JP6197678B2 - 蓄電装置 - Google Patents
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Description
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ものである。圧力開放弁は、交差溝と、交差溝の端部付近に延設されている端部溝とを有し、交差溝に沿って延長し、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とによって囲まれる領域であって、かつ交差溝の交差部を中心として点対称である一対の領域の組が2組想定され、2組の一対の領域の組のうち、一方の組である第1の組の面積が他方の組である第2の組の面積以上である。端部溝は、第1の組を構成する一対の領域のうち、1つの領域を区画する仮想直線に沿う交差溝の各端部付近から同一の領域内で互いに接近する方向にそれぞれ延設されており、同一の領域内の端部溝のうち、少なくとも一方の端部溝は、交差溝の端部から離間する側の端部に圧力開放弁の内周側に屈曲する屈曲部を有している。
上記構成によれば、圧力開放弁が開裂する際に、その開裂が仮に交差溝から端部溝にまで及んだとしても、交差溝の強度以上の強度を有する屈曲部で開裂が食い止められやすくなる。このため、圧力開放弁の開裂に際して破片が飛散することをさらに抑制することができる。
圧力開放弁の開裂が交差溝から端部溝に伝わりやすくなるため、第1の組の領域での開放を促進させることができる。したがって、ケース内の圧力を迅速に開放させることができる。
上記構成によれば、圧力開放弁の周縁に沿って圧力開放弁を開放させることができる。したがって、圧力開放弁の開口を大きくすることができ、ケース内の圧力を迅速に開放させることができる。
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、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、ステンレス製やアルミニウム製)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。
弁体21の開裂溝には、ケース11の内側から加わる圧力によって応力が発生する。そして、ケース11内の圧力が開放圧に達すると、最も応力が集中している交差部P付近の直線溝41,42を起点として弁体21が開裂する。この開裂により、弁体21は、領域S1〜S4を区画する直線溝41,42に沿って4つの領域S1〜S4に分断される。また、直線溝41,42の開裂が端部溝37,38及び直線溝39,40に繋がる端部41a,41b,42a,42bに達すると、端部溝37,38及び直線溝39,40の開裂も始まる。
(1)端部溝37,38が屈曲部37b,38bを有するため、端部溝37,38では屈曲部37b,38bに沿って開裂が進むようになり、弁体21が切断され難くなる。その結果、圧力開放弁20の開裂に際して破片が飛散することを抑制することができる。
○ 図3に示すように、圧力開放弁として、全体が長方形状であり、かつ四隅が弧状の周縁を有する圧力開放弁120を採用しても良い。この形態では、圧力開放弁120の周縁が、一対の直線部131,132と一対の直線部133,134とを弧部133a,133b,134a,134bで繋いだ形状をなしている。2本の端部溝137は、直線溝137a,137cと、これら直線溝137a,137cの端部を繋ぐ弧溝137bと、直線溝137cの端部のうち弧溝137bと繋がる端部とは反対側の端部に位置する屈曲部137dと、をそれぞれ有する。屈曲部137dの端部のうち、直線溝137cと繋がる端部とは反対側の端部は直線溝137eとなっている。2本の端部溝138は、直線溝138a,138cと、これら直線溝138a,138cの端部を繋ぐ弧溝138bと、直線溝138cの端部のうち弧溝138bと繋がる端部とは反対側の端部に位置する屈曲部138dと、をそれぞれ有する。屈曲部138dの端部のうち、直線溝138cと繋がる端部とは反対側の端部は直線溝138eとなっている。端部溝137,138のうち、直線溝137a,138aは圧力開放弁120の直線部131,132に沿っている。端部溝137,138のうち、弧溝137b,138bは圧力開放弁120の弧部133a,133b,134a,134bに沿っている。端部溝137,138のうち、直線溝137c,138cは圧力開放弁120の直線部133,134に沿っている。2本の端部溝137における屈曲部137dの直線溝137eは、互いに離間する方向に延在されている。すなわち、2本の端部溝137の直線溝137a、弧溝137b、直線溝137c、屈曲部137dに沿って延長する仮想線Y13,Y14をそれぞれ想定したときに、仮想線Y13,Y14が交差しない。2本の端部溝138の直線溝138eは、互いに離間する方向に延在されている。すなわち、2本の端部溝138の直線溝138a、弧溝138b、直線溝138c、屈曲部138dに沿って延長する仮想線Y15,Y16をそれぞれ想定したときに、仮想線Y15,Y16が交差しない。こうした形態によっても、上記実施形態で得ることができる効果と同様の効果を得ることができる。
○ 直線溝37c,38c,137e,138e,237e,238e,337c,338c,339c,340cの深さは直線溝41,42の深さと同程度とし、直線溝37c,38c,137e,138e,237e,238e,337c,338c,339c,340cの幅を直線溝41,42の幅よりも狭くしても良い。こうした形態によっても、直線溝37c,38c,137e,138e,237e,238e,337c,338c,339c,340cの強度を直線溝41,42の強度以上とすることができる。
○ 交差溝36を、X字状に代えて、Y字状に変更してもよい。
○ 弁体21の裏面に開裂溝を設けてもよい。
○ ケース11のケース本体13を構成するケース壁に圧力開放弁20,120,220,320を設けてもよい。
○ 圧力開放弁20をケース11とは別体部品とし、その圧力開放弁20をケース11に接合してもよい。接合は、例えば溶接(例えばレーザ溶接)などで行う。
○ 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よい。要するに、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。また、蓄電装置としてキャパシタでもよい。
Claims (6)
- 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、交差溝と、前記交差溝の端部付近に延設されている端部溝とを有し、
前記交差溝に沿って延長し、前記圧力開放弁の周縁と交差する仮想直線を想定したとき、前記仮想直線と前記圧力開放弁の周縁とによって囲まれる領域であって、かつ前記交差溝の交差部を中心として点対称である一対の領域の組が2組想定され、
前記2組の一対の領域の組のうち、一方の組である第1の組の面積が他方の組である第2の組の面積以上であり、
前記端部溝は、前記第1の組を構成する前記一対の領域のうち、1つの領域を区画する前記仮想直線に沿う前記交差溝の各端部付近から同一の前記領域内で互いに接近する方向にそれぞれ延設されており、
前記同一の領域内の前記端部溝のうち、少なくとも一方の端部溝は、前記交差溝の端部から離間する側の端部に前記圧力開放弁の内周側に屈曲する屈曲部を有していることを特徴とする蓄電装置。 - 前記同一の領域内の前記端部溝のいずれも前記屈曲部を有しており、
前記屈曲部は、前記圧力開放弁の内周側に延在する直線溝を有し、
前記同一の領域内の前記屈曲部が有する直線溝に沿って延長する仮想線をそれぞれ想定したときに、前記直線溝よりも前記圧力開放弁の内周側において、前記仮想線が交差しない請求項1に記載の蓄電装置。 - 前記屈曲部の強度は、前記交差溝の強度以上である請求項1又は請求項2に記載の蓄電装置。
- 前記端部溝は前記交差溝の端部に繋がっている請求項1〜3のうち何れか一項に記載の蓄電装置。
- 前記圧力開放弁は周縁に弧部を含み、
前記端部溝は弧溝を含み、
前記弧溝は前記弧部に沿っている請求項1〜4のうち何れか一項に記載の蓄電装置。 - 前記蓄電装置は、二次電池である請求項1〜5のうち何れか一項に記載の蓄電装置。
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