JP2014149933A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高温のガスがケース外に排出されることを抑制できる蓄電装置を提供すること。
【解決手段】二次電池１０は、電極がセパレータを介して積層された電極組立体１４と、電極組立体１４が収容されているケース１１と、圧力開放弁１８とを備えている。ここで、二次電池１０は、電極組立体１４とケース１１とを絶縁する絶縁シート５０を備え、圧力開放弁１８と電極組立体１４との間隔が最も小さい最小間隔領域Ｐを含めた上面１４ａの一部及び両積層面１４ｂ，１４ｃは絶縁シート５０によって覆われている一方、電極組立体１４の両側面１４ｅ，１４ｆは絶縁シート５０に覆われることなく露出している。
【選択図】図４

Description

本発明は蓄電装置に関する。

蓄電装置としての二次電池は、例えば電極がセパレータを介して積層された電極組立体と、電極組立体が収容されているケースとを備えている場合がある。また、例えば特許文献１には、電極組立体とケースとを絶縁する絶縁シートを備えている二次電池について記載されている。さらに、例えば特許文献２には、ケース内の圧力が予め定められた開放圧を越えた場合にケース内の圧力をケース外に開放する圧力開放弁を有する二次電池について記載されている。このような二次電池においては、例えば電極組立体内における短絡等によって発生する熱により、ケース内にある電解液が揮発してガスが発生した場合、圧力開放弁が開裂して、ガスがケース外に排出される。

特開２００３−５９５３７号公報 特開２００６−２１６４３５号公報

ここで、ケース外に排出されるガスの温度が過度に高いと、ガスと大気中の酸素とが反応する場合がある。このため、温度が高い状態でガスがケース外に排出されるのは好ましくない。

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、高温のガスがケース外に排出されることを抑制できる蓄電装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する蓄電装置は、電極がセパレータを介して積層された電極組立体と、前記電極組立体が収容されているケースと、前記ケース内の圧力が予め定められた開放圧を越えた場合に前記ケース内の圧力を前記ケース外に開放する圧力開放弁と、前記電極組立体と前記ケースとを絶縁する絶縁シートと、を備え、前記電極組立体は前記圧力開放弁と対向する対向面を有し、当該対向面は前記電極の端部であり、前記電極組立体の外周には、前記絶縁シートによって覆われた部分と、前記電極の積層方向と直交する方向に露出した部分とが存在し、前記絶縁シートによって覆われた部分は、前記対向面における前記圧力開放弁と前記電極組立体との間隔が最も小さい最小間隔領域を含むことを特徴とする。

かかる構成によれば、最小間隔領域が絶縁シートにより覆われているため、最小間隔領域から排出されたガスは、絶縁シートを迂回して圧力開放弁に到達する。これにより、ガスの流路の長さを長くすることができ、それを通じて圧力開放弁に到達するまでにガスの温度を下げることができる。よって、高温のガスがケース外に排出されることを抑制できる。

上記蓄電装置において、前記電極組立体は直方体形状であり、前記絶縁シートは、前記電極組立体において前記対向面のうち前記最小間隔領域を含む少なくとも一部と、前記電極の積層方向と直交する両積層面とを覆っているとよい。かかる構成によれば、電極組立体内のガスを迂回させて圧力開放弁に到達させつつ、両積層面とケースの内面との接触を抑制することができる。

上記蓄電装置において、前記絶縁シートは、前記電極組立体と前記圧力開放弁との対向方向及び前記電極の積層方向の双方と直交する方向を捲回軸方向として前記電極組立体に巻きつけられ、前記対向方向及び前記電極の積層方向の双方と直交する方向に開口した筒状であり、前記電極組立体における前記対向方向及び前記電極の積層方向の双方と平行な両面は、露出しているとよい。かかる構成によれば、絶縁シートが電極組立体に巻きつけられて対向方向及び電極の積層方向の双方と直交する方向に開口した筒状となっているため、電極組立体における対向方向及び電極の積層方向の双方と平行な両面が露出する。これにより、比較的簡素な構成で、電極組立体の対向面のうち最小間隔領域を含む少なくとも一部及び両積層面を覆い、且つ、対向方向及び電極の積層方向の双方と平行な両面を露出させることができる。また、電極組立体の上記両面が露出していることにより、いずれか一方の面のみが露出している構成と比較して、流路面積を大きくすることができる。これにより、ガスの速度を低下させることができ、それを通じて、ガスの温度を好適に下げることができる。

上記蓄電装置において、前記絶縁シートの一部は、前記電極組立体の前記積層面にて重なっているとよい。かかる構成によれば、積層面にて絶縁シートの一部が重なっている状態にて積層面に押圧力が付与されることにより、重なっている部分の位置ずれを抑制できる。これにより、絶縁シートの位置ずれを抑制できる。

上記蓄電装置において、前記絶縁シートにおいて前記積層面にて重なっている部分には凹凸があるとよい。かかる構成によれば、凹凸があることによって、絶縁シートにおける重なっている部分同士や、絶縁シートと電極組立体又はケースとの間にて働く摩擦力を大きくすることができる。これにより、絶縁シートの位置ずれを、より好適に抑制できる。

上記蓄電装置において、前記電極は、前記端部にタブを有し、前記タブは、前記電極組立体の前記対向面にあり、前記電極組立体と前記ケースとの間に配置されるものであって、前記タブ、及び、前記ケースを貫通する端子の双方に接合された導電部材を備え、前記絶縁シートは、前記導電部材及び前記タブごと前記電極組立体を覆った状態で当該電極組立体に巻きつけられており、前記絶縁シートにおいて前記導電部材及び前記タブを覆っている部分の前記対向方向及び前記電極の積層方向の双方と直交する方向の長さは、前記電極組立体の前記積層面を覆っている部分の前記対向方向及び前記電極の積層方向の双方と直交する方向の長さよりも短く、前記導電部材の一部は、前記絶縁シートの開口端からはみ出しており、当該はみ出している部分にて前記端子と接合されているとよい。かかる構成によれば、絶縁シートが導電部材及びタブごと巻きつけられていることにより、これら導電部材及びタブと、ケースの内面との接触を抑制できる。また、導電部材の一部が絶縁シートの開口端からはみ出しており、当該はみ出している部分にて端子と接合されている。これにより、端子と導電部材との接合を阻害することなく、タブ及び導電部材ごと絶縁シートを電極組立体に巻きつけることができる。

上記蓄電装置において、前記電極組立体の各面のうち前記対向面とは反対側の面以外は前記絶縁シートによって覆われており、前記対向面とは反対側の面は露出しているとよい。かかる構成によれば、電極組立体内にて発生したガスは、圧力開放弁とは反対側にある面から排出され、圧力開放弁に到達する。よって、ガスの流路を長くすることができ、それを通じて圧力開放弁から排出されるガスの温度を下げることができる。

上記蓄電装置は二次電池であるとよい。

この発明によれば、高温のガスがケース外に排出されることを抑制できる。

二次電池の斜視図。 電極組立体の分解斜視図。 二次電池の分解斜視図。 絶縁シートが巻きつけられた電極組立体及び蓋を示す斜視図。 絶縁シートの展開形状を示す正面図。 （ａ）は図１の６−６線断面図であり、（ｂ）は（ａ）の一部拡大図。 図１の７−７線断面図。 第２実施形態の二次電池の分解斜視図。 絶縁シートの展開形状を示す正面図。 絶縁シートの折り曲げ態様を示す斜視図。 二次電池の断面構造を示す断面図。 別例の絶縁シートを示す斜視図。 別例の絶縁シートの展開形状を示す正面図。 （ａ），（ｂ）は別例の絶縁シートの折り曲げ態様を示す斜視図。

（第１実施形態）
以下、蓄電装置の第１実施形態について説明する。なお、図示の都合上、図６においては、電極組立体１４の断面構造を省略して示し、図７においては、電極組立体１４等一部の構成を正面図で示す。さらに、図６及び図７においては、最小間隔領域Ｐをドットハッチで示す。

図１に示すように、蓄電装置としての二次電池１０は、直方体形状のケース１１を備えている。ケース１１は、上方に開口した有底箱状のケース本体１２と、ケース本体１２の開口部分を塞ぐ長方形平板状の蓋１３とを備えている。ケース１１は、例えば金属製であり、所定の熱容量を有している。

図１に示すように、二次電池１０は、ケース１１に収容されている電極組立体１４及び電解液１５と、電極組立体１４と電力のやり取りを行うのに用いられる正極端子１６及び負極端子１７とを備えている。各端子１６，１７は、ケース１１の蓋１３にあり、蓋１３を貫通した状態で配置されている。なお、本実施形態の二次電池１０は、例えばリチウムイオン電池である。

また、二次電池１０は、ケース１１内の圧力が予め定められた開放圧を越えた場合にケース１１内の圧力をケース１１外に開放する圧力開放弁１８を備えている。圧力開放弁１８は蓋１３の中央にあり、各端子１６，１７の間にある。圧力開放弁１８は、蓋１３の板厚よりも薄い薄膜状である。圧力開放弁１８は、ケース１１内の圧力が開放圧を越えた場合に開裂する。なお、ケース１１内の圧力が高くなる場合とは、例えば電極組立体１４の発熱等によって電解液１５が揮発し、電極組立体１４内にてガスが発生する場合がある。

図２に示すように、電極組立体１４は、正極電極２１及び負極電極２２が、電気伝導に係るイオンが通過可能な多孔質膜であるセパレータ２３を介して交互に積層された構造となっている。各電極２１，２２及びセパレータ２３は、長方形状のシートである。

正極電極２１は、長方形状の正極金属箔（例えばアルミニウム箔）２１ａと、当該正極金属箔２１ａの両面にある正極活物質層２１ｂと、を有する。負極電極２２は、長方形状の負極金属箔（例えば銅箔）２２ａと、当該負極金属箔２２ａの両面にある負極活物質層２２ｂと、を有する。電極組立体１４を構成している状態において、正極活物質層２１ｂは負極活物質層２２ｂに覆われ、且つ、各電極２１，２２はセパレータ２３によって覆われている。

図２に示すように、正極電極２１の端部２１ｃには正極タブ３１が突出してある。同様に、負極電極２２の端部２２ｃには負極タブ３２が突出してある。各電極２１，２２は、各タブ３１，３２の同一極性同士が列状に配置されるように積層されている。そして、図３に示すように、各負極タブ３２は電極２１，２２の積層方向Ｙの一方に寄せて集められ、その集められた状態で他方に折り返されている。同様に、各正極タブ３１は、電極２１，２２の積層方向Ｙの一方に寄せて集められた状態で他方に折り返されている。

図３に示すように、電極組立体１４は直方体形状となっており、各タブ３１，３２がある上面１４ａが圧力開放弁１８と対向する状態でケース１１内に収容されている。ここで、電極組立体１４の外周において、電極２１，２２の積層方向Ｙと直交する面を積層面１４ｂ，１４ｃと、上面１４ａとは反対側にある面を下面１４ｄとする。さらに、電極組立体１４の外周において、上面１４ａと圧力開放弁１８との対向方向Ｚ及び電極２１，２２の積層方向Ｙの双方と平行な面を側面１４ｅ，１４ｆとする。また、上記対向方向Ｚ及び電極２１，２２の積層方向Ｙの双方と直交する方向を、電極組立体１４の幅方向Ｘとする。なお、本実施形態では上面１４ａが対向面に対応する。上面１４ａは、電極組立体１４の幅方向Ｘを長手方向、電極２１，２２の積層方向Ｙを短手方向とする長方形状である。

図２に示すように、上面１４ａは電極２１，２２の端部２１ｃ，２２ｃであり、下面１４ｄは、電極２１，２２におけるタブ３１，３２がある端部２１ｃ，２２ｃとは反対側の端部２１ｄ，２２ｄである。一方の側面１４ｅは、電極２１，２２における上記端部２１ｃ，２２ｃと隣り合う一方の端部２１ｅ，２２ｅであり、他方の側面１４ｆは、電極２１，２２における上記端部２１ｃ，２２ｃと隣り合う他方の端部２１ｆ，２２ｆである。

ちなみに、図３に示すように、電極組立体１４の外周のうち圧力開放弁１８と電極組立体１４との間隔が最も小さい最小間隔領域Ｐは、上面１４ａに含まれている。最小間隔領域Ｐは、上面１４ａのうち圧力開放弁１８の下方にある領域である。

図３に示すように、二次電池１０は、各タブ３１，３２と各端子１６，１７との同一極性同士を電気的に接続する正極導電部材４１及び負極導電部材４２を備えている。各導電部材４１，４２は板状であり、ケース１１の蓋１３と電極組立体１４との間に配置されている。正極導電部材４１は、正極タブ３１及び正極端子１６の双方に接合されている。同様に、負極導電部材４２は、負極タブ３２及び負極端子１７の双方に接合されている。なお、接合態様としては、例えば溶接が考えられる。

図４に示すように、二次電池１０は、電極組立体１４とケース１１とを絶縁する絶縁シート５０を備えている。絶縁シート５０は、例えば折り曲げ可能な樹脂シートである。絶縁シート５０は、一方の積層面１４ｂを覆う一方の積層面被覆部５１、一方の積層面１４ｂとは反対側の他方の積層面１４ｃを覆う他方の積層面被覆部５２、及び電極組立体１４の下面１４ｄを覆う下面被覆部５３を備えている。一方の積層面被覆部５１は、第１パーツ５１ａ及び第２パーツ５１ｂを有しており、各パーツ５１ａ，５１ｂは、一方の積層面１４ｂにて重なっている。

さらに、絶縁シート５０は、電極組立体１４の上面１４ａの一部を覆う上面被覆部５４を備えている。上面被覆部５４は、上面１４ａにおける最小間隔領域Ｐを含めた一部を覆っている。この際、上面被覆部５４は、タブ３１，３２及び導電部材４１，４２ごと覆っている。なお、本実施形態において「覆う」とは、上面１４ａ等の覆われる対象と、上面被覆部５４等の覆うものとが接触している態様に限られず、ある程度の距離で離間している態様も含む。

図４に示すように、絶縁シート５０は、電極組立体１４の幅方向Ｘに開口しており、電極組立体１４の両側面１４ｅ，１４ｆは露出している。詳細には、電極組立体１４の一方の側面１４ｅは、一方の開口部６１を介して露出しており、電極組立体１４の他方の側面１４ｆは、他方の開口部６２を介して露出している。

図５に示すように、絶縁シート５０は、展開した状態において、一部に凹部７１がある点を除き、全体として略長方形状である。一方の積層面被覆部５１の第１パーツ５１ａ、上面被覆部５４、他方の積層面被覆部５２、下面被覆部５３及び一方の積層面被覆部５１の第２パーツ５１ｂは、絶縁シート５０の長手方向に並んでおり、隣接するもの同士は連続している。絶縁シート５０は、一方の積層面１４ｂに第１パーツ５１ａを載置した状態で、電極組立体１４の幅方向Ｘを捲回軸方向として各被覆部５１〜５４の境界線で折り曲げて電極組立体１４に巻きつけることにより、電極組立体１４の幅方向Ｘに開口した筒状となっている。この際、巻き始めの部分であって上面被覆部５４に連続する第１パーツ５１ａに対して、巻き終わりの部分であって下面被覆部５３に連続する第２パーツ５１ｂが重なっている。

ここで、図６（ａ）に示すように、絶縁シート５０に覆われた電極組立体１４がケース１１内に収容されている状態において、絶縁シート５０は、電極組立体１４の積層面１４ｂ，１４ｃとケース１１の内面１１ａとによって挟まれており、電極組立体１４の積層面１４ｂ，１４ｃには、電極２１，２２の積層方向Ｙから押圧力が付与されている。

図６（ｂ）に示すように、絶縁シート５０のうち一方の積層面１４ｂにて重なっている部分には凹凸がある。詳細には、第１パーツ５１ａにおいて第２パーツ５１ｂと当接している面には凹部８１があり、第２パーツ５１ｂにおいて第１パーツ５１ａと当接している面には、凹部８１に嵌合可能な凸部８２がある。第１パーツ５１ａと第２パーツ５１ｂとは、凸部８２と凹部８１とが嵌合した状態で重なっている。

図７に示すように、電極組立体１４の側面１４ｅ，１４ｆとケース１１の内面１１ａとの間には隙間９１がある。また、上面被覆部５４がタブ３１，３２及び導電部材４１，４２ごと上面１４ａを覆っている関係上、上面被覆部５４と上面１４ａとの間には隙間９２がある。これら各隙間９１，９２がガスの流路を構成する。

特に、本実施形態においては、２つの開口部６１，６２があり、電極組立体１４の両側面１４ｅ，１４ｆが露出している。そして、２つの開口部６１，６２から排出されたガスがそれぞれ圧力開放弁１８に向かうことができるように、隙間９１は、一方の側面１４ｅとケース１１の内面１１ａとの間、及び、他方の側面１４ｆとケース１１の内面１１ａとの間の双方にある。

上面被覆部５４は、上面１４ａから排出されるガスが最短流路よりも長い流路で圧力開放弁１８に到達するように規制すべく、少なくとも上面１４ａと圧力開放弁１８との最短経路上にある。図７の１点鎖線に示すように、圧力開放弁１８の正極端子１６側の端部と、電極組立体１４における一方の側面１４ｅ及び上面１４ａの境界とを結ぶ直線を第１直線ＶＬ１、圧力開放弁１８の負極端子１７側の端部と、電極組立体１４における他方の側面１４ｆ及び上面１４ａの境界とを結ぶ直線を第２直線ＶＬ２とする。この場合、上面被覆部５４は、少なくとも各直線ＶＬ１，ＶＬ２間の領域に亘ってある。

ここで、他方の積層面被覆部５２の電極組立体１４の幅方向Ｘの長さＸ１は電極組立体１４の幅Ｘ２よりも長い。なお、一方の積層面被覆部５１の電極組立体１４の幅方向Ｘの長さは、他方の積層面被覆部５２の電極組立体１４の幅方向Ｘの長さＸ１と同一である。

また、図７に示すように、上面被覆部５４における電極組立体１４の幅方向Ｘの長さＸ３は、他方の積層面被覆部５２の電極組立体１４の幅方向Ｘの長さＸ１よりも短く、電極組立体１４の幅方向Ｘにおける各端子１６，１７間の距離よりも短い。このため、一方の開口部６１を区画する絶縁シート５０の一方の開口端６１ａは、上面１４ａよりも上方部分が上面１４ａよりも下方部分に対して凹んだ段差状となっている。同様に、他方の開口部６２を区画する絶縁シート５０の他方の開口端６２ａも、上面１４ａを境界として段差状となっている。そして、正極導電部材４１の一部は、絶縁シート５０の一方の開口端６１ａからはみ出しており、負極導電部材４２の一部は、絶縁シート５０の他方の開口端６２ａからはみ出している。導電部材４１，４２において絶縁シート５０の開口端６１ａ，６２ａからはみ出している部分にて、端子１６，１７が接合されている。

なお、上面被覆部５４の電極組立体１４の幅方向Ｘの長さＸ３は、電極組立体１４の幅Ｘ２よりも短く、上面１４ａのうち当該上面１４ａの幅方向Ｘの両端部側の一部は、絶縁シート５０に覆われることなく露出している。

次に図７を用いて本実施形態の作用について説明する。
仮にケース１１内にてガスが発生することによって圧力開放弁１８が開放された場合、ガスは圧力開放弁１８を介してケース１１外に排出される。この場合、ガスは、上面１４ａ及び両側面１４ｅ，１４ｆから排出されることが想定される。ここで、図７の２点鎖線に示すように、上面１４ａから排出されたガスは、上面被覆部５４によって最短流路より長い流路で圧力開放弁１８に向かうように規制される。このため、上面１４ａから排出されたガスは、上面被覆部５４に沿って隙間９２を通過してから圧力開放弁１８に向かう。

以上詳述した本実施形態によれば以下の優れた効果を奏する。
（１）電極組立体１４の外周には、絶縁シート５０によって覆われた部分として、両積層面１４ｂ，１４ｃ、下面１４ｄ及び上面１４ａの一部が存在する一方、絶縁シート５０に覆われることなく電極２１，２２の積層方向Ｙに露出した部分として、両側面１４ｅ，１４ｆが存在する。そして、絶縁シート５０に覆われた部分は、上面１４ａにおける圧力開放弁１８と電極組立体１４との間隔が最も小さい最小間隔領域Ｐを含む。これにより、最小間隔領域Ｐから排出されたガスは、迂回して圧力開放弁１８に到達する。よって、ガスの流路の長さを長くすることができ、その分、ガスが圧力開放弁１８に到達するまでに、ケース１１等によって吸収されるガスの熱量を大きくすることができる。したがって、圧力開放弁１８から排出されるガスの温度を下げることができ、高温のガスがケース１１外に排出されることを抑制できる。

特に、電極組立体１４内にて発生したガスは、電極２１，２２の積層方向Ｙよりも当該積層方向Ｙと直交する方向から排出され易い。この点、本実施形態では、比較的ガスが排出され易い箇所が絶縁シート５０に覆われることなく露出しているため、ガスの排出を好適に行うことができる。

（２）絶縁シート５０は、電極組立体１４において電極２１，２２の積層方向Ｙと直交する両積層面１４ｂ，１４ｃを覆っている。これにより、電極組立体１４内のガスを排出可能な状態で両積層面１４ｂ，１４ｃとケース１１の内面１１ａとの接触を回避できる。

また、絶縁シート５０に覆われた電極組立体１４をケース１１内に収容した状態において、絶縁シート５０は、積層面１４ｂ，１４ｃとケース１１の内面１１ａとによって挟まれている。これにより、電極組立体１４に対して、電極２１，２２の積層方向Ｙから押圧力が付与される。よって、電極組立体１４とケース１１の内面１１ａとの接触を回避しつつ、電極組立体１４に対して適度な押圧力を付与することができ、ケース１１内における電極組立体１４の位置ずれを抑制できる。したがって、電極組立体１４の外周にガスの排出に用いられる露出部分がある不都合、すなわち電極組立体１４の側面１４ｅ，１４ｆが露出している状態で電極組立体１４の位置ずれが生じることにより電極組立体１４の側面１４ｅ，１４ｆとケース１１の内面１１ａとが接触することを抑制できる。

（３）絶縁シート５０は、電極組立体１４と圧力開放弁１８との対向方向Ｚ及び電極２１，２２の積層方向Ｙの双方と直交する電極組立体１４の幅方向Ｘを捲回軸方向として、電極組立体１４に巻きつけられ、電極組立体１４の幅方向Ｘに開口した筒状である。これにより、電極組立体１４の両側面１４ｅ，１４ｆは、電極組立体１４の幅方向Ｘに開口した開口部６１，６２を介して露出する。よって、比較的簡素な構成で、最小間隔領域Ｐを含む上面１４ａの一部及び両積層面１４ｂ，１４ｃを覆い、且つ、電極組立体１４の両側面１４ｅ，１４ｆを露出させることができる。さらに、電極組立体１４の両側面１４ｅ，１４ｆが露出しているため、一方の側面１４ｅのみが露出している構成と比較して、ガスの流路面積が大きくなっている。これにより、ガスの速度を低下させ、ガスの温度を好適に下げることができる。

（４）絶縁シート５０の一部は、一方の積層面１４ｂにて重なっている。詳細には、巻き始め部分に対応する一方の積層面被覆部５１の第１パーツ５１ａと、巻き終わり部分に対応する一方の積層面被覆部５１の第２パーツ５１ｂは、一方の積層面１４ｂにて重なっている。これにより、第１パーツ５１ａ及び第２パーツ５１ｂは、重なった状態で電極組立体１４及びケース１１の内面１１ａによって挟まれている。よって、両者の位置ずれを抑制することができ、それを通じて絶縁シート５０の位置ずれを抑制することができる。

（５）上面被覆部５４に連続する第１パーツ５１ａに対して、下面被覆部５３に連続する第２パーツ５１ｂが重なっている。これにより、一方の積層面被覆部５１と下面被覆部５３とが連続する。よって、絶縁シート５０が巻きつけられた電極組立体１４を、下面１４ｄ側を挿入先としてケース１１に挿入する際に、絶縁シート５０が引っ掛かりにくい。したがって、絶縁シート５０が巻きつけられた電極組立体１４をケース１１に挿入する際に生じ得る絶縁シート５０の位置ずれを抑制できる。

（６）絶縁シート５０において一方の積層面１４ｂにて重なっている部分の互いに当接する面には凹凸がある。これにより、第１パーツ５１ａ及び第２パーツ５１ｂの位置ずれを、より好適に抑制できる。

（７）絶縁シート５０は、上面１４ａにあるタブ３１，３２及びタブ３１，３２に接合されている導電部材４１，４２ごと電極組立体１４を覆った状態で、電極組立体１４に巻きつけられている。これにより、タブ３１，３２及び導電部材４１，４２とケース１１の内面１１ａとの接触をも抑制できる。

また、タブ３１，３２及び導電部材４１，４２を覆っている上面被覆部５４の電極組立体１４の幅方向Ｘの長さＸ３は、他方の積層面１４ｃを覆っている他方の積層面被覆部５２の電極組立体１４の幅方向Ｘの長さＸ１よりも短い。そして、導電部材４１，４２の一部は、絶縁シート５０の開口端６１ａ，６２ａからはみ出しており、そのはみ出した部分にて端子１６，１７と接合されている。よって、端子１６，１７と導電部材４１，４２との接合を阻害することなく絶縁シート５０を電極組立体１４に巻きつけることができる。

なお、上面被覆部５４の上記長さＸ３を短くする関係上、上面１４ａの長手方向の両端部側の一部が露出するが、当該長手方向の両端部側の一部は、短手方向の両端部側と比較して、圧力開放弁１８までの距離が比較的長い。このため、上面１４ａの長手方向の両端部側の一部が露出している場合であっても、圧力開放弁１８から排出されるガスの温度が高くなりにくい。

（第２実施形態）
本実施形態では、圧力開放弁の位置及び絶縁シートの形状が第１実施形態と異なっている。その異なる点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付すとともにその詳細な説明を省略する。

図８に示すように、本実施形態では、圧力開放弁１８は、ケース本体１２の底部１２ａの中央にある。また、本実施形態の絶縁シート１００は、上方に開口した有底箱形状である。絶縁シート１００は、電極組立体１４の積層面１４ｂ，１４ｃを覆う積層面被覆部１０１，１０２と、電極組立体１４の下面１４ｄを覆う下面被覆部１０３と、電極組立体１４の側面１４ｅ，１４ｆを覆う側面被覆部１０４，１０５とを有する。

一方の積層面被覆部１０１は、各側面被覆部１０４，１０５のいずれか一方と連続する第１パーツ１０１ａと、下面被覆部１０３と連続する第２パーツ１０１ｂとを有する。第１パーツ１０１ａ及び第２パーツ１０１ｂは、一方の積層面１４ｂにおいて重なっている。この際、第２パーツ１０１ｂが第１パーツ１０１ａの上に配置されており、一方の積層面被覆部１０１と下面被覆部１０３とは連続している。同様に、他方の積層面被覆部１０２は、各側面被覆部１０４，１０５のいずれか一方と連続する第１パーツ１０２ａと、下面被覆部１０３と連続する第２パーツ１０２ｂとを有する。

図９に示すように、本実施形態の絶縁シート１００は、展開した状態において、一枚の長方形状である。絶縁シート１００を展開した状態において、下面被覆部１０３に対して絶縁シート１００の長手方向の両側に側面被覆部１０４，１０５がある。そして、一方の側面被覆部１０４に対して絶縁シート１００の短手方向の両側に第１パーツ１０１ａ，１０２ａがあり、同様に他方の側面被覆部１０５に対して絶縁シート１００の短手方向の両側に第１パーツ１０１ａ，１０２ａがある。さらに、下面被覆部１０３に対して絶縁シート１００の短手方向の両側に第２パーツ１０１ｂ，１０２ｂがある。一方の積層面被覆部１０１の第１パーツ１０１ａ及び第２パーツ１０１ｂは、絶縁シート１００の長手方向に並んでおり、他方の積層面被覆部１０２の第１パーツ１０２ａ及び第２パーツ１０２ｂは、絶縁シート１００の長手方向に並んでいる。一方の積層面被覆部１０１の各パーツ１０１ａ，１０１ｂの境界、及び他方の積層面被覆部１０２の各パーツ１０２ａ，１０２ｂの境界には切り込み１１２がある。絶縁シート１００は、電極組立体１４の外形に沿って折り曲げられて、電極組立体１４の上面１４ａを除く５面を覆う有底箱形状となっている。

なお、折り曲げ態様について詳細に説明すると、図１０に示すように、絶縁シート１００は、下面被覆部１０３に対して電極組立体１４の下面１４ｄが載置された状態で、電極組立体１４の側面１４ｅ，１４ｆが側面被覆部１０４，１０５に覆われるように折り曲げられている。そして、絶縁シート１００は、その状態から、積層面１４ｂ，１４ｃが第１パーツ１０１ａ，１０２ａに覆われるように折り曲げられ、さらに第２パーツ１０１ｂ，１０２ｂが第１パーツ１０１ａ，１０２ａに対して重なるように折り曲げられている。

なお、第１実施形態と同様に、電極組立体１４がケース１１に収容された状態において、絶縁シート１００は、電極組立体１４の積層面１４ｂ，１４ｃとケース１１の内面１１ａとの間に挟まれており、電極組立体１４には、電極２１，２２の積層方向Ｙから押圧力が付与されている。

図１１に示すように、圧力開放弁１８がケース本体１２の底部１２ａにある関係上、電極組立体１４の下面１４ｄが圧力開放弁１８と対向し、電極組立体１４と圧力開放弁１８との間隔が最も小さい最小間隔領域Ｐは、電極組立体１４の下面１４ｄに含まれている。当該電極組立体１４の下面１４ｄの全体は、下面被覆部１０３によって覆われている。一方、電極組立体１４において圧力開放弁１８側の下面１４ｄとは反対側の上面１４ａは、絶縁シート１００の開口部１１１を介して露出している。なお、本実施形態においては下面１４ｄが対向面に対応する。

また、図１１に示すように、下面被覆部１０３とケース本体１２の底部１２ａとの間には、ガスが通過可能な隙間１１３がある。当該隙間１１３及び隙間９１が、ガスの流路を構成する。

次に図１１を用いて本実施形態の作用について説明する。
ケース１１内にて発生したガスによって圧力開放弁１８が開放された場合、図１１の２点鎖線に示すように、電極組立体１４内のガスは、隙間９１及び隙間１１３を通って、圧力開放弁１８に到達する。

本実施形態によれば、上記（２），（４），（５）の効果に加えて、以下の優れた効果を奏する。
（８）圧力開放弁１８がケース本体１２の底部１２ａにある構成において、電極組立体１４における圧力開放弁１８と対向する下面１４ｄが絶縁シート１００によって覆われている一方、下面１４ｄとは反対側の上面１４ａが露出している。これにより、電極組立体１４内にて発生したガスは、圧力開放弁１８から最も遠い上面１４ａから排出され、迂回して、圧力開放弁１８に到達する。よって、ガスの流路の長さを長くすることができ、圧力開放弁１８から排出されるガスの温度を下げることができる。

（９）電極組立体１４の両側面１４ｅ，１４ｆが絶縁シート１００によって覆われている。これにより、電極組立体１４の両側面１４ｅ，１４ｆとケース１１の内面１１ａとの接触を回避できる。

なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 第１実施形態では、電極組立体１４の両側面１４ｅ，１４ｆは露出していたが、これに限られない。例えば、図１２に示すように、一方の側面１４ｅを覆う側面被覆部１２１を有する絶縁シート１２０であってもよい。要は、電極組立体１４の両側面１４ｅ，１４ｆの少なくとも一方が露出していればよい。この場合、絶縁シート１２０は、側面被覆部１２１と連続するものであって、一方の積層面被覆部５１に含まれる第３パーツ５１ｃを備えているとよい。そして、各パーツ５１ａ〜５１ｃが、一方の積層面１４ｂにて重なっているとよい。これにより、側面被覆部１２１の位置ずれを抑制できる。なお、図１３に示すように、本別例の絶縁シート１２０においては、展開された状態において、他方の積層面被覆部５２の側方に、側面被覆部１２１及び第３パーツ５１ｃが連続してある。そして、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、第１パーツ５１ａが一方の積層面１４ｂに載置された状態で絶縁シート１２０を下面被覆部５３まで巻きつけた後、先に側面被覆部１２１及び第３パーツ５１ｃを巻きつけ、その後第２パーツ５１ｂを巻きつける。

○ 第１実施形態において、第１パーツ５１ａ及び第２パーツ５１ｂは、一部が重なっている構成でも、全体が重なっている構成でもよい。要は、両者の少なくとも一部が重なっていればよい。なお、絶縁シート５０の位置ずれ抑制の観点に着目すれば、重なっている面積が大きい方がよい。

○ 第１実施形態では、一方の積層面被覆部５１は、互いに重なり合う第１パーツ５１ａ及び第２パーツ５１ｂを有する構成であったが、これに限られない。例えば第１パーツ５１ａ及び第２パーツ５１ｂのいずれか一方を省略して、絶縁シート５０の一部が電極組立体１４の積層面１４ｂ，１４ｃにて重なっていない構成としてもよい。

○ 圧力開放弁１８を、ケース１１において電極組立体１４の各側面１４ｅ，１４ｆのいずれか一方に対向する位置に配置してもよい。この場合、電極組立体１４の上面１４ａ及び下面１４ｄが露出するように、絶縁シートを、上下方向を捲回軸方向として巻きつける構成とするとよい。

○ 第１実施形態では、上面被覆部５４の電極組立体１４の幅方向Ｘの長さＸ３は、他方の積層面被覆部５２の電極組立体１４の幅方向Ｘの長さＸ１よりも短い構成であったが、これに限られず、上面被覆部５４の上記長さＸ３を他方の積層面被覆部５２の上記長さＸ１と同一にしてもよい。この場合、上面被覆部５４に、各端子１６，１７が挿通可能なスリットがあるとよい。

○ 第１実施形態では、重なっている部分に凹凸があったが、これに代えて、滑り止めのスリット等がある構成でもよい。また、第１パーツ５１ａ及び第２パーツ５１ｂにおける互いに当接する面のうちいずれか一方の面のみに凹凸があり、他方の面は平坦であってもよいし、上記互いに当接する面の双方が平坦であってもよい。

○ 第１パーツ５１ａ及び第２パーツ５１ｂにおいて互いに当接する面とは反対側の面、詳細には第１パーツ５１ａにおける一方の積層面１４ｂと当接する面、及び、第２パーツ５１ｂにおけるケース１１の内面１１ａと当接する面の双方に凹凸があってもよい。この場合、絶縁シート５０と、電極組立体１４及びケース１１との間にて働く摩擦力が大きくなるため、電極組立体１４及びケース１１に対する絶縁シート５０の位置ずれを抑制できる。また、凹凸は、第１パーツ５１ａにおける一方の積層面１４ｂとの当接面、及び、第２パーツ５１ｂにおけるケース１１の内面１１ａとの当接面のいずれか一方のみにあってもよい。さらに、第１パーツ５１ａ及び第２パーツ５１ｂにおいて互いに当接する面の双方に加えて、第１パーツ５１ａにおける一方の積層面１４ｂとの当接面及び第２パーツ５１ｂにおけるケース１１の内面１１ａとの当接面の双方に凹凸があってもよい。

○ 電極組立体１４の外周に、絶縁シートによって覆われた部分と、電極の積層方向と直交する方向に露出した部分とが存在し、上記絶縁シートによって覆われた部分に最小間隔領域Ｐが含まれていれば、絶縁シート及び電極組立体の具体的な形状は任意である。

○ 正極電極２１、負極電極２２及びセパレータ２３の外形の大小関係は任意である。正極電極２１、負極電極２２及びセパレータ２３が同一形状であってもよいし、正面視で正極電極２１が負極電極２２よりも小さく、負極電極２２がセパレータ２３よりも小さい形状であってもよい。

○ 電極組立体１４における上面１４ａ、両側面１４ｅ，１４ｆ及び下面１４ｄは、正極電極２１、負極電極２２及びセパレータ２３の端面で構成されるものであれば、面一であってもよいし、凹凸形状となっていてもよい。例えば、正極電極２１、負極電極２２及びセパレータ２３が同一形状である場合には、上面１４ａ、両側面１４ｅ，１４ｆ及び下面１４ｄは面一となる。一方、正極電極２１、負極電極２２及びセパレータ２３が同一形状ではない場合には、上面１４ａ、両側面１４ｅ，１４ｆ及び下面１４ｄのうち少なくとも１つの面は、凹凸形状となる。

○ 圧力開放弁１８が開放するのは、開放圧を越えた場合に開裂する場合に限らず、開放圧以上のときであってもよい。あるいは、設計上の開放圧以下の場合に開裂し得るものであるからといって、本件の圧力開放弁１８とは異なることにはならない。

○ 電極組立体は、例えば帯状の電極及びセパレータが捲回された構造でもよい。この場合、電極組立体において捲回軸方向と直交し且つ電極の長手方向の端部である面が圧力開放弁と対向する対向面となるように、電極組立体及び圧力開放弁を配置する。そして、対向面における最小間隔領域は絶縁シートによって覆われており、対向面のうち最小間隔領域以外の領域及び上記対向面とは反対側の面の少なくとも一部は露出しているとよい。

○ 絶縁シートの材料は任意であり、例えばポリフェニレンスルファイド等の耐熱性を有するものであってもよい。
○ 二次電池１０は、車両に搭載して走行に用いてもよいし、定置用の電源として用いてもよい。

○ 二次電池１０は、リチウムイオン電池であったが、これに限られず、他の二次電池であってもよい。要は、正極活物質層２１ｂと負極活物質層２２ｂとの間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。また、蓄電装置として電気二重層キャパシタでもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に記載する。
（イ）電極組立体において圧力開放弁と電極組立体との対向方向及び電極の積層方向の双方と平行な両面のうち少なくとも一方は露出していてもよい。

１０…二次電池、１１…ケース、１４…電極組立体、１４ａ〜１４ｆ…電極組立体の各面、１６，１７…端子、１８…圧力開放弁、２１，２２…電極、２３…セパレータ、３１，３２…タブ、４１，４２…導電部材、５０…絶縁シート、６１，６２…開口部、１００…第２実施形態の絶縁シート、１２０…別例の絶縁シート。

Claims (8)

1. 電極がセパレータを介して積層された電極組立体と、
   前記電極組立体が収容されているケースと、
   前記ケース内の圧力が予め定められた開放圧を越えた場合に前記ケース内の圧力を前記ケース外に開放する圧力開放弁と、
   前記電極組立体と前記ケースとを絶縁する絶縁シートと、
   を備え、
   前記電極組立体は前記圧力開放弁と対向する対向面を有し、当該対向面は前記電極の端部であり、
   前記電極組立体の外周には、前記絶縁シートによって覆われた部分と、前記電極の積層方向と直交する方向に露出した部分とが存在し、前記絶縁シートによって覆われた部分は、前記対向面における前記圧力開放弁と前記電極組立体との間隔が最も小さい最小間隔領域を含むことを特徴とする蓄電装置。
2. 前記電極組立体は直方体形状であり、
   前記絶縁シートは、前記電極組立体において前記対向面のうち前記最小間隔領域を含む少なくとも一部と、前記電極の積層方向と直交する両積層面とを覆っている請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記絶縁シートは、前記電極組立体と前記圧力開放弁との対向方向及び前記電極の積層方向の双方と直交する方向を捲回軸方向として前記電極組立体に巻きつけられ、前記対向方向及び前記電極の積層方向の双方と直交する方向に開口した筒状であり、
   前記電極組立体における前記対向方向及び前記電極の積層方向の双方と平行な両面は、露出している請求項２に記載の蓄電装置。
4. 前記絶縁シートの一部は、前記電極組立体の前記積層面にて重なっている請求項３に記載の蓄電装置。
5. 前記絶縁シートにおいて前記積層面にて重なっている部分には凹凸がある請求項４に記載の蓄電装置。
6. 前記電極は、前記端部にタブを有し、前記タブは、前記電極組立体の前記対向面にあり、
   前記電極組立体と前記ケースとの間に配置されるものであって、前記タブ、及び、前記ケースを貫通する端子の双方に接合された導電部材を備え、
   前記絶縁シートは、前記導電部材及び前記タブごと前記電極組立体を覆った状態で当該電極組立体に巻きつけられており、
   前記絶縁シートにおいて前記導電部材及び前記タブを覆っている部分の前記対向方向及び前記電極の積層方向の双方と直交する方向の長さは、前記電極組立体の前記積層面を覆っている部分の前記対向方向及び前記電極の積層方向の双方と直交する方向の長さよりも短く、
   前記導電部材の一部は、前記絶縁シートの開口端からはみ出しており、当該はみ出している部分にて前記端子と接合されている請求項３〜５のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
7. 前記電極組立体の各面のうち前記対向面とは反対側の面以外は前記絶縁シートによって覆われており、前記対向面とは反対側の面は露出している請求項２に記載の蓄電装置。
8. 前記蓄電装置は二次電池である請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。