JP2018049737A - Power storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧力開放弁を備える蓄電装置に関する。 The present invention relates to a power storage device including a pressure release valve.
EV(Electric Vehicle)やPHV(Plug in Hybrid Vehicle)などの車両には、原動機となる電動機への供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン電池などの二次電池が搭載されている。二次電池は、例えば、特許文献1に記載されるように、金属製のケースに電極組立体及び電解液が収容されており、ケースの壁部にはケース内の圧力をケース外に開放させる圧力開放弁が設けられている。 A vehicle such as an EV (Electric Vehicle) or a PHV (Plug in Hybrid Vehicle) is equipped with a secondary battery such as a lithium ion battery as a power storage device that stores power supplied to an electric motor serving as a prime mover. For example, as described in Patent Document 1, the secondary battery includes an electrode assembly and an electrolytic solution housed in a metal case, and the case wall portion releases the pressure inside the case to the outside of the case. A pressure relief valve is provided.
このような二次電池において、その評価試験の一つである釘刺し試験が行われると、釘によって正極電極と負極電極との間のセパレータが破断し、正極電極と負極電極とがケース内において短絡する。そして、短絡が発生すると、その短絡部の周辺では熱が発生し、短絡部の周辺で発生した熱によって電解液成分が分解され、ケース内にガスが発生する。すると、ケース内の圧力が上昇して圧力開放弁が開裂するが、圧力開放弁からケース外へガスが放出される際、高圧のガスによって電極の一部が削られ、そのままガスに乗ってケースの外部に飛び散る虞がある。 In such a secondary battery, when a nail penetration test that is one of the evaluation tests is performed, the nail breaks the separator between the positive electrode and the negative electrode, and the positive electrode and the negative electrode are in the case. Short circuit. When a short circuit occurs, heat is generated around the short circuit part, the electrolyte component is decomposed by the heat generated around the short circuit part, and gas is generated in the case. Then, the pressure in the case rises and the pressure release valve is opened, but when the gas is released from the pressure release valve to the outside of the case, a part of the electrode is scraped off by the high pressure gas, and it gets on the gas as it is. There is a risk of splashing outside.
そこで、特許文献1には、圧力逃し弁(圧力開放弁)に対向するバッフルプレート(遮蔽部)を有する安全保護装置を備えた二次電池が開示されている。ケース内の圧力が上昇して圧力逃し弁が開裂すると、短絡部で発生した高圧のガスは、圧力逃し弁に向かう途中でバッフルプレートに衝突し、ガスの流れの向きが変わる。すると、圧力開放弁に向かうガスの経路が長くなるため、電極の一部がガスに乗ってケースの外部に飛び散ってしまうことが抑止される。 Therefore, Patent Document 1 discloses a secondary battery including a safety protection device having a baffle plate (shielding portion) facing a pressure relief valve (pressure release valve). When the pressure in the case rises and the pressure relief valve is cleaved, the high-pressure gas generated at the short-circuit portion collides with the baffle plate on the way to the pressure relief valve, and the direction of gas flow changes. Then, since the gas path toward the pressure release valve becomes longer, it is possible to prevent a part of the electrode from riding on the gas and scattering to the outside of the case.
しかしながら、特許文献1のように、バッフルプレートに衝突した後に圧力逃し弁に向かうガスは、圧力逃し弁からケース外へ放出される前に、ケースの壁部の内面における圧力逃し弁の周囲の部位に衝突し易い。ガスが、ケースの壁部の内面に衝突すると、ケースの壁部の内面におけるガスが衝突した部位が削られて金属粉が発生し、金属粉がそのままガスに乗ってケースの外部に飛び散る虞がある。 However, as in Patent Document 1, before the gas directed to the pressure relief valve after colliding with the baffle plate is released from the pressure relief valve to the outside of the case, the portion around the pressure relief valve on the inner surface of the wall portion of the case It is easy to collide with. When the gas collides with the inner surface of the case wall, the gas colliding part on the inner surface of the case wall is scraped off to generate metal powder, and the metal powder may get on the gas as it is and splash outside the case. is there.
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、釘刺し試験時、開裂した圧力開放弁から電極の一部が飛散することを抑止し、且つ開裂した圧力開放弁からケースの一部である金属粉が飛散することを抑止できる蓄電装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to suppress a part of the electrode from scattering from the cleaved pressure relief valve during the nail penetration test and to cleave the pressure relief. An object of the present invention is to provide a power storage device that can prevent metal powder that is a part of a case from scattering from a valve.
上記課題を解決する蓄電装置は、異なる極性の電極が互いに絶縁され、且つ層状構造を有する電極組立体と、電解液と、前記電極組立体及び前記電解液を収容した金属製のケースと、前記ケースの壁部に存在し、前記ケース内の圧力が開放圧に達した場合に開裂し、前記ケース内の圧力を前記ケース外に開放させる圧力開放弁と、前記壁部の内面と該内面に対峙する前記電極組立体の端面との間に介在し、前記圧力開放弁に対向する遮蔽部と、を有する蓄電装置であって、前記壁部の内面と前記遮蔽部との間に介在する被覆部を備え、前記被覆部は、前記圧力開放弁に対向する貫通孔を有し、前記被覆部における前記貫通孔の周囲の部位は、前記壁部の内面における前記圧力開放弁の周囲の部位を覆っている。 An electricity storage device that solves the above problems includes an electrode assembly in which electrodes of different polarities are insulated from each other and having a layered structure, an electrolytic solution, a metal case that contains the electrode assembly and the electrolytic solution, A pressure release valve that is present in the wall portion of the case and is cleaved when the pressure in the case reaches an open pressure, and releases the pressure in the case to the outside of the case; an inner surface of the wall portion; A power storage device having a shielding portion interposed between the opposing end surfaces of the electrode assembly and facing the pressure release valve, wherein the covering is interposed between the inner surface of the wall portion and the shielding portion The covering portion has a through hole facing the pressure release valve, and the portion around the through hole in the covering portion is a portion around the pressure release valve on the inner surface of the wall portion. Covering.
これによれば、釘刺し試験時、異なる極性の電極が釘を介して短絡した短絡部で発生した高圧のガスは、ケース内の圧力が開放圧に達して開裂した圧力開放弁に向かう途中で遮蔽部に衝突し、ガスの流れの向きが変わることで、圧力開放弁に向かうガスの経路が長くなる。その結果、ガスに含まれる電極の一部がケース内でガスから落下し、開裂した圧力開放弁から電極の一部がケース外へ飛散することが抑止される。 According to this, during the nail penetration test, the high-pressure gas generated in the short-circuited part where the electrodes of different polarities are short-circuited via the nail is on the way to the pressure release valve that has been opened when the pressure in the case reaches the release pressure. By colliding with the shield and changing the direction of gas flow, the gas path toward the pressure release valve becomes longer. As a result, a part of the electrode contained in the gas is prevented from falling from the gas in the case, and a part of the electrode is prevented from scattering from the cleaved pressure release valve to the outside of the case.
短絡部で発生した高圧のガスは、圧力開放弁に向かう途中で遮蔽部に衝突してガスの流れの向きが変わった後、再び圧力開放弁に向けて流れ、被覆部の貫通孔を介して圧力開放弁からケース外へ放出される。ここで、被覆部における貫通孔の周囲の部位が、壁部の内面における圧力開放弁の周囲の部位を覆っているため、遮蔽部に衝突した後に圧力開放弁に向かうガスが、圧力開放弁からケース外へ放出される前に、壁部の内面における圧力開放弁の周囲の部位に衝突してしまうことを回避することができる。その結果、圧力開放弁に向かうガスにより、壁部の内面における圧力開放弁の周囲の部位が削られることを抑止し、金属粉の発生を抑止できる結果、開裂した圧力開放弁から金属粉がケース外へ飛散することが抑止される。 The high-pressure gas generated in the short-circuit part collides with the shielding part on the way to the pressure release valve and changes the direction of the gas flow, and then flows again toward the pressure release valve, through the through hole of the covering part. Released from the pressure relief valve. Here, since the site | part surrounding the through-hole in a coating | coated part has covered the site | part surrounding the pressure release valve in the inner surface of a wall part, the gas which goes to a pressure release valve after colliding with a shielding part is from a pressure release valve. It is possible to avoid colliding with a portion around the pressure release valve on the inner surface of the wall portion before being discharged out of the case. As a result, the gas around the pressure relief valve on the inner surface of the wall can be prevented from being scraped by the gas going to the pressure relief valve, and the generation of metal powder can be prevented. Scattering outside is suppressed.
上記蓄電装置において、前記壁部の内面と該内面に対峙する前記電極組立体の端面との間で、異なる極性を短絡させない状態に存在する遮蔽部材を備え、前記遮蔽部材は、前記遮蔽部及び前記被覆部を一体に有し、前記遮蔽部と前記被覆部との間に開口部を有するとよい。これによれば、遮蔽部と被覆部とが別体である場合に比べて、部品点数を削減することができ、構成を簡素化できる。また、圧力開放弁に向かうガスは、遮蔽部に衝突し、ガスの流れの向きが変わって、遮蔽部材の開口部及び被覆部の貫通孔を介して圧力開放弁からケース外へ放出される。 The power storage device includes a shielding member that exists in a state in which different polarities are not short-circuited between an inner surface of the wall portion and an end surface of the electrode assembly facing the inner surface, and the shielding member includes the shielding portion and It is good to have the said covering part integrally and to have an opening part between the said shielding part and the said covering part. According to this, compared with the case where a shielding part and a coating | coated part are separate bodies, a number of parts can be reduced and a structure can be simplified. Moreover, the gas which goes to a pressure relief valve collides with a shielding part, the direction of a gas flow changes, and is discharged | emitted out of a case from a pressure relief valve through the opening part of a shielding member, and the through-hole of a coating | coated part.
上記蓄電装置において、前記電極の一辺の一部から突出した形状のタブが同じ極性同士で積層されたタブ群と、前記タブ群に接合され、前記壁部と前記タブ群との間に介在する導電部材と、前記壁部と前記導電部材とを絶縁する絶縁カバーと、を備え、前記絶縁カバーは、前記被覆部としても機能するとよい。これによれば、既存の部材である絶縁カバーを被覆部として機能させることにより、被覆部を別部材として別途用意する必要が無くなるため、部品点数を削減することができる。 In the above power storage device, a tab group having a shape protruding from a part of one side of the electrode is bonded to the tab group, and is interposed between the wall portion and the tab group. A conductive member and an insulating cover that insulates the wall portion and the conductive member may be provided, and the insulating cover may function as the covering portion. According to this, by making the insulating cover which is an existing member function as the covering portion, it is not necessary to separately prepare the covering portion as a separate member, so that the number of parts can be reduced.
上記蓄電装置において、前記蓄電装置は二次電池であるとよい。 In the above power storage device, the power storage device may be a secondary battery.
この発明によれば、釘刺し試験時、開裂した圧力開放弁から電極の一部が飛散することを抑止し、且つ開裂した圧力開放弁からケースの一部である金属粉が飛散することを抑止できる。 According to the present invention, at the time of a nail penetration test, a part of the electrode is prevented from scattering from the cleaved pressure release valve, and a metal powder which is a part of the case is prevented from scattering from the cleaved pressure release valve. it can.
以下、蓄電装置を二次電池に具体化した一実施形態を図1〜図6にしたがって説明する。
図1及び図2に示すように、蓄電装置としての二次電池10は、例えば、アルミニウム製である金属製のケース11を備える。二次電池10は、ケース11に収容された電極組立体12及び電解液を備える。ケース11は、開口13aを有するケース本体13と、ケース本体13の開口13aを閉塞する蓋体14とを有する。
Hereinafter, an embodiment in which the power storage device is embodied as a secondary battery will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ケース本体13は、矩形板状の底壁13bと、底壁13bの両短側縁からそれぞれ突出した形状の短側壁13cと、底壁13bの両長側縁からそれぞれ突出した形状の長側壁13dとを備える。ケース11は直方体状であり、ケース11に合わせて電極組立体12は直方体状である。二次電池10は角型のリチウムイオン二次電池である。
The
図3に示すように、電極組立体12は、矩形シート状の複数の正極電極21と矩形シート状の複数の負極電極31とを備える。正極電極21と負極電極31とは異なる極性の電極である。正極電極21は、正極金属箔21aと、その正極金属箔21aの両面に存在する正極活物質層21bとを備える。正極金属箔21aは、例えば、アルミニウム箔である。負極電極31は、負極金属箔31aと、その負極金属箔31aの両面に存在する負極活物質層31bとを備える。負極金属箔31aは、例えば、銅箔である。電極組立体12は、複数の正極電極21と複数の負極電極31との間にセパレータ24を介在させて層状構造とした積層型である。セパレータ24は正極電極21と負極電極31とを絶縁する。つまり、電極組立体12は、異なる極性の電極である正極電極21と負極電極31とがセパレータ24によって互いに絶縁され、且つ層状構造を有する。なお、電極組立体12の積層方向は、ケース11における蓋体14の短手方向である。
As shown in FIG. 3, the
図1に示すように、正極電極21は、正極電極21の一辺の一部から突出した形状のタブ25を有する。負極電極31は、負極電極31の一辺の一部から突出した形状のタブ35を有する。複数の正極のタブ25、及び複数の負極のタブ35は、正極電極21及び負極電極31が積層された状態で、蓋体14の長手方向において互いにずれた位置に配置されている。よって、複数の正極のタブ25、及び複数の負極のタブ35は、正極電極21及び負極電極31が積層された状態で、互いに重ならない。電極組立体12は、タブ25,35の突出したタブ側端面12bを有する。タブ側端面12bは、蓋体14の内面14aに対峙する電極組立体12の端面である。
As shown in FIG. 1, the
二次電池10は、タブ側端面12bから突出した形状の正極のタブ群26を有する。正極のタブ群26は、同じ極性同士である全ての正極のタブ25を電極組立体12における積層方向の一端側に寄せ集め、積層して構成されている。二次電池10は、タブ側端面12bから突出した形状の負極のタブ群36を有する。負極のタブ群36は、同じ極性同士である全ての負極のタブ35を電極組立体12における積層方向の一端側に寄せ集め、積層して構成されている。
The
二次電池10は、導電部材である正極導電部材41を備える。正極導電部材41は、長手が蓋体14の長手方向に延びる矩形板状である。正極導電部材41の長手方向一端側には正極のタブ群26が接合されている。そして、正極導電部材41の長手方向一端側は、蓋体14の内面14aと正極のタブ群26との間に介在されている。また、正極導電部材41のその他の部分は、蓋体14の内面14aと、この内面14aに対峙した電極組立体12のタブ側端面12bとの間に配置されている。正極導電部材41の長手方向他端側には正極端子42が接合されている。正極端子42は、正極導電部材41から電極組立体12とは反対側(蓋体14側)に向けて延びている。
The
二次電池10は、導電部材である負極導電部材51を備える。負極導電部材51は、長手が蓋体14の長手方向に延びる矩形板状である。負極導電部材51の長手方向一端側には負極のタブ群36が接合されている。そして、負極導電部材51の長手方向一端側は、蓋体14の内面14aと負極のタブ群36との間に介在されている。また、負極導電部材51のその他の部分は、蓋体14の内面14aと、この内面14aに対峙した電極組立体12のタブ側端面12bとの間に配置されている。負極導電部材51の長手方向他端側には負極端子52が接合されている。負極端子52は、負極導電部材51から電極組立体12とは反対側(蓋体14)側に向けて延びている。正極端子42及び負極端子52は互いに平行に延びている。
The
正極導電部材41と負極導電部材51とは、蓋体14の長手方向において互いに離れている。正極端子42及び負極端子52は、蓋体14を貫通してその一部がケース11外に露出している。また、正極端子42及び負極端子52には、ケース11から絶縁するためのリング状の絶縁部材17aがそれぞれ取り付けられている。
The positive electrode
二次電池10は、ケース11の壁部である蓋体14に存在する圧力開放弁18を有する。圧力開放弁18は、ケース11内の圧力が所定の圧力である開放圧に達した場合に開裂し、ケース11内の圧力をケース11外に開放させる。圧力開放弁18の開放圧は、ケース11自体やケース本体13と蓋体14との接合部に亀裂や破断などが生じ得る前に開裂し得る圧力に設定されている。
The
本実施形態において、圧力開放弁18は、蓋体14と一体的に成形されている。具体的には、蓋体14の両面のうちケース11の外側に位置する外面14bには、凹部20が形成されており、圧力開放弁18は、その凹部20の底部を形成する板状の部位である。よって、圧力開放弁18の厚みは、蓋体14における圧力開放弁18以外の部位の厚みよりも薄い。
In the present embodiment, the
凹部20は、蓋体14の長手方向の中央よりも正極端子42寄りに位置する。よって、圧力開放弁18は、蓋体14の長手方向の中央よりも正極端子42寄りに位置する。また、凹部20は、蓋体14の短手方向の中央に位置する。よって、圧力開放弁18は、蓋体14の短手方向の中央に位置する。凹部20は、蓋体14の外面14bを平面視すると、蓋体14の長手方向に長手が延びる長孔状である。よって、圧力開放弁18は、蓋体14の外面14bを平面視すると、蓋体14の長手方向に長手が延びる長円形状である。
The
図1、図4又は図5に示すように、二次電池10は、遮蔽部材60を備える。遮蔽部材60は、蓋体14の長手方向における正極導電部材41と負極導電部材51との間に配置されている。また、遮蔽部材60は、蓋体14の内面14aとタブ側端面12bとの間に配置され、タブ側端面12b上に載置されている。遮蔽部材60は合成樹脂製である。このため、遮蔽部材60は、ケース11内において正極電位の部材と負極電位の部材とを短絡させない。つまり、遮蔽部材60は、蓋体14の内面14aとタブ側端面12bとの間で、異なる極性を短絡させない状態に存在する。
As shown in FIG. 1, FIG. 4 or FIG. 5, the
本実施形態の遮蔽部材60は、負極導電部材51側の面に開口部60aを有する直方体状(四角箱状)である。そして、遮蔽部材60の内部とケース11の内部とは開口部60aを介して連通している。
The shielding
遮蔽部材60は、矩形板状の遮蔽部61を備える。遮蔽部61は、蓋体14の内面14aとタブ側端面12bとの間に介在し、蓋体14の厚み方向において圧力開放弁18に対向している。遮蔽部61の長手は、蓋体14の長手方向に延びる。遮蔽部材60は、遮蔽部61の一対の長縁部から蓋体14に向けて立設した形状の第1壁部62を備える。第1壁部62は、蓋体14の長手方向に長手が延びる形状である。遮蔽部材60は、第2壁部63を備える。第2壁部63は、遮蔽部61の一対の短縁部のうち、正極導電部材41寄りの短縁部から蓋体14に向けて立設した形状である。一対の第1壁部62と第2壁部63とは互いに連結されている。
The shielding
遮蔽部材60は、遮蔽部61に対向した矩形板状の被覆部64を有する。よって、本実施形態において、遮蔽部材60は、遮蔽部61及び被覆部64を一体に有し、遮蔽部61と被覆部64との間に開口部60aを有する。被覆部64は、蓋体14の内面14aと遮蔽部61との間に介在している。被覆部64の長手は、蓋体14の長手方向に延びる。被覆部64の一対の長縁部は、両第1壁部62に連結されている。被覆部64の一対の短縁部のうち、正極導電部材41寄りの短縁部は、第2壁部63に連結されている。被覆部64の外面64aは、蓋体14の内面14aに対向配置されている。
The shielding
正極導電部材41の長手方向の一端面には、第2壁部63の外面が接触可能である。また、正極のタブ群26の側面には、第2壁部63の外面及び遮蔽部61の端面が接触可能である。同様に、負極のタブ群36の側面には、遮蔽部61の端面が接触可能である。遮蔽部材60は、蓋体14の長手方向に僅かに移動すると、正極導電部材41、正極のタブ群26、又は、負極のタブ群36に速やかに接触する。このため、遮蔽部材60は、蓋体14の長手方向への移動が規制されている。
The outer surface of the
ケース本体13の一方の長側壁13dの内面には、一方の第1壁部62の外面が接触可能であり、他方の長側壁13dの内面には、他方の第1壁部62の外面が接触可能である。遮蔽部材60は、ケース11の内面である各長側壁13dの内面から離間した状態にある。遮蔽部材60は、蓋体14の短手方向に僅かに移動すると、いずれかの長側壁13dに速やかに接触する。このため、遮蔽部材60は、蓋体14の短手方向への移動が規制されている。よって、遮蔽部材60は、タブ側端面12bに沿ういずれの方向への移動も規制されている。
The outer surface of one
被覆部64は、蓋体14の厚み方向において圧力開放弁18に対向する貫通孔65を有する。貫通孔65は、被覆部64の外面64aを平面視すると、蓋体14の長手方向に長手が延びる長孔状である。
The covering
図4に示すように、貫通孔65の長手方向の長さL1は、圧力開放弁18(凹部20)の長手方向の長さL11よりも短い。貫通孔65の短手方向の長さL2は、圧力開放弁18(凹部20)の短手方向の長さL12よりも短い。貫通孔65は、平面視において凹部20よりも小さい孔である。蓋体14の厚み方向において、貫通孔65の全領域は、圧力開放弁18(凹部20)に重なっている。
As shown in FIG. 4, the length L1 in the longitudinal direction of the through
図5に示すように、蓋体14の厚み方向において、貫通孔65を形成する被覆部64の内周面65aは、圧力開放弁18に重なっている。そして、被覆部64における貫通孔65の周囲の部位は、蓋体14の厚み方向において、蓋体14の内面14aにおける圧力開放弁18の周囲の部位に重なっており、さらには、圧力開放弁18の外縁部にも重なっている。よって、被覆部64における貫通孔65の周囲の部位は、蓋体14の内面14aにおける圧力開放弁18の周囲の部位を覆っている。なお、被覆部64における貫通孔65の周囲の部位を耐熱性の良い樹脂により形成したり、被覆部64における貫通孔65の周囲の部位に耐熱性の良いコート層を設けたりするのが好ましい。
As shown in FIG. 5, the inner
蓋体14の内面14aにおける圧力開放弁18の周囲の部位は、被覆部64における貫通孔65の周囲の部位によって覆われていない場合、圧力開放弁18に向かうガスが、圧力開放弁18からケース11外へ放出される前に衝突し易い部位である。したがって、本実施形態において、被覆部64における貫通孔65の周囲の部位は、圧力開放弁18に向かうガスが、圧力開放弁18からケース11外へ放出される前に衝突し易い部位である蓋体14の内面14aにおける圧力開放弁18の周囲の部位を少なくとも覆っている。
When the site around the
次に、本実施形態の作用について説明する。
このような二次電池10において、その評価試験の一つである釘刺し試験が行われると、釘が電極組立体12を積層方向に貫通し、釘によって正極電極21と負極電極31との間のセパレータ24が破断し、正極電極21と負極電極31とがケース11内において短絡する。そして、短絡が発生すると、その短絡部の周辺では熱が発生し、短絡部の周辺で発生した熱によって電解液成分が分解され、ケース11内にガスが発生する。すると、ケース11内の圧力が上昇する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
In such a
図6に示すように、ケース11内の圧力が上昇し、ケース11内の圧力が圧力開放弁18の開放圧に達すると、圧力開放弁18が開裂する。そして、短絡部で発生したガスは、図6で矢印で示すように開裂した圧力開放弁18に向かうように流れる。また、発生するガスの勢いによって各電極21,31の一部が剥ぎ取られる。圧力開放弁18に向かうガスは、遮蔽部61の外面61aに衝突し、ガスの流れの向きが変わる。そして、遮蔽部61への衝突により流れの向きを変えたガスは、遮蔽部材60の開口部60aを介して遮蔽部材60の内部に流れ込み、貫通孔65を介して圧力開放弁18からケース11外へ放出される。
As shown in FIG. 6, when the pressure in the
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)短絡部で発生した高圧のガスが、ケース11内の圧力が開放圧に達して開裂した圧力開放弁18に向かう途中で遮蔽部61に衝突し、ガスの流れの向きが変わることで、圧力開放弁18に向かうガスの経路が長くなる。その結果、ガスに含まれる電極21,31の一部がケース11内でガスから落下し、開裂した圧力開放弁18から電極21,31の一部がケース11外へ飛散することが抑止され、火花となることを抑止できる。また、被覆部64における貫通孔65の周囲の部位が、蓋体14の内面14aにおける圧力開放弁18の周囲の部位を覆っている。このため、遮蔽部61に衝突した後に圧力開放弁18に向かうガスが、圧力開放弁18からケース11外へ放出される前に、蓋体14の内面14aにおける圧力開放弁18の周囲の部位に衝突してしまうことを回避することができる。その結果、圧力開放弁18に向かうガスにより、蓋体14の内面14aにおける圧力開放弁18の周囲の部位が削られることを抑止し、金属粉の発生を抑止できる結果、開裂した圧力開放弁18から金属粉がケース11外へ飛散することを抑止できる。
In the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The high-pressure gas generated in the short-circuit portion collides with the shielding
(2)遮蔽部材60は、遮蔽部61及び被覆部64を一体に有し、遮蔽部61と被覆部64との間に開口部60aを有する。これによれば、遮蔽部61と被覆部64とが別体である場合に比べて、部品点数を削減することができ、二次電池10の構成を簡素化できる。また、二次電池10の組み立てが容易になる。また、圧力開放弁18に向かうガスは、遮蔽部61に衝突し、ガスの流れの向きが変わって、遮蔽部材60の開口部60a及び被覆部64の貫通孔65を介して圧力開放弁18からケース11外へ放出される。
(2) The shielding
(3)蓋体14の厚み方向において、貫通孔65を形成する被覆部64の内周面65aは、圧力開放弁18に重なっている。そして、被覆部64における貫通孔65の周囲の部位は、蓋体14の厚み方向において、蓋体14の内面14aにおける圧力開放弁18の周囲の部位に重なっており、さらには、圧力開放弁18の外縁部にも重なっている。よって、例えば、貫通孔65を形成する被覆部64の内周面65aが、蓋体14の厚み方向において、凹部20の内周面に重なっており、圧力開放弁18とは重なっていない場合に比べて、被覆部64における貫通孔65の周囲の部位を、蓋体14の圧力開放弁18の周囲の部位に対して確実に重ねることができる。したがって、被覆部64における貫通孔65の周囲の部位によって、蓋体14の内面14aにおける圧力開放弁18の周囲の部位を確実に覆うことができる。
(3) In the thickness direction of the
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図7及び図8に示すように、二次電池10は、蓋体14と正極導電部材41及び負極導電部材51とを絶縁する絶縁カバー71を備え、絶縁カバー71を、貫通孔65を有する被覆部としても機能させてもよい。したがって、遮蔽部材60は、被覆部64を一体に有しておらず、蓋体14側が開口した箱状であってもよい。このように、絶縁カバー71を被覆部として機能させる場合、絶縁カバー71における貫通孔65の周囲の部位を耐熱性の良い樹脂により形成したり、絶縁カバー71における貫通孔65の周囲の部位に耐熱性の良いコート層を設けたりするのが好ましい。絶縁カバー71は、二次電池10において既存の部材である。これによれば、既存の部材である絶縁カバー71を被覆部として機能させることにより、被覆部を別部材として別途用意する必要が無くなるため、部品点数を削減することができる。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
As shown in FIGS. 7 and 8, the
○ 実施形態において、貫通孔65の長手方向の長さL1と、圧力開放弁18(凹部20)の長手方向の長さL11とが同じであってもよい。
○ 実施形態において、貫通孔65の短手方向の長さL2と圧力開放弁18(凹部20)の短手方向の長さL12とが同じであってもよい。
In the embodiment, the length L1 in the longitudinal direction of the through-
In the embodiment, the length L2 in the short direction of the through-
○ 実施形態において、貫通孔65の長手方向の長さL1と、圧力開放弁18(凹部20)の長手方向の長さL11とが同じであり、貫通孔65の短手方向の長さL2と圧力開放弁18(凹部20)の短手方向の長さL12とが同じであってもよい。つまり、貫通孔65を形成する被覆部64の内周面65aが、蓋体14の厚み方向において、凹部20の内周面に重なっており、圧力開放弁18とは重なっていなくてもよい。
In the embodiment, the length L1 in the longitudinal direction of the through
○ 凹部20が、平面視真円孔状であってもよく、圧力開放弁18が、平面視真円形状であってもよい。そして、貫通孔65も平面視真円孔状であってもよい。
○ 圧力開放弁18が、蓋体14とは別部材であってもよい。この場合、蓋体14には、圧力逃し孔が形成されており、圧力開放弁18は、圧力逃し孔に対して密封された状態で取り付けられる。
The
The
○ 遮蔽部材60は、金属製であってもよい。この場合、正極電位の部材(正極導電部材41や正極電極21)と、負極電位の部材(負極導電部材51や負極電極31)との間に絶縁性部材を介在させる。絶縁性部材は、電位を帯びた部材及び遮蔽部材60のいずれか一方に一体化させていてもよいし、両方に一体化されていてもよい。なお、絶縁性部材としては絶縁性樹脂やセラミックのコーティングが挙げられる。又は、遮蔽部材60が金属製の場合、遮蔽部材60は、正極電位の部材(正極導電部材41や正極電極21)、及び負極電位の部材(負極導電部材51や負極電極31)のうち、いずれか一方に接触する場合は、他方には接触しない状態に配置される。
○ The shielding
○ 遮蔽部材60は、タブ側端面12bに載置されず、蓋体14の内面14aやその他の部材に接合されていてもよい。
○ 遮蔽部材60は、蓋体14の内面14aとタブ側端面12bとの間で、異なる極性を短絡させない状態に存在するものであればよく、その構成や形状は特に限定されるものではない。
The shielding
O The shielding
○ 実施形態において、遮蔽部61が遮蔽部材60とは別部材であってもよい。
○ セパレータ24は、正極電極21と負極電極31との間に1枚ずつ介装されるタイプでなくてもよく、例えば、正極電極21を収容した袋状セパレータであってもよい。又は、セパレータは長尺状であり、つづら折りされることによって正極電極21と負極電極31との間に介在するタイプでもよい。
In the embodiment, the shielding
The
○ 電極組立体は、1枚の帯状の正極電極と1枚の帯状の負極電極とをセパレータで絶縁した状態で捲回軸を中心に捲回した捲回型であってもよい。
○ 蓄電装置は、電気二重層キャパシタ等の他の蓄電装置であってもよい。
The electrode assembly may be a wound type in which one belt-like positive electrode and one belt-like negative electrode are wound around a winding shaft in a state where they are insulated by a separator.
The power storage device may be another power storage device such as an electric double layer capacitor.
○ 実施形態では、二次電池10はリチウムイオン二次電池であったが、これに限られず、ニッケル水素等の他の二次電池であってもよい。要は、正極活物質層と負極活物質層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。
In embodiment, although the
10…蓄電装置としての二次電池、11…ケース、12…電極組立体、12b…端面であるタブ側端面、14…壁部である蓋体、14a…内面、18…圧力開放弁、21…電極としての正極電極、25,35…タブ、26,36…タブ群、31…電極としての負極電極、41…導電部材である正極導電部材、51…導電部材である負極導電部材、60…遮蔽部材、60a…開口部、61…遮蔽部、64…被覆部、65…貫通孔、71…絶縁カバー。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
電解液と、
前記電極組立体及び前記電解液を収容した金属製のケースと、
前記ケースの壁部に存在し、前記ケース内の圧力が開放圧に達した場合に開裂し、前記ケース内の圧力を前記ケース外に開放させる圧力開放弁と、
前記壁部の内面と該内面に対峙する前記電極組立体の端面との間に介在し、前記圧力開放弁に対向する遮蔽部と、を有する蓄電装置であって、
前記壁部の内面と前記遮蔽部との間に介在する被覆部を備え、
前記被覆部は、前記圧力開放弁に対向する貫通孔を有し、
前記被覆部における前記貫通孔の周囲の部位は、前記壁部の内面における前記圧力開放弁の周囲の部位を覆っていることを特徴とする蓄電装置。 An electrode assembly in which electrodes of different polarities are insulated from each other and having a layered structure;
An electrolyte,
A metal case containing the electrode assembly and the electrolyte;
A pressure release valve that is present in the wall of the case and is cleaved when the pressure in the case reaches an open pressure, and releases the pressure in the case to the outside of the case;
A power storage device having a shielding portion interposed between an inner surface of the wall portion and an end surface of the electrode assembly facing the inner surface, and facing the pressure release valve,
A covering portion interposed between the inner surface of the wall portion and the shielding portion;
The covering portion has a through hole facing the pressure release valve,
The part around the through-hole in the covering part covers the part around the pressure release valve on the inner surface of the wall part.
前記遮蔽部材は、前記遮蔽部及び前記被覆部を一体に有し、前記遮蔽部と前記被覆部との間に開口部を有することを特徴とする請求項1に記載の蓄電装置。 A shielding member present in a state in which different polarities are not short-circuited between the inner surface of the wall portion and the end surface of the electrode assembly facing the inner surface;
The power storage device according to claim 1, wherein the shielding member integrally includes the shielding portion and the covering portion, and has an opening between the shielding portion and the covering portion.
前記タブ群に接合され、前記壁部と前記タブ群との間に介在する導電部材と、
前記壁部と前記導電部材とを絶縁する絶縁カバーと、を備え、
前記絶縁カバーは、前記被覆部としても機能することを特徴とする請求項1に記載の蓄電装置。 A tab group in which tabs in a shape protruding from a part of one side of the electrode are laminated with the same polarity,
A conductive member joined to the tab group and interposed between the wall portion and the tab group;
An insulating cover for insulating the wall portion and the conductive member;
The power storage device according to claim 1, wherein the insulating cover also functions as the covering portion.
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