型電池に関する。

密閉型電池では、充放電の際に電池ケースの内圧が上昇して、電池ケースが変形する場合がある。このような密閉型電池として、電池ケースの内圧が閾値よりも高くなると開裂する開裂溝が電池ケースに設けられた密閉型電池が知られている（特許文献１参照）。

上述のような密閉型電池では、電池ケースの内圧が上昇すると、電池ケースが膨らむように変形する。このとき、電池ケースの表面の一部が変形し、変形部分の峰としての稜線が形成される。前記特許文献１に記載の密閉型電池の電池ケースには、開裂溝が稜線と交差するように形成されている。前記特許文献１に記載の密閉型電池において、電池ケースの内圧が閾値よりも上昇して、該電池ケースの表面に稜線が形成されると、開裂溝が開裂する。これにより、電池ケース内のガスが電池ケース外に排出される。

特開２００５―３８７７３号公報

前記特許文献１に記載の電池ケースでは、電池ケースの内圧が閾値よりも高くなった際に開裂溝が開裂しないと、電池ケースの内圧が閾値を超えて上昇する可能性がある。

ところで、近年の密閉型電池の高電圧化および高容量化により密閉型電池内は高温および高圧になりやすい。そのため、電池ケースに一つの開裂溝を設けたとしても、密閉型電池内のガスを効率良く外部に排出するのが難しい。また、一か所から高温なガスが急激に排出されると、電池周辺に位置する部材がダメージを受ける場合がある。

本発明の目的は、電池ケースの内圧が上昇した場合に、電池ケース内のガスを効率良く且つ安全に排出可能な密閉型電池を提供することにある。

本発明の一実施形態に係る密閉型電池は、内部に電極体が封入される柱状の電池ケースを備えている。前記電池ケースは、開口部を有する有底筒状の外装缶と、前記外装缶の開口部を塞いだ状態で前記開口部に接合される蓋板と、を備える。前記外装缶と前記蓋板との接合部分には、前記電池ケースの内圧の上昇によって開裂する第１開裂部が形成される。前記接合部分以外には、前記第１開裂部が開裂する際の前記電池ケースの内圧で開裂可能な第２開裂部が形成されている（第１の構成）。

上記の構成を有する密閉型電池は、電池ケースの内圧が上昇すると、外装缶の表面が変形し、該表面に稜線が形成される。前記密閉型電池では、電池ケースの内圧が閾値よりも高くなると、電池ケースの第１開裂部および第２開裂部の両方が開裂する。このため、開裂部が１つしか形成されていない電池ケースに比べて、それぞれの開裂部からガスを効率良く排出することができる。

また、蓋板と外装缶との接合部分に第１開裂部を設ける一方、該接合部分以外の部分に第２開裂部を設けることにより、複数の開裂部を電池ケースの異なる位置に設けることができる。これにより、電池ケースの異なる位置からガスを排出することができ、ガスによる電池周辺の部品への影響を低減することができる。

さらに、第１開裂部を蓋板と外装缶との接合部分に設けることにより、電池ケースの側面に開裂部を設ける場合に比べて、開裂部が開裂した場合の開裂長さをより精度良く制御することが可能になる。

前記第１の構成において、前記第２開裂部は、開裂した際に前記第１開裂部とつながるように設けられている（第２の構成）。この構成により、電池ケースの内圧が閾値を超えると、それぞれ開裂した第１開裂部と第２開裂部とが繋がる。よって、一つの開裂部が開裂した場合に比べて、電池ケースをより広い範囲で開裂させることができる。したがって、上述の構成により、電池ケース内のガスをより効率良く排出できる。

前記第１または第２の構成において、前記蓋板は、前記外装缶に対して溶接によって接合されている。前記第１開裂部は、前記接合部分の他の部分よりも溶接強度が低い脆弱部である（第３の構成）。

電池ケースの内圧が閾値を超えると、蓋板と外装缶との接合部分において他の部分よりも溶接強度が低い脆弱部で蓋板と外装缶との溶接が外れて、電池ケース内のガスが排出される。

ここで、脆弱部は、電池ケースの内圧が閾値を超えた際に蓋板と外装缶との溶接が外れるように、溶接強度を調整することによって形成される。したがって、上述の構成により、第１開裂部を第２開裂部と同じ圧力で開裂させることが可能になる。

前記第１から第３の構成のうちのいずれか一つの構成において、前記第２開裂部は、前記電池ケースが内圧の上昇によって膨らんだ際に前記外装缶の側面に形成される稜線と交差する位置に設けられた開裂溝である（第４の構成）。

第２開裂部としての開裂溝は、電池ケースが変形した際に外装缶の側面に形成される稜線と交差しているため、電池ケースの内圧が上昇した際に容易に開裂する。

前記第４の構成において、前記第２開裂部は、前記電池ケースの側面視で、少なくとも一部が、前記第１開裂部と重なっている（第５の構成）。第２開裂部の少なくとも一部が、前記電池ケースの側面視で第１開裂部と重なっているため、第２開裂部は開裂した際に第１開裂部と繋がる。このため、上記の構成の電池ケースは、開裂部が一つ形成された電池ケースに比べて、広い範囲で開裂する。したがって、電池ケース内のガスをより効率良く排出することができる。

前記第４または第５の構成において、前記電池ケースの側面には、前記側面の一部が前記側面の法線方向に変位した段差部が設けられている。前記段差部は、前記稜線と交差するように形成されている。前記第２開裂部は、前記段差部の角部分と前記稜線とを通るように形成されている（第６の構成）。

一般的に、電池ケースの側面に段差部が形成されている構成では、電池ケースの内圧が上昇しても、電池ケースは変形を生じにくい。上述の構成では、電池ケースに第１開裂部および第２開裂部が設けられているため、電池ケースの変形量が小さい場合であっても、電池ケース内のガスを効率良く排出することができる。

本発明の一実施形態に係る密閉型電池によれば、電池ケースの内圧の上昇によって２つの開裂部が開裂するため、開裂部が１つの構成に比べて、電池ケース内のガスを効率良く且つ安全に排出することができる。

本発明の実施形態１に係る密閉型電池の概略構成を示す全体斜視図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。 密閉型電池の側面図である。 第２開裂部の部分断面図である。 電池ケースの内圧が上昇して、電池ケースが変形した場合の全体斜視図である。 実施形態２に係る密閉型電池の概略構成を示す全体斜視図である。 図６におけるＶＩ―ＶＩ線断面図である。

以下、密閉型電池の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。

＜実施形態１＞
（全体構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る密閉型電池１の概略構成を示す斜視図である。密閉形電池１は、有底筒状の外装缶３と、蓋板４と、電極体５とを備える。外装缶３に蓋板４を取り付けることによって、内部に空間を有する柱状の電池ケース２が構成される。この電池ケース２の該空間内には電極体５が収納される。なお、電池ケース２内には、電極体５以外に、非水電解液（以下、単に電解液という）も封入されている。

外装缶３は、アルミニウム合金製の有底筒状部材であり、蓋板４とともに電池ケース２を構成する。外装缶３は、滑らかな曲面を有する扁平筒状の側壁３２と、側壁３２の筒軸方向の一方の端部を覆う底部３１とを備える。外装缶３において、側壁３２と底部３１とは一体に形成されている。側壁３２の筒軸方向の他方の端部（上端部）には、蓋板４によって塞がれる開口部３６（図２参照）が形成される。

側壁３２は、対向して配置される矩形状（本実施形態では長方形状）の一対の平面部３３と、一対の平面部３３同士を接続する半円筒状の半円筒部３４とを有する。平面部３３の上部には、後述するように第２開裂部６が形成されている。

底部３１は、長方形の長辺側が直線状で且つ短辺側が円弧状に形成された形状を有する。すなわち、底部３１は、扁平筒状の側壁３２における筒軸方向に一方の端部に沿うように形成されている。

以上より、外装缶３は、底部３１の短辺方向に対応する厚み方向の寸法が、底部３１の長辺方向に対応する幅方向の寸法よりも小さくなるように、扁平形状に形成されている。

蓋板４は、外装缶３と同様、アルミニウム合金製の部材からなり、外装缶３の開口部３６に沿うように長方形の短辺側が円弧状に形成された形状を有する。蓋板４は、外装缶３の開口部３６にレーザー溶接や抵抗溶接等によって接合されている。これにより、蓋板４と外装缶３の開口部３６とには、接合部７１が形成される。この接合部７１には、後述するように第１開裂部７が形成されている。

図２を参照して、蓋板４には、長手方向の中央部分に貫通孔４４が形成されている。貫通孔４４内には、ポリプロピレン製の絶縁パッキング４１及びステンレス鋼製の負極端子５２１が挿通されている。具体的には、概略柱状の負極端子５２１が挿通された概略円筒状の絶縁パッキング４１が、貫通孔４４の周縁部に嵌合されている。

負極端子５２１は、円柱部５２１ａと、その軸線方向の両端に一体形成された平面部５２１ｂとを有する。負極端子５２１は、平面部５２１ｂが外部に露出する一方、円柱部５２１ａが絶縁パッキング４１内に位置付けられるように、絶縁パッキング４１に対して配置されている。負極端子５２１には、ステンレス鋼製のリード板５６が接続されている。なお、リード板５６と蓋板４および絶縁パッキング４１との間には、絶縁体５８が配置されている。

蓋板４には、貫通孔４４と並んで電解液の注入口４２が形成されている。この注入口４２は、貫通孔４４に対し、蓋板４の長手方向に並ぶように形成されている。注入口４２は、平面視で略円形状に形成されている。注入口４２は、蓋板４の厚み方向に径が２段階で変化するように小径部及び大径部を有する。注入口４２は、該注入口４２の径の変化に対応して段状に形成された封止栓４３によって封止される。封止栓４３と注入口４２の周縁部との間に隙間が生じないように、封止栓４３の大径部側の外周部と注入口４２の周縁部とはレーザー溶接によって接合されている。

図２に示すように、電極体５は、正極５１と、負極５２と、セパレータ５３とを備えている。電極体５は、それぞれシート状に形成された正極５１、負極５２および２つのセパレータ５３を、例えば正極５１、セパレータ５３、負極５２、セパレータ５３の順に重ね合わせて、図２に示すように渦巻状に巻回することによって形成された巻回電極体である。電極体５は、正極５１、負極５２及びセパレータ５３を重ね合わせた状態で巻回した後、押しつぶして扁平状に形成される。

ここで、図２では、電極体５の外周側の数層分しか図示していない。しかしながら、この図２では電極体５の内周側部分の図示を省略しているだけであり、電極体５の内周側にも正極５１、負極５２及びセパレータ５３が存在する。

正極５１は、正極活物質を含有する正極活物質層を、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体の両面にそれぞれ設けたものである。詳しくは、正極５１は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能なリチウム含有酸化物である正極活物質、導電助剤、及びバインダなどを含む正極合剤を、アルミニウム箔などからなる正極集電体上に塗布して乾燥させることによって形成される。正極活物質であるリチウム含有酸化物としては、例えば、ＬｉＣｏＯ_２などのリチウムコバルト酸化物やＬｉＭｎ_２Ｏ_４などのリチウムマンガン酸化物、ＬｉＮｉＯ_２などのリチウムニッケル酸化物等のリチウム複合酸化物を用いるのが好ましい。なお、正極活物質として、１種類の物質のみを用いてもよいし、２種類以上の物質を用いてもよい。また、正極活物質は、上述の物質に限定されない。

負極５２は、負極活物質を含有する負極活物質層を、銅等の金属箔製の負極集電体の両面にそれぞれ設けたものである。詳しくは、負極５２は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極活物質、導電助剤、及びバインダなどを含む負極合剤を、銅箔などからなる負極集電体上に塗布して乾燥させることによって形成される。負極活物質としては、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素材料（黒鉛類、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類など）を用いるのが好ましい。負極活物質は、上述の物質に限定されない。

電極体５の正極５１には、正極リード５４が接続されている。負極５２には負極リード５５が接続されている。これにより、正極リード５４及び負極リード５５が、電極体５の外部に引き出されている。そして、正極リード５４の先端側は、蓋板４に接続されている。外装缶３は、正極リード５４に接続される蓋板４と接合されているため、密閉型電池の正極端子も兼ねている。一方、負極リード５５の先端側は、リード板５６を介して負極端子５２１に電気的に接続されている。これにより、負極端子５２１は、リード板５６及び負極リード５５を介して、電極体５の負極５２に電気的に接続されている。

(開裂部)
図３は、電池ケース２の側面図である。電池ケース２の内圧が上昇して、電池ケース２が変形した場合、変形部分の峰を示す稜線Ｌが平面部３３上に形成される。図３の例では、電池ケース２の内圧が上昇すると、稜線Ｌは、電池ケース２の平面部３３の四隅に形成される。なお図３において、稜線Ｌは、一点鎖線で示す。

図３に示すように、平面部３３には、電池ケース２の内圧が上昇して電池ケース２が変形した際に開裂する第２開裂部６が形成されている。第２開裂部６は、直線状の開裂溝である。第２開裂部６は、電池ケース２の内圧が上昇した際に電池ケース２の四隅に形成される稜線Ｌのうち、平面部３３の右上に形成される稜線Ｌ１と交差する位置に設けられる。すなわち、第２開裂部６は、平面部３３の右上の隅に形成されている。

第２開裂部６は、平面部３３上に、外装缶３の上側から下側に向かうにつれて外装缶３の幅方向外側に延びるように傾いた状態で設けられている。また、第２開裂部６の一端は、平面部３３の上端まで延びている。すなわち、第２開裂部６の一端は、電池ケース２の側面視で後述する第１開裂部７と重なっている。よって、第２開裂部６は、開裂した際に、後述する第１開裂部７とつながるように平面部３３に形成されている。

第２開裂部６は、プレス加工によって平面部３３に形成されている。図４に示すように、第２開裂部６の断面形状は、例えば逆台形状のように、底部から開口側に向かって溝幅が広くなるように形成される。第２開裂部６は、プレス加工に限らず切削加工によって平面部３３に形成されてもよい。

上述の構成を有する第２開裂部６は、電池ケース２の内圧が閾値よりも高くなった場合に、開裂するように構成されている。すなわち、第２開裂部６を構成する開裂溝は、電池ケース２の内圧が前記閾値よりも高い場合に、開裂するような溝幅および溝深さを有する。

上記のように、外装缶３の開口部３６と蓋板４とは、レーザー溶接や抵抗溶接等によって接合されている。このように、外装缶３の開口部３６の周縁と蓋板４の周縁とが接合されることにより、接合部７１が形成される。この接合部７１の一部には、接合部７１の他の部分よりも溶接強度が低い第１開裂部７が形成されている。ここで、第１開裂部７は、接合部７１に形成されているため、外部から見えないが、図１および図３では、第１開裂部７をハッチングで示す。

第１開裂部７は、例えば溶接のビード幅を狭くしたり溶け込み深さを浅くしたりすることにより形成される脆弱部である。第１開裂部７は、接合部７１の他の部分よりも溶接強度が低い。第１開裂部７は、電池ケース２の内圧が閾値よりも上昇した場合に開裂するような溶接強度で形成されている。ここで、ビード幅や溶け込み深さは、レーザー光線の照射出力を弱くしたり、照射時間を短くしたりすることによって調整される。

前記閾値は、第２開裂部６が開裂するような電池ケース２の内圧である。すなわち、電池ケース２の内圧が閾値よりも上昇した場合、第１開裂部７および第２開裂部６が同時に開裂する。ここで、同時に開裂とは、２つの開裂部の開裂が同時に始まることを意味する。また、同時とは、完全な同時だけでなく、ガスの排出が同じタイミングで行われるような時間のずれも含む。

電池ケース２の内圧の上昇に応じて同時に開裂する第１開裂部７および第２開裂部６の具体例を説明する。電池ケース２は、高さＨ（図３参照）が４８ｍｍ、幅Ｗ（図３参照）が５１ｍｍ、厚みＴ（図１参照）が５．１ｍｍ、接合部７１での溶接の溶け込み深さＱ（図３参照）が０．１８ｍｍ、外装缶３の肉厚Ｎ（図４参照）が０．３ｍｍである。第２開裂部６は、長さが１０ｍｍである。図４を参照して、第２開裂部６は、開裂溝の溝深さＺが０．１４ｍｍ、溝底での溝幅Ｙが０．０３ｍｍ、溝の側壁同士がなす角度Ｘが２０°である。この第２開裂部６は、電池ケース２の内圧が０．３５ＭＰａを超えると開裂する。電池ケース２の内圧が０．３５ＭＰａを超えると開裂するように、第１開裂部７は、溶接の溶け込み深さが０．１ｍｍ、長さが７ｍｍである。以上のような構成を有する第１開裂部７および第２開裂部６は、電池ケース２の内圧が０．３５ＭＰａを超えた場合、同時に開裂する。

(開裂部の開裂動作)
図５は、電池ケース２の内圧が上昇して、電池ケース２に形成された第２開裂部６および第１開裂部７が開裂した状態を示す密閉型電池１の全体斜視図である。

電池ケース２の内圧が上昇すると、電池ケース２は平面部３３が膨らむように変形する。具体的には、電池ケース２の内圧が上昇すると、まず、電池ケース２の平面部３３の中央部３８が電池ケース２の外方に変位する。このように電池ケース２の平面部３３の中央部３８が変位すると、該平面部３３と繋がった半円筒部３４は平面部３３側に引っ張られて電池ケース２の内方に変形する。このとき外装缶３と蓋板４との接合部７１および外装缶３の底部３１は、外装缶３の他の部分に比べて剛性が高いため、あまり変形を生じないが、半円筒部３４の長手方向中央部分は、電池ケース２の内方に大きく変形する。

電池ケース２が上述のような変形を生じると、比較的剛性の低い平面部３３の中央部３８では法線方向に大きく変形する。一方、蓋板４に近い平面部３３の上部および底部３１に近い平面部３３の下部は、平面部３３の中央部３８に比べて剛性が高いため、変形量が小さい。よって、電池ケース２の平面部３３に稜線Ｌと交差するように形成された第２開裂部６は、平面部３３の中央部３８側と平面部３３の上部とによって溝が開くように引っ張られる。すなわち、第２開裂部６には、平面部３３の法線方向に変形しようとする中央部３８と、接合部７１によって固定されている平面部３３の上部とによって、せん断方向および引張方向の力が作用する。これにより、第２開裂部６は、電池ケース２の変形によって開裂する。

一方、外装缶３と蓋板４との接合部７１に設けられた第１開裂部７は、以下のように開裂する。電池ケース２の内圧が上昇すると、上述のように電池ケース２が膨らむように変形するため、外装缶３の側壁３２と蓋板４との接合部７１には、側壁３２と蓋板４とを分離させる方向に力が作用する。よって、接合部７１のうち最も溶接強度が低い脆弱部（第１開裂部７）では、電池ケースの内圧が閾値よりも上昇すると、側壁３２と蓋板４とが分離する。これにより、第１開裂部７は開裂する。

上述のように、電池ケース２の側面視で、第２開裂部６の一部は第１開裂部７と重なるように形成されているため、電池ケース２の内圧が上昇して第１開裂部７および第２開裂部６が開裂すると、図５に示すように、第１開裂部７および第２開裂部６がつながるように開裂する。これにより、電池ケースに一つの開裂部を設ける場合よりも、電池ケース２を広い範囲で開裂させることができる。

（実施形態１の効果）
この実施形態では、電池ケース２に、第２開裂部６が開裂する際の電池ケース２の内圧で開裂するような第１開裂部７を設けたため、電池ケース２の内圧が閾値よりも高くなった場合に第２開裂部６と第１開裂部７とが同時に開裂する。これにより、２つの開裂部からガスを排出できるため、開裂部が一つだけ設けられた電池ケースよりも効率良くガスを排出することができる。しかも、ガスの排出を２か所に分けることができるため、開裂部を一つ設ける構成に比べて、電池周囲の部材への影響を低減できる。

外装缶３の側壁３２に形成された溝状の第２開裂部６は、電池ケース２の内圧が閾値よりも高くなって開裂する場合に、側壁３２上に形成された第２開裂部６の溝の長さを超えて開裂する可能性がある。これに対し、本実施形態の密閉型電池１では、第２開裂部６および第１開裂部７が開裂した際に繋がるとともに、第１開裂部７は、開裂長さを溶接強度によって調整できるため、第２開裂部６の開裂長さを第１開裂部７によって調整することができる。すなわち、第１開裂部７によって、第２開裂部６が必要以上に長い範囲で開裂するのを防止できる。

また、本実施形態では、電池ケース２の側面視で、第２開裂部６の一部が第１開裂部７と重なっているため、電池ケース２の内圧が閾値よりも高くなった際に一方の開裂部が開裂しない場合でも、他方の開裂部が開裂することで一方の開裂部も開裂させることが可能になる。すなわち、第１開裂部７および第２開裂部６のうち一方の開裂部が開裂すれば、該一方の開裂部と重なって設けられた他方の開裂部にも開裂が進行しやすくなるため、２つの開裂部をより確実に開裂させることができる。

＜実施形態２＞
図６は、実施形態２に係る密閉型電池８の概略構成を示す全体斜視図である。本実施形態の外装缶以外の構成については、実施形態１の構成と同じである。本実施形態の構成は、外装缶１０の平面部１０１に、凹部９が形成されている点で、実施形態１の構成とは異なる。以下の説明において、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる部分についてのみ説明する。

図６に示すように、電池ケース８１の外装缶１０の平面部１０１には、該平面部１０１の一部が電池ケース８１の内方に位置づけられるように、４つの凹部９が設けられている。

４つの凹部９は、それぞれ、平面部１０１の法線方向から見て略正方形状に形成されている。４つの凹部９は、それぞれ、平面部１０１の４隅に形成されている。各凹部９は、略正方形状の底面部９２と、該底面部９２を囲むように形成される４つの側壁部９１とを有する。電池ケース８１には、平面部１０１、側壁部９１および底面部９２によって段差部９４が形成されている。なお、各凹部９には、隣り合う側壁部９１が繋がる部分に、前記法線方向から見て略直角の隅部分９３が形成されている。すなわち、各凹部９は、４つの隅部分９３を有する。

各凹部９は、隅部分９３が稜線Ｌ上に位置づけられるように、平面部１０１に形成されている。詳しくは、各凹部９は、４つの隅部分９３のうち一つの隅部分９３が平面部１０１の隅側（外装缶１０の外周側）に位置し且つ稜線Ｌと交差するように形成されている。また、各凹部９は、隅部分９３だけでなく各凹部９の平面部１０１の内方側でも稜線Ｌと交差するように、平面部１０１に形成されている。すなわち、本実施形態では、図６に示すように、凹部９は、平面部１０１の隅側（外周側）及び内方側の２箇所で、稜線Ｌと交差している。

図７は、凹部９の断面形状を示す部分断面図である。凹部９は、外装缶１０をプレス成形する際に、該外装缶１０とともにプレス成形によって形成される。したがって、凹部９の側壁部９１は、図７に示すように、該凹部９の底面部９２から開口側に向かって凹部９が外方に拡がるように傾斜している。このプレス成形によって、凹部９を構成する底面部９２及び側壁部９１の周辺部分で加工硬化が生じることから、該凹部９の周辺部分の強度向上を図れる。したがって、電池ケース８１の変形を、凹部９によって、抑制することができる。

なお、凹部９は、側壁部９１の傾斜が、プレス成形可能な角度の中で最も急勾配であるのが好ましい。また、凹部９の深さは、電池ケース８１内に収納される電極体５等の機能を阻害しない範囲で、できるだけ深いのが好ましい。

外装缶１０の平面部１０１には、実施形態１と同様に、電池ケース２の側面から見て略直線溝状の第２開裂部１０２が形成されている。第２開裂部１０２は、実施形態１と同様、電池ケース８１の内圧が上昇した際に平面部１０１に形成される稜線Ｌと交差し且つ凹部９の段差部９４と交差するように形成されている。また、第２開裂部１０２は、図６において平面部１０１の右上に形成された凹部９の隅部分９３のうち、該平面部１０１の隅側に位置する隅部分９３の近傍に形成されている。すなわち、第２開裂部１０２は、凹部９において隅部分９３を形成する２つの側壁部９１に跨るように形成されている。

第２開裂部１０２は、実施形態１と同様、電池ケース２の側面視で、電池ケース８１の一端が第１開裂部７と重なるように、平面部１０１に形成されている。これにより、実施形態１と同様、第２開裂部１０２が開裂した際の開裂長さが必要以上に長くなるのを、第１開裂部７によって防止することができる。なお、第２開裂部１０２を構成する開裂溝の断面形状等は、実施形態１の第２開裂溝６と同様である。

なお、実施形態１と同様、第１開裂部７は、第２開裂部１０２が開裂する電池ケース８１の内圧で開裂するように、溶接強度が調整される。

次に、以上のような構成を有する密閉型電池８において、電池ケース８１の内圧が上昇した場合の電池ケース８１の変形について説明する。

電池ケース８１の内圧が上昇すると、実施形態１の密閉型電池１と同様、電池ケース８１は平面部１０１が膨らむように変形する。このとき、平面部１０１には、凹部９が設けられているため、実施形態１の構成に比べて平面部１０１は変形を生じにくい。このため、平面部１０１は、実施形態１の構成に比べて変位量が少ない。

しかしながら、上述のような凹部９が形成されている場合でも、電池ケース８１の内圧が上昇すると、実施形態１の密閉型電池１と同様、平面部１０１には稜線Ｌが形成される。第２開裂部１０２は稜線Ｌと交差するように形成されているため、実施形態１と同様、電池ケース８１の内圧が閾値よりも高くなると、第２開裂部１０２が開裂する。

実施形態１と同様、第１開裂部７は、上述の第２開裂部１０２の開裂と同時に開裂する。第１開裂部７の開裂動作は、実施形態１と同様なので、詳しい説明を省略する。

上述のように第１開裂部７および第２開裂部１０２が同時に開裂することで、電池ケース８１をより広範囲で開裂させることができる。これにより、電池ケース８１内のガスを効率良く排出することができる。

（実施形態２の効果）
本実施形態では、密閉型電池８の電池ケース８１の平面部１０１に凹部９が形成されている構成において、蓋板４と外装缶１０との接合部７１に第１開裂部７を設けるとともに、平面部１０１に第２開裂部１０２を設ける。これにより、凹部９によって電池ケース８１の変形が抑制される構成であっても、第１開裂部７および第２開裂部１０２を開裂させることにより、開裂部を一つ設ける構成に比べて、電池ケース８１をより広い範囲で開裂させることができる。これにより、電池ケース８１内のガスを効率良く排出することができる。

しかも、本実施形態のように、第１開裂部７及び第２開裂部１０２を、側面視で重なるように設けることにより、上述のように凹部９の影響で一方の開裂部が開裂しにくい場合でも、他方の開裂部の開裂によって、一方の開裂部を開裂させることが可能になる。したがって、本実施形態の構成により、電池ケース８１の２つの開裂溝を容易に開裂させることができる。

<その他の実施形態>
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

前記各実施形態では、電池ケース２、８１の側面視で、電池ケース２、８１に、第１開裂部７と第２開裂部６、１０２とが重なるように形成されている。しかしながら、第１開裂部および第２開裂部は、電池ケースの側面視で離れた位置に設けられていてもよい。この場合、第１開裂部および第２開裂部は、それぞれが開裂した際に、互いに繋がる位置に設けられる。また、第１開裂部および第２開裂部は、開裂しても繋がらない位置に設けられていてもよい。このときでも、第１開裂部７および第２開裂部６は、電池ケースの内圧が同じ内圧で開裂するように構成される。

前記各実施形態では、電池ケース２、８１に、第２開裂部６、１０２として直線状の開裂溝が形成されている。しかしながら、第２開裂部を、例えば円弧状に形成された曲線状の開裂溝や、略Ｓ字状に形成された開裂溝によって構成してもよい。

前記実施形態２では、電池ケース８１の平面部１０１の四隅に、それぞれ凹部９が設けられている。しかしながら、凹部９は、平面部１０１の他の位置に設けられていてもよい。

前記各実施形態では、外装缶３の開口部３６の周縁と蓋板４の周縁とを溶接によって接合したが、外装缶３の開口部３６の周縁と蓋板４の周縁とは、溶接以外の方法で接合されていてもよい。

前記各実施形態では、第２開裂部６、１０２を電池ケース２、８１の平面部３３、１０１に形成された開裂溝によって構成している。しかしながら、第２開裂部は、電池ケースの内圧の上昇によって開裂可能な構成であれば、開裂溝以外の構成であってもよい。

前記各実施形態では、密閉型電池をリチウムイオン電池として構成しているが、密閉型電池はリチウムイオン電池以外の電池であってもよい。

本発明は、電極体等が収納される電池ケースを備え、電池ケースの側面に開裂溝が設けられた密閉型電池に利用可能である。

１，８：密閉型電池、２，８１：電池ケース、３，１０：外装缶、４：蓋板、６，１０２：第２開裂部、７：第１開裂部、９：凹部、３３，１０１：平面部、３６：開口部、７１：接合部（接合部分）、９４：段差部、Ｌ，Ｌ１：稜線

Claims (6)

1. 内部に電極体が封入される柱状の電池ケースを備え、
   前記電池ケースは、
   開口部を有する有底筒状の外装缶と、
   前記外装缶の開口部を塞いだ状態で前記開口部に接合される蓋板と、
   を備え、
   前記外装缶と前記蓋板との接合部分には、前記電池ケースの内圧の上昇によって開裂する第１開裂部が形成され、
   前記接合部分以外には、前記第１開裂部が開裂する際の前記電池ケースの内圧で開裂可能な第２開裂部が形成されている、
   密閉型電池。
2. 請求項１に記載の密閉型電池であって、
   前記第２開裂部は、開裂した際に前記第１開裂部とつながるように設けられている、
   密閉型電池。
3. 請求項１または２に記載の密閉型電池であって、
   前記蓋板は、前記外装缶に対して溶接によって接合されていて、
   前記第１開裂部は、前記接合部分の他の部分よりも溶接強度が低い脆弱部である、
   密閉型電池。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の密閉型電池であって、
   前記第２開裂部は、前記電池ケースが内圧の上昇によって膨らんだ際に前記外装缶の側面に形成される稜線と交差する位置に設けられた開裂溝である、
   密閉型電池。
5. 請求項４に記載の密閉型電池であって、
   前記第２開裂部は、前記電池ケースの側面視で、少なくとも一部が、前記第１開裂部と重なっている、
   密閉型電池。
6. 請求項４または５に記載の密閉型電池において、
   前記電池ケースの側面には、前記側面の一部が前記側面の法線方向に変位した段差部が設けられていて、
   前記段差部は、前記稜線と交差するように形成されており、
   前記第２開裂部は、前記段差部の角部分と前記稜線とを通るように形成されている、
   密閉型電池。

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