JP6107344B2 - 蓄電装置 - Google Patents

Description

本発明は、ケース内の圧力をケース外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。この種の二次電池は、例えば、特許文献１に開示されている。二次電池は、金属箔に負極活物質を塗布した負極電極と金属箔に正極活物質を塗布した正極電極との間をセパレータで絶縁し、層状に積層した電極組立体を有する。そして、二次電池のケースには、電極組立体と電解液が収容されている。また、二次電池のケースには、ケース内の圧力をケース外に開放させる圧力開放弁（ガス排出弁）が設けられている。

特開２０１１−１８１２１４号公報

圧力開放弁は、開裂が始まる位置にばらつきが生じると、弁の開口形状や開口面積もばらつくことになる。その結果、ケース内の圧力を十分に開放できない虞がある。
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、圧力開放弁の開口形状や開口面積のばらつきを低減させることができる蓄電装置を提供することにある。

上記課題を解決する蓄電装置は、電極組立体が収容されたケースに、当該ケース内の圧力をケース外に開放させる圧力開放弁を有する蓄電装置において、前記圧力開放弁は、開裂起点と、前記開裂起点を含む溝と、を有し、前記溝は、深さが前記溝の端部から前記開裂起点までの間で一定であり、前記溝の両側の開口端と前記溝の最深部との角度が、前記溝の端部から前記開裂起点までの間で減少する角度変化部を有する。

この構成によれば、溝が角度変化部を有することによって角度が最も減少している位置を開裂が始まる位置として定めることができ、その位置を起点として開裂が始まり易い。その結果、圧力開放弁の開口形状や開口面積のばらつきを低減させることができる。

上記蓄電装置において、前記溝は、交差溝を含み、前記開裂起点は、前記交差溝の交差部であることが好ましい。この構成によれば、交差部を開裂が始まる位置として定めることで、圧力開放弁をバランス良く開裂させることができる。したがって、圧力開放弁の開口形状や開口面積のばらつきを低減させることができる。

上記蓄電装置において、前記角度変化部は、前記端部から前記開裂起点までの範囲に位置することが好ましい。この構成によれば、溝において最も角度が減少している位置を開裂が始まる位置として確実に定めることができる。

上記蓄電装置において、前記角度変化部は、前記角度が一定に変化することが好ましい。この構成によれば、規則的な溝とすることができるので、開裂を迅速に行わせることができる。

上記課題を解決する蓄電装置は、電極組立体が収容されたケースに、当該ケース内の圧力をケース外に開放させる圧力開放弁を有する蓄電装置において、前記圧力開放弁は、開裂起点を含む第１の溝と、前記開裂起点を含まない第２の溝と、を有し、前記第１の溝と前記第２の溝は、溝深さが同一であり、前記第１の溝における前記第１の溝の両側の開口端と前記第１の溝の最深部との角度は、前記第２の溝における前記第２の溝の両側の開口端と前記第２の溝の最深部との角度に比較して小さい。

この構成によれば、角度が小さい第１の溝に開裂が始まる位置を定めることができ、その位置を起点として開裂が始まり易い。その結果、圧力開放弁の開口形状や開口面積のばらつきを低減させることができる。

上記蓄電装置において、前記第１の溝は、前記角度が前記第１の溝の端部から前記開裂起点までの間で減少する角度変化部を有することが好ましい。この構成によれば、第１の溝において角度が最も減少している位置を開裂が始まる位置として定めることができ、その位置を起点として開裂が始まり易い。したがって、圧力開放弁の開口形状や開口面積のばらつきを確実に低減させることができる。

上記蓄電装置において、前記蓄電装置の好適な例としては、二次電池を挙げることができる。

本発明によれば、圧力開放弁の開口形状や開口面積のばらつきを低減させることができる。

二次電池の外観を示す斜視図。 第１の実施形態の圧力開放弁の表面を示す平面図。 （ａ）は１−１線断面図、（ｂ）は２−２線断面図。 第２の実施形態の圧力開放弁の表面を示す平面図。 第３の実施形態の圧力開放弁の表面を示す平面図。 第４の実施形態の圧力開放弁の表面を示す平面図。 （ａ）は３−３線断面図、（ｂ）は４−４線断面図、（ｃ）は５−５線断面図。 別例における圧力開放弁の表面を示す平面図。

（第１の実施形態）
以下、蓄電装置を具体化した第１の実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
図１に示すように、蓄電装置としての二次電池１０は、ケース１１に電極組立体１２が収容されている。また、ケース１１には、電極組立体１２とともに電解液も収容されている。ケース１１は、有底筒状のケース本体１３と、当該ケース本体１３に電極組立体１２を挿入する開口部を閉塞する平板状の蓋体１４とからなる。ケース本体１３と蓋体１４は、何れも金属製（例えば、ステンレスやアルミニウム）である。また、この実施形態の二次電池１０は、ケース本体１３が有底四角筒状であり、蓋体１４が矩形平板状であることから、その外観が角型をなす角型電池である。また、この実施形態の二次電池１０は、リチウムイオン電池である。

電極組立体１２は、正極電極、負極電極、及び正極電極と負極電極を絶縁するセパレータを有する。正極電極は、正極金属箔（アルミニウム箔）の両面に正極活物質を塗布して構成される。負極電極は、負極金属箔（銅箔）の両面に負極活物質を塗布して構成される。そして、電極組立体１２は、複数の正極電極と複数の負極電極を交互に積層するとともに、両電極の間にセパレータを介在した積層構造とされている。また、電極組立体１２には、正極端子１５と負極端子１６が電気的に接続されている。これらの正極端子１５と負極端子１６の各一部分は、蓋体１４からケース１１外に露出している。また、正極端子１５及び負極端子１６には、ケース１１から絶縁するためのリング状の絶縁リング１７ａがそれぞれ取り付けられている。

また、ケース１１の蓋体１４には、ケース１１（ケース本体１３）内に電解液を注入するための注液孔１８が穿設されており、その注液孔１８は封止部材１９によって閉塞されている。封止部材１９は、蓋体１４の表面１４ａ（ケース外側の面）に固定されており、ケース１１外に露出している。また、ケース１１には、ケース１１内の圧力が上昇し過ぎないように、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、ケース内外を連通させる圧力開放弁２０が設けられている。この実施形態において圧力開放弁２０は、ケース１１の蓋体１４に位置している。また、蓋体１４において封止部材１９（注液孔１８）と圧力開放弁２０は、並んで位置している。圧力開放弁２０の開放圧は、ケース１１自体やケース本体１３と蓋体１４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。そして、圧力開放弁２０は、蓋体１４の板厚よりも薄い薄板状の弁体２１を有する。弁体２１は、蓋体１４の上面に凹設された凹部２２の底に位置しており、蓋体１４と一体的に成形されている。

図２に示すように、圧力開放弁２０は、円形状の周縁を有する。なお、弁体２１は、圧力開放弁２０の周縁に繋がっており、圧力開放弁２０と同様に円形状である。
弁体２１の表面２１ａは、交差溝２３を有する。交差溝２３は、弁体２１の周縁間を直線状に延びる２本の直線溝２４，２５と、からなる。そして、交差溝２３は、２本の直線溝２４，２５が交差する位置に交差部Ｐを有する。この実施形態において交差溝２３の交差部Ｐは、弁体２１の中央に位置している。また、２本の直線溝２４，２５は、交差部Ｐで交差し、弁体２１の周縁の近傍位置に各直線溝２４，２５の両側の端部２４ａ，２５ａが位置している。２本の直線溝２４，２５は、各端部２４ａ，２５ａから交差部Ｐに向かって開口幅２６が狭くなっており、交差部Ｐにおいて開口幅２６が最も狭い。ここで、「開口幅」とは弁体２１の表面２１ａにおいて、直線溝２４，２５が延びる方向に直交する位置に配置される、直線溝２４，２５と弁体２１の表面２１ａとの両側の境界間の幅である。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、直線溝２４（図中の「Ｄ１」と「Ｄ２」）は、溝深さ２７が同一深さとなっており、直線溝２４の両側の開口端２８と直線溝２４の最深部２９との角度３０が、直線溝２４の端部２４ａから交差部Ｐまでの範囲で減少している。角度３０の減少により、直線溝２４は、図１に示すように、端部２４ａから交差部Ｐに向かって開口幅２６が狭くなる。溝深さ２７は、溝の最深部２９と弁体の面とを弁体の厚み方向に沿う直線で結んだときの長さとしている。また、溝における両側の開口端２８は、溝の最深部２９から弁体の面に延びる溝面と弁体の面とが交差する位置にある端としている。

直線溝２４は、端部２４ａから交差部Ｐまでの角度３０を一定に変化させている。一定に変化させるとは、角度が連続的に、かつ変化量が一定に変化することだけではなく、角度が段階的に変化し、かつ段階毎の変化量が一定であることも意味する。そして、この実施形態において直線溝２４の角度３０は、連続的に変化し、その変化量も一定である。このように角度３０を減少させることにより、弁体２１の溝は角度変化部を有する。

なお、直線溝２５は、直線溝２４と同一形状であり、直線溝２４と同様に角度変化部を有する。つまり、図３（ａ），（ｂ）に示すように、直線溝２５（図中の「Ｄ１」，「Ｄ２」）は、直線溝２５の両側の開口端２８と直線溝２５の最深部２９との角度３０が、直線溝２５の端部２５ａから交差部Ｐまでの範囲で減少している。また、圧力開放弁２０の弁体２１は、直線溝２４，２５の底と弁体２１の裏面２１ｂとの間に、薄膜部３１を有する。薄膜部３１は、弁体２１の厚みよりも薄い。

以下、この実施形態の作用を説明する。
ケース１１内の圧力は、弁体２１の裏面２１ｂが受圧面となることによって弁体２１を外方に膨張させるように加わる。また、弁体２１の交差溝２３には、ケース１１の内側から加わる圧力によって応力が発生している。

この実施形態では、交差部Ｐにおける直線溝２４，２５の角度３０を最も小さくしている。これにより、交差部Ｐにおける直線溝２４，２５の角度３０は、交差部Ｐ以外の他の溝部位の角度よりも鋭い角度となる。このため、ケース１１の内側から加わる圧力は交差部Ｐに集中し易く、交差部Ｐを起点として弁体２１の開裂が始まり易い。つまり、交差部Ｐは、弁体２１が開裂を始める時の起点である開裂起点として想定される。

そして、ケース１１内の圧力が開放圧に達すると、交差部Ｐを起点として交差溝２３が開裂する。このように弁体２１の表面２１ａに有する交差溝２３が開裂すると、弁体２１は、複数の領域に分断されつつ、外側にめくれ上がる。これにより、圧力開放弁２０には、大きな開口が生じる。そして、ケース１１内の圧力は、圧力開放弁２０に生じた開口を通じてケース１１外に開放される。

したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）交差溝２３の交差部Ｐを開裂が始まる位置として定めることができ、交差部Ｐを起点として開裂が始まり易い。その結果、圧力開放弁２０の開口形状や開口面積のばらつきを低減させることができる。したがって、ケース１１内の圧力を十分に開放できる。

（２）交差溝２３の交差部Ｐを開裂が始まる位置として定めることで、圧力開放弁２０をバランス良く開裂させることができる。したがって、圧力開放弁２０の開口形状や開口面積のばらつきを低減させることができる。

（３）また、交差溝２３を有することで、開裂の初期には、交差溝２３によって開裂を放射状に広げることができる。したがって、ケース１１内の圧力を開放する場合の迅速性を向上させることができる。

（４）角度３０を一定に変化させることで、交差溝２３は、規則的な溝となる。このため、開裂の負荷を安定させることができ、開裂を迅速に行わせることができる。
（５）交差部Ｐを弁体２１の中央に位置させているので、弁体２１をバランス良く、開裂させることができる。

（第２の実施形態）
次に、蓄電装置を具体化した第２の実施形態を図４にしたがって説明する。
なお、以下に説明する実施形態において既に説明した実施形態と同一構成については、同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。

図４に示すように、この実施形態の圧力開放弁３２は、平行な２つの直線部３３，３４を弧部３５，３６で繋いだトラック形状の周縁を有する。なお、圧力開放弁３２の弁体３７は、圧力開放弁３２の周縁に繋がっており、圧力開放弁３２と同様にトラック形状である。

弧部３５は、一方の端部が直線部３３の一方の端部に繋がっているとともに、他方の端部が直線部３４の一方の端部に繋がっている。弧部３６は、一方の端部が直線部３３の他方の端部に繋がっているとともに、他方の端部が直線部３４の他方の端部に繋がっている。つまり、この実施形態において直線部３３，３４の一方の端部は、その全体を弧状とした弧部３５で繋がっているとともに、直線部３３，３４の他方の端部は、その全体を弧状とした弧部３６で繋がっている。圧力開放弁３２において、直線部３３，３４の端部と弧部３５，３６の端部とが繋がる部位が、直線部３３，３４と弧部３５，３６の境界Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４となる。

弁体３７の表面３７ａは、溝を有する。溝は、交差溝３８と、弧部３５，３６に沿う複数の弧状溝３９，４０と、からなる。この実施形態において、交差溝３８と、弧状溝３９，４０とは、何れもＶ字形溝である。

交差溝３８は、２本の直線溝４１，４２と、からなる。直線溝４１，４２は、圧力開放弁３２の周縁である弧部３５，３６に交差する仮想直線Ｙ１，Ｙ２上にそれぞれ位置する。また、仮想直線Ｙ１，Ｙ２は、境界Ｐ１，Ｐ３を結ぶ図中に二点鎖線で示す仮想線に交差するとともに、境界Ｐ２，Ｐ４を結ぶ図中に二点鎖線で示す仮想線に交差する。そして、交差溝３８は、２本の直線溝４１，４２が交差する位置に交差部Ｐを有する。交差部Ｐは、仮想直線Ｙ１，Ｙ２の交差点を含む。この実施形態において交差溝３８の交差部Ｐは、弁体３７の中央に位置している。

また、弁体３７の表面３７ａは、弧部３５に沿う２本の弧状溝３９を有するとともに、弧部３６に沿う２本の弧状溝４０を有する。２本の弧状溝３９のうち、一方の弧状溝３９は、直線溝４１において境界Ｐ１側に位置する一方の端部に繋がっており、弧部３５に沿って弧状に延在している。また、２本の弧状溝４０のうち、一方の弧状溝４０は、直線溝４２において境界Ｐ２側に位置する一方の端部に繋がっており、弧部３６に沿って弧状に延在している。なお、２本の弧状溝３９のうち、他方の弧状溝３９は、直線溝４２において境界Ｐ３側に位置する他方の端部に繋がっており、弧部３５に沿って弧状に延在している。また、２本の弧状溝４０のうち、他方の弧状溝４０は、直線溝４１において境界Ｐ４側に位置する他方の端部に繋がっており、弧部３６に沿って弧状に延在している。各弧状溝３９，４０は、直線溝４１，４２に繋がる端部とは反対側の端部の位置が、直線部３３，３４の延びる方向に直交する方向で弁体３７を二等分する図中に一点鎖線で示す二等分線Ｌ１から所定の距離を隔てた位置となる長さになっている。つまり、各弧状溝３９，４０は、弧部３５，３６の一部に沿って設けられている。

この実施形態において、図３（ｂ）に示す直線溝４１（図中の「Ｄ２」）と、直線溝４１に繋がる図３（ａ）に示す弧状溝３９，４０（図中の「Ｄ１」）は、溝深さ２７が同一深さである。一方で、図３（ｂ）に示す直線溝４１の両側の開口端２８と直線溝４１の最深部２９との角度３０は、図３（ａ）に示す弧状溝３９，４０の両側の開口端２８と弧状溝３９，４０の最深部２９との角度３０に比較して小さい。これにより、直線溝４１と弧状溝３９，４０を含む開裂溝４３では、直線溝４１と繋がる弧状溝３９，４０の端部とは反対側の端部３９ａ，４０ａから交差部Ｐまでの範囲で角度３０が減少している。角度３０の減少により、開裂溝４３は、図４に示すように、端部３９ａから交差部Ｐに向かって開口幅２６が狭くなるとともに、端部４０ａから交差部Ｐに向かって開口幅２６が狭くなる。この実施形態において角度３０は、直線溝４１の角度３０と弧状溝３９，４０の角度３０を異ならせることにより、段階的に変化している。また、直線溝４１の角度３０と弧状溝３９，４０の角度３０は、変化量が一定である。このように角度３０を減少させることにより、弁体３７の溝は角度変化部を有する。

なお、直線溝４２は直線溝４１と同一形状であり、直線溝４２に繋がる弧状溝３９，４０は直線溝４１に繋がる弧状溝３９，４０と同一形状である。このため、直線溝４２と弧状溝３９，４０を含む開裂溝４４は、開裂溝４３と同一形状である。そして、開裂溝４４は、開裂溝４３と同様に角度変化部を有する。つまり、開裂溝４４は、直線溝４２と繋がる弧状溝３９，４０の端部とは反対側の端部３９ａ，４０ａから交差部Ｐまでの範囲で角度３０が減少している。これにより、開裂溝４４は、図４に示すように、端部３９ａから交差部Ｐに向かって開口幅２６が狭くなるとともに、端部４０ａから交差部Ｐに向かって開口幅２６が狭くなる。また、圧力開放弁３２の弁体３７は、直線溝４１，４２の底と弁体３７の裏面３７ｂとの間に薄膜部３１を有するとともに、弧状溝３９，４０の底と弁体３７の裏面３７ｂとの間に薄膜部３１を有する。

また、弁体３７の表面３７ａには、交差溝３８に沿う仮想直線Ｙ１，Ｙ２を想定したとき、仮想直線Ｙ１，Ｙ２と圧力開放弁３２の周縁によって囲まれる複数の領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が想定される。領域Ｓ１は、交差溝３８の交差部Ｐと仮想直線Ｙ１が弧部３５に交差する交差部との間に位置する仮想直線Ｙ１の部分と、交差部Ｐと仮想直線Ｙ２が弧部３６に交差する交差部との間に位置する仮想直線Ｙ２の部分と、直線部３３と、によって区画される領域である。また、領域Ｓ２は、交差部Ｐと仮想直線Ｙ２が弧部３５に交差する交差部との間に位置する仮想直線Ｙ２の部分と、交差部Ｐと仮想直線Ｙ１が弧部３６に交差する交差部との間に位置する仮想直線Ｙ１の部分と、直線部３４と、によって区画される領域である。領域Ｓ１と領域Ｓ２は、仮想直線Ｙ１と仮想直線Ｙ２の交差点を対称の中心として点対称である。

領域Ｓ３は、交差部Ｐと仮想直線Ｙ１が弧部３５に交差する交差部との間に位置する仮想直線Ｙ１の部分と、交差部Ｐと仮想直線Ｙ２が弧部３５に交差する交差部との間に位置する仮想直線Ｙ２の部分と、弧部３５と、によって区画される領域である。また、領域Ｓ４は、交差部Ｐと仮想直線Ｙ２が弧部３６に交差する交差部との間に位置する仮想直線Ｙ２の部分と、交差部Ｐと仮想直線Ｙ１が弧部３６に交差する交差部との間に位置する仮想直線Ｙ１の部分と、弧部３６と、によって区画される領域である。領域Ｓ３と領域Ｓ４は、仮想直線Ｙ１と仮想直線Ｙ２の交差点を対称の中心として点対称である。

この実施形態において領域Ｓ１，Ｓ２は、直線部３３，３４を含む領域であり、直線部３３，３４の全体に接する一方で、弧部３５，３６に僅かに接する領域となる。一方、この実施形態において、領域Ｓ３，Ｓ４は、弧部３５，３６を含む領域であり、弧部３５，３６のほぼ全体に接する領域となる。この実施形態において領域Ｓ１，Ｓ２は弧部３５，３６に接する部分が少ない第２の領域となり、領域Ｓ３，Ｓ４は弧部３５，３６に接する部分が多い第１の領域となる。そして、弁体３７の表面３７ａに有する４つの領域Ｓ１〜Ｓ４の面積は、弧部３５，３６に接する部分が多い領域Ｓ３，Ｓ４の方が、弧部３５，３６に接する部分が少ない領域Ｓ１，Ｓ２に比較して大きい。

以下、この実施形態の作用を説明する。
この実施形態では、交差溝２３を構成する直線溝４１，４２の角度３０を、弧状溝３９，４０の角度３０よりも小さくしている。これにより、直線溝４１，４２の角度３０は、弧状溝３９，４０の角度３０よりも鋭い角度となる。そして、直線溝４１，４２は、交差部Ｐを含む。このため、ケース１１の内側から加わる圧力は交差部Ｐに集中し易く、交差部Ｐを起点として弁体２１の開裂が始まり易い。つまり、交差部Ｐは、弁体３７が開裂を始める時の起点である開裂起点として想定される。そして、ケース１１内の圧力が開放圧に達すると、交差部Ｐを起点として弁体３７が開裂する。

また、この実施形態では、交差部Ｐを起点として開裂が始まるとともに直線溝４１，４２の開裂が弧状溝３９，４０に繋がる端部に達すると、弧状溝３９，４０の開裂も始まる。この開裂により、弁体３７は、領域Ｓ１〜Ｓ４を区画する各溝に沿って４つの領域Ｓ１〜Ｓ４に分断される。

このとき、この実施形態では、弧部３５，３６に接する部分が多い領域Ｓ３，Ｓ４の面積を、直線部３３，３４に接する部分が多い領域Ｓ１，Ｓ２の面積に比較して大きくしている。つまり、領域Ｓ３，Ｓ４の方が、領域Ｓ１，Ｓ２に比較して受圧面積が大きい。このため、弁体３７の裏面３７ｂに対してケース１１の内側から加わる圧力の受圧量は、領域Ｓ３，Ｓ４の方が領域Ｓ１，Ｓ２に比較して大きくなる。

したがって、この実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）〜（５）に加えて、以下に示す効果を得ることができる。なお、各効果（１）〜（５）は、「圧力開放弁２０」を「圧力開放弁３２」、「弁体２１」を「弁体３７」、「交差溝２３」を「交差溝３８」、とそれぞれ読み替えるものとする。

（６）弧状溝３９，４０は、直線溝４１，４２に比較して開裂し難い。このため、弧部３５，３６に接する部分が多い領域Ｓ３，Ｓ４の面積を、弧部３５，３６に接する部分が少ない領域Ｓ１，Ｓ２の面積に比較して大きくすることで、領域Ｓ３，Ｓ４の受圧量が大きくなる。したがって、圧力開放弁３２の開口を大きくするために弧部３５，３６に沿う弧状溝３９，４０を有する圧力開放弁３２であっても、弧状溝３９，４０の開裂が促進されることで領域Ｓ３，Ｓ４が外側に開き易くなる。その結果、圧力開放弁３２の開きのバランスが良くなり、圧力開放弁３２の開口を大きくすることができる。つまり、ケース１１内の圧力を迅速に開放させることができる。

因みに、弧部３５，３６に接する領域Ｓ３，Ｓ４の受圧量が小さい場合には、弧状溝３９，４０の開裂が不十分になる虞がある。つまり、圧力開放弁３２の開きのバランスが悪いと、弧状溝３９，４０が十分に開裂せず、その結果、圧力開放弁３２の開口も小さくなる。したがって、ケース１１内の圧力を開放する場合の迅速性が損なわれる。

（７）交差溝３８を２本の直線溝４１，４２としている。このため、弁体３７の開裂の初期において直線溝４１，４２によって開裂が促進される。したがって、ケース１１内の圧力を開放させる場合の迅速性を向上させることができる。

（８）圧力開放弁３２をトラック形状にすることで、圧力開放弁３２を四角形状にする場合に比較して圧力開放弁３２の開口を大きく設定することができる。したがって、ケース１１内の圧力を開放させる場合の迅速性を向上させることができる。

（９）直線溝４１，４２を境界Ｐ１〜Ｐ４の付近まで延在させているので、弧状溝３９，４０を弧部３５，３６に沿わせて配置することができる。したがって、弁体３７の各溝が開裂した場合には、圧力開放弁３２の開口を大きくすることができる。

（１０）弧状溝３９，４０は弧部３５，３６の一部に沿うように設けている。このため、弁体３７は、各溝が開裂し、外側にめくれ上がっても、溝が設けていない箇所で繋がっている。したがって、弁体３７の破片が飛散することを防止できる。

（１１）直線溝４１，４２と弧状溝３９，４０を繋げているので、直線溝４１，４２の開裂後、速やかに弧状溝３９，４０の開裂に移行させることができる。圧力開放弁３２は、直線溝４１，４２の開裂によって領域Ｓ１〜Ｓ４に分断されつつ、開裂の進行に合わせて弁体３７が外側にめくれ上がることで開口が生じ、その開口から圧力がケース１１外に開放される。このため、直線溝４１，４２から弧状溝３９，４０への開裂を速やかに移行させることで、圧力開放弁３２の開口量を十分に確保することができる。

（第３の実施形態）
次に、蓄電装置を具体化した第３の実施形態を図５にしたがって説明する。
図５に示すように、この実施形態の圧力開放弁３２の弁体３７の表面３７ａは、第２の実施形態と同様に、直線溝４１，４２からなる交差溝３８と、弧部３５，３６に沿う弧状溝３９，４０と、を有する。そして、この実施形態において、直線溝４１，４２と弧状溝３９，４０とは繋がっていない。

また、図３（ａ），（ｂ）に示すように直線溝４１，４２（図中の「Ｄ２」）の角度３０は、弧状溝３９，４０（図中の「Ｄ１」）の角度３０に比して小さい。そして、図５に示すように、直線溝４１，４２の開口幅２６は、弧状溝３９，４０の開口幅２６に比較して狭い。これにより、交差溝３８の交差部Ｐは、第２の実施形態と同様に、弁体３７が開裂を始める時の起点である開裂起点として想定される。したがって、この実施形態において、交差溝３８（直線溝４１，４２）は、開裂起点を含む第１の溝となり、弧状溝３９，４０は、開裂起点を含まない第２の溝となる。

また、弁体３７の表面３７ａには、交差溝３８と弧状溝３９，４０により、仮想直線Ｙ１，Ｙ２と圧力開放弁３２の周縁によって囲まれる複数の領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が想定される。そして、弁体３７の表面３７ａに有する４つの領域Ｓ１〜Ｓ４の面積は、弧部３５，３６に接する部分が多い領域Ｓ３，Ｓ４の方が、弧部３５，３６に接する部分が少ない領域Ｓ１，Ｓ２に比較して大きい。

以下、この実施形態の作用を説明する。
この実施形態では、第２の実施形態と同様に、直線溝４１，４２の角度３０を、弧状溝３９，４０の角度３０よりも小さくしている。このため、ケース１１の内側から加わる圧力は交差部Ｐに集中し易く、交差部Ｐを起点として弁体２１の開裂が始まり易い。

そして、弁体３７は、交差部Ｐを起点として開裂が始まるとともに直線溝４１，４２の開裂が弧状溝３９，４０に近い端部に達すると、弧状溝３９，４０の開裂も始まる。この開裂により、弁体３７は、領域Ｓ１〜Ｓ４を区画する各溝に沿って４つの領域Ｓ１〜Ｓ４に分断される。また、弁体３７の裏面３７ｂに対してケース１１の内側から加わる圧力の受圧量は、領域Ｓ３，Ｓ４の方が領域Ｓ１，Ｓ２に比較して大きくなる。

したがって、この実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）〜（５）、及び第２の実施形態の効果（６）〜（１０）に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
（１２）交差溝３８と弧状溝３９，４０と、を繋げていないので、交差部Ｐを有する交差溝３８から確実に開裂させることができる。

（第４の実施形態）
次に、蓄電装置を具体化した第４の実施形態を図６及び図７にしたがって説明する。
図６に示すように、この実施形態の圧力開放弁３２の弁体３７の表面３７ａは、第２の実施形態と同様に、直線溝４１，４２からなる交差溝３８と、弧部３５，３６に沿う弧状溝３９，４０と、を有する。そして、この実施形態において、直線溝４１，４２と弧状溝３９，４０とは繋がっている。

図７（ａ），（ｂ）に示すように、直線溝４１は、溝深さ２７が同一深さとなっており、直線溝４１の両側の開口端２８と直線溝４１の最深部２９との角度３０が、直線溝４１における弧状溝３９，４０に繋がる端部から交差部Ｐまでの範囲で減少している。角度３０の減少により、直線溝４１は、図６に示すように、弧状溝３９，４０に繋がる端部から交差部Ｐに向かって開口幅２６が狭くなる。

図７（ｃ）に示すように、直線溝４１に繋がる弧状溝３９，４０は、溝深さ２７が直線溝４１と同一深さとなっている。そして、弧状溝３９，４０は、弧状溝３９，４０の両側の開口端２８と弧状溝３９，４０の最深部２９との角度３０が、直線溝４１における弧状溝３９，４０に繋がる端部の角度３０に比較して大きい。このため、弧状溝３９，４０は、図６に示すように、直線溝４１の開口幅２６よりも広い。

これにより、直線溝４１と弧状溝３９，４０を含む開裂溝４３では、直線溝４１と繋がる弧状溝３９，４０の端部とは反対側の端部３９ａ，４０ａから交差部Ｐまでの範囲で角度３０が減少している。角度３０の減少により、開裂溝４３は、図６に示すように、端部３９ａから交差部Ｐに向かって開口幅２６が狭くなるとともに、端部４０ａから交差部Ｐに向かって開口幅２６が狭くなる。この実施形態において角度３０は、直線溝４１と弧状溝３９，４０との間で段階的に変化し、直線溝４１において連続的に変化する。このように角度３０を減少させることにより、弁体３７の溝は角度変化部を有する。

なお、直線溝４２は直線溝４１と同一形状であり、直線溝４２に繋がる弧状溝３９，４０は直線溝４１に繋がる弧状溝３９，４０と同一形状である。このため、直線溝４２と弧状溝３９，４０を含む開裂溝４４は、開裂溝４３と同一形状である。そして、開裂溝４４は、開裂溝４３と同様に角度変化部を有する。つまり、開裂溝４４は、直線溝４２と繋がる弧状溝３９，４０の端部とは反対側の端部３９ａ，４０ａから交差部Ｐまでの範囲で角度３０が減少している。これにより、開裂溝４４は、図６に示すように、端部３９ａから交差部Ｐに向かって開口幅２６が狭くなるとともに、端部４０ａから交差部Ｐに向かって開口幅２６が狭くなる。また、圧力開放弁３２の弁体３７は、直線溝４１，４２の底と弁体３７の裏面３７ｂとの間に薄膜部３１を有するとともに、弧状溝３９，４０の底と弁体３７の裏面３７ｂとの間に薄膜部３１を有する。

また、弁体３７の表面３７ａには、交差溝３８と弧状溝３９，４０により、仮想直線Ｙ１，Ｙ２と圧力開放弁３２の周縁によって囲まれる複数の領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が想定される。そして、弁体３７の表面３７ａに有する４つの領域Ｓ１〜Ｓ４の面積は、弧部３５，３６に接する部分が多い領域Ｓ３，Ｓ４の方が、弧部３５，３６に接する部分が少ない領域Ｓ１，Ｓ２に比較して大きい。

以下、この実施形態の作用を説明する。
この実施形態では、交差部Ｐにおける直線溝４１，４２の角度３０を最も小さくしている。これにより、交差部Ｐにおける直線溝４１，４２の角度３０は、交差部Ｐ以外の他の溝部位の角度よりも鋭い角度となる。このため、ケース１１の内側から加わる圧力は交差部Ｐに集中し易く、交差部Ｐを起点として弁体３７の開裂が始まり易い。つまり、交差部Ｐは、弁体３７が開裂を始める時の起点である開裂起点として想定される。

そして、弁体３７は、交差部Ｐを起点として開裂が始まるとともに直線溝４１，４２の開裂が弧状溝３９，４０に近い端部に達すると、弧状溝３９，４０の開裂も始まる。この開裂により、弁体３７は、領域Ｓ１〜Ｓ４を区画する各溝に沿って４つの領域Ｓ１〜Ｓ４に分断される。また、弁体３７の裏面３７ｂに対してケース１１の内側から加わる圧力の受圧量は、領域Ｓ３，Ｓ４の方が領域Ｓ１，Ｓ２に比較して大きくなる。

したがって、この実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）〜（５）、及び第２の実施形態の効果（６）〜（１１）に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
（１３）交差溝２３の交差部Ｐを開裂が始まる位置として定めることができ、交差部Ｐを起点として開裂が始まり易い。その結果、圧力開放弁３２の開口形状や開口面積のばらつきを確実に低減させることができる。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図８は、図５に示す第３の実施形態の弁体３７における直線溝４１，４２に、図６に示す第４の実施形態の弁体３７における直線溝４１，４２と同様の構成を採用した場合の圧力開放弁３２の弁体３７を示す。この別例において、直線溝４１，４２の角度３０は、図７（ａ），（ｂ）に示すように、直線溝４１，４２における交差部Ｐとは反対側の端部４１ａ，４２ａから交差部Ｐまでの範囲で減少している。角度３０の減少により、直線溝４１，４２は、図８に示すように、直線溝４１，４２の端部４１ａ，４２ａから交差部Ｐに向かって開口幅２６が狭くなる。この構成によれば、第３の実施形態、及び第４の実施形態と同様の作用効果を奏する。

○ 交差溝２３，３８は、Ｘ字状に代えて、Ｙ字状に変更しても良い。
○ 各溝の断面形状を変更しても良い。
○ ケース１１の形状を変更しても良い。例えば、ケース１１は円筒型でも良い。

○ 圧力開放弁２０，３２をケース１１とは別体部品とし、その圧力開放弁２０，３２をケース１１に接合しても良い。接合は、例えば溶接（例えばレーザ溶接）などで行う。
○ 電極組立体１２は、積層型に限らず、帯状の正極電極と帯状の負極電極を捲回して層状に積層した捲回型でも良い。

○ 二次電池１０は、リチウムイオン二次電池であったが、これに限らず、他の二次電池であっても良い。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良い。また、蓄電装置としてキャパシタでも良い。

○ 二次電池１０は、車両電源装置として自動車に搭載しても良いし、産業用車両に搭載しても良い。また、定置用の蓄電装置に適用しても良い。
○ 弁体２１，３７において溝は、裏面２１ｂ，３７ｂに設けても良い。

○ 弁体２１，３７に設ける溝の形状を変更しても良い。例えば、１本の直線状の溝や例えば「Ｃ」字状の溝など、交差部を有さない溝でも良い。そして、これらの溝には、各実施形態と同様に、溝の両側の開口端と溝の最深部との角度が、溝の端部から開裂起点までの間で減少する角度変化部を設ける。

○ 第１の実施形態において、交差溝２３の溝深さ２７を変化させても良い。この場合の溝深さ２７は、開裂起点となる交差部Ｐに向かって深くなるように変化させる。また、第２〜第４の実施形態及び図８の別例において、交差溝３８や弧状溝３９，４０の溝深さ２７を変化させても良い。この場合、交差溝３８の溝深さ２７は、開裂起点となる交差部Ｐに向かって深くなるように変化させる。また、弧状溝３９，４０の溝深さ２７は、弧状溝３９，４０における直線溝４１，４２に遠い端部から近い端部に向かって深くする。この場合でも、実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、交差部Ｐを開裂が始まる位置として確実に定めることができる。

○ 第２〜第４の実施形態及び図８の別例において、仮想直線Ｙ１，Ｙ２は、溝の開口幅の中央を通る線として規定しても良いし、溝の開口端を通る線として規定しても良い。何れの場合でも、仮想直線Ｙ１，Ｙ２は、溝に沿って延長される線となる。

○ 第２〜第４の実施形態及び図８の別例において、仮想直線Ｙ１，Ｙ２が弧部３５，３６に交差する位置を、各境界Ｐ１〜Ｐ４から弧部３５，３６側にさらに離れる位置とし、これらの仮想直線Ｙ１，Ｙ２に沿って直線溝４１，４２を設けても良い。この場合、仮想直線Ｙ１，Ｙ２は、弧部３５，３６の周縁に交差する。なお、この場合には、弧部３５，３６に接する部分が多い領域の面積が、弧部３５，３６に接する部分が少ない領域の面積よりも大きくなるように領域Ｓ１〜Ｓ４を設ける。この場合でも、実施形態と同様の効果を得ることができる。

○ 第２〜第４の実施形態及び図８の別例において、直線溝４１，４２は、弧部３５，３６に交差する仮想直線Ｙ１，Ｙ２線上に位置する場合に限らず、同一直線部３３，３４に位置する境界側の端部同士が近付く領域に位置していても良い。この場合の仮想直線Ｙ１，Ｙ２は、直線溝４１，４２に沿って延長され、直線部３３，３４と交差する。この場合でも、実施形態と同様の効果を得ることができる。

○ 第２〜第４の実施形態及び図８の別例において、圧力開放弁３２の形状は弧部を有する形状であれば、他の形状に変更しても良い。例えば、楕円形状でも良いし、円形状でも良い。また、直線部３３，３４の一方の端部を弧部で繋ぎ、他方の端部を直線部で繋いだ形状でも良い。また、直線部３３，３４の一方の端部に繋ぐ弧部と、直線部３３，３４の他方の端部に繋ぐ弧部の形状を異ならせても良い。この場合でも、実施形態と同様の効果を得ることができる。

○ 第３の実施形態及び図８の別例において、交差溝３８の角度３０が小さいとは、交差溝３８における全体の角度３０が弧状溝３９，４０の角度３０に対して小さい場合でも良いし、角度３０の平均が小さい場合でも良い。この場合でも、実施形態と同様の効果を得ることができる。

○ 第４の実施形態及び図８の別例において、さらに弧状溝３９，４０が角度変化部を有していても良い。つまり、弧状溝３９，４０の角度３０を連続的、又は段階的に変化させても良い。この場合、弧状溝３９，４０における直線溝４１，４２に近い端部から遠い端部に向かって角度を大きくする。この場合でも、実施形態と同様の効果を得ることができる。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）圧力開放弁の周縁の一部は弧部を有し、圧力開放弁は開裂起点を含む溝を有し、溝は、交差溝と、交差溝の端部に繋がるとともに弧部に沿う複数の弧状溝と、を含み、交差溝に沿って延長し、かつ圧力開放弁の周縁と交差する仮想直線を想定したとき、仮想直線と圧力開放弁の周縁によって囲まれ、かつ弧部に接する部分が多い第１の領域と、仮想直線と圧力開放弁の周縁によって囲まれ、かつ弧部に接する部分が少ない第２の領域とが想定され、第１の領域の面積が、第２の領域の面積よりも大きい。

（ロ）圧力開放弁の周縁は、平行な直線部を弧部で繋いだトラック形状である。

１０…二次電池、１１…ケース、１２…電極組立体、２０，３２…圧力開放弁、２１，３７…弁体、２１ａ，３７ａ…表面、２３，３８…交差溝、２４ａ，２５ａ，３９ａ，４０ａ，４１ａ，４２ａ…端部、２８…開口端、２９…最深部、３０…角度、Ｐ…交差部。

Claims (7)

1. 電極組立体が収容されたケースに、当該ケース内の圧力をケース外に開放させる圧力開放弁を有する蓄電装置において、
   前記圧力開放弁は、開裂起点と、前記開裂起点を含む溝と、を有し、
   前記溝は、深さが前記溝の端部から前記開裂起点までの間で一定であり、前記溝の両側の開口端と前記溝の最深部との角度が、前記溝の端部から前記開裂起点までの間で減少する角度変化部を有することを特徴とする蓄電装置。
2. 前記溝は、交差溝を含み、
   前記開裂起点は、前記交差溝の交差部である請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記角度変化部は、前記端部から前記開裂起点までの範囲に位置する請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置。
4. 前記角度変化部は、前記角度が一定に変化する請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の蓄電装置。
5. 電極組立体が収容されたケースに、当該ケース内の圧力をケース外に開放させる圧力開放弁を有する蓄電装置において、
   前記圧力開放弁は、開裂起点を含む第１の溝と、前記開裂起点を含まない第２の溝と、を有し、
   前記第１の溝と前記第２の溝は、溝深さが同一であり、前記第１の溝における前記第１の溝の両側の開口端と前記第１の溝の最深部との角度は、前記第２の溝における前記第２の溝の両側の開口端と前記第２の溝の最深部との角度に比較して小さいことを特徴とする蓄電装置。
6. 前記第１の溝は、前記角度が前記第１の溝の端部から前記開裂起点までの間で減少する角度変化部を有する請求項５に記載の蓄電装置。
7. 前記蓄電装置は、二次電池である請求項１〜請求項６のうち何れか一項に記載の蓄電装置。