JP6737317B2 - 蓄電装置 - Google Patents

Description

本開示は、蓄電装置に関する。

従来から蓄電装置において、蓄電装置内の内圧が上昇した際に、蓄電装置内のガスを外部に排気して、蓄電装置内の内圧を定常化させるリリーフバルブを備えた蓄電装置について各種提案されている。

たとえば、特開２００３−２７２５８９号公報に記載された蓄電装置は、電極体などを収容する外装缶と、この外装缶に設けられた封口板と、この封口板に設けられたリリーフバルブとを備えている。

外装缶は、開口部が形成された缶本体と、缶本体の開口部を閉塞する封口板とを含む。封口板には、外装缶内に連通する排気孔が形成されており、封口板は外装缶内に向けて凹むように形成されている。

リリーフバルブは、正極キャップと、スプリングと、弁体とを含む。正極キャップは、外側から封口板に取り付けられており、外方向に向けて突出するように形成されいる。そして、正極キャップおよび封口板の間には、スプリングと、弁体とを収容する収容空間が形成されている。正極キャップには、収容空間と、蓄電装置の外部の外部空間とを連通する連通孔が形成されている。

弁体は、排気口を閉塞するように設けられており、スプリングは弁体を排気口に押え付けるように付勢している。

特開２００６−１２５５５９号公報に記載された蓄電装置は、キャパシタと、キャパシタを収容するアルミラミネート袋と、アルミラミネート袋に設けられたガス抜き弁とを備える。

ガス抜き弁は、樹脂製のカップと、カップ内に設けられた弁膜と、合成繊維質材料とを含む。アルミラミネート袋の表面には、複数の通気孔が形成されている。カップは、アルミラミネート袋の内表面側に配置されており、カップと、アルミラミネート袋とによって、弁膜および合成繊維質材料とを収容する収容空間が形成されている。

カップには、収容空間と、アルミラミネート袋内とを連通する底面孔が形成されており、カップは、アルミラミネート袋の通気孔と収容空間とが連通するように配置されている。

弁膜は、カップに形成された底面孔を閉塞するように配置されており、弁膜は、ゴムシートによって形成されている。合成繊維質材料は、弁体と、アルミラミネート袋の内表面との間に配置されており、通気孔を閉塞するように設けられている。

特開２００３−２７２５８９号公報 特開２００６−１２５５５９号公報

近年、たとえば、車両の走行用バッテリとして用いられる蓄電装置が普及している。このような蓄電装置は、電極体と、電極体を収容する収容ケースと、収容ケースの蓋に設けられた外部端子などを備える。

このような蓄電装置においては、収容ケースには、たとえば、ＣＩＤ（Current Interrupt Device）などの電流遮断機構と、防爆弁とが設けられている。

ＣＩＤは、収容ケース内の内圧が非常に高くなった際に、たとえば、外部端子と電極体との電気的な接続を遮断する機構である。

防爆弁は、収容ケースの蓋などに形成されており、他の部分よりも薄膜に形成されている。そして、収容ケース内の内圧が非常に高くなると、防爆弁が破断する。これにより、非常に高い収容ケース内の内圧を低下させる。

ＣＩＤや防爆弁は、収容ケース内の内圧が非常に高くなるような現象が生じたときに、当該現象を抑制するために作動する機構である。そのため、ＣＩＤや防爆弁は、収容ケース内の内圧が非常に高くなったときに、確実も作動する必要がある。そして、一般的に、ＣＩＤや防爆弁の作動圧は、リリーフバルブの作動圧よりも高く設定されている。

その一方で、たとえば、特開２００３−２７２５８９号公報に記載されたリリーフバルブや特開２００６−１２５５５９号公報に記載されたガス抜き弁においては、外装缶やアルミラミネート袋の内圧が上昇すると、直ぐに、内部ガスを外部に排気することになる。

その結果、外装缶やアルミラミネート袋内の内圧が非常に高くなるような現象が生じているときにおいても、リリーフバルブなどが駆動して、内圧が高くなり難く、ＣＩＤや防爆弁が作動し難くなっている。

本開示は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、リリーフバルブが作動する第１作動圧よりも高い第２作動圧で作動する作動機構を備えた蓄電装置において、リリーフバルブの機能を確保しつつ、作動機構の作動を阻害しない蓄電装置を提供することである。

本開示に係る蓄電装置は、電極体と、電極体を収容する収容ケースと、収容ケースに設けられ、収容ケース内の内圧が第１圧力以上となると、収容ケース内の気体を外部に排気するリリーフバルブと、収容ケース内の内圧が第１圧力よりも高い第２圧力となると作動する作動機構と、を備え、リリーフバルブは、内部に収容空間が形成された収容部と、収容空間内に配置された弾性体、金属プレートおよび多孔質シートとを含み、収容部には、収容空間および収容ケース内を連通する第１連通孔と、収容ケースの外部および収容空間を連通する第２連通孔とが形成されており、弾性体と、金属プレートと、多孔質シートは、収容空間内において、第１連通孔から第２連通孔に向かう積層方向に順次積層されており、金属プレートは、第１連通孔側に位置する第１主面と、第１主面と反対側に位置する第２主面とを含み、弾性体は、積層方向に金属プレートを多孔質シートに向けて付勢しており、金属プレートの第１主面の少なくとも一部には、弾性体から露出する露出部分が形成されており、金属プレートの露出部分には、第１連通孔を通して、収容ケース内の内圧が加えられており、多孔質シートは、金属プレートを通して加えられる弾性体から付勢される付勢力によって、第２連通孔を閉塞しており、収容ケース内の内圧が第１圧力よりも高くなると、弾性体および金属プレートの間に隙間が形成され、収容ケース内のガスは、隙間と、多孔質シートと、第２連通孔とを通して、収容ケースの外部に排気される。

上記のリリーフバルブによれば、収容ケース内の内圧が第１圧力以上となると、金属プレートが弾性体から浮き上がり、金属プレートおよび弾性体の間に隙間が形成される。

隙間が形成されると、収容ケース内のガスは第１連通孔を通して、収容空間内に入り込む。収容空間内に入り込んだガスは、多孔質シート内を通り、第２連通孔から外部に排気される。この際、ガスは多孔質シート内を通るため、ガスが過剰に第２連通孔から排気されることを抑制することができる。

これにより、収容ケース内の内圧が上昇し難くなることを抑制することができる。そして、収容ケース内で異常が生じた際に、収容ケース内の内圧を第２圧力まで上昇させることができ、作動機構を駆動させることができる。

本開示に係る蓄電装置によれば、リリーフバルブが作動する第１作動圧よりも高い第２作動圧で作動する作動機構を備えた蓄電装置において、リリーフバルブの機能を確保しつつ、作動機構の作動の阻害を抑制することができる。

本実施の形態に係る蓄電装置１を示す断面斜視図である。 電流遮断機構８およびその周囲の構成を示す断面斜視図である。 リリーフバルブ１０を示す断面斜視図である。 リリーフバルブ１０を示す断面図である。 収容ケース３内の内圧が上昇して、所定圧Ｐ１となったときにおけるリリーフバルブ１０を示す断面図である。 蓄電装置１Ａのリリーフバルブ１０Ａを示す断面図である。 実施の形態２に係るリリーフバルブ１０Ｂを示す断面図である。 実施の形態３に係るリリーフバルブ１０Ｃを示す断面図である。 リリーフバルブ１０Ｄを示す断面図である。 実施例に係るリリーフバルブ１０が設けられた収容ケース３内の内圧状況などを示すグラフである。

図１から図１０を用いて、本実施の形態に係るリリーフバルブについて説明する。図１から図１０に示す構成のうち、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。なお、実施の形態に示す構成において、請求項に記載された構成に対応する構成には、括弧書きで請求項の構成を併記する場合がある。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態に係る蓄電装置１を示す断面斜視図である。蓄電装置１は、電極体２と、収容ケース３と、正極端子４と、負極端子５と、正極集電板６と、負極集電板７と、電流遮断機構８と、電解液９と、リリーフバルブ１０と、開放弁１１とを備える。

電極体２は、複数の正極シート１３と、複数のセパレータ１４と、複数の負極シート１５とを含む。この電極体２は、正極シート１３と、セパレータ１４と、負極シート１５とを順次積層することで形成されている。

電極体２は、幅方向Ｗの一端に形成された正極１６と、幅方向Ｗの他端に形成された負極１７とを含む。

収容ケース３は、収容ケース２０と、蓋２１とを含む。収容ケース３は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成されている。

収容ケース２０は上方に向けて開口しており、蓋２１は収容ケース２０の開口部を閉塞している。正極端子４および負極端子５は、蓋２１の上面に形成されている。正極端子４および負極端子５は、幅方向Ｗに間隔をあけて配置されている。

開放弁１１は、蓋２１の上面に形成されている。蓋２１のうち開放弁１１が位置する部分の厚みは、蓋２１の他の部分の厚みよりも薄く形成されている。

リリーフバルブ１０は、蓋２１の上面に形成されている。なお、リリーフバルブ１０の詳細な構成については後述する。

正極集電板６は、電極体２の正極１６と、正極端子４とを接続している。負極集電板７は、電極体２の負極１７と、負極端子５とを接続している。

電流遮断機構８は、正極集電板６および正極端子４の間に設けられており、電流遮断機構８は、蓋２１の下面側に配置されている。

図２は、電流遮断機構８およびその周囲の構成を示す断面斜視図である。正極端子４は、樹脂部材２５と、接続板２６と、端子２７とを含む。

樹脂部材２５は蓋２１の上面に設けられている。接続板２６は、樹脂部材２５の上面に設けられている。端子２７は、樹脂部材２５の上面に設けられると共に、接続板２６の下面側から上面に向けて貫通するように形成されている。

正極集電板６は、脚部３０と、天板部３１とを含む。なお、脚部３０は、電極体２の正極１６に溶接されている。天板部３１は、脚部３０の上端に形成されている。天板部３１には、天板部３１の上面から下面に貫通する貫通孔３２が形成されている。

電流遮断機構８は、反転板３３と、係合ピン３４と、絶縁部材３５と含む。
絶縁部材３５は、蓋２１の下面に配置されている。係合ピン３４は、筒部３６と、皿部３７とを含む。皿部３７は、絶縁部材３５の下面側に配置されている。

筒部３６は、筒状に形成されている。筒部３６は、皿部３７の上面から上方に突出するように形成されており、筒部３６は、絶縁部材３５と、蓋２１と、樹脂部材２５と、接続板２６とを貫通している。筒部３６の上端部は拡径するように形成されており、筒部３６の上端部は、接続板２６の上面と係合している。筒部３６の上端部が接続板２６と係合することで、皿部３７と、筒部３６の上端部とによって、正極端子４と、絶縁部材３５が蓋２１に固定されている。

筒部３６の中空部分は、筒部３６の上端部にまで達している。反転板３３および皿部３７の間の空間は筒部３６の中空部分と連通しており、反転板３３および皿部３７の間の空間は、外気圧となっている。

反転板３３は弾性変形可能に形成されており、天板部３１の上面側に配置されている。反転板３３の外周縁部は、皿部３７に溶接されている。図８に示す状態においては、反転板３３の中央部は下方に向けて延びており、反転板３３の中央部は、貫通孔３２の開口縁部に溶接されている。

ここで、正極集電板６は、電極体２の正極１６に電気的に接続されており、正極集電板６は反転板３３と電気的に接続されている。反転板３３は、皿部３７を通して、係合ピン３４に電気的に接続されており、係合ピン３４は接続板２６に電気的に接続されている。そして、接続板２６が端子２７に電気的に接続されている。このように、電極体２の正極１６は反転板３３を通して、端子２７に電気的に接続されている。

図３は、リリーフバルブ１０を示す断面斜視図であり、図４は、リリーフバルブ１０を示す断面図である。リリーフバルブ１０は、キャップ４０と、弾性シート４１と、金属プレート４２と、多孔質シート４３とを含む。

キャップ４０は、蓋２１の上面に配置されている。キャップ４０は、天板４４と、周壁４５と、鍔４６とを含む。

天板４４は板状に形成されており、天板４４の中央には、連通孔４７が形成されている。なお、連通孔４７は、たとえば、円形形状に形成されており、連通孔４７の直径は、たとえば、１ｍｍ以上３ｍｍ程度である。連通孔（第２連通孔）４７は、収容空間４８と、収容ケース３の外部とを連通している。

周壁４５は、天板４４の外周縁部から蓋２１に向けて延びるように形成されている。鍔４６は、周壁４５の下端部から蓋２１の表面に沿って延びるように形成されている。

キャップ４０は、蓋２１の上面に溶接などによって固定されており、キャップ４０および蓋２１によって、弾性シート４１、金属プレート４２および多孔質シート４３を収容する収容空間４８が形成されている。すなわち、キャップ４０および蓋２１によって、弾性シート４１、金属プレート４２および多孔質シート４３を収容する収容部が形成されている。

蓋２１には連通孔（第１連通孔）４９が形成されており、連通孔４９によって、収容空間４８と、収容ケース３内の空間とが連通している。

弾性シート４１と、金属プレート４２と、多孔質シート４３とは、上下方向に積層されており、この図３および図４などに示す例においては、連通孔４９から連通孔４７に向かう方向に弾性シート４１と、金属プレート４２と、多孔質シート４３とが順次積層されている。

弾性シート４１は、環状に形成されており、弾性シート４１は、主面５１および主面５２を含む。主面５１は蓋２１側に位置しており、主面５２は主面５１と反対側に位置している。

弾性シート４１の中央部には、主面５１から主面５２に達する貫通孔５０が形成されている。貫通孔５０と連通孔４９とが連通するように、弾性シート４１が配置されている。

弾性シート４１は、フッ化ビニリデン系(ＦＫＭ)、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、NBRニトリルゴム（ＮＢＲ）などのように、耐薬品性を有し、弾性変形可能な材料によって形成されている。

金属プレート４２は、主面５２に配置されている。金属プレート４２は、板状に形成されており、金属プレート４２は、主面５３および主面５４を含む。

主面５３は弾性シート４１の主面５２に接触しており、主面５４は主面５３と反対側に位置している。

金属プレート４２の主面５３の一部は、貫通孔５０において、弾性シート４１から露出している。この図３および図４においては、露出部分Ｒ１が金属プレート４２から露出している。

主面５３の露出部分Ｒ１には、貫通孔５０および連通孔４９を通して、収容ケース３内の内圧が加えられている。

多孔質シート４３は、金属プレート４２の主面５４に配置されている。多孔質シート４３は、電解液９への耐薬品性を有し、弾性変形可能な材料によって形成されている。たとえば、多孔質シート４３は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ，ＰＦＡ）などによって形成されている。

多孔質シート４３の平均空孔径は、たとえば、少なくとも１０μｍ以下である。多孔質シート４３の空孔率は、たとえば、５％以上３０％以下である。なお、空孔率の算出式は、下記の式（１）によって算出することができる。

空孔率（％）＝{（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ２}×１００・・・（１）
なお、「Ｗ１」は、多孔質シート４３の質量である。「Ｗ２」は、空孔のないシートであって、多孔質シート４３と同じサイズであり、多孔質シート４３と同じ組成によって形成されたシートの質量である。

多孔質シート４３は、主面５５および主面５６と、周面５７とを含む。主面５５は、金属プレート４２の主面５４に接触している。主面５６は、主面５５と反対側に位置しており、主面５５の上方に連通孔４７が位置している。

上記のリリーフバルブ１０において、弾性シート４１は、金属プレート４２をキャップ４０の天板４４に向けて付勢している。金属プレート４２は、弾性シート４１から加えられる付勢力によって、多孔質シート４３を天板４４に向けて付勢している。

多孔質シート４３は、金属プレート４２から加えられる付勢力によって、多孔質シート４３の主面５６は天板４４に密着している。このため、収容空間４８側に位置する連通孔４７の開口部は、多孔質シート４３によって閉塞されている。多孔質シート４３の周面５７は、周壁４５の内周面に密着している。

この際、多孔質シート４３は自然状態のときよりも圧縮されており、金属プレート４２を弾性シート４１に向けて押圧している。

上記のように構成された蓄電装置１において、収容ケース３内の内圧が上昇したときについて説明する。

ここで、所定圧（第１圧力）Ｐ１はリリーフバルブ１０が作動する作動圧であり、所定圧Ｐ２は、電流遮断機構８の作動圧であり、所定圧Ｐ３は、開放弁１１の作動圧とする。なお、所定圧Ｐ１よりも、所定圧（第２圧力）Ｐ２，Ｐ３は高い。

なお、所定圧Ｐ２は、たとえば、蓄電装置１が過充電状態となったときにおける収容ケース３内の内圧に設定されている。所定圧Ｐ３は、たとえば、電極体２内に内部短絡が生じて、電極体２が非常に高温となったときにおける収容ケース３内の内圧に設定されている。

図２において、反転板３３および皿部３７の間の空間は、外気圧である。そして、収容ケース３内の内圧Ｐが所定圧Ｐ２となると、圧力差によって、反転板３３および天板部３１の間の溶接部分が破断する。

そして、反転板３３は、反転板３３の中央部が皿部３７に向けて突出するように変形する。その結果、反転板３３が、正極集電板６と離れて、反転板３３および正極集電板６との電気的な接続が遮断される。これにより、電極体２の正極１６および端子２７の電気的な接続が遮断される。

図１において、収容ケース３内の内圧Ｐが所定圧Ｐ３となると、蓋２１のうち、開放弁１１が位置する部分が破断する。これにより、収容ケース３内のガスが外部に排気され、収容ケース３の内圧Ｐを下げることができる。なお、たとえば、所定圧Ｐ３は、所定圧Ｐ２よりも高いとなるように、開放弁１１や電流遮断機構８が形成されている。

図５は、収容ケース３内の内圧が上昇して、所定圧Ｐ１となったときにおけるリリーフバルブ１０を示す断面図である。

収容ケース３内の内圧が所定圧Ｐ１となると、金属プレート４２の露出部分Ｒ１には、所定圧Ｐ１の力が加えられる。

そして、多孔質シート４３が金属プレート４２を押圧する押圧力よりも、金属プレート４２が収容ケース３の内圧によって押し上げられる押圧力の方が大きくなると、金属プレート４２が弾性シート４１から浮き上がる。

ここで、多孔質シート４３の空孔率は、５％以上３０％以下であるため、多孔質シート４３は、収容ケース３内の内圧Ｐによって大きく変形することが抑制されている。

たとえば、多孔質シート４３の空孔率が３０％よりも大きくなると、多孔質シート４３が局所的に変形して、収容ケース３内の気体が外部に漏れだすおそれがある。

仮に、収容ケース３内から多くのガスが漏れ出すと、収容ケース３内の内圧Ｐが所定圧Ｐ１よりも高くなり難くなる。その結果、たとえば、蓄電装置１が過充電状態であるときに、収容ケース３内の内圧Ｐが所定圧Ｐ２に達し難くなり、電流遮断機構８が作動し難くなるおそれがある。同様に、電極体２内で内部短絡が生じているときに、収容ケース３内の内圧Ｐが所定圧Ｐ３に達し難く、開放弁１１が作動し難くなるおそれがある。

また、空孔率が、５％よりも小さくなると、収容ケース３内の内圧が所定圧Ｐ１に達したとしても、多孔質シート４３が変形し難くなり、金属プレート４２および弾性シート４１の間に隙間Ｇが形成され難くなる。その結果、収容ケース３内の内圧が所定圧Ｐ１に達したとしても、収容ケース３内のガスを外部に排出することができないおそれがある。

そして、内圧Ｐが所定圧Ｐ１よりも大きくなると、金属プレート４２が弾性シート４１から浮き上がり、金属プレート４２および弾性シート４１の間に隙間Ｇが形成される。収容ケース３内のガスは、隙間Ｇを通り、収容空間４８内に入り込む。

ここで、多孔質シート４３の周面５７と、周壁４５の内周面は密着しているため、ガスは、多孔質シート４３内を通って、連通孔４７から外部に排気される。

多孔質シート４３の平均空孔径は、１０μｍ以下であるため、ガスＡが多孔質シート４３内を通り、連通孔４７から排気されるまでの流通抵抗を高くすることができる。

すなわち、内圧Ｐが所定圧Ｐ１になると、ガスＡを収容ケース３の外部に排気することができると共に、内圧Ｐ内がさらに上昇した際に、ガスＡが過剰に収容ケース３から排気されて内圧Ｐが上昇し難くなることを抑制することができる。

たとえば、多孔質シート４３の平均空孔径が１０μｍよりも大きい場合には、収容ケース３内のガスＡが所定圧Ｐ１以上となると、過剰に排気され、内圧Ｐが所定圧Ｐ１よりも高くなり難くなる。

このように、本実施の形態１に係る蓄電装置１においては、内圧Ｐが所定圧Ｐ１になると、リリーフバルブ１０が作動して、収容ケース３内の内圧Ｐの上昇を抑制する。その一方で、リリーフバルブ１０においては、過充電時などにおいて内圧Ｐを所定圧Ｐ２まで上昇させることができ、電流遮断機構８を作動させることができる。

同様に、電極体２に内部短絡などが生じたときには、内圧Ｐを所定圧Ｐ３にまで上昇させることができ、開放弁１１を作動させることができる。

なお、本実施の形態１に係るリリーフバルブ１０においては、プレート６１はアルミニウムなどの金属によって形成されている。このため、リリーフバルブ１０の外部から連通孔４７内に水などが入り込んだとしても、金属プレート４２によって当該水が収容ケース３内に入り込むことを抑制することができる。

次に、比較例に係るリリーフバルブ１０Ａを備えた蓄電装置１Ａについて説明する。なお、蓄電装置１Ａは、リリーフバルブ１０Ａ以外の構成は、蓄電装置１と同様に構成されている。

図６は、蓄電装置１Ａのリリーフバルブ１０Ａを示す断面図である。リリーフバルブ１０Ａは、収容ケース３の蓋２１の上面に設けられている。

リリーフバルブ１０Ａは、キャップ４０と、Ｏリング６０と、プレート６１と、バネ６２とを含む。

キャップ４０には、連通孔４７が形成されており、キャップ４０は蓋２１の上面に設けられている。キャップ４０は、連通孔４９を覆うように設けられており、キャップ４０および蓋２１によって、収容空間４８が形成されている。Ｏリング６０と、プレート６１と、バネ６２は、収容空間４８内に収容されている。

Ｏリング６０は、蓋２１の上面に形成された凹部６３に嵌め込まれている。なお、凹部６３は環状に延びるように形成されており、Ｏリング６０は、収容空間４８内に位置する連通孔４９の開口部の周囲を取り囲むように形成されている。

プレート６１は、金属材料から形成されており、たとえば、アルミＡ１０５０、Ａ３００３、Ａ５０５２などから形成されている。

プレート６１は、Ｏリング６０の上面に配置されており、プレート６１はＯリング６０と協働して、連通孔４９の開口部を閉塞している。

バネ６２は、天板４４の下面およびプレート６１の間に配置されている。バネ６２は、プレート６１をＯリング６０に向けて付勢しており、プレート６１はＯリング６０の上面に密着している。

上記のように構成された蓄電装置１Ａにおいて、収容ケース３内の内圧Ｐが上昇すると、プレート６１は、収容ケース３内の内圧Ｐによって、上方に押される。

たとえば、内圧Ｐが所定圧Ｐ１よりも大きくなると、Ｏリング６０およびプレート６１の間に隙間Ｇ１が形成される。

そして、収容ケース３内のガスＡが隙間Ｇ１から収容空間４８内に入り込み、その後、連通孔４７を通して、外部に排気される。

この際、収容空間４８内にはバネ６２しか設けられていないため、収容空間４８内を流れるガスＡの流通抵抗は低く、ガスＡは直ぐに、連通孔４７から外部に排気される。

このため、プレート６１がＯリング６０から離れると、収容ケース３内のガスＡは外部に排気され易く、内圧Ｐが所定圧Ｐ１から上昇し難くなる。

そのため、比較例に係るリリーフバルブ１０Ａにおいては、過充電時などが生じているときに、内圧Ｐが所定圧Ｐ２や所定圧Ｐ３になり難くなっている。

その結果、蓄電装置１Ａにおいては、電流遮断機構８が作動し難かったり、開放弁１１が開放され難かったりする。

なお、仮に、内圧Ｐが所定圧Ｐ１よりも少し上昇したときに、電流遮断機構８を作動させる手法として、図２に示す反転板３３および天板部３１の溶接部分を脆弱にすることが考えられる。しかし、当該構成を採用したとすると、蓄電装置１Ａの外部から衝撃力が加えられたときに、当該溶接部が破断して、反転板３３が反転変形してしまうおそれがある。

同様に、内圧Ｐが所定圧Ｐ１よりも少し上昇したときに、図１に示す開放弁１１を作動させる手法として、開放弁１１の部分の厚さをさらに薄くすることが考えられる。しかし、当該構成を採用した場合においても、蓄電装置１Ａの外部から衝撃力が加えられた際に、開放弁１１が破断してしまうおそれがある。

このように、本実施の形態１に係る蓄電装置１においては、上述のような蓄電装置１Ａにおいて生じる各種弊害が生じることを抑制することができる。
（実施の形態２）
図７を用いて、本実施の形態２に係る蓄電装置１Ｂについて説明する。蓄電装置１Ｂは、リリーフバルブ１０Ｂを含む。

なお、リリーフバルブ１０Ｂは、突起部７０以外の構成はリリーフバルブ１０と同様に構成されている。

リリーフバルブ１０は、突起部７０を含み、突起部７０は、天板４４の内表面に形成されている。突起部７０は、天板４４の内表面から下方に向けて突出するように形成されており、多孔質シート４３の主面５６を押圧している。

このため、突起部７０および主面５６の間に生じる面圧は高くなっている。これにより、収容空間４８内に入り込んだガスＡが、仮に、多孔質シート４３の周面５７および周壁４５の間を通過してきたとしても、突起部７０および主面５６の間を通り抜けることが抑制されている。

その結果、収容空間４８内に入り込んだガスＡは、多孔質シート４３内を通って、連通孔４７に達することになる。

このように、本実施の形態２に係るリリーフバルブ１０Ｂによれば、収容空間４８内に入り込んだガスＡの殆どを多孔質シート４３内を通過させることができる。これにより、内圧Ｐが所定圧Ｐ２，Ｐ３に上昇し難くなることを抑制することができる。
（実施の形態３）
図８を用いて、本実施の形態３に係る蓄電装置１Ｃおよびリリーフバルブ１０Ｃについて説明する。図８は、実施の形態３に係るリリーフバルブ１０Ｃを示す断面図である。

リリーフバルブ１０Ｃは、多孔質シートの形状を除いて、上記リリーフバルブ１０と同様に形成されている。

リリーフバルブ１０Ｃは、環状に形成された多孔質シート４３Ｃを含む。この多孔質シート４３Ｃは、収容空間４８内に位置する連通孔４７の開口部の周囲を取り囲むように環状に形成されている。

なお、本実施の形態３においても、多孔質シート４３Ｃは、天板４４および金属プレート４２の間に配置されており、多孔質シート４３Ｃは弾性シート４１からの付勢力によって圧縮変形している。
（実施の形態４）
図９を用いて、本実施の形態４に係る蓄電装置１Ｄおよびリリーフバルブ１０Ｄについて説明する。

図９は、リリーフバルブ１０Ｄを示す断面図である。この図９に示すように、リリーフバルブ１０Ｄは、収容ケース３内に設けられている。

リリーフバルブ１０Ｄは、キャップ４０Ａと、弾性シート４１Ｄと、金属プレート４２Ｄと、多孔質シート４３Ｄとを含む。

キャップ４０Ａは、蓋２１の内表面に設けられており、収容ケース３内において、連通孔４９の開口部を閉塞するように設けられている。そして、キャップ４０Ａと、蓋２１とによって、収容空間４８Ｄが形成されている。

キャップ４０Ａは、底板４４Ｄと、周壁４５Ｄと、鍔４６Ｄとを含み、底板４４Ｄには、連通孔４７Ｄが形成されている。この連通孔４７Ｄは、収容空間４８Ｄと、収容ケース３内とを連通している。

弾性シート４１Ｄは、環状に形成されており、弾性シート４１Ｄの中央部には貫通孔５０Ｄが形成されている。弾性シート４１Ｄは、収容空間４８Ｄ内において、連通孔４７Ｄの開口部を取り囲むように形成されており、貫通孔５０Ｄは連通孔４７Ｄと連通している。

金属プレート４２Ｄは、弾性シート４１Ｄの上面に配置されている。金属プレート４２Ｄは、貫通孔５０Ｄを閉塞するように設けられている。金属プレート４２Ｄは、板状に形成されており、金属プレート４２Ｄは、主面５３Ｄ，５４Ｄを含む。

主面５３Ｄは、弾性シート４１Ｄ側に位置しており、主面５４Ｄは主面５３Ｄの反対側に位置している。

ここで、主面５３の一部である露出部分Ｒ１Ｄは、貫通孔５０Ｄにおいて弾性シート４１Ｄから露出している。このため、露出部分Ｒ１Ｄには、連通孔４７Ｄおよび貫通孔５０Ｄを通して、収容ケース３内の内圧Ｐが加えられている。

多孔質シート４３Ｄは主面５４Ｄに設けられており、多孔質シート４３Ｄは、収容空間４８Ｄ内において連通孔４９の開口部を閉塞するように設けられている。

なお、本実施の形態４においても、弾性シート４１Ｄは、金属プレート４２Ｄを多孔質シート４３Ｄに向けて付勢しており、多孔質シート４３Ｄは弾性シート４１Ｄからの付勢力によって、圧縮されている。これにより、金属プレート４２Ｄは弾性シート４１Ｄに押圧されている。

上記のように構成されたリリーフバルブ１０Ｄにおいて、収容ケース３内の内圧Ｐが所定圧Ｐ１となると、金属プレート４２Ｄが押し上げられ、金属プレート４２Ｄおよび弾性シート４１Ｄの間に隙間が形成される。

そして、収容ケース３内のガスＡが収容空間４８Ｄ内に入り込む。収容空間４８Ｄ内に入り込んだガスＡは、多孔質シート４３Ｄ内を通って、連通孔４９から外部に排気される。

このため、本実施の形態４に係るリリーフバルブ１０Ｄにおいても、金属プレート４２Ｄおよび弾性シート４１Ｄの間に隙間が形成されたとしても、過剰にガスＡが収容ケース３の外部に排気されることを抑制することができる。これに伴い、内圧Ｐが上昇し難くなることを抑制することができ、電流遮断機構８や開放弁１１の駆動を阻害することを抑制することができる。
（実施例）
次に、実施例に係るリリーフバルブと、比較例に係るリリーフバルブとについて、具体的な数値を挙げながら、各リリーフバルブの作用について比較する。

なお、比較例に係るリリーフバルブは、図６に示すリリーフバルブ１０Ａである。
実施例に係るリリーフバルブの構成は、上記実施の形態１に係るリリーフバルブ１０と同じである。

具体的には、図４および図５において、連通孔４７は円形に形成されており、連通孔４７の直径は、本実施例においては、１ｍｍである。弾性シート４１は、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）によって形成されており、弾性シート４１の内径は２ｍｍ、外径は６ｍｍ、厚みは０．５ｍｍである。

金属プレート４２の外径は、５ｍｍであり、金属プレート４２は、Ａ５０５２によって形成されている。そして、金属プレート４２の厚さは、０．３ｍｍである。

多孔質シート４３は、ＰＴＦＥ（テフロン：登録商標）によって形成されている。多孔質シート４３の外径は、７ｍｍである。多孔質シート４３の厚みは、１ｍｍである。多孔質シート４３の平均孔径は、０．３μｍであり、空孔率は、２０％である。

キャップ４０は、蓋２１と同じ材料によって形成されている。キャップ４０の鍔４６は、蓋２１の上面に溶接されている。

キャップ４０を取り付ける際には、まず、収容空間４８内に弾性シート４１と金属プレート４２と多孔質シート４３とを積層した状態で、キャップ４０を蓋２１の上面に押圧する。これにより、弾性シート４１と多孔質シート４３とが圧縮される。

この状態で、キャップ４０の鍔４６と、蓋２１とを数点でレーザ溶接で仮止めする。その後に、キャップ４０に加えている荷重を除いた状態で、鍔４６の外周縁部を全周に亘ってレーザ溶接する。

このようにキャップ４０を蓋２１の上面に固定すると、キャップ４０内において、弾性シート４１および多孔質シート４３が弾性圧縮された状態が維持される。

上記のようにリリーフバルブ１０が取付けられた蓋２１を収容ケース２０に溶接して、密封された収容ケース３を形成する。

そして、上記の収容ケース３内に、１５ｃｃ／ｓｅｃの流量でガスを供給する。収容ケース３内には、内圧センサを配置しておき、収容ケース３内の内圧をセンシングする。

同様に、比較例に係るリリーフバルブ１０Ａにおいても、蓋２１Ａを収容ケース２０Ａに溶接して、密封された収容ケース３Ａを形成する。

そして、比較例においても、収容ケース３Ａ内に、１５ｃｃ／ｓｅｃの流量でガスを供給する。収容ケース３Ａ内には、内圧センサを配置しておき、収容ケース３Ａ内の内圧をセンシングする。

図１０は、実施例に係るリリーフバルブ１０が設けられた収容ケース３内の内圧状況と、比較例に係るリリーフバルブ１０Ａが設けられた収容ケース３Ａの内圧状況と、リーリスバルブが設けられていない収容ケースの内圧状況とを示すグラフである。

なお、図１０に示すグラフにおいて、縦軸は、収容ケース内の内圧を示し、横軸は時間を示す。なお、時間Ｔ０において、リリーフバルブ１０，１０Ａが作動している。

この図１０に示すグラフから明らかなように、実施例に係るリリーフバルブ１０が設けられた収容ケース３と、比較例に係るリリーフバルブ１０Ａが設けられた収容ケース３Ａのいずれにおいても、リリーフバルブが設けられていない収容ケースよりも、時間Ｔ０後において、時間の経過と共に、収容ケース３，３Ａ内の内圧が低下していることがわかる。

その一方で、実施例に係るリリーフバルブ１０が設けられた収容ケース３は、比較例に係るリリーフバルブ１０Ａが設けられた収容ケース３Ａよりも、収容ケース３内の内圧が低下し難くなっていることが分かる。

今回開示された実施の形態はすべ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。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 蓄電装置、２ 電極体、３，３Ａ，２０，２０Ａ 収容ケース、４ 正極端子、５ 負極端子、６ 正極集電板、７ 負極集電板、８ 電流遮断機構、９ 電解液、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ リリーフバルブ、１１ 開放弁、１３ 正極シート、１４ セパレータ、１５ 負極シート、１６ 正極、１７ 負極、２１，２１Ａ 蓋、２５ 樹脂部材、２６ 接続板、２７ 端子、３０ 脚部、３１ 天板部、３２，４７，４７Ｄ，５０，５０Ｄ 貫通孔、３３ 反転板、３４ 係合ピン、３５ 絶縁部材、３６ 筒部、３７ 皿部、４０，４０Ａ キャップ、４１，４１Ｄ 弾性シート、４２，４２Ｄ 金属プレート、４３，４３Ｃ，４３Ｄ 多孔質シート、４４ 天板、４４Ｄ 底板、４５，４５Ｄ 周壁、４６，４６Ｄ 鍔、４８，４８Ｄ 収容空間、４９ 連通孔、５１，５２，５３，５３Ｄ，５４，５４Ｄ，５５，５６ 主面、５７ 周面、６０ リング、６１ プレート、６２ バネ、６３ 凹部、７０ 突起部、２００３，２００６ 特開、Ａ ガス、Ａ１０５０ アルミ、Ｇ，Ｇ１ 隙間、Ｐ 内圧、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ 所定圧。

Claims (1)

1. 電極体と、
   前記電極体を収容する収容ケースと、
   前記収容ケースに設けられ、前記収容ケース内の内圧が第１圧力以上となると、前記収容ケース内の気体を外部に排気するリリーフバルブと、
   前記収容ケース内の内圧が前記第１圧力よりも高い第２圧力となると作動する電流遮断機構と、
   前記収容ケースの外表面に設けられた端子と、
   前記電極体の電極に接続された集電板と、
   を備え、
   前記リリーフバルブは、
   内部に収容空間が形成された収容部と、
   前記収容空間内に配置された弾性体、金属プレートおよび多孔質シートとを含み、
   前記収容部には、前記収容空間および前記収容ケース内を連通する第１連通孔と、前記収容ケースの外部および前記収容空間を連通する第２連通孔とが形成されており、
   前記弾性体と、前記金属プレートと、前記多孔質シートは、前記収容空間内において、前記第１連通孔から前記第２連通孔に向かう積層方向に順次積層されており、
   前記金属プレートは、前記第１連通孔側に位置する第１主面と、前記第１主面と反対側に位置する第２主面とを含み、
   前記弾性体は、前記積層方向に前記金属プレートを前記多孔質シートに向けて付勢しており、
   前記金属プレートの前記第１主面の少なくとも一部には、前記弾性体から露出する露出部分が形成されており、
   前記金属プレートの前記露出部分には、前記第１連通孔を通して、前記収容ケース内の内圧が加えられており、
   前記多孔質シートは、前記金属プレートを通して加えられる前記弾性体から付勢される付勢力によって、前記第２連通孔を閉塞しており、
   前記収容ケース内の内圧が第１圧力よりも高くなると、前記弾性体および前記金属プレートの間に隙間が形成され、
   前記収容ケース内のガスは、前記隙間と、前記多孔質シートと、前記第２連通孔とを通して、前記収容ケースの外部に排気され、
   前記電流遮断機構は、前記収容ケース内の内圧が前記第２圧力となると、前記端子および前記電極の電気的接続を遮断する、蓄電装置。

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