JP6299243B2

JP6299243B2 - 蓄電素子及び安全弁

Info

Publication number: JP6299243B2
Application number: JP2014020625A
Authority: JP
Inventors: 瞬伊藤
Original assignee: GS Yuasa International Ltd
Current assignee: GS Yuasa International Ltd
Priority date: 2014-02-05
Filing date: 2014-02-05
Publication date: 2018-03-28
Anticipated expiration: 2034-02-05
Also published as: JP2015149161A

Description

本発明は、容器を備える蓄電素子及び当該容器に備えられる安全弁に関する。

世界的な環境問題への取り組みとして、ガソリン自動車から電気自動車への転換が重要になってきている。このため、非水電解質二次電池などの蓄電素子を電気自動車の電源として使用することが検討されている。

このような蓄電素子においては、従来、容器内方の圧力が上昇した場合に当該容器内方の圧力を開放する安全弁が設けられた構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。この蓄電素子では、安全弁として、直線状の溝が容器に形成された構成を有している。

特開２００５−７１８３６号公報

しかしながら、上記従来の蓄電素子では、容器内方の圧力が設定された開口圧になる前に安全弁が開口してしまう場合があるという問題がある。

ここで、本願発明者らは、上記従来の蓄電素子では、繰り返し安全弁に圧力をかける疲労試験において、時間の経過とともに当該安全弁の開口圧が徐々に低下していくことを見出した。つまり、上記従来の蓄電素子では、経年使用によって、設定した開口圧よりも小さい圧力で安全弁が開口してしまう虞がある。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、経年使用によっても開口圧の低下を抑制することができる安全弁を有する蓄電素子及び安全弁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子は、容器を備える蓄電素子であって、前記容器は、所定部分から放射状に延びる３以上の溝部を有し、前記３以上の溝部のそれぞれは、曲線形状を有している。

これによれば、蓄電素子において、容器には、放射状に延びるとともに曲線形状を有する３以上の溝部が形成されている。ここで、本願発明者らは、安全弁が３以上の溝部を有し、当該溝部が、放射状に延びる曲線形状を有する場合に、経年使用によっても開口圧が低下し難いことを見出した。つまり、当該安全弁に曲線状の溝部が放射状に形成された構成によって、溝部周辺に満遍なく内圧がかかるため、当該安全弁を開口するために大きな内圧が必要となり、経年使用によっても開口圧が低下し難くなる。このため、当該蓄電素子において、経年使用によっても安全弁の開口圧の低下を抑制することができる。

また、前記３以上の溝部のそれぞれは、所定部分を中心として同一回転方向に向けて凸の曲線形状を有していることにしてもよい。

これによれば、蓄電素子において、容器には、所定部分を中心として同一回転方向に向けて凸の曲線形状を有する３以上の溝部が形成されている。ここで、本願発明者らは、安全弁が３以上の溝部を有し、当該溝部が、放射状に延びるとともに同一周方向に凸の曲線形状を有する場合に、さらに、経年使用によっても開口圧が低下し難いことを見出した。このため、当該安全弁に同じ向きの曲線状の溝部が形成された構成によって、経年使用によっても安全弁の開口圧の低下を抑制することができる。

また、前記容器は、さらに、前記３以上の溝部のうちのいずれか２つの溝部の間に配置され、前記容器の外方または内方に突出する突出部を有することにしてもよい。

これによれば、蓄電素子において、容器のいずれか２つの溝部の間には、容器の外方または内方に突出する突出部が形成されている。ここで、本願発明者らは、安全弁の２つの溝部の間に突出部が形成されている場合に、経年使用によっても開口圧が低下し難いことを見出した。つまり、当該安全弁が立体的に構成されていることによって、安全弁の全体に亘って内圧がかかるため、当該安全弁を開口するために大きな内圧が必要となり、経年使用によっても開口圧が低下し難くなる。このため、当該蓄電素子において、経年使用によっても安全弁の開口圧の低下を抑制することができる。

また、前記突出部は、前記２つの溝部から前記容器の外方または内方に突出するように形成されていることにしてもよい。

これによれば、蓄電素子において、容器の突出部は、２つの溝部から突出するように形成されているため、簡易な構成で突出部を形成することができ、安全弁を容易に製造することができる。

また、前記３以上の溝部は、前記所定部分において一点で交わるように配置されていることにしてもよい。

これによれば、蓄電素子において、容器の３以上の溝部は、一点で交わるように配置されているため、簡易な構成で溝部を形成することができ、安全弁を容易に製造することができる。

また、前記３以上の溝部は、隣り合う２つの溝部同士の角度が同一角度となるように配置されていることにしてもよい。

これによれば、蓄電素子において、容器の３以上の溝部は、隣り合う２つの溝部同士の角度が同一角度となるように配置されているため、３以上の溝部に満遍なく内圧がかかる。このため、当該蓄電素子において、経年使用によっても安全弁の開口圧の低下をさらに抑制することができる。

また、前記３以上の溝部のそれぞれは、同一形状となるように形成されていることにしてもよい。

これによれば、蓄電素子において、容器の３以上の溝部のそれぞれは、同一形状となるように形成されているため、３以上の溝部に満遍なく内圧がかかる。このため、当該蓄電素子において、経年使用によっても安全弁の開口圧の低下をさらに抑制することができる。

また、前記３以上の溝部のうちの隣り合う２つの溝部の間に配置される突出部のそれぞれは、同一形状となるように形成されていることにしてもよい。

これによれば、蓄電素子において、容器の突出部のそれぞれは、同一形状となるように形成されているため、突出部のそれぞれに満遍なく内圧がかかる。このため、当該蓄電素子において、経年使用によっても安全弁の開口圧の低下をさらに抑制することができる。

また、前記３以上の溝部のうちの隣り合う２つの溝部の間に配置される突出部のそれぞれは、同一面積となるように形成されていることにしてもよい。

これによれば、蓄電素子において、容器の突出部のそれぞれは、同一面積となるように形成されているため、突出部のそれぞれに満遍なく内圧がかかる。このため、当該蓄電素子において、経年使用によっても安全弁の開口圧の低下をさらに抑制することができる。

なお、本発明は、このような蓄電素子として実現することができるだけでなく、当該蓄電素子に備えられる安全弁として実現することもできる。

本発明における蓄電素子によれば、経年使用によっても安全弁の開口圧の低下を抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る蓄電素子の外観を模式的に示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る蓄電素子の容器の本体を分離して蓄電素子が備える各構成要素を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る安全弁の構成を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る安全弁の構成を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る安全弁の構成を示す図である。本発明の実施の形態に係る安全弁の構成を示す断面図である。本発明の実施の形態に係る安全弁の構成を示す断面図である。本発明の実施の形態に係る安全弁が蓋体に取り付けられる工程を示す図である。本発明の実施の形態の変形例１に係る安全弁の構成を示す平面図である。本発明の実施の形態の変形例２に係る安全弁の構成を示す平面図である。本発明の実施の形態の変形例３に係る安全弁の構成を示す平面図である。本発明の実施の形態の変形例４に係る蓄電素子の構成を示す斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る蓄電素子について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態）
まず、蓄電素子１０の構成について、説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０の外観を模式的に示す斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０の容器１００の本体１１１を分離して蓄電素子１０が備える各構成要素を示す斜視図である。

蓄電素子１０は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。なお、蓄電素子１０は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。

図１に示すように、蓄電素子１０は、容器１００と、正極端子２００と、負極端子３００と、安全弁４００とを備えている。また、図２に示すように、容器１００内方には、正極集電体１２０と、負極集電体１３０と、電極体１４０とが収容されている。

また、蓄電素子１０の容器１００の内部には電解液（非水電解質）などの液体が封入されているが、当該液体の図示は省略する。なお、容器１００に封入される電解液としては、蓄電素子１０の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく様々なものを選択することができる。

容器１００は、矩形筒状で底を備える本体１１１と、本体１１１の開口を閉塞する板状部材である蓋体１１０とで構成されている。また、容器１００は、電極体１４０等を内部に収容後、蓋体１１０と本体１１１とが溶接等されることにより、内部を密封することができるものとなっている。なお、蓋体１１０及び本体１１１の材質は、特に限定されないが、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、メッキ鋼板など溶接可能な金属であるのが好ましい。

また、容器１００の蓋体１１０には、安全弁４００が配置されている。安全弁４００は、容器１００の内部の圧力が上昇した場合に、容器１００の内部の圧力を開放する円形状の安全弁である。つまり、安全弁４００には、溝部が形成されており、容器１００の内部の圧力が所定の開口圧になった場合に当該溝部が破れて開口することで、容器１００の内部の圧力が開放される。

また、安全弁４００は、容器１００の蓋体１１０の中央部分に接合されて配置されている。具体的には、蓋体１１０の中央部分に開口部が形成されており、安全弁４００は、当該開口部に嵌め込まれて、溶接などによって蓋体１１０と接合されることで、蓋体１１０の中央部分に配置される。なお、安全弁４００の材質は、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、銅、銅合金、ステンレス鋼、メッキ鋼板、メッキ銅、クラッド材（Ｆｅ−Ｎｉ、Ｎｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｎｉ）などによって形成されている。この安全弁４００の詳細な構成の説明については、後述する。

電極体１４０は、正極と負極とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる発電要素である。具体的には、電極体１４０は、正極と負極との間にセパレータが挟み込まれるように層状に配置されたものを全体が長円形状となるように巻回されて形成された巻回型の電極体である。なお、電極体１４０の形状は円形状または楕円形状でもよい。また、電極体１４０の形状は捲回型に限らず、平板状極板を積層した形状でもよい。

正極は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などからなる長尺帯状の導電性の正極集電箔の表面に、正極活物質層が形成された電極板である。なお、正極活物質層に用いられる正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。例えば、正極活物質として、ＬｉＭＰＯ_４、ＬｉＭＳｉＯ_４、ＬｉＭＢＯ_３（ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種又は２種以上の遷移金属元素）等のポリアニオン化合物、チタン酸リチウム、マンガン酸リチウム等のスピネル化合物、ＬｉＭＯ_２（ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種又は２種以上の遷移金属元素）等のリチウム遷移金属酸化物等を用いることができる。

負極は、銅または銅合金などからなる長尺帯状の導電性の負極集電箔の表面に、負極活物質層が形成された電極板である。なお、負極活物質層に用いられる負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。例えば、負極活物質として、リチウム金属、リチウム合金（リチウム−アルミニウム、リチウム−鉛、リチウム−錫、リチウム−アルミニウム−錫、リチウム−ガリウム、及びウッド合金等のリチウム金属含有合金）の他、リチウムを吸蔵・放出可能な合金、炭素材料（例えば黒鉛、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、低温焼成炭素、非晶質カーボン等）、金属酸化物、リチウム金属酸化物（Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２等）、ポリリン酸化合物などが挙げられる。

正極端子２００は、正極集電体１２０を介して、電極体１４０の正極に電気的に接続された電極端子であり、負極端子３００は、負極集電体１３０を介して、電極体１４０の負極に電気的に接続された電極端子である。

つまり、正極端子２００及び負極端子３００は、電極体１４０に蓄えられている電気を蓄電素子１０の外部空間に導出し、また、電極体１４０に電気を蓄えるために蓄電素子１０の内部空間に電気を導入するための金属製の電極端子である。また、正極端子２００及び負極端子３００は、電極体１４０の上方に配置された蓋体１１０に取り付けられている。

正極集電体１２０は、電極体１４０の正極と容器１００の本体１１１の側壁との間に配置され、正極端子２００と電極体１４０の正極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、正極集電体１２０は、電極体１４０の正極基材箔と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成されている。

負極集電体１３０は、電極体１４０の負極と容器１００の本体１１１の側壁との間に配置され、負極端子３００と電極体１４０の負極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、負極集電体１３０は、電極体１４０の負極基材箔と同様、銅または銅合金などで形成されている。

次に、安全弁４００の構成について、詳細に説明する。

図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の実施の形態に係る安全弁４００の構成を示す斜視図である。具体的には、図３Ａは、蓋体１１０に取り付けられる前の安全弁４００を斜め上方から見た場合の斜視図であり、図３Ｂは、蓋体１１０に取り付けられる前の安全弁４００を斜め下方から見た場合の斜視図である。

また、図４は、本発明の実施の形態に係る安全弁４００の構成を示す図である。つまり、同図の（ａ）は、蓋体１１０に取り付けられる前の安全弁４００を上方（容器１００の外方となる側）から見た場合の平面図であり、同図の（ｂ）は、当該安全弁４００を側方から見た場合の側面図である。

また、図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の実施の形態に係る安全弁４００の構成を示す断面図である。具体的には、図５Ａは、蓋体１１０に取り付けられる前の安全弁４００を図４に示されたＡ−Ａ断面で切断して斜め上方から見た場合の断面図であり、図５Ｂは、図５Ａに示された安全弁４００を斜め下方から見た場合の断面図である。

これらの図に示すように、安全弁４００は、外周部４１０と、３以上の溝部からなる溝部４２０と、当該３以上の溝部のうちのいずれか２つの溝部の間に配置される突出部４３０とを有している。本実施の形態では、安全弁４００は、３つの溝部４２１〜４２３と、３つの溝部４２１〜４２３のうちのいずれか２つの溝部の間に配置される３つの突出部４３１〜４３３とを有している。

つまり、溝部４２０は、３つの溝部４２１〜４２３を有しており、突出部４３０は、３つの突出部４３１〜４３３を有している。なお、溝部４２０は、４以上の溝部を有しており、また、突出部４３０は、４以上の突出部を有していることにしてもよい。

外周部４１０は、安全弁４００の外周を形成する円盤状の部位である。また、外周部４１０は、蓋体１１０に接合される部位であり、この外周部４１０が蓋体１１０に接合されることで、安全弁４００が蓋体１１０に取り付けられる。

また、外周部４１０の内方には、溝部４２１〜４２３及び突出部４３１〜４３３が配置されている。つまり、外周部４１０は、溝部４２１〜４２３及び突出部４３１〜４３３の周りを囲うように、溝部４２１〜４２３及び突出部４３１〜４３３の外方に配置されている。

溝部４２１〜４２３は、所定部分Ｐから放射状に延びる３つの溝部である。本実施の形態では、所定部分Ｐは、安全弁４００の中心部分（外周部４１０の中心部分）である。具体的には、溝部４２１〜４２３は、所定部分Ｐにおいて一点で交わるように配置されている。つまり、所定部分Ｐは、安全弁４００の中心点（外周部４１０の中心点）であり、３つの溝部４２１〜４２３は、当該中心点から放射状に延びている。

また、溝部４２１〜４２３のそれぞれは、曲線形状を有している。具体的には、溝部４２１〜４２３のそれぞれは、当該所定部分Ｐの周方向において同一周方向に凸の曲線形状を有している。つまり、溝部４２１〜４２３は、それぞれ円弧形状の曲線であり、所定部分Ｐを中心として同じ回転方向に向けて凸の形状を有している。なお、本実施の形態では、溝部４２１〜４２３は、１つの円弧形状の曲線であるが、複数の円弧形状からなる曲線であってもよい。また、溝部４２１〜４２３を構成する曲線の形状は、円弧形状には限定されず、楕円形状の一部や放物線形状など、同一周方向に凸の曲線形状であればどのような形状であってもかまわない。

また、溝部４２１〜４２３は、隣り合う２つの溝部同士の角度が同一角度となるように配置されている。本実施の形態では、溝部４２１〜４２３は、３つの溝部であるため、隣り合う２つの溝部同士の角度がそれぞれ１２０度となるように、周方向に均等に配置されている。なお、この隣り合う２つの溝部同士がなす角度は、正確に１２０度でなくともよく、±１０％〜２０％程度の誤差は許容される。

また、溝部４２１〜４２３のそれぞれは、同一形状となるように形成されている。つまり、溝部４２１〜４２３のそれぞれは、所定部分Ｐを中心として回転させた場合に、一致するような形状を有している。具体的には、溝部４２１〜４２３は、所定部分Ｐを中心として回転対称（本実施の形態では、３回対称）の形状を有している。

ここで、溝部４２１〜４２３は、容器１００の内方に向けて切り欠いたような形状の溝であり、０．２〜０．３ｍｍ程度の厚みの板状部材を、底部の厚み（谷の部分の厚み）が約０．１ｍｍとなるように、刻印（プレス）することによって形成される。つまり、溝部４２１〜４２３は、安全弁４００の上面（Ｚ軸方向プラス側の面）に形成された、幅０．２〜０．３ｍｍ、深さ０．１〜０．２ｍｍ程度の曲線状の溝である。

突出部４３１〜４３３は、３つの溝部４２１〜４２３のうちのいずれか２つの溝部の間に配置され、容器１００の外方または内方に突出する３つの突出部である。つまり、突出部４３１は、溝部４２１と溝部４２３との間に配置され、容器１００の外方（Ｚ軸方向プラス側）に突出する突出部である。同様に、突出部４３２は、溝部４２１と溝部４２２との間に配置され、容器１００の外方に突出する突出部であり、突出部４３３は、溝部４２２と溝部４２３との間に配置され、容器１００の外方に突出する突出部である。

具体的には、突出部４３１〜４３３は、３つの溝部４２１〜４２３のうちのいずれか２つの溝部から容器１００の外方または内方に突出するように形成されている。つまり、突出部４３１は、溝部４２１及び溝部４２３から容器１００の外方（Ｚ軸方向プラス側）に突出するように形成されている。同様に、突出部４３２は、溝部４２１及び溝部４２２から容器１００の外方に突出するように形成されており、突出部４３３は、溝部４２２及び溝部４２３から容器１００の外方に突出するように形成されている。

つまり、突出部４３１と突出部４３２との間の境界部分（谷の部分）に溝部４２１が形成されている。同様に、突出部４３２と突出部４３３との間の境界部分（谷の部分）に溝部４２２が形成されており、突出部４３１と突出部４３３との間の境界部分（谷の部分）に溝部４２３が形成されている。

なお、突出部４３１〜４３３は、容器１００の内方（Ｚ軸方向マイナス側）に突出していてもかまわない。具体的には、突出部４３１〜４３３は、３つの溝部４２１〜４２３のうちのいずれか２つの溝部から容器１００の内方（Ｚ軸方向マイナス側）に突出するように形成されていてもかまわない。つまり、突出部４３１〜４３３の境界部分（山の部分）に溝部４２１〜４２３が形成されている構成でもかまわない。

ここで、３つの溝部４２１〜４２３のうちの隣り合う２つの溝部の間に配置される突出部４３１〜４３３のそれぞれは、同一面積となるように形成されている。本実施の形態では、３つの溝部４２１〜４２３のうちの隣り合う２つの溝部の間に配置される突出部４３１〜４３３のそれぞれは、同一形状となるように形成されている。なお、突出部４３１〜４３３のそれぞれは、同一面積ではあるが異なる形状となるように形成されていることにしてもよい。

本実施の形態では、溝部４２１〜４２３のそれぞれは、所定部分Ｐを中心として回転させた場合に、一致するような形状を有している。具体的には、溝部４２１〜４２３は、所定部分Ｐを中心として回転対称（本実施の形態では、３回対称）の形状を有している。

具体的には、突出部４３１〜４３３は、所定部分Ｐから放射状に配置された３つの突出部であり、隣り合う２つの突出部同士の角度が同一角度となるように配置されている。本実施の形態では、突出部４３１〜４３３は、３つの突出部であるため、隣り合う２つの突出部同士の角度がそれぞれ１２０度となるように、周方向に均等に配置されている。なお、この隣り合う２つの突出部同士がなす角度は、正確に１２０度でなくともよく、±１０％〜２０％程度の誤差は許容される。

さらに具体的には、突出部４３１〜４３３のそれぞれは、当該突出部を囲む２つの溝部及び外周部４１０のそれぞれに当接する３つの曲面によって形成されている。例えば、突出部４３１は、溝部４２１と当接する曲面と、溝部４２３と当接する曲面と、外周部４１０と当接する曲面とが、当該３つの曲面の中央部分で突出するようにして接続されることによって形成されている。突出部４３２及び４３３についても同様である。

なお、突出部４３１〜４３３は、０．２〜０．３ｍｍ程度の厚みの板状部材を、プレスによって折り曲げたような形状に加工することにより形成される。これにより、突出部４３１〜４３３のそれぞれについて、上述の３つの曲面が形成される。

次に、蓄電素子１０の製造方法のうち、安全弁４００を容器１００の蓋体１１０に取り付ける工程について、説明する。

図６は、本発明の実施の形態に係る安全弁４００が蓋体１１０に取り付けられる工程を示す図である。具体的には、同図の（ａ）は、安全弁４００が蓋体１１０に取り付けられる前の状態を側方から見た場合の側面図であり、同図の（ｂ）は、安全弁４００が蓋体１１０に取り付けられた後の状態を側方から見た場合の側面図である。

同図に示すように、蓋体１１０には円形状の開口部１１０ａが形成されており、この開口部１１０ａに安全弁４００の上部が挿入されるように、安全弁４００が蓋体１１０に配置される。つまり、安全弁４００は、蓋体１１０の下方（容器１００の内方となる側）から、上部が開口部１１０ａに挿入されて配置される。そして、安全弁４００が開口部１１０ａを塞ぐように、開口部１１０ａの周囲の蓋体１１０の下面に外周部４１０が当接して配置される。

そして、外周部４１０が、開口部１１０ａの周囲の蓋体１１０の下面に当接した状態で、レーザ溶接などの溶接により蓋体１１０と固定されることで、安全弁４００が蓋体１１０に取り付けられる。これにより、容器１００の内側から安全弁４００を蓋体１１０に取り付けることになるため、容器１００の内圧の上昇に対して強固に安全弁４００を蓋体１１０に取り付けることができる。

なお、安全弁４００は、開口部１１０ａの周囲の蓋体１１０の上面（容器１００の外側になる面）に外周部４１０が当接されて固定されることで、蓋体１１０に取り付けられることにしてもよい。つまり、容器１００の外側から安全弁４００を蓋体１１０に取り付けることにしてもかまわない。

以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０によれば、容器１００には、放射状に延びるとともに同一周方向に凸の曲線形状を有する３以上の溝部からなる溝部４２０が形成されている。ここで、本願発明者らは、安全弁４００が３以上の溝部を有し、当該溝部が、放射状に延びるとともに同一周方向に凸の曲線形状を有する場合に、経年使用によっても開口圧が低下し難いことを見出した。つまり、安全弁４００に同じ向きの曲線状の溝部が放射状に形成された構成によって、溝部周辺に満遍なく内圧がかかるため、安全弁４００を開口するために大きな内圧が必要となり、経年使用によっても開口圧が低下し難くなる。このため、蓄電素子１０において、経年使用によっても安全弁４００の開口圧の低下を抑制することができる。

また、蓄電素子１０において、容器１００のいずれか２つの溝部の間には、容器１００の外方または内方に突出する突出部４３０が形成されている。ここで、本願発明者らは、安全弁４００の２つの溝部の間に突出部４３０が形成されている場合に、経年使用によっても開口圧が低下し難いことを見出した。つまり、安全弁４００が立体的に構成されていることによって、安全弁４００の全体に亘って内圧がかかるため、安全弁４００を開口するために大きな内圧が必要となり、経年使用によっても開口圧が低下し難くなる。このため、蓄電素子１０において、経年使用によっても安全弁４００の開口圧の低下を抑制することができる。

また、蓄電素子１０において、容器１００の突出部４３０は、２つの溝部から突出するように形成されているため、簡易な構成で突出部４３０を形成することができ、安全弁４００を容易に製造することができる。

また、蓄電素子１０において、容器１００の３以上の溝部は、一点で交わるように配置されているため、簡易な構成で溝部４２０を形成することができ、安全弁４００を容易に製造することができる。

また、蓄電素子１０において、容器１００の３以上の溝部は、隣り合う２つの溝部同士の角度が同一角度となるように配置されているため、３以上の溝部に満遍なく内圧がかかる。このため、蓄電素子１０において、経年使用によっても安全弁４００の開口圧の低下をさらに抑制することができる。

また、蓄電素子１０において、容器１００の３以上の溝部のそれぞれは、同一形状となるように形成されているため、３以上の溝部に満遍なく内圧がかかる。このため、蓄電素子１０において、経年使用によっても安全弁４００の開口圧の低下をさらに抑制することができる。

また、蓄電素子１０において、容器１００の突出部４３０のそれぞれの突出部は、同一面積となるように形成されているため、突出部のそれぞれに満遍なく内圧がかかる。このため、蓄電素子１０において、経年使用によっても安全弁４００の開口圧の低下をさらに抑制することができる。

また、蓄電素子１０において、容器１００の突出部４３０のそれぞれの突出部は、同一形状となるように形成されているため、突出部のそれぞれに満遍なく内圧がかかる。このため、蓄電素子１０において、経年使用によっても安全弁４００の開口圧の低下をさらに抑制することができる。

（変形例１）
次に、上記実施の形態の変形例１について、説明する。上記実施の形態では、安全弁４００は突出部４３０を有していることとした。しかし、本変形例では、安全弁は突出部を有していない。

図７は、本発明の実施の形態の変形例１に係る安全弁４０１の構成を示す平面図である。つまり、同図は、蓋体１１０に取り付けられる前の安全弁４０１を上方（容器１００の外方となる側）から見た場合の平面図である。

同図に示すように、安全弁４０１は、上記実施の形態における安全弁４００と同様に、溝部４２１〜４２３からなる溝部４２０を有しているが、突出部４３０に代えて平面部４４０を有している。平面部４４０は、３つの溝部４２１〜４２３のうちのいずれか２つの溝部の間に配置される平面状の部位である。

つまり、平面部４４０は、溝部４２１と溝部４２３との間に配置される平面部４４１と、溝部４２１と溝部４２２との間に配置される平面部４４２と、溝部４２２と溝部４２３との間に配置される平面部４４３とを有している。

以上のように、本発明の実施の形態の変形例１に係る蓄電素子によれば、安全弁４０１が溝部４２０を有しているため、上記実施の形態と同様に、経年使用によっても安全弁４０１の開口圧の低下を抑制することができる。

（変形例２）
次に、上記実施の形態の変形例２について、説明する。上記実施の形態では、安全弁４００の３つの溝部４２１〜４２３は、所定部分Ｐにおいて一点で交わるように配置されていることとした。しかし、本変形例では、安全弁の３つの溝部は、一点で交わってはいない。

図８は、本発明の実施の形態の変形例２に係る安全弁４０２の構成を示す平面図である。つまり、同図は、蓋体１１０に取り付けられる前の安全弁４０２を上方（容器１００の外方となる側）から見た場合の平面図である。

同図に示すように、安全弁４０２は、上記実施の形態における安全弁４００と同様に、溝部４２１〜４２３からなる溝部４２０と、突出部４３１〜４３３からなる突出部４３０とを有している。しかし、溝部４２１〜４２３は、上記実施の形態における安全弁４００のように所定部分Ｐにおいて一点で交わっておらず、所定部分Ｑに接続されている。ここで、所定部分Ｑは、安全弁４０２の中央部分に配置された平面状の部位である。

つまり、溝部４２１〜４２３は、所定部分Ｑから放射状に延びる３つの溝部であり、当該所定部分Ｑの周方向において同一周方向に凸の曲線形状を有している。

以上のように、本発明の実施の形態の変形例２に係る蓄電素子によれば、安全弁４０２が溝部４２０及び突出部４３０を有しているため、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。

（変形例３）
次に、上記実施の形態の変形例３について、説明する。上記実施の形態では、安全弁４００の３つの溝部４２１〜４２３は、中心点である所定部分Ｐにおいて一点で交わるように配置されていることとした。しかし、本変形例では、安全弁の３つの溝部は、中心点とは異なる位置の点で交わる。

図９は、本発明の実施の形態の変形例３に係る安全弁４０３の構成を示す平面図である。つまり、同図は、蓋体１１０に取り付けられる前の安全弁４０３を上方（容器１００の外方となる側）から見た場合の平面図である。

同図に示すように、安全弁４０３は、上記実施の形態における安全弁４００と同様に、溝部４５１〜４５３からなる溝部４５０と、突出部４６１〜４６３からなる突出部４６０とを有している。しかし、溝部４５１〜４５３は、上記実施の形態における安全弁４００のように中心点において一点で交わってはおらず、中心点とは異なる位置の所定部分Ｒにおいて一点で交わっている。

つまり、溝部４５１〜４５３は、所定部分Ｒから放射状に延びる３つの溝部であり、当該所定部分Ｒの周方向において同一周方向に凸の曲線形状を有している。なお、溝部４５１〜４５３は、隣り合う２つの溝部同士の角度が同一角度となるように配置されているのが好ましいが、当該角度は同一角度には限定されない。

このように、溝部４５１〜４５３のそれぞれは、所定部分から放射状に延び、当該所定部分の周方向において同一周方向に凸の曲線形状を有している形状であれば、異なる曲線形状を有している構成でもかまわない。また、同様に、突出部４６１〜４６３のそれぞれは、同一形状となるように形成されていなくともかまわない。

以上のように、本発明の実施の形態の変形例３に係る蓄電素子によれば、安全弁４０３が溝部４５０及び突出部４６０を有しているため、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。

（変形例４）
次に、上記実施の形態の変形例４について、説明する。上記実施の形態では、安全弁４００は容器１００の蓋体１１０に配置されていることとした。しかし、本変形例では、安全弁４００は、容器の本体に配置される。

図１０は、本発明の実施の形態の変形例４に係る蓄電素子１１の構成を示す斜視図である。

同図に示すように、安全弁４００は、容器１０１の蓋体１１２ではなく、本体１１３の側壁に配置されている。なお、安全弁４００の配置位置は、同図の位置には限定されず、本体１１３の底壁に配置されていることにしてもよい。

以上のように、本発明の実施の形態の変形例４に係る蓄電素子１１によれば、上記実施の形態と同様の安全弁４００を有しているため、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。

以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係る蓄電素子について説明したが、本発明は、上記実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態及びその変形例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

例えば、上記実施の形態及びその変形例では、安全弁４００は、容器の蓋体または本体とは独立して別体で形成されていることとした。しかし、安全弁４００は、容器の蓋体または本体と一体に形成されている構成でもかまわない。

また、上記実施の形態及び上記変形例を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。例えば、上記実施の形態の変形例１〜３をそれぞれ組み合わせた構成や、上記実施の形態の変形例４に、上記実施の形態の変形例１〜３を適用した構成などでもかまわない。

本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子等に適用できる。

１０、１１蓄電素子
１００、１０１容器
１１０、１１２蓋体
１１０ａ開口部
１１１、１１３本体
１２０正極集電体
１３０負極集電体
１４０電極体
２００正極端子
３００負極端子
４００、４０１、４０２、４０３安全弁
４１０外周部
４２０、４２１〜４２３、４５０、４５１〜４５３溝部
４３０、４３１〜４３３、４６０、４６１〜４６３突出部
４４０、４４１〜４４３平面部

Claims

容器を備える蓄電素子であって、
前記容器は、所定部分から放射状に延びる３以上の溝部を有し、
前記３以上の溝部のそれぞれは、曲線形状を有しており、
前記容器は、さらに、
前記３以上の溝部のうちのいずれか２つの溝部の間に配置され、前記容器の外方または内方に突出する突出部を有し、
前記３以上の溝部のうちの隣り合う２つの溝部の間に配置される突出部のそれぞれは、同一形状となるように形成されている
蓄電素子。
容器を備える蓄電素子であって、
前記容器は、所定部分から放射状に延びる３以上の溝部を有し、
前記３以上の溝部のそれぞれは、曲線形状を有しており、
前記容器は、さらに、
前記３以上の溝部のうちのいずれか２つの溝部の間に配置され、前記容器の外方または内方に突出する突出部を有し、
前記３以上の溝部のうちの隣り合う２つの溝部の間に配置される突出部のそれぞれは、同一面積となるように形成されている
蓄電素子。
前記３以上の溝部のそれぞれは、所定部分を中心として同一回転方向に向けて凸の曲線形状を有している
請求項１または２に記載の蓄電素子。
前記突出部は、前記２つの溝部から前記容器の外方または内方に突出するように形成されている
請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電素子。
前記３以上の溝部は、前記所定部分において一点で交わるように配置されている
請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電素子。
前記３以上の溝部は、隣り合う２つの溝部同士の角度が同一角度となるように配置されている
請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄電素子。
前記３以上の溝部のそれぞれは、同一形状となるように形成されている
請求項１〜６のいずれか１項に記載の蓄電素子。
蓄電素子の容器に備えられる安全弁であって、
所定部分から放射状に延びる３以上の溝部を有し、
前記３以上の溝部のそれぞれは、曲線形状を有しており、
前記安全弁は、さらに、
前記３以上の溝部のうちのいずれか２つの溝部の間に配置され、前記容器の外方または内方に突出する突出部を有し、
前記３以上の溝部のうちの隣り合う２つの溝部の間に配置される突出部のそれぞれは、同一形状となるように形成されている
安全弁。
蓄電素子の容器に備えられる安全弁であって、
所定部分から放射状に延びる３以上の溝部を有し、
前記３以上の溝部のそれぞれは、曲線形状を有しており、
前記安全弁は、さらに、
前記３以上の溝部のうちのいずれか２つの溝部の間に配置され、前記容器の外方または内方に突出する突出部を有し、
前記３以上の溝部のうちの隣り合う２つの溝部の間に配置される突出部のそれぞれは、同一面積となるように形成されている
安全弁。