JP2019096520A - Battery with relief valve - Google Patents

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Abstract

To provide a battery with a relief valve which inhibits entry of external moisture into a case.SOLUTION: A battery 10 includes: a battery case 11 in which an electrode body 12 is housed; and a relief valve 50 provided at the battery case 11. A through hole 18 is formed at the battery case 11. The relief valve 50 includes: a housing 51 which is disposed at the outer side of the battery case 11 so as to cover the through hole 18; a valve element 52 which is disposed in an internal space 61 of the housing 51 so as to be movable into a state where the valve element 52 is pressed to the through hole 18 to cover the through hole 18 or a state where the valve element 52 at least partially separates from the through hole 18 and does not fully close the through hole 18; an elastic body 53 which is disposed between the valve element 52 and an inner surface of the housing 51 and presses the valve element 52 to the through hole 18; a discharge hole 57 formed at the housing 51; and a moisture absorption material 71 which fills the discharge hole 57, transmits gas, and absorbs moisture.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、リリーフ弁付き電池に関する。   The present invention relates to a battery with a relief valve.

例えば、特許文献１には、リリーフ弁の一例であるガス放出弁を備えた二次電池が開示されている。特許文献１に開示された二次電池は、電極体が収容された電池ケースと、電池ケースの壁部に設けられたガス放出弁とを備えている。ガス放出弁は、電池ケースの外側に配置されたハウジングと、ハウジングの内部において電池ケースの内部と外部とを連通する連通路と、連通路を開閉可能な弁体とを有している。連通路のうち弁体よりも電池ケースの内部側に位置する内側連通路内には、多孔質水分吸収材が配置されている。   For example, Patent Document 1 discloses a secondary battery provided with a gas release valve which is an example of a relief valve. The secondary battery disclosed in Patent Document 1 includes a battery case in which an electrode body is housed, and a gas release valve provided on a wall portion of the battery case. The gas release valve has a housing disposed outside the battery case, a communication passage communicating the inside and the outside of the battery case inside the housing, and a valve body capable of opening and closing the communication passage. A porous water-absorbing material is disposed in the inner communication passage located closer to the inner side of the battery case than the valve body among the communication passages.

特許文献１に開示された二次電池によれば、例えば、電池ケースの外部に存在する水分が内側連通路内に進入した場合であっても、水分は内側連通路に配置された多孔質水分吸収材によって吸収される。よって、電池ケースの外部に存在する水分が電池ケースの内部に進入することを抑制することができる。   According to the secondary battery disclosed in Patent Document 1, for example, even when water present outside the battery case enters into the inner communication passage, the water is a porous water disposed in the inner communication passage. Absorbed by the absorbent. Therefore, it can suppress that the moisture which exists in the exterior of a battery case approachs the inside of a battery case.

特開２０１７−２２０５０号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2017-22050

ところで、上述のように、上記二次電池において電池ケースの内部に水分が進入することを抑制することができる。ただし、二次電池の他の構成によって、電池ケースの内部に水分が進入することを抑制することで、更に高品質な二次電池を提供することができる。   By the way, as described above, it is possible to suppress the entry of moisture into the inside of the battery case in the secondary battery. However, it is possible to provide a higher quality secondary battery by suppressing the entry of moisture into the inside of the battery case by another configuration of the secondary battery.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池ケースの外部の水分が電池ケースの内部に進入することを抑制することが可能なリリーフ弁付き電池を提供することである。   This invention is made in view of this point, The objective is to provide the battery with a relief valve which can suppress that the water of the outside of a battery case approachs the inside of a battery case. .

本願出願人は、特許文献１に開示された二次電池とは異なる構成で、電池ケースの外部の水分が電池ケースの内部に進入することを抑制することを検討した。その結果、本願出願人は、電池ケースの内部と連通するハウジングの内部に水分を進入することを抑制することで、電池ケースの内部に水分が進入することをより抑制することができることを見出した。   The applicant of the present application has studied to suppress the entry of moisture outside the battery case into the inside of the battery case, with a configuration different from that of the secondary battery disclosed in Patent Document 1. As a result, the applicant of the present application found that it is possible to further suppress the entry of water into the inside of the battery case by suppressing the entry of water into the inside of the housing communicating with the inside of the battery case. .

すなわち、本発明に係るリリーフ弁付き電池は、電極体と、電池ケースと、リリーフ弁とを備えている。電池ケースには、電極体が収容されている。リリーフ弁は、電池ケースに設けられている。電池ケースには、電池ケースの壁を貫通した貫通孔を有している。リリーフ弁は、ハウジングと、弁体と、弾性体と、放出孔と、水分吸収材とを有する。ハウジングは、貫通孔を覆うように、電池ケースの外側に配置されている。弁体は、ハウジングの内部空間において、貫通孔に押し当てられて貫通孔を塞ぐ状態と、貫通孔から少なくとも一部が離れて貫通孔を完全に塞がない状態とに移動可能に配置されている。弾性体は、弁体とハウジングの内側面との間に配置され、弁体を貫通孔に押し当てる。放出孔は、ハウジングに形成されている。水分吸収材は、放出孔に充填され、ガスを透過させ、かつ、水分を吸収する。   That is, the battery with a relief valve concerning the present invention is provided with an electrode body, a battery case, and a relief valve. An electrode body is housed in the battery case. The relief valve is provided on the battery case. The battery case has a through hole penetrating the wall of the battery case. The relief valve has a housing, a valve body, an elastic body, a discharge hole, and a moisture absorbing material. The housing is disposed outside the battery case so as to cover the through hole. The valve body is movably disposed in the inner space of the housing so as to be pressed against the through hole to close the through hole, and not to completely close the through hole at least partially away from the through hole There is. The elastic body is disposed between the valve body and the inner side surface of the housing, and presses the valve body into the through hole. The discharge hole is formed in the housing. The moisture absorbing material is filled in the release holes, allows gas to permeate, and absorbs moisture.

上記リリーフ弁付き電池によれば、ハウジングに形成された放出孔には、水分吸収材が充填されている。そのため、ハウジングの外部および電池ケースの外部から放出孔を通じてハウジング内に進入しようとする水分は、水分吸収材によって吸収される。よって、ハウジング内に水分が進入することを抑制するため、電池ケースの内部に水分が進入することを抑制することができる。   According to the battery with a relief valve, the water absorbing material is filled in the discharge hole formed in the housing. Therefore, the moisture which is going to enter the housing from the outside of the housing and the outside of the battery case through the discharge holes is absorbed by the water absorbing material. Therefore, in order to control that moisture enters into the inside of a housing, it can control that moisture enters into the inside of a battery case.

一実施形態に係るリリーフ弁付き電池の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of a battery with a relief valve concerning one embodiment. リリーフ弁を示す断面図であり、弁体が貫通孔を塞ぐ状態を示す図である。It is a sectional view showing a relief valve, and a valve body is a figure showing the state where a penetration hole is closed. 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面におけるリリーフ弁の断面図である。It is sectional drawing of the relief valve in the III-III cross section of FIG. リリーフ弁を示す断面図であり、弁体が貫通孔を完全に塞がない状態を示す図である。It is sectional drawing which shows a relief valve, and is a figure which shows the state which a valve body does not block a through-hole completely.

以下、図面を参照しながら、一実施形態に係るリリーフ弁付き電池について説明する。なお、ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。また、各図は、模式図であり、必ずしも実際の実施品が忠実に反映されたものではない。   Hereinafter, a battery with a relief valve according to an embodiment will be described with reference to the drawings. The embodiments described herein are, of course, not intended to specifically limit the present invention. Moreover, each figure is a schematic diagram and the actual implementation thing is not necessarily faithfully reflected.

図１は、本発明の一実施形態に係るリリーフ弁付き電池１０の部分断面図である。以下の説明では、図１における上、下、左、右をそれぞれリリーフ弁付き電池１０の上、下、左、右とする。図面中の符号Ｕ、Ｄ、Ｌ、Ｒは、それぞれ上、下、左、右を示している。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、リリーフ弁付き電池１０の設置態様などを限定するものではない。図１では、略直方体の電池ケース１１の片側の幅広面に沿って、内部を露出させた状態で描かれている。リリーフ弁付き電池１０は、例えば非水系二次電池であり、リチウムイオン二次電池である。図１に示すように、リリーフ弁付き電池１０は、電池ケース１１と、電極体１２と、集電端子１３と、接続部材１４と、外部端子１５と、リリーフ弁５０とを備えている。   FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a relief valve-equipped battery 10 according to an embodiment of the present invention. In the following description, upper, lower, left and right in FIG. 1 are respectively taken as upper, lower, left and right of the battery 10 with a relief valve. The symbols U, D, L and R in the drawings respectively indicate top, bottom, left and right. However, these are only directions for convenience of description, and do not limit the installation mode of the battery 10 with a relief valve. In FIG. 1, the inside is exposed along the wide surface on one side of the substantially rectangular battery case 11. The relief valve-equipped battery 10 is, for example, a non-aqueous secondary battery, and is a lithium ion secondary battery. As shown in FIG. 1, the relief valve-equipped battery 10 includes a battery case 11, an electrode body 12, a current collection terminal 13, a connection member 14, an external terminal 15, and a relief valve 50.

電池ケース１１は、内部に空間を有する箱状に形成されている。ここでは、電池ケース１１は、容器１１ａと蓋体１１ｂとを有する。容器１１ａは、電極体１２および電解液を収容している。容器１１ａは、扁平な角型の容器であり、上方が開口している。蓋体１１ｂは、容器１１ａの開口に装着されるプレート状の部材である。なお、電池ケース１１は、電池ケース１１の壁に形成された貫通孔１８を有している。本実施形態では、貫通孔１８は、蓋体１１ｂの上面に形成されている。貫通孔１８は、電池ケース１１の内部と外部とを連通させており、電池ケース１１の内部のガスを外部へ放出するためのものである。   The battery case 11 is formed in a box shape having a space inside. Here, the battery case 11 has a container 11a and a lid 11b. The container 11a contains the electrode body 12 and the electrolytic solution. The container 11a is a flat rectangular container, and the upper side is open. The lid 11 b is a plate-like member attached to the opening of the container 11 a. The battery case 11 has a through hole 18 formed in the wall of the battery case 11. In the present embodiment, the through hole 18 is formed on the upper surface of the lid 11 b. The through hole 18 communicates the inside and the outside of the battery case 11 and is for discharging the gas inside the battery case 11 to the outside.

電極体１２は、正極シート２１と、負極シート２２と、第１セパレータシート２３と、第２セパレータシート２４とを備えている。正極シート２１、負極シート２２、第１セパレータシート２３および第２セパレータシート２４は、それぞれ長尺の帯状の部材である。例えば、第１セパレータシート２３、正極シート２１、第２セパレータシート２４、負極シート２２はこの順に重ねられ、電池ケース１１の容器１１ａ内で捲回されている。   The electrode body 12 includes a positive electrode sheet 21, a negative electrode sheet 22, a first separator sheet 23, and a second separator sheet 24. Each of the positive electrode sheet 21, the negative electrode sheet 22, the first separator sheet 23, and the second separator sheet 24 is a long strip-shaped member. For example, the first separator sheet 23, the positive electrode sheet 21, the second separator sheet 24, and the negative electrode sheet 22 are stacked in this order and wound in the container 11 a of the battery case 11.

正極シート２１は、予め定められた幅および厚さのアルミニウム箔などの正極集電箔２１ａの両面に、正極活物質を含む正極活物質層２１ｂが形成された部材である。なお、正極集電箔２１ａの片側の端部には、正極活物質層２１ｂが形成されていない未形成部２１ｃが設定されている。正極活物質は、例えば、リチウム遷移金属複合材料のように、充電時にリチウムイオンを放出し、放電時にリチウムイオンを吸収し得る材料である。   The positive electrode sheet 21 is a member in which a positive electrode active material layer 21 b containing a positive electrode active material is formed on both sides of a positive electrode current collector foil 21 a such as an aluminum foil having a predetermined width and thickness. In addition, the non-formation part 21c in which the positive electrode active material layer 21b is not formed is set to the edge part of the one side of the positive electrode current collection foil 21a. The positive electrode active material is, for example, a material capable of releasing lithium ions at the time of charge and absorbing lithium ions at the time of discharge, like a lithium transition metal composite material.

負極シート２２は、予め定められた幅および厚さの銅箔などの負極集電箔２２ａの両面に、負極活物質を含む負極活物質層２２ｂが形成された部材である。なお、負極集電箔２２ａの片側の端部には、負極活物質層２２ｂが形成されていない未形成部２２ｃが設定されている。負極活物質は、例えば、天然黒鉛のように、充電時にリチウムイオンを吸蔵し、充電時に吸蔵したリチウムイオンを放電時に放出し得る材料である。   The negative electrode sheet 22 is a member in which a negative electrode active material layer 22 b containing a negative electrode active material is formed on both sides of a negative electrode current collector foil 22 a such as copper foil having a predetermined width and thickness. In addition, the non-formation part 22c in which the negative electrode active material layer 22b is not formed is set to the edge part of one side of the negative electrode current collection foil 22a. The negative electrode active material is, for example, a material capable of storing lithium ions at the time of charge and releasing lithium ions stored at the time of charge, as in the case of natural graphite.

例えば、第１セパレータシート２３および第２セパレータシート２４には、例えば、所要の耐熱性を有し、電解質が通過し得る多孔質の樹脂シートが用いられる。   For example, for the first separator sheet 23 and the second separator sheet 24, for example, a porous resin sheet which has required heat resistance and through which an electrolyte can pass is used.

容器１１ａ内で捲回された正極シート２１では、未形成部２１ｃが容器１１ａ内の左端付近に配置される。負極シート２２では、未形成部２２ｃが容器１１ａ内の右端付近に配置される。正極シート２１の未形成部２１ｃおよび負極シート２２の未形成部２２ｃには、それぞれ１つの集電端子１３が溶接されている。   In the positive electrode sheet 21 wound in the container 11a, the unformed portion 21c is disposed near the left end in the container 11a. In the negative electrode sheet 22, the unformed portion 22c is disposed in the vicinity of the right end in the container 11a. One current collecting terminal 13 is welded to each of the unformed portion 21 c of the positive electrode sheet 21 and the unformed portion 22 c of the negative electrode sheet 22.

集電端子１３は、基部１３ａと、取付片１３ｂと、軸部１３ｃとを備えている。右側（負極側）の集電端子１３と左側（正極側）の集電端子１３は、ここでは左右互い違いの形状である。そこで、以下では右側の集電端子１３について説明する。また、集電端子１３に近接する接続部材１４、外部端子１５についても右側の部材について説明し、左側の部材の説明は簡略化または省略する。集電端子１３の基部１３ａは、水平方向に延びる板状の部位である。基部１３ａは、電池ケース１１の蓋体１１ｂの下面に取り付けられている。基部１３ａからは取付片１３ｂが下方に延びている。取付片１３ｂは、鉛直方向に延びる板状の部位である。取付片１３ｂには、負極の未形成部２２ｃが溶接されている。基部１３ａの上方には、軸部１３ｃが延びている。軸部１３ｃは、上下方向に延びる円柱状の部位である。集電端子１３は、負極シート２２と電気的に接続されている。集電端子１３の軸部１３ｃは、蓋体１１ｂの外部に突出している。   The current collection terminal 13 includes a base portion 13a, a mounting piece 13b, and a shaft portion 13c. The right side (negative electrode side) current collection terminal 13 and the left side (positive electrode side) current collection terminal 13 are alternately shaped in the left-right direction. So, below, the current collection terminal 13 of the right side is demonstrated. Further, regarding the connection member 14 and the external terminal 15 which are in proximity to the current collection terminal 13, the members on the right side will be described, and the description of the members on the left side will be simplified or omitted. The base 13 a of the current collection terminal 13 is a plate-like portion extending in the horizontal direction. The base 13 a is attached to the lower surface of the lid 11 b of the battery case 11. A mounting piece 13b extends downward from the base 13a. The mounting piece 13 b is a plate-like portion extending in the vertical direction. The non-formed portion 22c of the negative electrode is welded to the mounting piece 13b. The shaft 13 c extends above the base 13 a. The shaft portion 13 c is a cylindrical portion extending in the vertical direction. The current collecting terminal 13 is electrically connected to the negative electrode sheet 22. The axial part 13c of the current collection terminal 13 protrudes outside the lid 11b.

集電端子１３の軸部１３ｃは、蓋体１１ｂの外側で接続部材１４の一端に連結されている。接続部材１４は、中間部に段差が設けられ、略Ｓ字に折り曲げられたプレート状の部材である。外部端子１５は、リリーフ弁付き電池１０の電力を外部に取り出すための端子である。複数のリリーフ弁付き電池１０を連結して組電池を構成する場合には、この外部端子１５同士をバスバーで接続する。外部端子１５は、接続部材１４の他端部に設けられている。   The shaft portion 13c of the current collection terminal 13 is connected to one end of the connection member 14 outside the lid 11b. The connection member 14 is a plate-like member provided with a step in the middle portion and bent into a substantially S-shape. The external terminal 15 is a terminal for extracting the power of the battery 10 with a relief valve to the outside. In the case where a plurality of batteries 10 with relief valves are connected to configure a battery pack, the external terminals 15 are connected to each other by bus bars. The external terminal 15 is provided at the other end of the connection member 14.

次に、リリーフ弁５０について説明する。図２は、リリーフ弁５０を示す断面図であり、後述する弁体５２が貫通孔１８を塞ぐ状態を示す図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面におけるリリーフ弁５０の断面図である。図４は、リリーフ弁５０を示す断面図であり、弁体５２が貫通孔１８を完全に塞がない状態を示す図である。なお、図２および図４は、図１の部分Ｂを拡大した図である。図２に示すように、リリーフ弁５０は、電池ケース１１の内部のガスを、電池ケース１１に形成された貫通孔１８を通じて外部に放出するためのものである。本実施形態では、リリーフ弁５０は、電池ケース１１の蓋体１１ｂに形成された貫通孔１８を覆うように設けられている。リリーフ弁５０は、ハウジング５１と、弁体５２と、ばね５３と、水分吸収材７１とを備えている。   Next, the relief valve 50 will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the relief valve 50, showing a state in which a valve body 52 described later closes the through hole 18. As shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the relief valve 50 taken along the line III-III in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the relief valve 50, showing a state in which the valve body 52 does not completely block the through hole 18. As shown in FIG. 2 and 4 are enlarged views of a portion B of FIG. As shown in FIG. 2, the relief valve 50 is for releasing the gas inside the battery case 11 to the outside through the through hole 18 formed in the battery case 11. In the present embodiment, the relief valve 50 is provided to cover the through hole 18 formed in the lid 11 b of the battery case 11. The relief valve 50 includes a housing 51, a valve body 52, a spring 53, and a water absorbing material 71.

ハウジング５１は、貫通孔１８を覆うように、電池ケース１１の外側に配置されている。ハウジング５１は、内部に空間を有し、下方が開口している。ここでは、ハウジング５１は、貫通孔１８と連通する内部空間６１を有している。ハウジング５１および電池ケース１１によって、内部空間６１は密閉されている。ハウジング５１には、下方に向かって開口した開口および後述の放出孔５７以外に、孔や隙間などは形成されていない。本実施形態では、ハウジング５１は、有底の筒部６２と、フランジ６３とを有する。筒部６２は、平面視において貫通孔１８を囲むように、貫通孔１８よりも上方に配置されている。筒部６２は、電池ケース１１の蓋体１１ｂの上面から上方に延びている。なお、筒部６２の形状は特に限定されないが、図３に示すように、例えば円筒形状である。図２に示すように、フランジ６３は、筒部６２の下端に接続されている。フランジ６３は、筒部６２の下端と共に電池ケース１１の蓋体１１ｂに配置されている。なお、本実施形態では、ハウジング５１の内側面の下部には、筒部６２の下端に向かうに従って、フランジ６３の先端側に傾斜する傾斜面６５が形成されている。傾斜面６５は、筒部６２の下端に向かうに従って、ハウジング５１の中心とは反対側に傾斜している。   The housing 51 is disposed outside the battery case 11 so as to cover the through hole 18. The housing 51 has a space inside, and the lower side is open. Here, the housing 51 has an internal space 61 communicating with the through hole 18. The internal space 61 is sealed by the housing 51 and the battery case 11. In the housing 51, there are no holes, gaps or the like other than the openings opened downward and the release holes 57 described later. In the present embodiment, the housing 51 has a bottomed cylindrical portion 62 and a flange 63. The cylindrical portion 62 is disposed above the through hole 18 so as to surround the through hole 18 in a plan view. The cylindrical portion 62 extends upward from the top surface of the lid 11 b of the battery case 11. In addition, although the shape of the cylinder part 62 is not specifically limited, As shown in FIG. 3, it is a cylindrical shape, for example. As shown in FIG. 2, the flange 63 is connected to the lower end of the cylindrical portion 62. The flange 63 is disposed on the lid 11 b of the battery case 11 together with the lower end of the cylindrical portion 62. In the present embodiment, at the lower part of the inner side surface of the housing 51, an inclined surface 65 which is inclined toward the tip end of the flange 63 as it goes to the lower end of the cylindrical portion 62 is formed. The inclined surface 65 is inclined to the opposite side to the center of the housing 51 as it goes to the lower end of the cylindrical portion 62.

ハウジング５１には、放出孔５７が形成されている。詳しくは、放出孔５７は、ハウジング５１の筒部６２の側面に貫通するように形成されている。放出孔５７は、電池ケース１１の内部のガスが電池ケース１１の外部へ放出されるための孔である。本実施形態では、放出孔５７は筒部６２の側面の下部に形成されているが、放出孔５７が形成される位置は特に限定されない。例えば、放出孔５７は、筒部６２の上部に形成されていてもよいし、筒部６２の中央部に形成されていてもよい。本実施形態では、放出孔５７は、極小の孔である。ここでは、放出孔５７の径Ｌ１は、１ｍｍ〜５ｍｍであり、例えば、２ｍｍである。本実施形態では、放出孔５７の径Ｌ１は、貫通孔１８の径Ｌ２よりも短い。例えば、放出孔５７の径Ｌ１は、貫通孔１８の径Ｌ２の１／２倍の長さよりも短くてもよい。   A discharge hole 57 is formed in the housing 51. Specifically, the discharge hole 57 is formed to penetrate the side surface of the cylindrical portion 62 of the housing 51. The discharge hole 57 is a hole for discharging the gas inside the battery case 11 to the outside of the battery case 11. In the present embodiment, the discharge hole 57 is formed in the lower part of the side surface of the cylindrical portion 62, but the position at which the discharge hole 57 is formed is not particularly limited. For example, the discharge hole 57 may be formed in the upper portion of the cylindrical portion 62, or may be formed in the central portion of the cylindrical portion 62. In the present embodiment, the release holes 57 are very small holes. Here, the diameter L1 of the discharge hole 57 is 1 mm to 5 mm, for example, 2 mm. In the present embodiment, the diameter L1 of the release hole 57 is shorter than the diameter L2 of the through hole 18. For example, the diameter L1 of the release hole 57 may be shorter than a half of the diameter L2 of the through hole 18.

水分吸収材７１は、放出孔５７に充填されている。ここでは、充填とは、放出孔５７が開口している方向から見たとき、放出孔５７に水分吸収材７１が隙間なく敷き詰められている状態のことをいう。水分吸収材７１は、電池ケース１１内のガスなどの空気を透過させ、かつ、水分を通過させないものである。水分吸収材７１は、水分を吸収する。例えば、水分吸収材７１は、多孔質部材によって形成されている。具体的には、水分吸収材７１は、ゼオライトによって形成されている。しかしながら、水分吸収材７１の材質は特に限定されない。   The water absorbing material 71 is filled in the release hole 57. Here, filling means that the water absorbing material 71 is spread without any gap in the release hole 57 when viewed from the direction in which the release hole 57 is opened. The water absorbing material 71 allows air such as gas in the battery case 11 to pass therethrough and prevents water from passing therethrough. The water absorbing material 71 absorbs water. For example, the water absorbing material 71 is formed of a porous member. Specifically, the water absorbing material 71 is formed of zeolite. However, the material of the water absorbing material 71 is not particularly limited.

弁体５２は、貫通孔１８を開閉するものである。弁体５２は、ハウジング５１の内部空間６１において、貫通孔１８に押し当てられて貫通孔１８を塞ぐ状態と、貫通孔１８から少なくとも一部が離れて貫通孔１８を完全に塞がない状態とに移動可能に配置されている。ここでは、弁体５２は、ハウジング５１の内部空間６１に配置されており、ハウジング５１に対して上下方向に摺動自在である。本実施形態では、弁体５２は、ハウジング５１の内側面に嵌め合わされている。弁体５２は、貫通孔１８に押し当てられて貫通孔１８を塞ぐ状態（図２参照）と、貫通孔１８から少なくとも一部が離れて貫通孔１８を完全に塞がない状態（図４参照）とに移動可能に配置されている。なお、弁体５２の形状は特に限定されない。本実施形態では、弁体５２はハウジング５１の内側面と合致する形状であり、上部および中央部が円柱形状であり、下部が下方に尖った円錐形状である。ここでは、弁体５２の下部には、下方に向かうに従って弁体５２の中心に向かって傾斜する傾斜面８１が設けられている。弁体５２が貫通孔１８を塞いでいる状態であるとき、傾斜面８１が電池ケース１１の蓋体１１ｂに接触し、貫通孔１８を閉鎖している。   The valve body 52 opens and closes the through hole 18. In the internal space 61 of the housing 51, the valve body 52 is pressed against the through hole 18 to close the through hole 18, and at least a part of the through hole 18 is not completely closed. It is arranged to be movable. Here, the valve body 52 is disposed in the internal space 61 of the housing 51, and can slide in the vertical direction with respect to the housing 51. In the present embodiment, the valve body 52 is fitted to the inner side surface of the housing 51. The valve body 52 is pressed against the through hole 18 to close the through hole 18 (see FIG. 2), and at least partially separated from the through hole 18 so as not to completely close the through hole 18 (see FIG. 4). And movably arranged. The shape of the valve body 52 is not particularly limited. In the present embodiment, the valve body 52 is shaped to match the inner side surface of the housing 51, the upper and central portions have a cylindrical shape, and the lower portion has a conical shape pointed downward. Here, at the lower portion of the valve body 52, an inclined surface 81 is provided which inclines toward the center of the valve body 52 as it goes downward. When the valve body 52 is in the state of closing the through hole 18, the inclined surface 81 contacts the lid 11 b of the battery case 11 and closes the through hole 18.

なお、本実施形態では、ハウジング５１の内部空間６１に弁体５２が配置されている状態において、内部空間６１は、ハウジング５１内において、弁体５２よりも貫通孔１８側の空間である第１内部空間６１ａと、ハウジング５１内において、弁体５２よりも貫通孔１８側と反対側の空間である第２内部空間６１ｂとを有する。第１内部空間６１ａは、ハウジング５１内において、貫通孔１８と電池ケース１１との間に位置し、貫通孔１８と連通することが可能である。第２内部空間６１ｂは、ハウジング５１内において、弁体５２とハウジング５１の上面との間に位置している。   In the present embodiment, in a state where the valve body 52 is disposed in the internal space 61 of the housing 51, the internal space 61 is a space on the side of the through hole 18 relative to the valve body 52 in the housing 51. An inner space 61 a and a second inner space 61 b which is a space on the opposite side to the through hole 18 side than the valve body 52 in the housing 51 are provided. The first internal space 61 a is located between the through hole 18 and the battery case 11 in the housing 51 and can communicate with the through hole 18. The second internal space 61 b is located in the housing 51 between the valve body 52 and the upper surface of the housing 51.

図３に示すように、弁体５２の外側面には、溝８２が形成されている。図２に示すように、溝８２は、上下方向に延びた溝であり、第１内部空間６１ａと第２内部空間６１ｂとを連通させる。すなわち、第１内部空間６１ａと第２内部空間６１ｂとは、溝８２によって繋がっている。本実施形態では、ハウジング５１の内部空間６１に弁体５２が配置されている状態において、溝８２は、放出孔５７と対向している。内部空間６１に弁体５２が配置されている状態において、溝８２は、放出孔５７と連通している。なお、本実施形態では、弁体５２は、溝８２と放出孔５７とが対向する位置で、ハウジング５１に対して回動しないように弁体５２の回動を規制する規制機構を備えていてもよい。このことによって、溝８２が放出孔５７に対してずれ難くすることができる。   As shown in FIG. 3, a groove 82 is formed on the outer surface of the valve body 52. As shown in FIG. 2, the groove 82 is a groove extending in the vertical direction, and connects the first internal space 61 a and the second internal space 61 b. That is, the first internal space 61 a and the second internal space 61 b are connected by the groove 82. In the present embodiment, in the state where the valve body 52 is disposed in the internal space 61 of the housing 51, the groove 82 faces the discharge hole 57. The groove 82 communicates with the discharge hole 57 in a state in which the valve body 52 is disposed in the internal space 61. In the present embodiment, the valve body 52 is provided with a regulating mechanism that regulates the rotation of the valve body 52 so as not to rotate with respect to the housing 51 at the position where the groove 82 and the discharge hole 57 face each other. It is also good. By this, the groove 82 can be made difficult to shift with respect to the discharge hole 57.

ばね５３は、弾性体の一例であり、弁体５２を貫通孔１８に向かって弾性力を付与するものである。ばね５３は、弁体５２を貫通孔１８に押し当てる。ばね５３は、弁体５２とハウジング５１の内側面との間に配置されている。本実施形態では、ばね５３は、弁体５２に向かって弾性力を付与するようにハウジング５１の内部空間６１に配置されている。ここでは、ばね５３は、圧縮された状態で維持されており、第２内部空間６１ｂに介在している。ばね５３の上端はばね座（図示せず）を介してハウジング５１の上面に接続され、ばね５３の下端はばね座（図示せず）を介して弁体５２の上面に接続されている。なお、ばね５３は、第１内部空間６１ａに配置されていてもよい。この場合、ばね５３は、伸びた状態で維持されており、第２内部空間６１ｂに介在している。この場合、ばね５３は、縮む力によって弁体５２を貫通孔１８に押し当ててもよい。   The spring 53 is an example of an elastic body, and applies an elastic force to the valve body 52 toward the through hole 18. The spring 53 presses the valve body 52 against the through hole 18. The spring 53 is disposed between the valve body 52 and the inner side surface of the housing 51. In the present embodiment, the spring 53 is disposed in the internal space 61 of the housing 51 so as to apply an elastic force toward the valve body 52. Here, the spring 53 is maintained in a compressed state, and is interposed in the second internal space 61b. The upper end of the spring 53 is connected to the upper surface of the housing 51 via a spring seat (not shown), and the lower end of the spring 53 is connected to the upper surface of the valve body 52 via a spring seat (not shown). The spring 53 may be disposed in the first inner space 61a. In this case, the spring 53 is maintained in an extended state, and is interposed in the second internal space 61b. In this case, the spring 53 may press the valve body 52 against the through hole 18 by a shrinking force.

以上、本実施形態に係るリリーフ弁付き電池１０の構成について説明した。次に、電池ケース１１の内部のガスが外部に放出される際のリリーフ弁５０の動作について説明する。リリーフ弁５０の動作について説明するにあたり、リリーフ弁５０において、弁体５２は貫通孔１８に押し当てられ、貫通孔１８を塞いでいる状態とする。このとき、電池ケース１１の内部の圧力が所定の圧力以上になると、図４に示すように、弁体５２が貫通孔１８を開放する。詳しくは、電池ケース１１の内部の圧力が上がると、図２の矢印Ａ１のように、弁体５２が上方に移動することでばね５３が縮む。このことで、図４に示すように弁体５２と貫通孔１８との間に隙間８５が形成される。よって、弁体５２が貫通孔１８を開放する。このとき、電池ケース１１内のガスの一部は、貫通孔１８を通じてハウジング５１内の第１内部空間６１ａに進入する。そして、第１内部空間６１ａに進入したガスは、弁体５２に形成された溝８２を通じてハウジング５１内の第２内部空間６１ｂに進入し、第２内部空間６１ｂに収容される。本実施形態では、ハウジング５１に形成された放出孔５７は極小な孔である。また、放出孔５７には、水分吸収材７１が充填されているため、放出孔５７におけるガスの透過率が小さい。そのため、溝８２を流れるガスは、放出孔５７には侵入し難く、第２内部空間６１ｂに向かって流れる。なお、このとき、外部（例えば、大気中）の水分が放出孔５７に進入するおそれがあり得る。しかしながら、本実施形態では、放出孔５７には、水分吸収材７１が充填されている。そのため、外部の水分が放出孔５７に進入した場合であっても、水分は、放出孔５７の内部において水分吸収材７１に吸収されるため、ハウジング５１の内部には進入し難い。   In the above, the structure of the battery 10 with a relief valve which concerns on this embodiment was demonstrated. Next, the operation of the relief valve 50 when the gas inside the battery case 11 is released to the outside will be described. In describing the operation of the relief valve 50, in the relief valve 50, the valve body 52 is pressed against the through hole 18 to close the through hole 18. At this time, when the pressure inside the battery case 11 becomes equal to or higher than a predetermined pressure, the valve body 52 opens the through hole 18 as shown in FIG. 4. Specifically, when the pressure inside the battery case 11 is increased, the spring 53 is contracted by moving the valve body 52 upward as shown by an arrow A1 in FIG. As a result, as shown in FIG. 4, a gap 85 is formed between the valve body 52 and the through hole 18. Thus, the valve body 52 opens the through hole 18. At this time, part of the gas in the battery case 11 enters the first internal space 61 a in the housing 51 through the through hole 18. Then, the gas that has entered the first internal space 61a enters the second internal space 61b in the housing 51 through the groove 82 formed in the valve body 52, and is accommodated in the second internal space 61b. In the present embodiment, the discharge holes 57 formed in the housing 51 are very small holes. Further, since the release holes 57 are filled with the water absorbing material 71, the gas permeability in the release holes 57 is small. Therefore, the gas flowing through the groove 82 does not easily enter the release hole 57, and flows toward the second inner space 61b. At this time, water in the outside (for example, in the atmosphere) may enter the release hole 57. However, in the present embodiment, the release holes 57 are filled with the water absorbing material 71. Therefore, even when external water enters the discharge hole 57, the water is absorbed by the water absorbing material 71 inside the discharge hole 57, and therefore, it is difficult to enter the inside of the housing 51.

このように、電池ケース１１の内部のガスの一部がハウジング５１の内部空間６１に進入することで、電池ケース１１の内部の圧力が下がる。電池ケース１１の内部の圧力が下がるに従って、ばね５３の弾性力が弁体５２に付加されるため、図４の矢印Ａ２のように、弁体５２は貫通孔１８に向かって移動する。そして、電池ケース１１の内部の圧力が所定の圧力未満になったとき、図２に示すように、弁体５２が貫通孔１８を閉鎖する。弁体５２が貫通孔１８を徐々に塞いでいるとき、第２内部空間６１ｂに収容されているガスは、弁体５２に形成された溝８２に進入する。溝８２に進入したガスは、ハウジング５１に形成された放出孔５７に進入する。ここでは、放出孔５７に充填された水分吸収材７１は、ガスを通過させる。そのため、放出孔５７に進入したガスは、水分吸収材７１を通じて外部に徐々に放出される。このように、放出孔５７からガスが放出されるため、弁体５２は、ゆっくりと貫通孔１８を塞ぐ方向に移動する。なお、このとき、放出孔５７の内部には、外部に向かう方向に流速が形成されているため、外部の水分は放出孔５７には進入し難い。仮に、外部の水分が放出孔５７に進入した場合であっても、その水分は水分吸収材７１に吸収される。よって、外部の水分は、ハウジング５１内に進入し難い。   Thus, when a part of the gas inside the battery case 11 enters the internal space 61 of the housing 51, the pressure inside the battery case 11 decreases. As the pressure in the battery case 11 decreases, the elastic force of the spring 53 is applied to the valve body 52, so the valve body 52 moves toward the through hole 18 as shown by arrow A2 in FIG. Then, when the pressure inside the battery case 11 becomes less than a predetermined pressure, the valve body 52 closes the through hole 18 as shown in FIG. When the valve body 52 gradually closes the through hole 18, the gas contained in the second internal space 61 b enters the groove 82 formed in the valve body 52. The gas that has entered the groove 82 enters the discharge hole 57 formed in the housing 51. Here, the water absorbing material 71 filled in the release holes 57 allows gas to pass therethrough. Therefore, the gas that has entered the release hole 57 is gradually released to the outside through the water absorbing material 71. Thus, since the gas is released from the release hole 57, the valve body 52 slowly moves in the direction of closing the through hole 18. At this time, since the flow velocity is formed in the inside of the discharge hole 57 in the direction toward the outside, the external water hardly enters the discharge hole 57. Even if external moisture enters the release hole 57, the moisture is absorbed by the moisture absorbing material 71. Therefore, external moisture is difficult to enter into the housing 51.

以上のように、本実施形態では、電池ケース１１の外部の水分が放出孔５７に進入した場合、放出孔５７に充填された水分吸収材７１に水分が吸収される。よって、電池ケース１１の外部の水分が放出孔５７を通じてハウジング５１の内部空間６１に進入し難くすることができる。したがって、電池ケース１１の外部の水分が電池ケース１１の内部に進入し難くすることができる。その結果、電池ケース１１の内部に水分が進入することに起因して、リリーフ弁付き電池１０の性能が低下することを抑制することができる。   As described above, in the present embodiment, when the moisture outside the battery case 11 enters the release hole 57, the moisture is absorbed by the water absorbing material 71 filled in the release hole 57. Therefore, it is possible to make it difficult for moisture outside the battery case 11 to enter the internal space 61 of the housing 51 through the release hole 57. Therefore, it is possible to make it difficult for moisture outside the battery case 11 to enter the inside of the battery case 11. As a result, it is possible to suppress the performance of the relief valve-equipped battery 10 from being degraded due to the entry of moisture into the inside of the battery case 11.

以上、一実施形態に係るリリーフ弁付き電池１０について説明した。上記実施形態では、リリーフ弁付き電池１０として、リチウムイオン二次電池を例に説明したが、本発明は他の種々の発電原理で発電する電池に対して同様に適用することができる。   The relief valve-equipped battery 10 according to the embodiment has been described above. In the above embodiment, a lithium ion secondary battery has been described as an example of the battery 10 with a relief valve, but the present invention can be similarly applied to batteries that generate electric power according to various other power generation principles.

１０ リリーフ弁付き電池
１１ 電池ケース
１２ 電極体
１８ 貫通孔
５０ リリーフ弁
５１ ハウジング
５２ 弁体
５３ ばね（弾性体）
５７ 放出孔
６１ 内部空間
６１ａ 第１内部空間
６１ｂ 第２内部空間
７１ 水分吸収材
８２ 溝 DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 10 battery with relief valve 11 battery case 12 electrode body 18 through hole 50 relief valve 51 housing 52 valve body 53 spring (elastic body)
57 release hole 61 internal space 61a first internal space 61b second internal space 71 water absorbent 82 groove

Claims (1)

電極体と、
前記電極体が収容された電池ケースと、
前記電池ケースに設けられたリリーフ弁と、
を備え、
前記電池ケースには、前記電池ケースの壁を貫通した貫通孔を有し、
前記リリーフ弁は、
前記貫通孔を覆うように、前記電池ケースの外側に配置されたハウジングと、
前記ハウジングの内部空間において、前記貫通孔に押し当てられて前記貫通孔を塞ぐ状態と、前記貫通孔から少なくとも一部が離れて前記貫通孔を完全に塞がない状態とに移動可能に配置された弁体と、
前記弁体と前記ハウジングの内側面との間に配置され、前記弁体を前記貫通孔に押し当てる弾性体と、
前記ハウジングに形成された放出孔と、
前記放出孔に充填され、ガスを透過させ、かつ、水分を吸収する水分吸収材と、
を有する、リリーフ弁付き電池。 Electrode body,
A battery case in which the electrode body is accommodated;
A relief valve provided in the battery case;
Equipped with
The battery case has a through hole penetrating a wall of the battery case,
The relief valve is
A housing disposed outside the battery case so as to cover the through hole;
The internal space of the housing is movably disposed in a state of being pressed against the through hole to close the through hole, and in a state in which at least a part is separated from the through hole and the through hole is not completely closed. And the valve body,
An elastic body disposed between the valve body and the inner side surface of the housing and pressing the valve body against the through hole;
A discharge hole formed in the housing;
A moisture absorbing material which is filled in the release hole, which allows gas to permeate and absorbs moisture;
A battery with a relief valve.
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