JP6156727B2 - 蓄電素子及び蓄電装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガス排出弁を備える蓄電素子及び蓄電装置に関する。

近年、車両（自動車、自動二輪車等）や各種機器（携帯端末、ノート型パソコン等）の動力源として、電池（リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等）やキャパシタ（電気二重層キャパシタ等）といった放充電可能な蓄電素子が採用されている。この種の蓄電素子は、互いに絶縁された正極板と負極板とを含む電極体と、該電極体を収容するケースと、該ケースの外面に配置され、電極体と電気的に接続される外部端子とを備えている。

この種の蓄電素子は、内部圧力が一定以上の値になった際に、開裂により内部圧力を開放させるガス排出弁を備えている。ガス排出弁は、外部端子とともに蓋体に設けられている（特許文献１，２）。したがって、ガス排出弁が作動したとき、ガス排出弁から排出されるガスあるいはガスの排出に伴って排出される電解液が外部端子あるいはその周辺に付着するおそれがある。そして、ガスや電解液が付着すると、電位差により腐食が生じるなど、好ましくない状況が発生する。

特開２０１０−２４４８９８号公報 特開２０１１−１９２５４７号公報

そこで、本発明は、かかる実情に鑑み、ガス排出弁が作動した場合に、そこから排出されるガスや電解液が外部端子あるいはその周辺に付着するのを好適に防止することができる蓄電素子及び蓄電装置を提供することを課題とする。

本発明に係る蓄電素子は、
互いに絶縁された正極板と負極板とを含む電極体と、
該電極体を収容するケースであって、両端に一対の開口縁部を有する筒状のケース本体、一方の開口縁部によって形成される開口部を塞ぐ第一蓋体、及び、他方の開口縁部によって形成される開口部を塞ぐ第二蓋体を備えると共に、前記電極体とは絶縁されたケースと、
該ケースの外面に配置され、前記正極板と電気的に接続される正極外部端子及び前記負極板と電気的に接続される負極外部端子と、
前記ケースのうち、前記正極外部端子及び前記負極外部端子が配置される領域とは反対側の領域に形成されるガス排出弁と、
前記ケース内に貯留される電解液とを備え、
前記第一蓋体及び前記第二蓋体の少なくとも一方の蓋体は、外周部が前記開口縁部の内周面に嵌合し且つ前記ケース本体内で凸となる板材であり、
前記ガス排出弁は、該蓋体のうち前記ケース本体内で凸となる部分に形成され、前記ケースのうち前記正極外部端子及び前記負極外部端子が配置される領域に形成されず、
前記第一蓋体及び前記第二蓋体のうち前記ガス排出弁が形成される蓋体の前記外周部と、前記ケース本体の内周面との間には前記ケース本体の筒軸方向外側に窪んだ窪み部が形成され、
前記電解液は、前記窪み部に移動可能である。

かかる構成によれば、ガス排出弁は、正極外部端子及び負極外部端子の双方から最も離れた領域に形成される。そのため、ガス排出弁が作動した場合に、そこから排出されるガスや電解液が外部端子あるいはその周辺に付着するのを防止することができる。
また、ガス排出弁は、蓋体のうち、ケース本体の開口縁部の端縁よりもケース本体内にオフセットした位置に位置している。すなわち、ガス排出弁は、蓋体の外周部やケース本体の開口縁部に囲われた状態となっている。そのため、ガス排出弁が作動した場合に、蓋体の外周部やケース本体の開口縁部によってガスや電解液が拡散するのを規制することができる。

ここで、本発明に係る蓄電素子の一態様として、
ケースは、対向する一対の外面を備え、
正極外部端子及び負極外部端子は、一方の外面に配置され、
ガス排出弁は、他方の外面に形成されている
ようにすることができる。

かかる構成によれば、正極外部端子及び負極外部端子は、対向する一対の外面のうちの一方の外面に配置され、ガス排出弁は、対向する一対の外面のうちの他方の外面に形成される。そのため、ガス排出弁は、正極外部端子及び負極外部端子が配置される外面から最も離れた外面の領域に形成される。そのため、ガス排出弁が作動した場合に、そこから排出されるガスや電解液が外部端子あるいはその周辺に付着するのを防止することができる。

また、本発明に係る蓄電素子の別の態様として、
電極体は、正極板と負極板とが多重に積層された積層構造であり、正極板及び負極板の両電極板のうちの少なくとも一方の電極板が積層状態で突出した突出部をリード部として備え、
ガス排出弁は、該リード部と対向した箇所に形成されている
ようにすることができる。

この場合、
電極体は、正極板と負極板とが巻回された積層構造であり、対向する一対の平坦部と、該一対の平坦部の端部同士を接続する一対の折り返し部とを備える偏平状であり、正極板及び負極板の両電極板のうちの少なくとも一方の電極板が他方の電極板の側端から電極体の巻回中心に沿った方向に巻回状に突出した突出部をリード部として備え、
ガス排出弁は、該リード部のうちの折り返し部と対向した箇所に形成されている
ようにすることができる。

本発明に係る蓄電素子は、
互いに絶縁された正極板と負極板とを含む電極体と、
該電極体を収容するケースであって、両端に一対の開口縁部を有する筒状のケース本体、一方の開口縁部によって形成される開口部を塞ぐ第一蓋体、及び、他方の開口縁部によって形成される開口部を塞ぐ第二蓋体を備えると共に、前記電極体とは絶縁されたケースと、
該ケースの外面に配置され、前記正極板と電気的に接続される正極外部端子及び前記負極板と電気的に接続される負極外部端子と、
前記ケースのうち、前記正極外部端子及び前記負極外部端子が配置される領域とは反対側の領域に形成されるガス排出弁とを備え、
前記第一蓋体及び前記第二蓋体の少なくとも一方の蓋体は、外周部が前記開口縁部の内周面に嵌合し且つ前記ケース本体内で凸となる板材であり、
前記ガス排出弁は、該蓋体のうち前記ケース本体内で凸となる部分に形成され、前記ケースのうち前記正極外部端子及び前記負極外部端子が配置される領域に形成されず、
前記電極体は、前記正極板と前記負極板とが多重に積層された積層構造であり、その一端において前記正極板が積層状態で突出した突出部を正極リード部として備えるとともに、その他端において前記負極板が積層状態で突出した突出部を負極リード部として備え、
前記ガス排出弁は、前記正極リード部と対向した箇所に形成される第一のガス排出弁と、前記負極リード部と対向した箇所に形成される第二のガス排出弁とを備える。

かかる構成によれば、電極体内で発生したガスを二箇所のリードを介して二箇所のガス排出弁から迅速に排出することができる。
また、かかる構成によれば、ガス排出弁は、リード部の近傍位置に設けられている。ガスは、電極体内で発生し、開放端となっているリード部から抜けるようになっている。そのため、ガス排出弁がリード部の近傍位置に設けられていると、ケース内での排出経路が短くなり、ガスの排出が円滑化される。
また、本発明に係る蓄電素子の別の形態として、
前記ケースは、対向する一対の外面を備え、
前記正極外部端子及び前記負極外部端子は、一方の外面に配置され、
前記ガス排出弁は、他方の外面に形成されている
ようにすることができる。
この場合、
前記電極体は、前記正極板と前記負極板とが巻回された積層構造であり、対向する一対の平坦部と、該一対の平坦部の端部同士を接続する一対の折り返し部とを備える偏平状であり、前記正極板及び前記負極板の両電極板のうちの少なくとも一方の電極板が他方の電極板の側端から前記電極体の巻回中心に沿った方向に巻回状に突出した突出部を前記リード部として備え、
前記ガス排出弁は、該リード部のうちの前記折り返し部と対向した箇所に形成されている
ようにすることができる。

本発明に係る蓄電装置は、
隣り合う蓄電素子間に隙間が形成されるように第一方向に整列された複数の蓄電素子であって、それぞれが電極体と、該電極体を収容するケースであって、両端に一対の開口縁部を有する筒状のケース本体、一方の開口縁部によって形成される開口部を塞ぐ第一蓋体、及び、他方の開口縁部によって形成される開口部を塞ぐ第二蓋体とを備え且つ前記電極体とは絶縁されたケースと、該ケースの外面に配置されると共に前記第一方向と直交する第二方向に外部端子とを有し、且つ、それぞれが該外部端子とは反対側にガス排出弁を有するとともに、それぞれが前記ケース内に貯留される電解液を有する複数の蓄電素子と、
前記隣り合う蓄電素子間に配置され、前記外部端子と前記ガス排出弁とを空間的に仕切る遮蔽部材と、
前記複数の蓄電素子の各々において、前記第一蓋体及び前記第二蓋体の少なくとも一方の蓋体は、外周部が前記開口縁部の内周面に嵌合し且つ前記ケース本体内で凸となる板材であり、前記ガス排出弁は、該蓋体のうち前記ケース本体内で凸となる部分に形成され、前記ケースのうち、前記外部端子が配置される領域に形成されず、
前記第一蓋体及び前記第二蓋体のうち前記ガス排出弁が形成される蓋体の前記外周部と、前記ケース本体の内周面との間には前記ケース本体の筒軸方向外側に窪んだ窪み部が形成され、
前記電解液は、前記窪み部に移動可能である。

かかる構成によれば、ガス排出弁は、外部端子から最も離れた領域に形成される。そのため、ガス排出弁が作動した場合に、そこから排出されるガスや電解液が外部端子あるいはその周辺に付着するのを防止することができる。しかも、外部端子とガス排出弁とを空間的に仕切る遮蔽部材が設けられることで、その効果をより一層高めることができる。

ここで、本発明に係る蓄電装置の一態様として、
遮蔽部材は、隙間とガス排出弁とを空間的に仕切っている
ようにすることができる。

かかる構成によれば、例えば蓄電素子間の隙間に空気等の冷媒が流通することで蓄電素子が冷却される、いわゆる空冷式が採用される場合、ガス排出弁作動時にガス排出弁から排出されたガスが冷媒と混合し、冷媒によってガスが拡散してしまうのを効果的に抑制することができる。

以上のように、本発明によれば、ガス排出弁が外部端子から最も離れた領域に形成されるため、ガス排出弁が作動した場合に、そこから排出されるガスや電解液が外部端子あるいはその周辺に付着するのを好適に防止することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る電池の分解斜視図である。 図２は、同電池のケース内構成が組み合わされた状態の分解斜視図である。 図３は、同電池の斜視図である。 図４は、同電池の長手方向における断面図である。 図５は、同電池の短手方向における断面図である。 図６（ａ）は、蓋部材がケース本体の開口縁部内に嵌入されて蓋部材の周縁と開口縁部の端縁とが合わさった状態の概念図、図６（ｂ）は、蓋部材の周縁と開口縁部の端縁とがレーザ溶接される状態の概念図、図６（ｃ）は、蓋部材の周縁と開口縁部の端縁が溶接されてケース本体と蓋部材とが一体化された状態の概念図、である。 図７（ａ）は、同電池を複数整列させて一体化した電池モジュールの整列方向における断面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）の丸部拡大図、である。 図８は、同電池の底部に電解液が溜まっている様子を表す概念図である。 図９は、他実施形態に係る電池の分解斜視図である。 図１０は、同電池のケース内構成が組み合わされた状態の分解斜視図である。 図１１は、同電池の斜視図である。 図１２は、同電池の長手方向における断面図である。 図１３は、同電池の短手方向における断面図である。 図１４は、同電池を複数整列させて一体化した電池モジュールの整列方向における断面図である。 図１５は、別の実施形態に係る電池の分解斜視図である。 図１６は、同電池の短手方向における断面図である。 図１７（ａ）は、同電池を複数整列させて一体化した電池モジュールの整列方向における断面図、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）の丸部拡大図、である。 図１８は、さらに別の実施形態に係る電池の長手方向における断面図である。 図１９は、同電池の短手方向における断面図である。 図２０は、同電池を複数整列させて一体化した電池モジュールの整列方向における断面図である。 図２１は、さらに異なる実施形態に係る電池の長手方向における断面図である。

以下、本発明に係る蓄電素子の一実施形態である電池について、そして、この電池を複数整列させて一体化した電池モジュールについて、添付図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態においては、電池の一例として、リチウムイオン二次電池（以下、単に「電池」という）について説明する。

図１〜図３に示すように、本実施形態に係る電池Ｐｓは、電気絶縁性を有するセパレータ１２、該セパレータ１２を間に挟んだ正極板１３及び負極板１５を含む電極体（発電要素）１と、それぞれが電極体１の正極板１３及び負極板１５のうちの対応する極性の極板に電気的に接続された一対の集電体２と、電極体１及び一対の集電体２を収容するケース３と、それぞれがケース３の外部に配置された一対の外部端子６と、それぞれが一対の外部端子６のうちの対応する外部端子６の配置に対応するようにケース３の内面に沿って配置される一対の内部ガスケット７と、それぞれが一対の外部端子６のうちの対応する外部端子６の配置に対応するようにケース３の外面に沿って配置される一対の外部ガスケット８とを備えている。

正極板１３、負極板１５及びセパレータ１２は、帯状に形成されている。正極板１３、負極板１５及びセパレータ１２は、長手方向を一致させた状態で重ね合わされ、該長手方向に巻回されている。正極板１３、負極板１５及びセパレータ１２は、扁平状に巻回されている。そのため、第一方向（図中のＸ方向）から見た電極体１の形状は、Ｘ方向と直交する第二方向（図中のＹ方向）に短軸を有するとともに、Ｘ方向及びＹ方向と直交する第三方向（図中のＺ方向）に長軸を有する。すなわち、電極体１は、Ｙ方向で対向する一対の平坦部１０と、該一対の平坦部１０の端部同士を接続する一対の折り返し部（円弧部）１１とを備えている。

また、正極板１３及び負極板１５は、Ｘ方向に相対的に位置ずれした状態で重ね合わされ、長手方向に巻回されている。そのため、Ｘ方向における電極体１の一端部には、正極板１３のみが積層された正極リード部１４が形成され、Ｘ方向における電極体１の他端部には、負極板１５のみが積層された負極リード部１６が形成されている。

ここで、正極板１３は、帯状のアルミニウム箔からなる正極集電基材の表面片面に正極活物質塗料を塗工し、乾燥させた後、正極集電基材の反対面に同じく正極活物質塗料を塗工し、乾燥させる等して、正極集電基材の表面両面に正極活物質層（正極活物質塗工部）を備えている。より詳しくは、正極板１３は、正極集電基材の幅方向における一端部を除いて表面両面に正極活物質塗料を塗工する等して、該一端部を除いた正極集電基材の表面両面に正極活物質層を備えている。そのため、該一端部は、正極集電基材が露出した部分（正極活物質層非形成部）となっている。正極リード部１４は、この正極活物質層非形成部によって構成されている。

また、負極板１５は、帯状の銅箔からなる負極集電基材の表面片面に負極活物質塗料を塗工し、乾燥させた後、負極集電基材の反対面に同じく負極活物質塗料を塗工し、乾燥させる等して、負極集電基材の表面両面に負極活物質層（負極活物質塗工部）を備えている。より詳しくは、負極板１５は、負極集電基材の幅方向における一端部を除いて表面両面に負極活物質塗料を塗工する等して、該一端部を除いた負極集電基材の表面両面に負極活物質層を備えている。そのため、該一端部は、負極集電基材が露出した部分（負極活物質層非形成部）となっている。負極リード部１６は、この正極活物質層非形成部によって構成されている。

なお、正極リード部１４は、クリップ部材１８によって束ねられ、負極リード部１６も、クリップ部１８によって束ねられる。

集電体２は、金属プレートを曲げ加工して形成されている。集電体２は、Ｚ方向に沿って配置される第一接続部２０と、該第一接続部２０から延出された第二接続部２４とを備える。

第一接続部２０は、Ｘ方向に延出する接続片２１を備えている。接続片２１は、Ｘ方向における電極体１の端部の巻回中心に挿入可能になっている。接続片２１は、クリップ部材１８に溶接される。これにより、正極用の集電体２と電極体１の正極板１３（の正極リード部１４）とが電気的に接続され、負極用の集電体２と電極体１の負極板１５（の負極リード部１６）とが電気的に接続される。

第二接続部２４は、ケース３に固定されるとともに、一対の外部端子６のうちの対応する外部端子６に電気的に接続される。第二接続部２４は、平坦であり、Ｘ方向に長手をなすように形成されている。第二接続部２４は、外部端子６を挿通するための貫通孔２５を備えている。

なお、正極用の集電体２と負極用の集電体２との相違点について説明しておく。一般的に、電気化学的な観点により、正極用の集電体２は、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成され、負極用の集電体２は、銅又は銅合金で構成される。これに伴い、機械強度の観点から、正極集電体２の厚みは、負極集電体２の厚みよりも厚く設定される。

ケース３は、両端が開口した筒状のケース本体３０と、該ケース本体３０の一方の開口を塞ぐ第一蓋体４０と、ケース本体３０の反対側の開口を塞ぐ第二蓋体５０とを備えている。

ケース本体３０は、角筒状に形成されている。そのため、ケース本体３０は、それぞれが第一端部Ｐ１及び該第一端部Ｐ１の反対側の第二端部Ｐ２を有する一対の第一壁部３１であって、Ｘ方向に間隔をあけて互いに対向する一対の第一壁部３１と、それぞれが第一端部Ｐ３及び該第一端部Ｐ３の反対側の第二端部Ｐ４を有する一対の第二壁部３２であって、一対の第一壁部３１間でＹ方向に間隔をあけて互いに対向する一対の第二壁部３２とを備えている。これにより、一対の第一壁部３１の第一端部Ｐ１及び一対の第二壁部３２の第一端部Ｐ３（ケース本体３０の第一開口縁部３３）が包囲する領域には、第一開口部３４が形成され、一対の第一壁部３１の第二端部Ｐ２及び一対の第二壁部３２の第二端部Ｐ４（ケース本体３０の第二開口縁部３５）が包囲する領域には、第二開口部３６が形成されている。

本実施形態では、ケース本体３０は、Ｘ方向が長手方向、Ｙ方向が短手方向となる、断面形状が長方形状の角筒状に形成されている。そのため、第一壁部３１は、Ｚ方向に長手をなす長方形状であり、第二壁部３２は、Ｘ方向に長手をなす長方形状であり、第一開口縁部３３及び第二開口縁部３５のそれぞれは、Ｘ方向に長手をなす長方形状である。但し、第一壁部３１と第二壁部３２との接続部は円弧面状に形成されている。そのため、ケース本体３０の角部は、小さい曲率半径で丸められ、第一開口縁部３３及び第二開口縁部３５のそれぞれは、角部が丸められた長方形状となっている。

なお、ケース本体３０は、例えば押し出し加工により形成することができる。押し出し加工により形成することで、ケース本体３０の肉厚を、深絞り加工により形成される従来型のケース本体の肉厚よりも容易に薄くすることができる。また、押し出した板材を切断するのみでケース本体３０を得ることができるため、生産性を向上させることができる。

第一蓋体４０は、第一開口部３４を塞ぎ、第一蓋体４０が下側となるようにケース３が配置される場合に、ケース３の底部となる。第二蓋体５０は、第二開口部３６を塞ぎ、第一蓋体４０が下側となるようにケース３が配置される場合に、ケース３の頂部となる。ケース本体３０、第一蓋体４０及び第二蓋体５０の何れも、金属製（例えばアルミニウム又はアルミニウム合金）である。ケース本体３０に第一蓋体４０及び第二蓋体５０が溶接されることで、ケース３の内部空間が気密に形成される。

図４及び図５に示すように、第一蓋体４０は、基部４１と、該基部４１を取り囲む外周部４２とを備えている。基部４１は、平坦であり、外周部４２は、基部４１の周縁から起立している。より詳しくは、基部４１は、第一開口縁部３３が矩形状乃至略矩形状であるのに対応して、矩形状乃至略矩形状ではあるが、第一開口縁部３３の形状よりは小さく、そして、第一開口縁部３３の端縁よりもケース本体３０内にオフセットした位置に位置している。基部４１の周縁から起立した外周部４２の周縁は、第一開口縁部３３の形状に対応して矩形状乃至略矩形状となっている。より詳しくは、外周部４２の周縁は、第一開口縁部３３の内周面と一致する形状、すなわち、第一開口縁部３３の内周面に嵌合する形状となっている。

外周部４２の起立高さ（Ｚ方向の高さ）は、全周で均一になっている。そのため、外周部４２の周縁は、基部４１の平坦面と平行である。そして、第一蓋体４０が第一開口縁部３３内に嵌入された状態で、図６（ａ）に示すように、外周部４２の周縁（第一蓋体４０の周縁）は、第一開口縁部３３の端縁に合わせられる。このとき、上述したとおり、外周部４２の周縁は、第一開口縁部３３の内周面と一致する形状であるため、第一蓋体４０の周縁と第一開口縁部３３の端縁とは、全周に亘って密着する。そのため、第一蓋体４０が第一開口縁部３３内に嵌入される前の時点でケース本体３０が内側に変形していたとしても、ケース本体３０は、第一蓋体４０からの力ｆを受けて適正な形状に矯正される。

外周部４２は、円弧面状に形成されている。より詳しくは、外周部４２は、基部４１と直交乃至略直交するまで湾曲している。そのため、第一蓋体４０の周縁は、第一開口縁部３３の内周面に所定範囲で面接触している。図６（ｂ）に示すように、レーザ溶接用のレーザ光は、第一蓋体４０の周縁と第一開口縁部３３の端縁との合わせ部に向かって照射される。レーザ光は、第一蓋体４０の周縁と第一開口縁部３３の端縁との合わせ部に対して正面方向（符号Ｒ１の方向）から照射してもいいし、合わせ部に対して斜め方向（符号Ｒ２の方向）から照射してもいいし、合わせ部に対して横方向（符号Ｒ３の方向）から照射してもよい。但し、第一蓋体４０の周縁と第一開口縁部３３の端縁との合わせ部に隙間がないために、レーザ光をＲ１方向から照射しても、レーザ光がケース３内に抜けてしまうことはなく、第一蓋体４０の周縁と第一開口縁部３３の端縁との合わせ部にレーザ光を確実に照射することができて、良好な溶接状態を得られることができるという点で、レーザ光の照射方向はＲ１方向であるのがより好ましい。

そして、第一蓋体４０は、基部４１から起立した外周部４２により断面モーメントが大きくなって高剛性となっている。そのため、溶接後（図６（ｃ）の符号ｍ）、第一開口縁部３３側でケース３に外力Ｆが加わったとしても、ケース３は変形しにくくなっている。このように、第一蓋体４０は、ケース本体３０内で凸となり、より詳しくは、凸面状となり、ケース３の形状安定性（定型性）に大きく寄与している。

なお、第一蓋体４０は、平坦な板材をプレス加工や絞り加工したものである。第一蓋体４０の肉厚は、ケース本体３０の肉厚と同じであってよく、あるいは、ケース本体３０の肉厚よりも薄いか、逆に厚くてもよい。第一蓋体４０の肉厚は、第一蓋体４０が発現すべき剛性によって選択され得る。

ここで、図１乃至図５に示すように、第一蓋体４０は、ケース３の内部圧力が一定以上の値になった際に、開裂によりケース３の内部圧力を開放させるガス排出弁４５を備えている。ガス排出弁４５は、一例として、第一蓋体４０の一部を、高まったケース３の内部圧力によって開裂できる程度に薄肉化し（、さらには、ハーフカット線を形成し）た構成である。

本実施形態では、第一蓋体４０は、Ｘ方向に間隔をあけて配置された一対のガス排出弁４５を備えている。一方のガス排出弁４５は、第一蓋体４０の基部４１の一端部に形成され、他方のガス排出弁４５は、基部４１の他端部に形成されている。そのため、第一蓋体４０が下側となるようにケース３が配置される場合に、一方のガス排出弁４５は、ケース３の底部のＸ方向における一端部に位置し、他方のガス排出弁４５は、ケース３の底部のＸ方向における他端部に位置する。一方のガス排出弁４５は、電極体１のうち、正極リード部１４（の折り返し部１１）と対向し、他方のガス排出弁４５は、負極リード部１６（の折り返し部１１）と対向している。

第二蓋体５０は、基本的には、第一蓋体４０と同じ構成である。すなわち、第二蓋体５０は、基部５３と、該基部５３を取り囲む外周部５４とを備えている。基部５３は、平坦であり、外周部５４は、基部５３の周縁から起立している。より詳しくは、基部５３は、第二開口縁部３５が矩形状乃至略矩形状であるのに対応して、矩形状乃至略矩形状ではあるが、第二開口縁部３５の形状よりは小さく、そして、第二開口縁部３５の端縁よりもケース本体３０内にオフセットした位置に位置している。基部５３の周縁から起立した外周部５４の周縁は、第二開口縁部３５の形状に対応して矩形状乃至略矩形状となっている。より詳しくは、外周部５４の周縁は、第二開口縁部３５の内周面と一致する形状、すなわち、第二開口縁部３５の内周面に嵌合する形状となっている。

外周部５４の起立高さ（Ｚ方向の高さ）は、全周で均一になっている。そのため、外周部５４の周縁は、基部５３の平坦面と平行である。そして、第二蓋体５０が第二開口縁部３５内に嵌入された状態で、外周部５４の周縁（第二蓋体５０の周縁）は、第二開口縁部３５の端縁に合わせられる。このとき、上述したとおり、外周部５４の周縁は、第二開口縁部３５の内周面と一致する形状であるため、第二蓋体５０の周縁と第二開口縁部３５の端縁とは、全周に亘って密着する。そのため、第二蓋体５０が第二開口縁部３５内に嵌入される前の時点でケース本体３０が内側に変形していたとしても、ケース本体３０は、第二蓋体５０からの力を受けて適正な形状に矯正される。

外周部５４は、円弧面状に形成されている。より詳しくは、外周部５４は、基部５３と直交乃至略直交するまで湾曲している。そのため、第二蓋体５０の周縁は、第二開口縁部３５の内周面に所定範囲で面接触している。レーザ溶接用のレーザ光は、第二蓋体５０の周縁と第二開口縁部３５の端縁との合わせ部に向かって照射される。レーザ光は、第二蓋体５０の周縁と第二開口縁部３５の端縁との合わせ部に対して正面方向から照射してもいいし、合わせ部に対して斜め方向から照射してもいいし、合わせ部に対して横方向から照射してもよい。但し、第二蓋体５０の周縁と第二開口縁部３５の端縁との合わせ部に隙間がないために、レーザ光を正面方向から照射しても、レーザ光がケース３内に抜けてしまうことはなく、第二蓋体５０の周縁と第二開口縁部３５の端縁との合わせ部にレーザ光を確実に照射することができて、良好な溶接状態を得られることができるという点で、レーザ光の照射方向は正面方向であるのがより好ましい。

そして、第二蓋体５０は、基部５３から起立した外周部５４により断面モーメントが大きくなって高剛性となっている。そのため、溶接後、第二開口縁部３５側でケース３に外力が加わったとしても、ケース３は変形しにくくなっている。このように、第二蓋体５０は、ケース本体３０内で凸となり、より詳しくは、凸面状となり、ケース３の形状安定性（定型性）に大きく寄与している。

なお、第二蓋体５０は、平坦な板材をプレス加工や絞り加工したものである。第二蓋体５０の肉厚は、ケース本体３０の肉厚と同じであってよく、あるいは、ケース本体３０の肉厚よりも薄いか、逆に厚くてもよい。第二蓋体５０の肉厚は、第二蓋体５０が発現すべき剛性によって選択され得る。

第二蓋体５０は、Ｘ方向に間隔をあけて配置された一対の貫通孔５１を備えている。一方の貫通孔５１は、Ｘ方向における第二蓋体５０の一端部に形成され、他方の貫通孔５１は、Ｘ方向における第二蓋体５０の他端部に形成されている。

外部端子６は、胴部６０と、該胴部６０から突出するかしめ部６３とを備えている。胴部６０は、平坦面６１を有し、該平坦面６１にバスバー（図示しない）が載置され、溶接により接続される。すなわち、外部端子６は、溶接タイプの外部端子である。胴部６０は、第二蓋体５０の幅（Ｙ方向の幅）よりも幅狭に形成されている。胴部６０は、Ｘ方向に長い直方体状である。かしめ部６３は、少なくとも先端側が塑性変形（かしめ処理）可能に構成される。かしめ部６３は、胴部６０の第二蓋体５０との対向面の中心から突出している。

内部ガスケット７は、電気絶縁性及び封止性を備えた合成樹脂成型品である。内部ガスケット７は、集電体２の第二接続部２４全体と対向可能なサイズに設定されている。内部ガスケット７は、第二接続部２４の貫通孔２５と一致する貫通孔７０を備えている。

外部ガスケット８は、内部ガスケット７と同様、電気絶縁性と封止性を備えた合成樹脂成型品である。外部ガスケット８は、外部端子６の胴部６０を受け入れる凹部８０を備えている。外部ガスケット８は、外部端子６の胴部６０が凹部８０に収容された状態で、外部端子６のかしめ部６３を挿通可能な貫通孔８１を備えている。

なお、第二蓋体５０の外周部５４の基部５３からの起立高さ（Ｚ方向の高さ）は、第一蓋体４０の外周部４２の基部４１からの起立高さと同じであってよく、あるいは、第一蓋体４０の外周部４２の基部４１からの起立高さよりも高いか、逆に低くてもよいが、第二蓋体５０の基部５３に配置される外部ガスケット８と第一蓋体４０との沿面距離が長くなるよう、外部ガスケット８の外壁部は、その上端面が第二蓋体５０の周縁から外方に突出する高さに形成されるのが好ましい。

外部端子６のかしめ部６３は、外部ガスケット８の貫通孔８１、第二蓋体５０の貫通孔５１、内部ガスケット７の貫通孔７０及び集電体２の第二接続部２４の貫通孔２５に連続して挿通される。そして、かしめ部６３のうち、集電体２の第二接続部２４から内方に突出した先端部がかしめ処理される。これにより、外部端子６は、外部ガスケット８及び内部ガスケット７によって第二蓋体５０と絶縁が図られた状態で、第二蓋体５０と一体化され、且つ、集電体２と電気的に接続される。

以上の構成からなる本実施形態に係る電池Ｐｓによれば、ケース本体３０が押し出し加工で形成され、その両端の開口縁部３３，３５に蓋体４０，５０が溶接されてケース３が作製される。そのため、ケース本体が深絞り加工により形成され、その一端の開口縁部に蓋体が溶接されて作製される従来型のケースに比べて、ケースを安価に作製することができ、電池の製造コストを削減することができる。また、深絞り加工に比べ、作製できる形状の自由度が高いため、ケース３の設計の自由度、ひいては電池Ｐｓの設計の自由度が高くなるという利点もある。

また、本実施形態に係る電池Ｐｓによれば、ケース本体３０が押し出し加工により形成されるため、ケース本体３０の肉厚を薄くすることができる。これにより、従来型の電池に比べて電池を軽量化できるとともに、ケース本体３０の肉厚を薄くことで、発電に寄与しない部分（ケース３）を減容することができ、単位体積あたりの発電効率（エネルギー密度）を高めることができる。

また、ケース本体３０が薄肉化されることで、ケース本体３０の剛性が落ち、変形しやすくなるが、第二蓋体５０はもちろんのこと、特に第一蓋体４０がケース本体３０の保形手段としてケース本体３０の形状安定性を担保するため、ケース３の大幅な剛性低下を抑制することができる。第一蓋体４０によりケース本体３０が型崩れしないということは、ケース本体３０の第二開口部３６から電極体１が挿入される際、電極体１が第二開口縁部３５に不用意に当たって傷付くのが防止されるということのみならず、第二開口部３６を塞いだ第二蓋体５０の周縁と第二開口縁部３５の端縁との間に隙間が生じてしまい、第二蓋体５０が第二開口縁部３５に溶接される際、レーザ光が内部に抜けてケース３内の電極体１がダメージを受ける、といった事態が防止されるということである。すなわち、第一蓋体４０は、ケース本体３０の形状安定性を担保することで、第二開口縁部３５の端縁の平面性が担保され、これにより、第二蓋体５０の周縁と第二開口縁部３５の端縁との間に隙間が生じるのが防止される。

また、第一蓋体４０の周縁がケース本体３０の第一開口縁部３３の内周面と一致する形状であるため、第一蓋体４０が第一開口縁部３３内に嵌入されると、ケース本体３０の第一開口縁部３３の端縁が第一蓋体４０の周縁に密着する。そして、そればかりでなく、第一蓋体４０の剛性がケース本体３０よりも高いため、嵌入に先立ち、たとえケース本体３０が変形していたとしても、第一開口縁部３３が第一蓋体４０の周縁に倣い、ケース本体３０がしかるべき形状に矯正されることとなる。

また、本実施形態に係る電池Ｐｓによれば、第一蓋体４０の周縁とケース本体３０の第一開口縁部３３の端縁との密着性及び第二蓋体５０の周縁とケース本体３０の第二開口縁部３５の端縁との密着性が高いため、両者の合わせ部に対して正面（すなわち、Ｚ方向）からレーザ光を照射しても、レーザ光がケース３内に抜けてしまうことはなく、第一蓋体４０の周縁と第一開口縁部３３の端縁との合わせ部及び第二蓋体５０の周縁と第二開口縁部３５の端縁との合わせ部にレーザ光を確実に照射することができて、良好な溶接状態を得られることができる。なお、レーザ光を斜め方向（図６（ｂ）の符号Ｒ２を参照）から照射すれば、レーザ光の抜けをさほど気にする必要はないが、レーザ光を出射する溶接ヘッドの傾斜角度を変更・調整する機構などが必要となり、溶接設備が大がかりなものとなってしまう。また、そればかりでなく、第一蓋体４０の周縁と第一開口縁部３３の端縁との合わせ部及び第二蓋体５０の周縁と第二開口縁部３５の端縁との合わせ部を全周に亘って溶接するために溶接ヘッドがＸＹ平面を移動しつつＺ軸回りに回転する動きとなるが、その動きを制御する加工プログラムが複雑になり、加工プログラムの作成に時間と費用がかかるという問題がある。レーザ光を横方向（図６（ｂ）の符号Ｒ３を参照）から照射すれば、レーザ光の抜けの問題は全くなくなるが、第一蓋体４０の周縁と第一開口縁部３３の端縁との合わせ部及び第二蓋体５０の周縁と第二開口縁部３５の端縁との合わせ部にレーザ光を適切に照射できなくなるおそれがある。但し、レーザ光を斜め方向に照射する方式であれば、対象物に当たったレーザ光がヘッドに反射することはないため、溶接設備に取って好ましく、また、レーザ光を横方向から照射する方式であれば、出力を上げることで、適切に溶接することができる。要は、状況に応じてレーザ光の照射方向をどうするかは適宜選択することができる。

また、本実施形態に係る電池Ｐｓによれば、第一蓋体４０の外周部４２が基部４１と直交乃至略直交するまで湾曲し、第二蓋体５０の外周部５４が基部５３と直交乃至略直交するまで湾曲している。そのため、第一蓋体４０の周縁は、第一開口縁部３３の内周面に所定範囲で面接触し、第二蓋体５０の周縁は、第二開口縁部３５の内周面に所定範囲で面接触している。これにより、第一開口縁部３３と第一蓋体４０との接合強度及び第二開口縁部３５と第二蓋体５０との接合強度をより高めることができる。

また、本実施形態に係る電池Ｐｓによれば、ガス排出弁４５は、ケース３のうち、外部端子６が設けられた面とは反対側の面に設けられている。すなわち、ガス排出弁４５は、外部端子６が第二蓋体５０に設けられているのに対して、第二蓋体５０とは反対側に位置する第一蓋体４０に設けられている。そのため、外部端子６とガス排出弁４５とは、ケース３において、真反対の配置関係となり、ガス排出弁４５が外部端子６から最も離れた箇所にある。したがって、ガス排出弁４５が作動した場合に、ガス排出弁４５から排出されるガスあるいはガスの排出に伴って排出される電解液が外部端子６あるいは外部端子６に接続されるバスバーあるいは外部端子６やバスバーに接続される電力線や信号線に付着するのを防止することができる。

なお、仮にガス排出弁がケース本体３０に形成される、すなわち、外部端子６の側方領域にガス排出弁が設けられるとした場合であっても、ガス排出弁は、外部端子から離れた箇所に設けられることになる。しかしながら、ガス排出弁が上側となるようにケース３が配置される場合、ガス排出弁が作動すると、ガス排出弁から排出された電解液がケース本体３０の表面を伝って液垂れし、外部端子６あるいはその周辺に付着する可能性は否定できない。本実施形態に係る電池Ｐｓによれば、ガス排出弁４５が外部端子６から最も離れた箇所にあり、しかも、ガス排出弁４５から外部端子６に至るまで直交箇所が二箇所存在する。そのため、ガス排出弁４５から排出された電解液が液垂れして外部端子６に到達する可能性は極めて低い。このように、本実施形態に係る電池Ｐｓによれば、ガス排出弁が外部端子６から離れた箇所に設けられるだけではない顕著な効果が奏される。

しかも、ガス排出弁４５は、第一蓋体４０のうち、ケース本体３０の第一開口縁部３３の端縁よりもケース本体３０内にオフセットした位置に位置する基部４１に設けられている。すなわち、ガス排出弁４５は、第一蓋体４０の外周部４２やケース本体３０の第一開口縁部３３に囲われた状態となっている。そのため、ガス排出弁４５が作動した場合に、第一蓋体４０の外周部４２やケース本体３０の第一開口縁部３３によってガスの拡散が規制される。

また、ガス排出弁４５は、第一蓋体４０のうち、ケース本体３０の第一開口縁部３３の端縁よりもケース本体３０内に位置することで、ケース３の外形線よりも内側に位置している。そのため、電池Ｐｓが配置されても、ガス排出弁４５が配置面と接触することはない。これにより、ガス排出弁４５が不用意に外力を受けて脆弱化し、所期の力よりも小さい力で作動してしまうといった事態が生じるのを防止することができる。

また、ガス排出弁４５は、正極リード部１４及び負極リード部１６の近傍位置に設けられている。ガスは、電極体１内で発生し、開放端となっている正極リード部１４及び負極リード部１６から抜けるようになっている。そのため、ガス排出弁４５が正極リード部１４及び負極リード部１６の近傍位置に設けられていると、ケース３内での排出経路が短くなり（最短となり）、ガスの排出が円滑化される。

次に、本実施形態に係る電池Ｐｓを一方向に整列させて一体化させた電池モジュールについて、図７を参酌しつつ説明する。

本実施形態に係る電池モジュールＭは、Ｙ方向に整列される複数の電池Ｐｓと、隣り合う電池Ｐｓ間及びＹ方向における複数の電池Ｐｓの両側にそれぞれ配置される複数のスペーサ１００と、複数の電池Ｐｓ及び複数のスペーサ１００を保持してパッケージ化する保持体としてのフレーム１１０とを備えている。

スペーサ１００は、合成樹脂製であり、絶縁性を有している。本実施形態に係る電池モジュールでは、電池Ｐｓの冷却方式として、隣り合う電池Ｐｓ間や隣り合う電池Ｐｓ及び終端部材１１１（後述する）間を空気が流通することで電池Ｐｓが冷却される、いわゆる空冷式が採用されている。そのため、スペーサ１００は、隣り合う電池Ｐｓ間や隣り合う電池Ｐｓ及び終端部材１１１間に隙間が形成されるような形態を有している。本実施形態では、板状のスペーサ本体の表裏面から複数の凸条が互いに間隔を有して突出するスペーサ１００が採用されているが、これに限定されるものではない。例えば、板状のスペーサ本体の片面から複数の凸条が互いに間隔を有して突出するスペーサや、スペーサ本体の断面形状が矩形波形状となっているスペーサなど、種々の構造のスペーサの中から適宜選択され得る。

隣り合う電池Ｐｓ同士や隣り合う電池Ｐｓ及び終端部材１１１同士は、固定部材１０５によって連結されている。固定部材１０５は、電池ＰｓのＺ方向における一端側と他端側とに適用されている。固定部材１０５は、Ｘ方向に沿って長尺に形成されている。固定部材１０５は、電池Ｐｓのケース３の一対の第一壁部３１間よりも僅かに短い長さに形成されている。より詳しくは、固定部材１０５は、ケース本体３０の丸められた角部を除く第二壁部３２のＸ方向における長さと同じ乃至略同じ長さに形成されている。なお、ケース本体３０の角部は、上述したとおり、小さい曲率半径で丸められており、円弧部が無視できる程度の大きさなので、固定部材１０５は、実質的には、第二壁部３２のＸ方向における長さと同じであるといえる。

固定部材１０５は、Ｙ方向に間隔をあけて配置された一対の溝部１０６と、該一対の溝部１０６間に位置する凸部１０７とを備えている。溝部１０６は、固定部材１０５の長手方向に沿って、すなわち、Ｘ方向に沿って形成されている。溝部１０６は、固定部材１０５の長手方向における一端から他端に亘って形成されている。凸部１０７も溝部１０６と同様に形成されている。

溝部１０６は、電池Ｐｓの第一蓋体４０の周縁と第一開口縁部３３の端縁との合わせ部、電池Ｐｓの第二蓋体５０の周縁と第二開口縁部３５の端縁との合わせ部、あるいは、終端部材１１１のＺ方向における端部にＸ方向に沿って形成された凸部１１２が嵌り込む溝である。

固定部材１０５の凸部１０７は、スペーサ１００のＹ方向における幅と同じか、それよりも僅かに小さい幅を有しており、隣り合う電池Ｐｓ間や隣り合う電池Ｐｓ及び終端部材１１１間に挿入される挿入部である。

したがって、隣り合う電池Ｐｓは、一方の電池Ｐｓの第一蓋体４０の周縁と第一開口縁部３３の端縁との合わせ部が第一蓋体４０側に配置された固定部材１０５の一方の溝部１０６に嵌り、他方の電池Ｐｓの第一蓋体４０の周縁と第一開口縁部３３の端縁との合わせ部が他方の溝部１０６に嵌り、さらに、凸部１０７が隣り合うケース３の第一蓋体４０側の端部間に挿入されることで、連結されている。また、隣り合う電池Ｐｓは、一方の電池Ｐｓの第二蓋体５０の周縁と第二開口縁部３５の端縁との合わせ部が第二蓋体５０側に配置された固定部材１０５の一方の溝部１０６に嵌り、他方の電池Ｐｓの第二蓋体５０の周縁と第二開口縁部３５の端縁との合わせ部が他方の溝部１０６に嵌り、さらに、凸部１０７が隣り合うケース３の第二蓋体５０側の端部間に挿入されることで、連結されている。

隣り合う電池Ｐｓ及び終端部材１１１は、電池Ｐｓの第一蓋体４０の周縁と第一開口縁部３３の端縁との合わせ部が第一蓋体４０側に配置された固定部材１０５の一方の溝部１０６に嵌り、終端部材１１１のＺ方向における一端部側の凸部１１２が他方の溝部１０６に嵌り、さらに、凸部１０７がケース３の第一蓋体４０側の端部及び終端部材１１１のＺ方向における一端部間に挿入されることで、連結されている。また、隣り合う電池Ｐｓ及び終端部材１１１は、電池Ｐｓの第二蓋体５０の周縁と第二開口縁部３５の端縁との合わせ部が第二蓋体５０側に配置された固定部材１０５の一方の溝部１０６に嵌り、終端部材１１１のＺ方向における他端部側の凸部１１２が他方の溝部１０６に嵌り、さらに、凸部１０７がケース３の第二蓋体５０側の端部及び終端部材１１１のＺ方向における他端部間に挿入されることで、連結されている。

フレーム１１０は、Ｙ方向における複数の電池Ｐｓの両側に配置され且つＹ方向において複数の電池Ｐｓ及び複数のスペーサ１００を挟み込む一対の終端部材１１１（いわゆるエンドプレート）と、該一対の終端部材１１１同士を連結し、複数の電池Ｐｓ及び複数のスペーサ１００を一体に緊締する連結部材１１３とを備えている。すなわち、本実施形態に係る電池モジュールＭは、複数の電池Ｐｓが一方向に積層された、いわゆるスタック型の電池モジュールＭである。

終端部材１１１は、例えば鋳造によって形成された、例えばアルミなどの金属製である。終端部材１１１は、スペーサ１００と同様、電池Ｐｓのケース３がＹ方向から見て矩形状であるのに対応し、矩形状に形成されている。終端部材１１１は、矩形状の枠部と、該枠部内に形成された格子形状のリブとで構成され、Ｘ方向にある程度の厚みを有しながらも、軽量であり、剛性を有している。しかしながら、この終端部材以外にも、例えば、プレス成形された板状の終端部材など、種々の構造の終端部材の中から適宜選択され得る。

連結部材１１３は、例えばボルトなどの締結具によって終端部材１１１に固定されている。連結部材１１３は、一対の終端部材１１１の角部同士を連結している。そのため、連結部材１１３は、終端部材１１１の四つの角部に対応して四本配置されている。連結部材１１３は、図示はしないが、それぞれの固定部材１０５に対し、直接又は間接的にＺ方向から当接している。固定部材１０５は、連結部材１１３によって電池Ｐｓ及び終端部材１１１からの離脱が制止されている。

フレーム１１０は、複数の電池Ｐｓの第一蓋体４０側を、ある程度の間隔をあけて全面的に覆う遮蔽体１１４をさらに備えている。遮蔽体１１４は、板状に形成され、Ｙ方向における端部が終端部材１１１のＺ方向における一端部に固定されるとともに、Ｘ方向における側端部が第一蓋体４０側に配置された一対の連結部材１１３に直接又は間接に支持されている。

以上の構成からなる本実施形態に係る電池モジュールＭによれば、電池Ｐｓのケース３の特殊な端部構造と該端部構造に適合する形状を有する固定部材１０５との組み合わせにより、電池Ｐｓ同士や電池Ｐｓと終端部材１１１とを確実に固定することができる。

また、本実施形態に係る電池モジュールＭによれば、隣り合う電池Ｐｓ間の隙間や隣り合う電池Ｐｓ及び終端部材１１１間の隙間、すなわち、冷却流路は、その両側方に配置される固定部材１０５によって封止されている。そのため、冷媒をＸ方向に沿って漏れなく流すことができ、冷却効率を高めることができる。

また、第二蓋体５０側に配置された固定部材１０５もそうであるが、特に第一蓋体４０側に配置された固定部材１０５は、外部端子６とガス排出弁４５とを仕切る遮蔽部材として機能している。これにより、ガス排出弁４５が作動した場合に、そこから排出されるガスや電解液が外部端子６あるいはその周辺に付着するのをより効果的に防止することができる。

そして、本実施形態に係る電池モジュールＭによれば、複数の電池Ｐｓの第一蓋体４０側と遮蔽体１１４との間に一つの空間部が形成され、これがガス排出弁４５作動時のガス排出路となっているが、このガス排出路と冷却流路とは、第一蓋体４０側に配置された固定部材１０５によって仕切られている。そのため、ガス排出弁４５作動時にガス排出弁４５から排出されたガスが冷媒と混合し、冷媒によってガスが拡散してしまうのを効果的に抑制することができる。

また、本実施形態に係る電池モジュールＭによれば、ケース３の底部となる第一蓋体４０は、ケース本体３０内で凸となる、より詳しくは、凸面状となる形態である。そのため、ケース３の底部は、図８に示すように、中央部が隆起し、外周部が窪んだ格好となる。そして、電解液は、この窪んだ外周部に貯留される。これにより、ケース３内に貯留される電解液量が少ない場合、ガス排出弁４５は、常時、電解液の液面よりも上方に位置しており、電解液に晒されていない。そのため、ガス排出弁４５作動時に、ガス排出に伴って電解液までが一緒に排出される事態をなくすあるいは好適に抑制することができる。また、ケース３内に貯留される電解液量が多く、ガス排出弁４５が電解液に晒された状態であった場合であっても、ガス排出弁４５の作動時に、ガス排出に伴って一緒に排出される電解液の量を、窪んだ外周部の分、低減することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更を加え得ることは勿論のことである。

例えば、上記実施形態において、第一蓋体４０と第二蓋体５０とは同じ構造、すなわち、ケース本体３０内で凸となる蓋体が用いられている。これにより、上述したそれぞれの効果を第二蓋体５０側でも享受することができる。特に、第二蓋体５０は、電極体１がケース本体３内に挿入された状態で、ケース本体３０の第二開口縁部３５に溶接されるため、レーザ光のケース３内への抜けによる電極体１の損傷を防止できる点、第二蓋体５０に固有の効果もある。しかしながら、これに限定されるものではない。例えば、図９〜図１４に示すように、第二蓋体５０は、従来型の蓋体と同様、平坦な板材であってもよい。なお、第二蓋体５０の周縁は、例えばプレス加工やコイニング加工によって薄肉化されている。この薄肉部がケース本体３０の第二開口縁部３５の端縁に当接するようにして、第二蓋体５０が第二開口部３６を塞ぐ。

この場合、固定部材１０５とは反対側の、隣り合う電池Ｐｓの端部同士や隣り合う電池Ｐｓ及び終端部材１１１の端部同士には、別の固定部材１０８が適用されるようにしてもよい。固定部材１０８は、Ｘ方向に沿って長尺に形成されている。より詳しくは、固定部材１０８は、固定部材１０５と同じ長さか、第二蓋体５０のＸ方向における長さと同じ程度の長さに形成されている。固定部材１０８は、連結部材１１３がそれぞれの固定部材１０８に対し、直接又は間接的にＺ方向から当接することで、隣り合う電池Ｐｓの端部同士に跨って当接した状態あるいは隣り合う電池Ｐｓ及び終端部材１１１の端部同士に跨って当接した状態に保持されている。

なお、固定部材１０８は、第二蓋体５０と単に接しているのみである。そのため、外部端子６とガス排出弁４５とを仕切る遮蔽部材として機能させるにあたり、第二蓋体５０と固定部材１０８との間にパッキンや可撓性のリブ等の封止部材（シール部材）が配置されるのが好ましい。可撓性のリブは、固定部材１０８に一体化して形成されるのが好ましい。

また、外周部が起立する蓋体構造がケース本体３０の片側の開口縁部にのみ採用されるとしても、上記実施形態のように、ケース３の底部側となる第一開口縁部３３ではなく、外部端子構造が設けられる側となる第二開口縁部３５に採用してもよい。

また、上記実施形態において、まず、ケース本体３０の第一開口縁部３３内に第一蓋体４０が嵌入され、溶接されて、有底のケース本体３０が作製された後、ケース本体３０の第二開口部３６からケース本体３０内に電極体１が挿入され、第二開口縁部３５に第二蓋体５０が溶接されるようになっている。しかしながら、これに限定されるものではない。ケース本体３０内に電極体１が挿入された後、第一蓋体４０及び第二蓋体５０がケース本体３０の第一開口縁部３３及び第二開口縁部３５に溶接されるようにしてもよい。

また、上記実施形態において、第一蓋体４０の外周部４２が基部４１と直交乃至略直交するまで湾曲することで、第一蓋体４０の周縁が第一開口縁部３３の内周面に所定範囲で面接触している。しかしながら、これに限定されるものではない。例えば、第一蓋体４０の外周部４２が基部４１と直交乃至略直交するまで湾曲されないことで、第一蓋体４０の周縁が第一開口縁部３３の内周面に対して交差するように接触するようにしてもよい。このことは、第二蓋体５０が第一蓋体４０と同じ構造となる場合の第二蓋体５０についても同様である。

また、上記実施形態において、第一蓋体４０は、ケース本体３０内に位置する基部４１と、該基部４１の周縁から屈曲により立ち上がる外周部４２とを備えている構成である。しかしながら、これに限定されるものではない。例えば、第一蓋体５０の断面形状が半円状や半楕円状のように、基部と外周部とが明確に境界を分けられないような形態であってもよい。このことは、第二蓋体５０が第一蓋体４０と同じ構造となる場合の第二蓋体５０についても同様である。

また、上記実施形態において、第一蓋体４０の周縁とケース本体３０の第一開口縁部３３の端縁との合わせ部が接合されるようになっている。しかしながら、これに限定されるものではない。例えば、第一蓋体４０の周縁が第一開口縁部３３の端縁よりもケース本体３０内にシフトするように第一蓋体４０が第一開口縁部３３内に嵌入された状態で、第一蓋体４０の周縁と第一開口縁部３３の内周面とが接合されるようにしてもよい。

また、上記実施形態において、ケース本体３０がＺ方向に開口し、第一蓋体４０がケース３の底部に相当し、第二蓋体５０に外部端子構造が設けられるようになっている。しかしながら、これに限定されるものではない。図１５乃至図１７に示すように、ケース本体３０がＹ方向に開口し、ケース本体３０の壁部に外部端子構造が設けられるようにしてもよい。あるいは、ケース本体３０の開口面積は小さくなるが、ケース本体３０がＸ方向に開口し、ケース本体３０の壁部に外部端子構造が設けられるようにしてもよい。

また、上記実施形態において、ケース３は、ケース本体３０、第一蓋体４０及び第二蓋体５０の３ピース構造である。しかしながら、これに限定されるものではない。図１８乃至図２０に示すように、例えば深絞り加工によりケース本体３０が有底形状に形成され、その一端の開口縁部に蓋体が溶接される、従来型のケースであってもよい。

この場合、固定部材１０５とは反対側の、隣り合う電池Ｐｓの端部同士や隣り合う電池Ｐｓ及び終端部材１１１の端部同士には、別の固定部材１０８が適用されるようにしてもよい。固定部材１０８は、Ｘ方向に沿って長尺に形成されている。より詳しくは、固定部材１０８は、固定部材１０５と同じ長さか、ケース本体３０の底部のＸ方向における長さと同じ程度の長さに形成されている。固定部材１０８は、連結部材１１３がそれぞれの固定部材１０８に対し、直接又は間接的にＺ方向から当接することで、隣り合う電池Ｐｓの端部同士に跨って当接した状態あるいは隣り合う電池Ｐｓ及び終端部材１１１の端部同士に跨って当接した状態に保持されている。

なお、固定部材１０８は、ケース本体３０の底部と単に接しているのみである。そのため、外部端子６とガス排出弁４５とを仕切る、又は、ガス排出路と冷却流路とを仕切る遮蔽部材として機能させるにあたり、ケース本体３０の底部と固定部材１０８との間にパッキンや可撓性のリブ等の封止部材（シール部材）が配置されるのが好ましい。可撓性のリブは、固定部材１０８に一体化して形成されるのが好ましい。

また、上記実施形態において、外部端子構造として、溶接タイプの外部端子６が採用されている。しかしながら、これに限定されるものではない。例えば、ネジタイプの外部端子であってもよい。

また、上記実施形態において、第一蓋体４０とケース本体３０の第一開口縁部３３との接合及び第二蓋体５０とケース本体３０の第二開口縁部３５との接合は、レーザ溶接で接合されるようになっている。しかしながら、これに限定されるものではない。接合方法は、レーザ溶接以外に、超音波接合、抵抗溶接、かしめ、接着等、様々な手段によって行うことができる。

また、上記実施形態において、それぞれ長尺の正極板１３、負極板１５及びセパレータ１２を巻回した巻回型の電極体１が採用されている。しかしながら、電極体は、それぞれ複数枚の正極板、負極板及びセパレータを積層したものであってもよい。

また、上記実施形態において、リチウムイオン二次電池について説明した。しかしながら、電池の種類や大きさ（容量）は任意である。

また、本発明は、リチウムイオン二次電池に限定されるものではない。本発明は、種々の二次電池、その他、一次電池や、電気二重層キャパシタ等のキャパシタにも適用可能である。

また、上記実施形態において、保持体として、一対の終端部材１１１及び連結部材１１３を備えたフレーム１１０が用いられ、積層された複数の電池Ｐｓがフレーム１１０によって緊締保持されるようになっている。しかしながら、これに限定されるものではない。保持体は、例えば、複数の電池Ｐｓを互いに隙間を有して収容するケース状（箱状）の筐体であってもよい。

また、上記実施形態において、電極体１の正極リード部１４及び負極リード部１６は、Ｚ方向における中間部で、集電体２と接続されている。しかしながら、これに限定されるものではない。例えば、図２１に示すように、正極リード部１４及び負極リード部１６と集電体２との接続部（溶接部）が第一蓋体４０から遠ざかり、第二蓋体５０側に寄った位置に形成されるようにしてもよい。これにより、正極リード部１４及び負極リード部１６の第一蓋体４０側の開放度が高まるため、電極体１内で発生したガスの、正極リード部１４及び負極リード部１６からの排出性を高めることができる。

また、上記実施形態において、電池Ｐｓ同士や電池Ｐｓ及び終端部材１１１同士のＹ方向における相対的な位置決めは、スペーサ１００と固定部材１０５とによって行われている。しかしながら、これに限定されるものではない。スペーサ１００が無くなり、固定部材１０５だけであってもよい。

また、スペーサ１００と固定部材１０５とが設けられる場合、両者が別体でなく、一体化されたものであってもよい。この場合、Ｚ方向における一対の固定部材のうち、一方の固定部材か、他方の固定部材のどちらかとスペーサとが一体化されればよい。あるいは、スペーサにある程度の可撓性があるならば、一対の固定部材とスペーサとが一体化されてもよい。図１４の形態や図２０の形態であれば、スペーサ１００と固定部材１０８とが一体化されたものであってもよい。

Ｐｓ…電池、１…電極体、１０…平坦部、１１…折り返し部（円弧部）、１２…セパレータ、１３…正極板、１４…正極リード部、１５…負極板、１６…負極リード部、１８…クリップ部材、２…集電体、２０…第一接続部、２１…接続片、２４…第二接続部、２５…貫通孔、３…ケース、３０…ケース本体、３１…第一壁部、３２…第二壁部、Ｐ１，Ｐ３…第一端部、Ｐ２，Ｐ４…第二端部、３３…第一開口縁部、３４…第一開口部、３５…第二開口縁部、３６…第二開口部、４０…第一蓋体、４１…基部、４２…外周部、４３…凹部、４４…凸部、４５…ガス排出弁、５０…第二蓋体、５１…貫通孔、５３…基部、５４…外周部、６…外部端子、６０…胴部、６１…平坦面、６３…かしめ部、７…内部ガスケット、７０…貫通孔、８…外部ガスケット、８０…凹部、８１…貫通孔、Ｍ…電池モジュール、１００…スペーサ、１０５…固定部材、１０６…溝部、１０７…凸部、１０８…固定部材、１１０…フレーム、１１１…終端部材、１１２…凸部、１１３…連結部材、１１４…遮蔽体

Claims (9)

1. 互いに絶縁された正極板と負極板とを含む電極体と、
   該電極体を収容するケースであって、両端に一対の開口縁部を有する筒状のケース本体、一方の開口縁部によって形成される開口部を塞ぐ第一蓋体、及び、他方の開口縁部によって形成される開口部を塞ぐ第二蓋体を備えると共に、前記電極体とは絶縁されたケースと、
   該ケースの外面に配置され、前記正極板と電気的に接続される正極外部端子及び前記負極板と電気的に接続される負極外部端子と、
   前記ケースのうち、前記正極外部端子及び前記負極外部端子が配置される領域とは反対側の領域に形成されるガス排出弁と、
   前記ケース内に貯留される電解液とを備え、
   前記第一蓋体及び前記第二蓋体の少なくとも一方の蓋体は、外周部が前記開口縁部の内周面に嵌合し且つ前記ケース本体内で凸となる板材であり、
   前記ガス排出弁は、該蓋体のうち前記ケース本体内で凸となる部分に形成され、前記ケースのうち前記正極外部端子及び前記負極外部端子が配置される領域に形成されず、
   前記第一蓋体及び前記第二蓋体のうち前記ガス排出弁が形成される蓋体の前記外周部と、前記ケース本体の内周面との間には前記ケース本体の筒軸方向外側に窪んだ窪み部が形成され、
   前記電解液は、前記窪み部に移動可能である
   蓄電素子。
2. 前記ケースは、対向する一対の外面を備え、
   前記正極外部端子及び前記負極外部端子は、一方の外面に配置され、
   前記ガス排出弁は、他方の外面に形成されている
   請求項１に記載の蓄電素子。
3. 前記電極体は、前記正極板と前記負極板とが多重に積層された積層構造であり、前記正極板及び前記負極板の両電極板のうちの少なくとも一方の電極板が積層状態で突出した突出部をリード部として備え、
   前記ガス排出弁は、該リード部と対向した箇所に形成されている
   請求項１又は請求項２に記載の蓄電素子。
4. 前記電極体は、前記正極板と前記負極板とが巻回された積層構造であり、対向する一対の平坦部と、該一対の平坦部の端部同士を接続する一対の折り返し部とを備える偏平状であり、前記正極板及び前記負極板の両電極板のうちの少なくとも一方の電極板が他方の電極板の側端から前記電極体の巻回中心に沿った方向に巻回状に突出した突出部を前記リード部として備え、
   前記ガス排出弁は、該リード部のうちの前記折り返し部と対向した箇所に形成されている
   請求項３に記載の蓄電素子。
5. 互いに絶縁された正極板と負極板とを含む電極体と、
   該電極体を収容するケースであって、両端に一対の開口縁部を有する筒状のケース本体、一方の開口縁部によって形成される開口部を塞ぐ第一蓋体、及び、他方の開口縁部によって形成される開口部を塞ぐ第二蓋体を備えると共に、前記電極体とは絶縁されたケースと、
   該ケースの外面に配置され、前記正極板と電気的に接続される正極外部端子及び前記負極板と電気的に接続される負極外部端子と、
   前記ケースのうち、前記正極外部端子及び前記負極外部端子が配置される領域とは反対側の領域に形成されるガス排出弁とを備え、
   前記第一蓋体及び前記第二蓋体の少なくとも一方の蓋体は、外周部が前記開口縁部の内周面に嵌合し且つ前記ケース本体内で凸となる板材であり、
   前記ガス排出弁は、該蓋体のうち前記ケース本体内で凸となる部分に形成され、前記ケースのうち前記正極外部端子及び前記負極外部端子が配置される領域に形成されず、
   前記電極体は、前記正極板と前記負極板とが多重に積層された積層構造であり、その一端において前記正極板が積層状態で突出した突出部を正極リード部として備えるとともに、その他端において前記負極板が積層状態で突出した突出部を負極リード部として備え、
   前記ガス排出弁は、前記正極リード部と対向した箇所に形成される第一のガス排出弁と、前記負極リード部と対向した箇所に形成される第二のガス排出弁とを備える
   蓄電素子。
6. 前記ケースは、対向する一対の外面を備え、
   前記正極外部端子及び前記負極外部端子は、一方の外面に配置され、
   前記ガス排出弁は、他方の外面に形成されている
   請求項５に記載の蓄電素子。
7. 前記電極体は、前記正極板と前記負極板とが巻回された積層構造であり、対向する一対の平坦部と、該一対の平坦部の端部同士を接続する一対の折り返し部とを備える偏平状であり、前記正極板及び前記負極板の両電極板のうちの少なくとも一方の電極板が他方の電極板の側端から前記電極体の巻回中心に沿った方向に巻回状に突出した突出部を前記リード部として備え、
   前記ガス排出弁は、該リード部のうちの前記折り返し部と対向した箇所に形成されている
   請求項５又は請求項６に記載の蓄電素子。
8. 隣り合う蓄電素子間に隙間が形成されるように第一方向に整列された複数の蓄電素子であって、それぞれが電極体と、該電極体を収容するケースであって、両端に一対の開口縁部を有する筒状のケース本体、一方の開口縁部によって形成される開口部を塞ぐ第一蓋体、及び、他方の開口縁部によって形成される開口部を塞ぐ第二蓋体とを備え且つ前記電極体とは絶縁されたケースと、該ケースの外面に配置されると共に前記第一方向と直交する第二方向に外部端子とを有し、且つ、それぞれが該外部端子とは反対側にガス排出弁を有するとともに、それぞれが前記ケース内に貯留される電解液を有する複数の蓄電素子と、
   前記隣り合う蓄電素子間に配置され、前記外部端子と前記ガス排出弁とを空間的に仕切る遮蔽部材とを備え、
   前記複数の蓄電素子の各々において、前記第一蓋体及び前記第二蓋体の少なくとも一方の蓋体は、外周部が前記開口縁部の内周面に嵌合し且つ前記ケース本体内で凸となる板材であり、前記ガス排出弁は、該蓋体のうち前記ケース本体内で凸となる部分に形成され、前記ケースのうち、前記外部端子が配置される領域に形成されず、
   前記第一蓋体及び前記第二蓋体のうち前記ガス排出弁が形成される蓋体の前記外周部と、前記ケース本体の内周面との間には前記ケース本体の筒軸方向外側に窪んだ窪み部が形成され、
   前記電解液は、前記窪み部に移動可能である
   蓄電装置。
9. 前記遮蔽部材は、前記隙間と前記ガス排出弁とを空間的に仕切っている
   請求項８に記載の蓄電装置。
   

Images