JP2019133855A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】釘刺し試験時、ケース外に火花が飛散す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、圧力開放弁４０と、圧力開放弁４０を蓋体１４の長手方向両側から挟む位置に配設された正極導電部材２１及び負極導電部材２３と、蓋体１４と重なる遮蔽部材５０と、を有する。遮蔽部材５０は、圧力開放弁４０を電極組立体１２側から覆う遮蔽部５１と、遮蔽部５１の一対の長縁部から蓋体１４に向けて突設された側壁５２と、側壁５２に支持されたフランジ５３と、を備える。ケース１１内には、蓋体１４と遮蔽部５１とで区画されたガス通路５６が設けられている。【選択図】図５

Description

本発明は、ケースの内部圧力をケースの外部に開放させる圧力開放弁を有する蓄電装置に関する。

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、一般に、ケースに収容された電極組立体、及び電解液を備える。また、二次電池は、ケースの蓋体に固定された正極端子及び負極端子を備え、それら正極端子及び負極端子は同じ極性の導電部材を介して電極組立体と電気的に接続されている。さらに、二次電池において、ケースの蓋体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。

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。

電極の一部がケース外に放出されると火花となり得る。この火花の飛散を抑制するため、例えば、図９に示すように、特許文献１では、電池上蓋９０に設けられた圧力逃し弁９１（圧力開放弁）に対向配置された安全保護装置９２（遮蔽部材）を備える。安全保護装置９２は、圧力逃し弁９１に対向し、圧力逃し弁９１を覆うバッフルプレート９３と、バッフルプレート９３から立設された枠状の一対の側壁９４とを備える。また、安全保護装置９２は、各側壁９４の枠内に形成された第１のガスフロー通路９５、及び側壁９４同士で挟まれた位置に開口する第２のガスフロー通路９６を含む。さらに、安全保護装置９２は、側壁９４の端部に一体のフランジ状の接続部９８を備える。安全保護装置９２は、接続部９８を電池上蓋９０に固定して電池上蓋９０に接続されている。

そして、釘刺し試験時、ガスによって電極の一部が削られても、その電極の一部はガスとともにバッフルプレート９３によって跳ね返される。すると、電極の一部がガスとともにケース外へ放出されることが抑止され、火花の飛散が抑制される。そして、電極の一部の除かれたガスは、各ガスフロー通路９５，９６を経由して圧力逃し弁９１からケース外へ放出される。

また、二次電池においては、ケースの内部圧力が設定圧力に達すると正極端子と負極端子を短絡させる短絡機構を蓋体の外面側に備えるものがある（例えば、特許文献２参照）。特許文献２において、ケースの蓋に正極端子及び負極端子が固定されるとともに、蓋の外面側には、いずれか一方の極性の電極端子に接続された短絡機構が配設されている。また、蓋体の内面側には、各極性の絶縁部材が蓋体の内面に沿って配設されている。特許文献２においては、圧力開放弁は、蓋体において、両極性の絶縁部材によって挟まれた部位に配置されているとともに、その圧力開放弁に対向するように蓋体の内面に遮蔽部材が接合されている。

特開２０１６−９６１２９号公報 中国実用新案第２０６０５９４５３号明細書

ところが、釘刺し試験時に、圧力開放弁からケース外への火花の飛散を抑制するために、圧力開放弁に向かう電極の一部を遮蔽部材の遮蔽部によって跳ね返すことが必要であり、そのためには遮蔽部は大きいほど好ましい。しかし、特許文献２においては、遮蔽部を拡大すると、遮蔽部材における蓋体への接合部がケース内部品である絶縁部材に干渉してしまうため、遮蔽部を拡大するには限界があり、火花の飛散を抑制しにくいという問題があった。

本発明の目的は、釘刺し試験時、ケース外に火花が飛散することを抑制できる蓄電装置を提供することにある。

上記問題点を解決するための蓄電装置は、異なる極性の電極が互いに絶縁されて積層された層状構造を有し、かつ前記電極の積層方向が短手方向となる直方体状の電極組立体と、電解液と、前記電極組立体及び前記電解液を収容する矩形箱状のケース本体及び該ケース本体の開口部を閉塞する矩形板状の蓋体を有するケースと、前記蓋体に存在し、前記ケースの内部圧力が開放圧に達した場合に開裂し、前記ケースの内部圧力を前記ケースの外部に開放させる圧力開放弁と、前記圧力開放弁を前記蓋体の長手方向両側から挟む位置の少なくとも片側に配設されたケース内部品と、前記蓋体を外面側から見た平面視において、前記蓋体と重なる遮蔽部材と、を有する蓄電装置であって、前記遮蔽部材は、前記圧力開放弁を前記電極組立体側から覆う遮蔽部と、前記遮蔽部において、前記蓋体の長手方向に沿って延びる一対の縁部から前記蓋体に向けて突設された支持部と、前記支持部に支持され、前記蓋体の内面のうち、前記圧力開放弁を前記蓋体の短手方向両側から挟む位置に接合されたフランジと、を備え、前記ケース内には、前記蓋体と前記遮蔽部とで区画され、前記蓋体の長手方向の両端部のうちの少なくとも一端部に向けて開口したガス通路が設けられていることを要旨とする。

例えば、遮蔽部の長手方向の両端縁から蓋体に向けて支持部を突設し、それら支持部に、蓋体の長手方向両端に向けて突出するフランジを形成し、そのフランジを蓋体の内面のうち、圧力開放弁を蓋体の長手方向両側から挟む位置に接合する場合を比較例とする。比較例では、ケース内部品側の支持部に支持されたフランジの配置スペースを蓋体の内面に沿って確保する必要があり、そのフランジを原因として、蓋体の長手方向への遮蔽部の大型化に限界がある。この比較例と比べると、蓋体の内面のうち、圧力開放弁を短手方向両側から挟んだ位置にフランジを接合することにより、ケース内部品があっても、フランジの影響なく蓋体の長手方向への遮蔽部の寸法を長くできる。その結果として、蓋体の長手方向に沿った遮蔽部の寸法を比較例より長くして、遮蔽部の面積を比較例より大きくでき、釘刺し試験時に圧力開放弁に向かう電極の一部を遮蔽部に跳ね返しやすくなり、ケース外への火花の飛散を抑制できる。

また、蓄電装置について、前記支持部は、前記遮蔽部の前記縁部から立設された側壁であり、前記ガス通路は、前記蓋体と前記遮蔽部と一対の前記側壁によって区画され、前記ガス通路における前記蓋体の短手方向の両端側は前記側壁によって閉鎖されていてもよい。

これによれば、圧力開放弁に対向する電極組立体の端面のうち、積層方向の両側から出て圧力開放弁に向かうガスを、側壁によって蓋体の長手方向の両端に向けて流した後、ガス通路に入り込ませることができる。よって、電極組立体の積層方向両側から出たガスが圧力開放弁に到達するまでに流れる距離を長くして、ガスに含まれる電極の一部をガスから落下させやすくなり、火花の発生を抑制できる。

また、蓄電装置について、前記フランジは、前記支持部から前記蓋体の短手方向の中央に向けて突出した形状であってもよい。
これによれば、フランジを、支持部から蓋体の短手方向の端に向けて突出させる場合と比べると、蓋体の短手方向に沿った遮蔽部の寸法を長くすることができる。その結果、ガス通路の流路断面積を広くできる。

また、蓄電装置について、前記蓄電装置は二次電池である。

本発明によれば、釘刺し試験時、ケース外に火花が飛散することを抑制できる。

実施形態の二次電池を示す斜視図。 実施形態の二次電池を示す断面図。 短絡装置を示す拡大断面図。 遮蔽部材を示す斜視図。 （ａ）は遮蔽部材及び圧力開放弁を示す拡大断面図、（ｂ）は比較例を示す拡大断面図。 （ａ）は蓋体を外面側から見た平面図、（ｂ）は蓋体を内面側から見た平面図。 釘刺し試験時の二次電池を示す部分断面図。 別例の遮蔽部材を示す断面図。 背景技術を示す図。

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７にしたがって説明する。
図１又は図２に示すように、蓄電装置としての二次電池１０は、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、及び図示しない電解液を備える。ケース１１は、開口部１３ａを有する矩形箱状のケース本体１３と、ケース本体１３の開口部１３ａを閉塞する矩形板状の蓋体１４とを有する。

ケース本体１３と蓋体１４は、いずれもアルミニウム製である。ケース本体１３は、矩形板状の底壁１３ｂと、底壁１３ｂの短側縁から突出した形状の短側壁１３ｃと、底壁１３ｂの長側縁から突出した形状の長側壁１３ｄとを備える。蓋体１４は、一対の板面のうちの一方の面であってケース１１の外側に位置し、かつケース１１の外方に向いた外面１４ｂと、他方の面であってケース１１の内方に向いた内面１４ａ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電池である。

詳細には説明しないが、電極組立体１２は、矩形シート状の複数の正極電極１９と矩形シート状の複数の負極電極２０とを備える。正極電極１９と負極電極２０とは異なる極性の電極である。正極電極１９は、正極金属箔（本実施形態ではアルミニウム箔）と、その正極金属箔の両面に存在する正極活物質層を備える。負極電極２０は、負極金属箔（本実施形態では銅箔）と、その負極金属箔の両面に存在する負極活物質層を備える。

電極組立体１２は、複数の正極電極１９と複数の負極電極２０の間にセパレータ（図示せず）を介在させて層状構造とした積層型である。電極組立体１２は、正極電極１９と負極電極２０が互いに絶縁された状態で積層されて構成されている。セパレータは正極電極１９と負極電極２０を絶縁する。なお、正極電極１９及び負極電極２０の積層方向は、電極組立体１２の短手方向であり、ケース１１における蓋体１４の短手方向と一致する。

正極電極１９は、その一辺の一部から突出した形状のタブ１５を有する。負極電極２０は、その一辺の一部から突出した形状のタブ１６を有する。複数の正極のタブ１５、及び複数の負極のタブ１６は、正極電極１９及び負極電極２０が積層された状態で互いに重ならない。

図２に示すように、電極組立体１２は、タブ１５，１６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に対向した電極組立体１２の端面である。二次電池１０は、タブ側端面１２ｂから蓋体１４の内面１４ａに向かって突出した形状の正極のタブ群１７を有する。正極のタブ群１７は、全ての正極のタブ１５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から蓋体１４の内面１４ａに向かって突出した形状の負極のタブ群１８を有する。負極のタブ群１８は、全ての負極のタブ１６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、正極導電部材２１を備える。正極導電部材２１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２１の長手方向一端側には正極のタブ群１７が接合されている。正極導電部材２１の長手方向他端側には正極端子２２が接合されている。正極端子２２は、蓋体１４に固定されている。

二次電池１０は、負極導電部材２３を備える。負極導電部材２３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２３の長手方向一端側には負極のタブ群１８が接合されている。負極導電部材２３の長手方向他端側には負極端子２４が接合されている。負極端子２４は、蓋体１４に固定されている。正極導電部材２１及び負極導電部材２３は、蓋体１４の内面１４ａと、この内面１４ａに対向した電極組立体１２のタブ側端面１２ｂとの間に介在する。本実施形態では、正極導電部材２１及び負極導電部材２３が、蓋体１４の内面１４ａに沿って配設されたケース内部品である。

正極導電部材２１と負極導電部材２３は、蓋体１４の面方向に沿って並設されている。なお、蓋体１４の面方向とは、蓋体１４の内面１４ａに沿う方向である。本実施形態において、正極導電部材２１と負極導電部材２３は、蓋体１４の面方向の一つである蓋体１４の長手方向Ｘに間隔を空けて並設されている。よって、正極導電部材２１と負極導電部材２３の並設方向は蓋体１４の長手方向Ｘでもある。なお、蓋体１４の内面１４ａ及び外面１４ｂに沿い、かつ長手方向Ｘに直交する方向は、蓋体１４の短手方向Ｙである。蓋体１４の短手方向Ｙは、電極組立体１２の積層方向と一致する。

蓋体１４の長手方向Ｘに並んだ正極導電部材２１と負極導電部材２３は同じ高さに位置し、長手方向Ｘに離間している。正極導電部材２１は、正極側端面２１ａを先端に備え、負極導電部材２３は、負極側端面２３ａを先端に備える。長手方向Ｘへの正極側端面２１ａと負極側端面２３ａの間の寸法は間隔Ｌ１（図５（ａ）参照）である。

正極端子２２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。正極端子２２は、蓋体１４と電気的に接続されている。負極端子２４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、負極端子２４には、ケース１１から絶縁するためのリング状の第１絶縁部材２５が取り付けられている。

次に、二次電池１０が備える短絡機構３０について説明する。
図３に示すように、短絡機構３０は、変形板３１及び短絡板３２を備える。変形板３１は、板厚が一定の板材から形成されており、平面視すると円形となる導電性のダイアフラムである。変形板３１は、ケース１１の内部圧力が設定圧力より低い状態では電極組立体１２に向けて凸となる形状である。変形板３１の上面３１ａは、短絡板３２と対向しており、下面３１ｃは、電極組立体１２のタブ側端面１２ｂと対向している。変形板３１は、変形板３１の外周端３１ｂがケース１１の蓋体１４に接合されることにより、蓋体１４に固定されている。このため、変形板３１の下面３１ｃには、ケース１１の内部圧力が作用する。一方、変形板３１の上面３１ａには、大気圧が作用する。変形板３１は、その少なくとも一部が上方に凸状（短絡板３２に向かって凸状）に変形可能である。

変形板３１は、蓋体１４と電気的に接続されている。上述したように、蓋体１４は、正極端子２２と電気的に接続されており、負極端子２４と絶縁されている。このため、変形板３１は、正極端子２２と電気的に接続されており、負極端子２４とは絶縁されている。なお、変形板３１は、ケース１１の蓋体１４と一体成形してもよいし、蓋体１４とは別体に成形した後に、蓋体１４に溶接してもよい。

短絡板３２は、金属製の部材であり、導電性を有している。短絡板３２は、平面視において略矩形状に形成されており、変形板３１の上方に配置されている。短絡板３２は、変形板３１の上面３１ａと対向する対向面３２ａを有する。短絡板３２は、変形板３１に向かって対向面３２ａから突出する突起部３３を備える。突起部３３は、例えばプレス加工により短絡板３２と一体成形されている。

短絡板３２は、負極端子２４と電気的に接続されている。短絡板３２と蓋体１４との間には、第１絶縁部材２５及び第２絶縁部材３５が配置されている。短絡板３２は、第１絶縁部材２５及び第２絶縁部材３５によって蓋体１４上に支持されている。第１絶縁部材２５は、負極端子２４と蓋体１４とを絶縁するとともに、短絡板３２の一端と蓋体１４とを絶縁している。第２絶縁部材３５は、短絡板３２の他端と蓋体１４とを絶縁している。このため、短絡板３２は蓋体１４と絶縁されている。すなわち、短絡板３２は正極端子２２と絶縁されている。

なお、本実施形態では、変形板３１が正極端子２２に接続され、短絡板３２が負極端子２４に接続されているが、このような構成に限定されない。例えば、変形板３１が負極端子２４に接続され、短絡板３２が正極端子２２に接続されていてもよい。

上記短絡機構３０においては、ケース１１の内部圧力が設定圧力以下のとき、変形板３１は下方に凸の状態になっている。上述したように、変形板３１は正極端子２２と電気的に接続されており、負極端子２４と絶縁されている。このため、正極端子２２と負極端子２４との間には、短絡機構３０を介した通電経路は形成されていない。

ケース１１の内部圧力が上昇すると、変形板３１の下面３１ｃに作用する圧力が上昇する。一方、変形板３１の上面３１ａには大気圧が作用する。このため、ケース１１の内部圧力が上昇して設定圧力に達すると、図３の２点鎖線に示すように、変形板３１は上方に凸の状態となるように変形する。変形板３１において、上方に凸状に変形した部分が短絡板３２の突起部３３に接触する。これにより、変形板３１は、突起部３３を介して短絡板３２に接触する。すると、正極端子２２と負極端子２４との間には、変形板３１及び短絡板３２を介した通電経路が形成される。即ち、正極端子２２と負極端子２４との間が短絡した状態となる。これによって、電極組立体１２に流れる電流を小さくすることができる。

図１又は図２に示すように、二次電池１０は、圧力開放弁４０を蓋体１４に備える。圧力開放弁４０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する。圧力開放弁４０の開裂により、ケース１１内の圧力がケース１１外に開放される。圧力開放弁４０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。圧力開放弁４０は、蓋体１４の板厚よりも薄い薄板状の弁体４１を有する。弁体４１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にケース１１の外側から内側に向かって凹設された凹部の底に位置しており、蓋体１４と一体的に成形されている。

圧力開放弁４０は、蓋体１４の短手方向の中央に位置する。蓋体１４を外面１４ｂ側から見た平面視において、圧力開放弁４０は、蓋体１４において、正極導電部材２１と負極導電部材２３に挟まれた領域に配置されている。よって、正極導電部材２１及び負極導電部材２３は、圧力開放弁４０を蓋体１４の長手方向Ｘ両側から挟む位置に配設されている。また、蓋体１４を外面１４ｂ側から見た平面視において、圧力開放弁４０は長孔状である。

ここで、二次電池１０の釘刺し試験について説明する。
図７に示すように、釘刺し試験は、二次電池１０の正面視における中央部（図示せず）に釘を刺して行われる。釘によって正極電極１９と負極電極２０の間のセパレータが破断し、正極電極１９と負極電極２０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。このとき、ケース１１の内部圧力が急激に上昇して圧力開放弁４０が開裂し、圧力開放弁４０からガスがケース１１の外部へ放出される。

矢印Ｇに示すように、ガスは電極組立体１２の中央部から圧力開放弁４０に向けて上昇する。このとき、上昇するガスによって正極電極１９や負極電極２０の一部が削り取られて、削り取られた電極等からなる異物が発生する場合がある。異物は、圧力開放弁４０に向かうガスとともに圧力開放弁４０に向かう。

図２に示すように、二次電池１０は、釘刺し試験時に発生した異物を圧力開放弁４０からケース１１外に放出されるのを抑制する遮蔽部材５０を備える。遮蔽部材５０は、蓋体１４と電極組立体１２のタブ側端面１２ｂとの間に配置され、蓋体１４の内面１４ａに溶接によって接合されている。

図６（ａ）又は図６（ｂ）に示すように、遮蔽部材５０は、蓋体１４を外面１４ｂ側又は内面１４ａ側から見た平面視において、並設された正極導電部材２１と負極導電部材２３に挟まれた領域にて蓋体１４と重なるように配置されている。また、遮蔽部材５０は、蓋体１４を外面１４ｂ側から見た平面視において、蓋体１４と重なる。

図４又は図５（ａ）に示すように、遮蔽部材５０は、矩形板状の遮蔽部５１を備える。遮蔽部５１は、蓋体１４の外面１４ｂ側から見た平面視が矩形の板状である。遮蔽部５１は長手が蓋体１４の長手方向Ｘに延び、短手が蓋体１４の短手方向Ｙに延びる形状である。遮蔽部５１は、蓋体１４の長手方向Ｘに沿った正極導電部材２１寄りの一端に第１端縁５１ａを備え、負極導電部材２３寄りの他端に第２端縁５１ｂを備える。遮蔽部５１の第１端縁５１ａは、正極導電部材２１の正極側端面２１ａに近接し、遮蔽部５１の第２端縁５１ｂは、負極導電部材２３の負極側端面２３ａに近接している。なお、「近接」とは、遮蔽部５１の寸法を蓋体１４の長手方向Ｘへ可能な限り長くし、第１端縁５１ａと正極側端面２１ａ、及び第２端縁５１ｂと負極側端面２３ａとを可能な限り近付けた状態のことである。

蓋体１４の長手方向Ｘへの遮蔽部５１の寸法Ｍ１は、長手方向Ｘに沿った正極導電部材２１と負極導電部材２３の間隔Ｌ１より僅かに短く、遮蔽部５１は、正極導電部材２１及び負極導電部材２３に近接している。また、遮蔽部５１の寸法Ｍ１は、長手方向Ｘへの圧力開放弁４０の寸法より長い。短手方向Ｙへの遮蔽部５１の寸法は、短手方向Ｙへの圧力開放弁４０の寸法より長い。遮蔽部５１は、圧力開放弁４０の全体を電極組立体１２側から覆う。

遮蔽部材５０は、蓋体１４の長手方向Ｘに沿って延びる一対の長縁部から蓋体１４に向けて突設された形状の側壁５２を備える。側壁５２は、蓋体１４の長手方向Ｘに沿って長手が延びる形状である。蓋体１４の長手方向Ｘへの側壁５２の寸法は、正極導電部材２１と負極導電部材２３の間隔Ｌ１より僅かに短い。遮蔽部材５０は、側壁５２が正極導電部材２１と負極導電部材２３の間に収まる状態で蓋体１４に固定されている。

遮蔽部材５０は、一対のフランジ５３を備える。各フランジ５３は、各側壁５２における遮蔽部５１からの突出方向の先端に支持されている。本実施形態では、各側壁５２はフランジ５３を支持する支持部として機能する。各フランジ５３は、蓋体１４の短手方向Ｙに沿って側壁５２の外面よりも外方へ突出し、かつ側壁５２の外面に対して垂直に突出した形状である。各フランジ５３は、その長手が蓋体１４の長手方向Ｘに延びる形状である。蓋体１４の長手方向Ｘに沿ったフランジ５３の寸法は、正極導電部材２１と負極導電部材２３の間隔Ｌ１より僅かに短い。

そして、遮蔽部材５０は、一対のフランジ５３が蓋体１４の内面１４ａに接合されることで、蓋体１４に固定されている。図６（ｂ）に示すように、一対のフランジ５３は、蓋体１４の内面１４ａのうち、圧力開放弁４０を蓋体１４の短手方向Ｙ両側から挟む位置に接合されている。すなわち、各フランジ５３は、圧力開放弁４０よりも蓋体１４の短手方向Ｙの外側に接合されており、フランジ５３は圧力開放弁４０を覆っていない。図６（ａ）に示すように、蓋体１４を外面１４ｂ側から見た平面視において、遮蔽部５１の第１端縁５１ａは、正極導電部材２１の正極側端面２１ａに近接した位置にあり、遮蔽部５１の第２端縁５１ｂは、負極導電部材２３の負極側端面２３ａに近接した位置にある。

図５（ａ）に示すように、二次電池１０は、ケース１１内にガス通路５６を備える。ガス通路５６は、遮蔽部５１と一対の側壁５２と蓋体１４とで区画されている。ガス通路５６は、蓋体１４及び遮蔽部５１の長手方向Ｘの両端部に向けて開口している。一方、ガス通路５６は、蓋体１４の短手方向Ｙの両端側が側壁５２によって閉鎖されている。

次に、二次電池１０の作用を記載する。
さて、図７に示すように、釘刺し試験を行うため、二次電池１０の正面視でケース１１の中央部に釘を刺すとガスが発生する。ガスの発生により、二次電池１０におけるケース１１の内部圧力の上昇が生じる。そして、ケース１１の内部圧力が圧力開放弁４０の開放圧に達すると、圧力開放弁４０の弁体４１が開裂し、ケース１１内のガスがケース１１の外部に放出される。

矢印Ｇに示すように、短絡部周辺で発生した高圧のガスは、開裂した圧力開放弁４０に向けて上昇する。また、発生するガスの勢いによって各電極の一部が削り取られ、異物が発生する。圧力開放弁４０に向かうガスは、タブ側端面１２ｂから電極組立体１２の外へ出る。すると、ガスは遮蔽部材５０の遮蔽部５１に衝突した後、向きを変え、ガス通路５６に向かって流れる。

また、破線の矢印Ｇに示すように、電極組立体１２のタブ側端面１２ｂのうち、積層方向両側から出て圧力開放弁４０に向かうガスは、側壁５２に衝突し、側壁５２の外面に沿って蓋体１４の長手方向Ｘの両端に向けて流れる。その後、ガスは、ガス通路５６を流れて、圧力開放弁４０からケース１１の外部へ放出される。その一方で、ガスに含まれる異物は、矢印Ｇに示すように上昇して遮蔽部５１、側壁５２、蓋体１４に接触するため、異物は矢印Ｇと反対方向に落下し、ケース１１の外へ放出されることが抑制される。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）遮蔽部材５０を蓋体１４に接合するためのフランジ５３を、蓋体１４の長手方向Ｘではなく蓋体１４の短手方向Ｙに沿って側壁５２から突出させ、蓋体１４の内面１４ａのうち、短手方向Ｙの両端部となる位置に接合した。

ここで、図５（ｂ）に示すように、遮蔽部５１の第１端縁５１ａ及び第２端縁５１ｂから側壁５２を突設し、それら側壁５２の突出端に、蓋体１４の長手方向Ｘに沿って側壁５２よりも外へ突出するフランジ５３を形成した場合を想定し、この場合を比較例とする。これに対し、本実施形態では、蓋体１４の短手方向Ｙに沿って側壁５２からフランジ５３を突出させている。このため、遮蔽部５１の寸法Ｍ１は実施形態より短くなる。すなわち、正極導電部材２１及び負極導電部材２３があっても、蓋体１４の長手方向Ｘに沿った遮蔽部５１の寸法Ｍ１を比較例より長くできる。

また、遮蔽部５１の第１端縁５１ａは、正極導電部材２１の正極側端面２１ａに近接し、遮蔽部５１の第２端縁５１ｂは、負極導電部材２３の負極側端面２３ａに近接している。このように、フランジ５３を蓋体１４の短手方向Ｙの両端部に接合しつつ、遮蔽部５１の第１端縁５１ａを正極導電部材２１に近接させ、遮蔽部５１の第２端縁５１ｂを負極導電部材２３に近接させている。このため、遮蔽部５１の寸法Ｍ１を比較例よりも可能な限り長くして、遮蔽部５１の面積を比較例より大きくできる。したがって、釘刺し試験時に圧力開放弁４０に向かう電極の一部を遮蔽部５１によってより跳ね返すことが可能になり、ケース１１外への火花の飛散を抑制できる。

（２）遮蔽部５１と蓋体１４との間には、蓋体１４の長手方向Ｘの両端部に向けてガス通路５６が開口している。そして、比較例と比べると、遮蔽部５１の寸法Ｍ１が長いため、ガス通路５６の長さも比較例より長くなる。このため、ガスがガス通路５６を流れる間に、ガスに含まれる異物を落下させやすく、ケース１１外に火花が飛散することを抑制できる。

（３）遮蔽部材５０は一対の側壁５２を備える。この側壁５２により、電極組立体１２のタブ側端面１２ｂのうち、積層方向両側から出て圧力開放弁４０に向かうガスを蓋体１４の長手方向Ｘの両端に向けて流させ、ガス通路５６に入り込ませることができる。よって、電極組立体１２の積層方向両側から圧力開放弁４０に向かうガスが流れる距離を長くして、ガスに含まれる電極の一部をガスから落下させやすくなり、火花の発生を抑制できる。

（４）ガス通路５６は、蓋体１４の長手方向Ｘの両端部に向けて開口している。このため、蓋体１４の長手方向Ｘからガス通路５６にガスが流れ込みやすく、ガスをケース１１外へ放出しやすい。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図８に示すように、各フランジ５３が互いに近付くように、各フランジ５３を蓋体１４の短手方向Ｙに沿って側壁５２の内面に対して垂直な状態で内方に突出するように形成する。すなわち、各フランジ５３を、各側壁５２から蓋体１４の短手方向Ｙ中央に向けて突出させた形状とする。フランジ５３を側壁５２の内面より内方に突出させることで、蓋体１４の短手方向Ｙに沿った遮蔽部５１の寸法を実施形態より長くすることができる。その結果、ガス通路５６の流路断面積を広くできる。

なお、図８に示すように、側壁５２にガス流入口５２ａを形成し、電極組立体１２のタブ側端面１２ｂのうち、積層方向両側から出たガスをガス流入口５２ａからガス通路５６に流入させる構成としてもよいし、側壁５２にガス流入口５２ａを形成せずに閉塞してもよい。

なお、フランジ５３は、蓋体１４の長手方向Ｘに沿った両端側に、蓋体１４を外面１４ｂから見た平面視において遮蔽部５１の第１端縁５１ａ及び第２端縁５１ｂよりも突出した接合片５３ａを備えていてもよい。各接合片５３ａは、蓋体１４の短手方向Ｙにおいて正極導電部材２１及び負極導電部材２３よりも外側に配置され、蓋体１４に接合される。このため、正極導電部材２１及び負極導電部材２３を避けて接合片５３ａを蓋体１４に接合することができる。特に、接合片５３ａを蓋体１４に溶接によって接合する場合、正極導電部材２１及び負極導電部材２３を避けて溶接を行うことができる。

○ 遮蔽部材５０は、遮蔽部５１の第１端縁５１ａ又は第２端縁５１ｂから立設された閉塞部を備え、ガス通路５６は、蓋体１４の長手方向Ｘの両端部のうち、いずれか一端部のみに向けて開口していてもよい。

○ 遮蔽部５１の長縁部の一部から支持部を柱状に突設し、その支持部にフランジ５３を支持させてもよい。
○ ケース内部品として正極導電部材２１及び負極導電部材２３に具体化したが、その他の部材であってもよい。例えば、正極及び負極の端子構造は、正極導電部材２１及び負極導電部材２３と、正極導電部材２１及び負極導電部材２３に接合された電極端子と、電極端子を蓋体１４に固定するナットと、ケース１１内で電極端子と蓋体１４を絶縁する絶縁部材とで構成されている場合、ケース内部品を両極性の絶縁部材や電極端子としてもよい。なお、ケース内部品は、圧力開放弁４０を蓋体１４の長手方向Ｘ両側から挟む位置の少なくとも片側に配設されていてもよい。

ケース内部品が、圧力開放弁４０を蓋体１４の長手方向Ｘ両側から挟む位置の片側のみに配設されていたとしても、フランジ５３の影響なく蓋体１４の長手方向Ｘへの遮蔽部５１の寸法Ｍ１を長くできる。その結果として、蓋体１４の長手方向Ｘに沿った遮蔽部５１の寸法Ｍ１を、図５（ｂ）に示すような比較例より長くして、遮蔽部５１の面積を比較例より大きくでき、釘刺し試験時に圧力開放弁４０に向かう電極の一部を遮蔽部に跳ね返しやすくなり、ケース１１外への火花の飛散を抑制できる。

○ 蓋体１４を外面１４ｂ側から見た平面視において、圧力開放弁４０は、蓋体１４の長手方向Ｘに短手が延びる形状であってもよいし、円形状であってもよい。この場合、圧力開放弁４０を遮蔽部５１で覆うことができるように、遮蔽部５１は平面視正方形状であってもよいし、蓋体１４の長手方向に遮蔽部５１の短手が延びる矩形状であってもよい。

○ 二次電池１０は、短絡機構３０を備えていなくてもよい。
○ 短絡機構は、ケース１１内に配置されていてもよい。
○ 短絡機構は、蓋体１４とは絶縁された状態で設けられる構成であってもよい。

○ 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。
○ 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。

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、それらの効果とともに以下に追記する。
（１）前記ガス通路は、前記蓋体の長手方向の両端部に向けて開口している蓄電装置。

Ｘ…長手方向、Ｙ…短手方向、１０…蓄電装置としての二次電池、１１…ケース、１２…電極組立体、１３…ケース本体、１３ａ…開口部、１４…蓋体、１４ａ…内面、１４ｂ…外面、１９…正極電極、２０…負極電極、２１…ケース内部品としての正極導電部材、２３…ケース内部品としての負極導電部材、４０…圧力開放弁、５０…遮蔽部材、５１…遮蔽部、５２…支持部としての側壁、５３…フランジ、５６…ガス通路。

Claims (4)

1. 異なる極性の電極が互いに絶縁されて積層された層状構造を有し、かつ前記電極の積層方向が短手方向となる直方体状の電極組立体と、
   電解液と、
   前記電極組立体及び前記電解液を収容する矩形箱状のケース本体及び該ケース本体の開口部を閉塞する矩形板状の蓋体を有するケースと、
   前記蓋体に存在し、前記ケースの内部圧力が開放圧に達した場合に開裂し、前記ケースの内部圧力を前記ケースの外部に開放させる圧力開放弁と、
   前記圧力開放弁を前記蓋体の長手方向両側から挟む位置の少なくとも片側に配設されたケース内部品と、
   前記蓋体を外面側から見た平面視において、前記蓋体と重なる遮蔽部材と、を有する蓄電装置であって、
   前記遮蔽部材は、前記圧力開放弁を前記電極組立体側から覆う遮蔽部と、
   前記遮蔽部において、前記蓋体の長手方向に沿って延びる一対の縁部から前記蓋体に向けて突設された支持部と、
   前記支持部に支持され、前記蓋体の内面のうち、前記圧力開放弁を前記蓋体の短手方向両側から挟む位置に接合されたフランジと、を備え、
   前記ケース内には、前記蓋体と前記遮蔽部とで区画され、前記蓋体の長手方向の両端部のうちの少なくとも一端部に向けて開口したガス通路が設けられていることを特徴とする蓄電装置。
2. 前記支持部は、前記遮蔽部の前記縁部から立設された側壁であり、前記ガス通路は、前記蓋体と前記遮蔽部と一対の前記側壁によって区画され、前記ガス通路における前記蓋体の短手方向の両端側は前記側壁によって閉鎖されている請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記フランジは、前記支持部から前記蓋体の短手方向の中央に向けて突出した形状である請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置。
4. 前記蓄電装置は二次電池である請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。