JP2019102193A - リリーフ弁付き電池 - Google Patents

Abstract

【課題】シール性を確保できるリリーフ弁付き電池を提供する。【解決手段】リリーフ弁付き電池１０の電池ケース１１は、厚肉部１３ｃと、厚肉部１３ｃに形成されたベントホール１３ｄとを有している。リリーフ弁３０は、弁体３１と、ハウジング３２と、弾性体３３と、摩擦材３４とを備えている。弁体３１は、厚肉部１３ｃの外側に配置された弁部３１ａと、ベントホール１３ｄに挿入された軸部３１ｂとを備えている。ハウジング３２は、弁体３１を囲うように厚肉部１３ｃの外側に取り付けられ、放出孔３２ｃを有している。弾性体３３は、ハウジング３２と弁部３１ａとの間に圧縮状態で配置されている。摩擦材３４は、弁体３１とベントホール１３ｄまたは弁体３１とハウジング３２のうち一方に装着され、他方に接するように配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、リリーフ弁付き電池に関する。

例えば、特開２０１３−７４２９８号公報には、ガスベントに、ベントガイドとしてのガイド溝が形成された弁本体が装着された圧力弁が開示されている。弁本体は、板ばねで弾性的に支持されている。ガスベント内のガス圧力が上昇すると、弁本外が外側に移動して、ベントガイドとしてのガイド溝が外部と連通する。ガスが抜けてベント内のガス圧力が下がると、板バネの弾性反力によって弁本体が下降してベンドガイドとしてのガイド溝と外部とが遮断される。

特開２０１３−７４２９８号公報

ところで、特許文献１に示されているような圧力弁では、設計上は、板ばねから作用する弾性反力よりも、ガスベントの内圧によって弁本体に作用する力が大きい場合に、弁本体は開く。反対に、ガスベントの内圧によって弁本体に作用する力が小さいと弁本体は閉じられる。しかし、実際上は、弁本体が少し開いた状態で、弁本体に作用するガスベントの内圧と板ばねの弾性反力とが概ね釣り合い、この状態でバランスが保たれて、弁本体が必要以上に長く開いたままになる場合もありうる。

ここに開示されるリリーフ弁付き電池は、電極体と、電極体を収容した電池ケースと、電池ケースに設けられたリリーフ弁とを備えている。電池ケースは、リリーフ弁が設けられるための厚肉部と、厚肉部に形成されたベントホールとを有している。リリーフ弁は、弁体と、ハウジングと、弾性体と、摩擦材とを備えている。弁体は、ベントホールを塞ぐように厚肉部の外側に配置された弁部と、弁部に設けられ、ベントホールに挿入された軸部とを備えている。ハウジングは、弁体を囲うように厚肉部の外側に取り付けられるとともに放出孔が形成されている。弾性体は、弁体の弁部が厚肉部の外側に押し当てられてベントホールが塞がれるように、ハウジングと弁体の弁部との間に圧縮された状態で配置されている。摩擦材は、弁体とベントホールまたは弁体とハウジングのうち一方に装着され、他方に接するように配置されている。かかるリリーフ弁付き電池によれば、リリーフ弁のシール性をより確実に確保することができる。

図１は、リリーフ弁付き電池１０の部分断面図である。 図２は、リリーフ弁３０付近を示す断面図である。 図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 図４は、電池ケース１１内の圧力の変化とリリーフ弁３０の動作を表したグラフである。 図５は、他の実施例に係るリリーフ弁１３０付近を示す断面図である。

以下、リリーフ弁付き電池の一実施形態を説明する。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。以下では、同じ作用を奏する部材、部位には適宜に同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化する。ここでは、図中において、前、後、上、下、左、右は、それぞれＦ、Ｒｒ、Ｕ、Ｄ、Ｌ、Ｒで表す。ただし、前、後、上、下、左、右は説明の便宜上の方向に過ぎず、リリーフ弁付き電池１０の設置態様等を限定するものではない。

図１は、リリーフ弁付き電池１０の部分断面図である。図２は、リリーフ弁３０付近を示す断面図である。リリーフ弁付き電池１０は、図１および図２に示されているように、電極体２０と、電池ケース１１と、リリーフ弁３０とを備えている。電池ケース１１は、電極体２０を収容している。リリーフ弁３０は、電池ケース１１に設けられている。

この実施形態では、電池ケース１１は、ケース本体１２および蓋体１３から構成されている。ケース本体１２には、電極体２０と電解液とが収容されている。電極体２０は、例えば、絶縁フィルム（図示は省略）などで覆われた状態でケース本体１２に収容されている。リリーフ弁３０は、蓋体１３に設けられている。ここでは、まず電極体２０について簡単に説明した後、リリーフ弁３０の構造を説明する。

電極体２０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。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て捲回されている。

正極シート２１は、予め定められた幅および厚さの金属箔（例えば、アルミニウム箔。以下では正極集電箔２１ａと称する。）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。ただし、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が一定の長さ設定されている。正極活物質は、例えば、リチウムイオン二次電池では、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うる材料である。正極活物質は、一般的にリチウム遷移金属複合材料以外にも種々提案されており、特に限定されない。

負極シート２２は、予め定められた幅および厚さの金属箔（例えば、銅箔。以下では負極集電箔２２ａと称する。）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。ただし、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が一定の長さ設定されている。負極活物質は、例えば、リチウムイオン二次電池では、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うる材料である。負極活物質は、一般的に天然黒鉛以外にも種々提案されており、特に限定されない。

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、電解質が通過しうる多孔質の樹脂シートが用いられる。セパレータシート２３、２４についても種々提案されており、特に限定されない。

正極シート２１は、未形成部２１ｃがケース本体１２内の左端付近にくるように配置される。負極シート２２は、未形成部２２ｃがケース本体１２内の右端付近にくるように配置される。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１４が溶接されている。

集電端子１４は、ガスケット１７やインシュレータ１８を介在させて、蓋体１３に取り付けられている。蓋体１３の外部には、外部端子１５とボルト端子１６とが、インシュレータ１８を介在させて配置されている。集電端子１４の一部は、蓋体１３を貫通しており、蓋体１３の外側で、外部端子１５およびボルト端子１６に電気的に導通している。

なお、ここでは、いわゆる捲回型の電極体が例示されているが、電極体は、捲回型に限定されない。電極体は、例えば、正極シートと負極シートがセパレータシートを介在させて積層された積層型の電極体でもよい。また、集電端子や外部端子の構造などは、種々変更されうる。

電池ケース１１は、上述のようにケース本体１２および蓋体１３から構成されている。ケース本体１２は、略直方体の扁平な角型の容器である。この実施形態では、ケース本体１２は、上方が開口している。ケース本体１２は、例えば、アルミニウムまたはアルミ合金によって形成されている。蓋体１３は、ケース本体１２の開口部に装着されるプレート状の部材である。この実施形態では、蓋体１３は、ケース本体１２の開口部に溶接される。蓋体１３も、例えば、アルミニウムまたはアルミ合金によって形成されている。この実施形態では、蓋体１３には、安全弁１３ａと、電解液注入口１３ｂと、リリーフ弁３０が設けられている。

電池ケース１１の内部では、上述した電極体２０と電解液との化学反応に伴ってガスが発生しうる。安全弁１３ａは、電池内部で急激に反応が進んでガスが急激に発生した時に、電池ケース１１が破裂するのを防止するために予め定められた内圧で破断するように設計されている。

これに対して、リリーフ弁３０は、安全弁１３ａが作動するよりも低い圧力で電池ケース１１を開放する弁である。リリーフ弁３０は、充電や放電が繰り返される際に経年的に生じうるガスを放出する。このため、安全弁１３ａのように一度きりの動作で破断するようなものではなく、電池ケース１１の内圧が高くなると開放され、ガスの放出により電池ケース１１の内圧が下がると再び閉鎖される。特に、二次電池の高容量化に伴い、電極体２０にはより多くの活物質粒子が納められ、より多くガスが発生しうる。他方で、二次電池の高密度化を図るためには、電池ケース１１内のデットスペースは少なくなりうる。このため、電池ケース１１内でガスが発生すると内圧が高くなりやすい。リリーフ弁３０は、かかる高容量化および高密度化に応じて必要になりうる。

蓋体１３は、図１および図２に示されているように、リリーフ弁３０が設けられるための厚肉部１３ｃと、ベントホール１３ｄとを備えている。ここで、ベントホール１３ｄは、電池ケース１１内のガスを抜くためのガス抜き用の孔である。リリーフ弁３０は、弁体３１と、ハウジング３２と、弾性体３３と、摩擦材３４とを備えている。

蓋体１３の厚肉部１３ｃは、蓋体１３において他の部分よりも厚く形成されている。図２に示されているように、厚肉部１３ｃは、蓋体１３の他の部分よりも下方（即ち、電池ケース１１の内側）に突出している。ただし、厚肉部１３ｃは、蓋体１３の他の部分に対して上方（即ち、電池ケース１１の外側）に突出していてもよいし、上方および下方の両方に突出していてもよい。なお、この実施形態では、厚肉部１３ｃは蓋体１３の一部を厚肉にしているが、かかる形態に限定されない。厚肉部１３ｃは、例えば、ブロック状または厚板状の部材を蓋体１３に溶接して蓋体１３に一体化してもよい。

ベントホール１３ｄは、厚肉部１３ｃの中心部に形成されている。この実施形態では、ベントホール１３ｄは、厚肉部１３ｃを厚さ方向に沿って貫通している。厚肉部１３ｃには、リング溝１３ｃ１と、ハウジング取付溝１３ｃ２が形成されている。

リング溝１３ｃ１は、厚肉部１３ｃの外側面（上面）に、ベントホール１３ｄを囲むように形成されている。リング溝１３ｃ１は、シール材４２を装着するための溝である。図示は省略するが、リング溝１３ｃ１は、平面視において円形をなす溝である。リング溝１３ｃ１は、所定の外径と、所定の内径と、所定の深さをもって形成されている。ハウジング取付溝１３ｃ２は、厚肉部１３ｃの外側面（上面）において、リング溝１３ｃ１の外側に形成されている。ハウジング取付溝１３ｃ２は、ハウジング３２を位置決めするための溝である。

リリーフ弁３０は、電池ケース１１に設けられたガス抜き用の弁である。図２に示すように、リリーフ弁３０は、弁体３１と、シール材４２と、摩擦材３４と、ハウジング３２と、弾性体３３とを備えている。

弁体３１は、弁部３１ａと軸部３１ｂとを備えている。この実施形態では、弁部３１ａと軸部３１ｂとは一体に形成されている。弁体３１は、例えば、アルミニウム等によって形成されている。弁部３１ａは、厚肉部１３ｃのベントホール１３ｄを塞ぐように、厚肉部１３ｃの外側に配置されている。弁部３１ａは、略円板形状であり、弁部３１ａの外径はリング溝１３ｃ１の外径よりも大きい。

軸部３１ｂは、弁部３１ａに設けられ、蓋体１３のベントホール１３ｄに挿入されている。この実施形態では、軸部３１ｂは、弁部３１ａの中心から下方に延びた略円柱形状である。軸部３１ｂの外径はベントホール１３ｄの内径よりもわずかに小さい。

軸部３１ｂの外周面には、ベント溝３１ｃが形成されている。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。ベント溝３１ｃは、軸部３１ｂの長さ方向に沿って形成されている。ベント溝３１ｃの下端は、軸部３１ｂの下端に達している。ベント溝３１ｃの上端は、弁部３１ａに達している。換言すれば、ベント溝３１ｃは、軸部３１ｂの下端から上端まで長さ方向に連続している。また、この実施形態では、図３に示されているように、軸部３１ｂの外周面において、４本のベント溝３１ｃが周方向に均等に配置されている。ただし、ベント溝３１ｃの数は特に限定されず、例えば、１本でもよい。また、周方向に形成された複数のベント溝３１ｃは、周方向において均等に配置されていなくてもよい。各ベント溝３１ｃは、軸部３１ｂの軸方向に直交する径方向断面において周方向の中央部が深く凹んだ略Ｖ字型の凹みで形成されている。ただし、ベント溝３１ｃは、略Ｖ字型の凹みでなくともよく、例えば略Ｕ字型の凹みや矩形の凹みであってもよい。ベント溝３１ｃの形状は特に限定されない。

厚肉部１３ｃの外側面に形成されたリング溝１３ｃ１には、シール材４２が装着されている。この実施形態では、シール材４２は、弁部３１ａの下面３１ａ１が厚肉部１３ｃの外側面に押し当てられているときに、両者の間をシールする部材である。シール材４２はリング状の部材であり、ゴムなどで形成されている。シール材４２の上方側の一部は、リング溝１３ｃ１に装着されている状態において、厚肉部１３ｃの外側面よりも上方に飛び出している。シール材４２の飛び出した部分は、弁部３１ａの下面３１ａ１によって潰され、シール材４２の内側の空間と外側の空間との間をシールする。なお、この実施形態では、厚肉部１３ｃにシール材４２が装着されているが、弁体３１側にシール材４２が装着されていてもよい。また、シール材４２が装着されていなくても、弁体３１の弁部が、ベントホール１３ｄを塞ぎ、気密性が確保される場合には、シール材４２はなくてもよい。

ベントホール１３ｄの内周面には、摩擦材３４が装着されている。摩擦材３４は、弁体３１の軸部３１ｂに接している。摩擦材３４は、弁体３１の軸部３１ｂに接触し、弁体３１が上下に動くのに対して所要の摩擦力を生じさせる。
ベントホール１３ｄの内周面には、摩擦材３４が装着される装着部１３ｅが形成されている。この実施形態では、装着部１３ｅは、ベントホール１３ｄの内周面に周方向に沿って連続した溝である。摩擦材３４は、かかる装着部１３ｅに装着されたリング状の部材である。摩擦材３４には、例えば、Ｏリングのようなゴム製のリング部材が用いられうる。ここで、装着部１３ｅに装着された摩擦材３４の内周面は、ベントホール１３ｄの内周面１３ｄ１よりもわずかに内径側に突出しており、ベントホール１３ｄに装着された弁体３１の軸部３１ｂの外周面に接触している。

ハウジング３２は、弁体３１を囲うように厚肉部１３ｃの外側に取り付けられている。ハウジング３２は、天面を備えた筒状の部材である。ハウジング３２は、例えば、アルミニウムで形成されている。ハウジング３２は、筒状の周面部３２ａと、天面部３２ｂとを備えている。周面部３２ａの下縁は厚肉部１３ｃの外側面（上面）に形成されたハウジング取付溝１３ｃ２に嵌め込まれて、ベントホール１３ｄに対して位置決めされている。この実施形態では、ハウジング３２の周面部３２ａは、円筒状であり、平面視においてベントホール１３ｄおよびベントホール１３ｄに装着された弁体３１と、大凡同心円をなしている。ハウジング３２の周面部３２ａの下縁は、ハウジング取付溝１３ｃ２に嵌め込まれた状態で蓋体１３の厚肉部１３ｃに全周溶接されている。ただし、蓋体１３とハウジング３２との接合は、全周溶接でなく部分的な溶接によってもよく、圧入などによってもよい。

ハウジング３２には、放出孔３２ｃが形成されている。この実施形態では、放出孔３２ｃは、ハウジング３２の周面部３２ａに形成されており、ハウジング３２の内部と外部とを連通させる貫通孔でありうる。放出孔３２ｃは、ハウジング３２の周面部３２ａに設けられているが、放出孔３２ｃの位置は特に限定されない。また、その大きさや形状も、ガスを適切に外部に放出できる限りにおいて限定されない。放出孔３２ｃは、ガスは通すが、水分などは通さない膜で覆われていてもよい。これによって、ハウジング３２内に水分が浸入することが防止されていてもよい。

ハウジング３２の天面部３２ｂと弁部３１ａの上面３１ａ２との間には、弾性体３３が圧縮された状態で配置されている。弾性体３３は、弁体３１の弁部３１ａが厚肉部１３ｃの外側面に押し当てられてベントホール１３ｄが塞がれるように、弁体３１を下方に押圧している。弾性体３３は、コイルスプリングである。弾性体３３はコイルスプリングに限定されず、例えば、板ばねやゴムなどでもよい。弾性体３３の復元力によって、弁部３１ａの下面３１ａ１は、厚肉部１３ｃの外側面に向けて押される。このとき、厚肉部１３ｃの外側面に装着されたシール材４２が弁部３１ａによって適度に潰され、ベントホール１３ｄとハウジング３２内の空間とが気密性を持って仕切られる。

この実施形態に係るリリーフ弁付き電池１０の組み立てでは、まず、蓋体１３に対してリリーフ弁３０が取り付けられる。より具体的には、リング溝１３ｃ１にシール材４２が装着され、かつ、ベントホール１３ｄ内の装着部１３ｅに摩擦材３４が装着された状態で、弁体３１が取り付けられる。このとき、弁体３１の軸部３１ｂがベントホール１３ｄに挿入され、弁部３１ａが厚肉部１３ｃの外側面に配置される。さらに、弁部３１ａの上に弾性体３３が配置され、弾性体３３を弁体３１とともに挟むようにして、ハウジング３２が被せられる。このとき、弾性体３３は、弁部３１ａの上面３１ａ２とハウジング３２の天面部３２ｂとの間において圧縮される。ハウジング３２は、弾性体３３を圧縮した状態で、蓋体１３に溶接される。

例えば、上記のようにして蓋体１３とリリーフ弁３０とのアッセンブリが作製された後、蓋体１３に集電端子１４、外部端子１５、ボルト端子１６、ガスケット１７、およびインシュレータ１８が組付けられる。それらは、集電端子１４をかしめることによって蓋体１３に固定される。集電端子１４には、電極体２０が溶接される。リリーフ弁３０と電極体２０とが組付けられた蓋体１３は、ケース本体１２の開口部に装着され、全周溶接によってケース本体１２に接合される。この後、電解液注入口１３ｂから電池ケース１１の内部に電解液が注入され、電解液注入口１３ｂは封止される。

リリーフ弁３０の弁体３１は、例えば、図２に示されているように、圧縮された状態の弾性体３３の弾性反力によって厚肉部１３ｃに押し当てられ、ベントホール１３ｄを塞いでいる。電池ケース１１内でガスが発生すると、電池ケース１１の内圧が高くなる。電池ケース１１の内圧によって弁体３１が受ける力が弾性体３３の弾性反力および摩擦材３４から受ける摩擦力の合力よりも高くなると、弁体３１が持ち上がる。弁体３１が持ち上がり、弁体３１の軸部３１ｂに形成されたベント溝３１ｃを通じて、電池ケース１１の内部とハウジング３２内の空間が連通すると、電池ケース１１内のガスがハウジング３２内の空間に抜ける。ハウジング３２内の空間に抜けたガスは、さらに放出孔３２ｃからハウジング３２の外に放出される。

弁体３１が持ち上げられることによって電池ケース１１が開放されると、電池ケース１１の内圧は下がる。電池ケース１１の内圧が下がると、弾性体３３の弾性反力によって弁体３１は押し下げられる。この際、弁体３１は、摩擦材３４から摩擦力を受けつつ、ゆっくり閉まる。このリリーフ弁３０では、摩擦材３４の作用によって、弁体３１がゆっくりと閉まる。弁体３１が閉まり始めてから閉まるまでの間、電池ケース１１内の圧力はさらに下がる。このため、弁体３１が閉まったときの電池ケース１１内の圧力は、弁体３１が開き始めたときよりも格段に低くなる。このように、このリリーフ弁３０では、弁体３１が開き始めるときと、弁体３１が閉まったときとで、電池ケース１１内の圧力差が大きい。このため、一度、弁体３１が閉まってから再び弁体３１が開くまで、時間差が生じる。つまり、リリーフ弁３０では、弁体３１は、ゆっくりと閉じる。このため、電池ケース１１内の圧力がスムーズに下がり、その後、弁体３１がより確実に閉じられる。これにより、リリーフ弁３０のシール性がより確実に確保される。

図４は、電池ケース１１内の圧力の変化とリリーフ弁３０の動作を表したグラフである。図４の横軸は、時間を表している。図４の縦軸は、電池ケース１１内の圧力を表している。また、図４のＰ１はリリーフ弁３０が開く圧力（開放時圧力Ｐ１）を示し、Ｐ２はリリーフ弁３０が開放後に再び閉まるときの圧力（閉鎖時圧力Ｐ２）を示している。図４に示されているように、電池ケース１１内の圧力が上昇し、時間Ｔ１において開放時圧力Ｐ１に達すると、リリーフ弁３０は開放され、電池ケース１１内の圧力は低下し始める。この圧力の低下は、リリーフ弁３０が閉鎖される時間Ｔ２まで継続する。そこで、その間に電池ケース１１内の圧力は閉鎖時圧力Ｐ２まで低下している。時間Ｔ２においてリリーフ弁３０が閉じられたことで電池ケース１１内の圧力は再び上昇を開始するが、電池ケース１１内の圧力が再び開放時圧力Ｐ１に達する時間Ｔ３までは、弾性体３３によって弁体３１が下方に押し下げられる力は、電池ケース１１内の内圧によって弁体３１が上方に持ち上げられる力を上回っている。このため、時間Ｔ２から時間Ｔ３までの間は、リリーフ弁３０は閉まっている。つまり、リリーフ弁３０はより確実に閉じられる。これにより、リリーフ弁３０のシール性がより確実に確保される。

このように、この実施形態に係るリリーフ弁付き電池１０では、摩擦材としての摩擦材３４が、厚肉部１３ｃのベントホール１３ｄの内周面１３ｄ１に装着され、弁体３１の軸部３１ｂに接している。この摩擦材３４が生じさせる摩擦力により、弾性体３３による弁体３１の降下が遅くなり、弁体３１がベントホール１３ｄを閉鎖するまでの時間を一定時間確保できる。このベントホール１３ｄの締め切りまでの時間の間に、電池ケース１１内の圧力はリリーフ弁３０の開放時圧力よりも低下する。そこで、電池ケース１１内の圧力が再び開放時圧力に達するまで、安定的にリリーフ弁３０を閉め切ることができる。

上記した実施形態は、いくつかの変形例によって実施することが可能である。図５は、他の実施例に係るリリーフ弁１３０付近を示す断面図である。図５に示された例では、弁体１３１の軸部１３１ｂと、ベントホール１１３ｄの内周面１１３ｄ１との間に、シール材１４２が装着されている。この例では、ベントホール１１３ｄの上端近傍においてベントホール１１３ｄの内周面１１３ｄ１に装着溝１４２ａが形成されている。シール材１４２は、かかる装着溝１４２ａに装着されたＯリングでありうる。また、弁体１３１の軸部１３１ｂの外周面に形成されたベント溝１３１ｃは、図５に示されているように、弁体１３１の軸部１３１ｂの上端までは達していない。弁部１３１ａがベントホール１１３ｄに対して十分に押し下げられた状態においては、シール材１４２は、軸部１３１ｂの上部のベント溝１３１ｃが形成されていない部分に接触し、ベントホール１１３ｄを気密に閉鎖することができる。他方で、図示は省略するが、弁部１３１ａがベントホール１１３ｄに対して押上げられると、ベント溝１３１ｃはシール材１４２を跨ぎ、電池ケース１１内とハウジング３２内の空間とを連通させる。このように、シール材１４２の配置やベント溝１３１ｃの構成は、種々変更されうる。

また、摩擦材についても、種々変更されうる。例えば、前述したように摩擦材は、ベントホールの内周面に装着されたリング状の部材でなくともよい。弁体の軸部とベントホールの側面において摩擦力を発生させるにあたっては、摩擦材は、ベントホールではなく弁体の軸部に装着されてもよい。即ち、摩擦材は、弁体の軸部とベントホールの側面とのうちの一方に装着され、他方に接するように配置されていればよい。また、摩擦材は厚肉部と弁体との間に配置されなくてもよい。例えば、摩擦材は、ハウジングの側面部の内側面と弁体の側面との間に配置されていてもよい。つまり、摩擦材は、弁体とベントホールまたは弁体とハウジングのうちの一方に装着され、他方に接するように配置されているとよい。

また、上述した実施形態では、リリーフ弁３０は、蓋体１３に設けられているが、リリーフ弁３０は、ケース本体１２に設けられていてもよい。リリーフ弁３０が、ケース本体１２に設けられる場合には、ケース本体１２は、厚肉部１３ｃと、ベントホール１３ｄと、弁体３１、ハウジング３２などに相当する部材または部位を備えているとよい。

例えば、ベントホール、放出孔等は円形の孔であってもよく、弁体等は円柱状の部材であってもよい。また、他の形状、例えば四角形であってもよい。また、厚肉部は、上記された実施形態では、蓋体の他の部分よりも厚く構成されていたが、機能を発揮できる厚さがあればよく、必ずしも他の部分と厚さが異ならなくともよい。また、厚肉部には、ベントホールの内側の開口を覆うように通気性を有する撥水シートが取り付けられていてもよい。これにより、電池ケース内の電解液の成分がベント溝に固着し、ベント溝を塞ぐのを防止できる。また、ハウジングの放出孔は、細長いガス放出用の通路を設けてもよい。これにより、放出孔を通じて外気水分が入り込みにくくなる。

以上、ここで提案されるリリーフ弁付き電池について、種々説明した。特に言及されない限りにおいて、ここで挙げられたリリーフ弁付き電池の実施形態などは、本発明を限定しない。

１０ 電池
１１ 電池ケース
１２ ケース本体
１３ 蓋体
１３ａ 安全弁
１３ｂ 電解液注入口
１３ｃ 厚肉部
１３ｃ１ リング溝
１３ｃ２ ハウジング取付溝
１３ｄ ベントホール
１３ｄ１ ベントホールの内周面
１３ｅ 装着部
１４ 集電端子
１５ 外部端子
１６ ボルト端子
１７ ガスケット
１８ インシュレータ
２０ 電極体
２１ 正極シート
２１ａ 正極集電箔
２１ｂ 正極活物質層
２１ｃ 未形成部
２２ 負極シート
２２ａ 負極集電箔
２２ｂ 負極活物質層
２２ｃ 未形成部
２３ 第１セパレータシート
２４ 第２セパレータシート
３０ リリーフ弁
３１ 弁体
３１ａ 弁部
３１ａ１ 弁部の下面
３１ａ２ 弁部の上面
３１ｂ 軸部
３１ｃ ベント溝
３２ ハウジング
３２ａ 周面部
３２ｂ 天面部
３２ｃ 放出孔
３３ 弾性体
３４ 摩擦材
４２ シール材
１１３ｄ ベントホール
１１３ｄ１ ベントホールの内周面
１３０ リリーフ弁
１３１ 弁体
１３１ａ 弁部
１３１ｂ 軸部
１３１ｃ ベント溝
１４２ シール材
１４２ａ 装着溝

Claims (1)

1. 電極体と、
   前記電極体を収容した電池ケースと、
   前記電池ケースに設けられたリリーフ弁と
   を備え、
   前記電池ケースは、
   前記リリーフ弁が設けられるための厚肉部と、
   前記厚肉部に形成されたベントホールと、
   を有し、
   前記リリーフ弁は、弁体と、ハウジングと、弾性体と、摩擦材とを備え、
   前記弁体は、
   前記ベントホールを塞ぐように前記厚肉部の外側に配置された弁部と、
   前記弁部に設けられ、前記ベントホールに挿入された軸部と
   を備え、
   前記ハウジングは、前記ベントホールを囲うように前記厚肉部の外側に取り付けられるとともに放出孔が形成されており、
   前記弾性体は、前記弁体の前記弁部が前記厚肉部の外側に押し当てられて前記ベントホールが塞がれるように、前記ハウジングと前記弁体の前記弁部との間に圧縮された状態で配置されており、
   前記摩擦材は、前記弁体と前記ベントホールまたは前記弁体と前記ハウジングのうち一方に装着され、他方に接するように配置されている、
   リリーフ弁付き電池。

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