JP6745098B2 - 密閉型電池 - Google Patents

Description

本発明は、有底筒状の外装缶の開口部を覆う蓋板に、電池ケースの圧力に応じて開裂する開裂ベントが形成された密閉型電池に関する。

従来より、電極体等が収納される外装缶の開口部を覆う蓋板に、電池ケース内の圧力に応じて開裂する開裂ベントが形成された密閉型電池が知られている。このような密閉型電池では、例えば特許文献１，２に開示されるように、蓋板の厚みよりも薄肉の部分を設けるとともに、該薄肉部分を電池ケース内の圧力に応じて開裂させることにより、開裂ベントとして機能させている。

また、密閉型電池には、前記蓋板に前記電極体と電気的に接続された端子が設けられているとともに、前記電池ケース内に、前記端子と前記電極体とを電気的に接続する接続板及び該接続板と前記蓋板とを電気的に絶縁するための絶縁板が配置されている。さらに、前記電池ケース内には、前記電極体と電気化学的な反応を行うための電解液が封入されている。

前記開裂ベントは、外周部が外装缶の開口部の周縁部と溶接等によって接続された蓋板に形成されている。そのため、電池ケース内の圧力上昇により外装缶が膨らむように変形した場合、その変形によって開裂ベントの薄肉部分が破断して、該開裂ベントが開裂する。また、薄肉部分が電池ケース内の圧力を直接受けることによって破断して、開裂ベントが開裂する。

なお、前記特許文献１に開示されている構成では、平面視で前記開裂ベントが前記接続板及び前記絶縁板によって覆われることなく、前記電池ケースの内方に露出している。また、前記特許文献２に開示されている構成では、平面視で前記開裂ベントの一部が前記接続板及び前記絶縁板によって覆われているものの、前記開裂ベントの他の部分が前記電池ケースの内方に露出している。すなわち、特許文献１，２に開示されている構成では、開裂ベントの薄肉部分が電池ケースの内方に露出している。

特許第５５２５５５１号公報 特開２０１２−１９０８１７号公報

ところで、密閉型電池には、上述のように電池ケース内に電解液が封入されているため、密閉型電池に落下等の衝撃が加わった場合、電池ケース内で電解液も瞬間的に移動する。そうすると、電池ケースの内壁には、電解液の移動に伴って生じた力が加わる。

特に、前記特許文献１，２に開示されている構成のように、電池ケース内に電極体が収納された構成では、該電極体が該電池ケース内で完全に固定されていない。そのため、密閉型電池に衝撃が加わった場合には、前記電極体も前記電池ケース内で移動する。このような前記電極体の移動によって電池ケース内の電解液も移動するため、電解液の移動に伴って電池ケースの内面に加わる力はさらに大きくなる。

密閉型電池の蓋板または外装缶の底部に衝撃が加わった場合、上述のような電解液の移動に伴って生じた力は蓋板に加わる。蓋板に設けられた開裂ベントの薄肉部分にこのような力が加わると、電池ケース内の圧力が上昇していないにも関わらず、前記薄肉部分が破断して開裂ベントが開裂する可能性がある。

特に、上述の特許文献１，２に開示されている構成のように、開裂ベントの薄肉部分が電池ケースの内部に対して露出している構成の場合には、該電池ケース内の電解液の移動の影響を受けやすい。そのため、前記特許文献１，２に開示されるような従来の構成では、密閉型電池に加わる衝撃に伴う電解液の移動によって、開裂ベントが開裂しやすい。

一方、上述のような電解液の移動による開裂ベントの開裂を防止するためには、該開裂ベントの薄肉部分を厚くするなど、該開裂ベントが容易に開裂しないような構成にすることが考えられる。しかしながら、このように開裂ベントを開裂しにくい構成にした場合、電池ケース内の圧力が上昇しても開裂ベントが開裂しない可能性があり、開裂ベントとしての機能を損なう可能性がある。

そのため、電極体等が収納された外装缶の開口部を覆う蓋板に開裂ベントが形成された密閉型電池において、開裂ベントとしての機能を確保しつつ、衝撃を受けて電池ケース内の電解液が移動した場合に、開裂ベントの開裂を防止可能な構成を得る。

本発明の一実施形態にかかる密閉型電池は、電極体と、前記電極体に電気的に接続される接続板と、前記接続板と厚み方向に重ねられた状態で配置される絶縁板と、内部に、前記電極体、前記接続板及び前記絶縁板が収納されるとともに電解液が封入される電池ケースとを備える。前記電池ケースは、有底筒状の外装缶と、前記外装缶の開口部を覆うように配置され、前記外装缶の開口部を覆った状態で外周部が該開口部と接続される蓋板とを有する。前記蓋板には、前記接続板に電気的に接続される端子と、開裂ベントと、が設けられている。前記開裂ベントは、その外周に、中央部分よりも肉厚が小さい薄肉部を有する。前記接続板及び前記絶縁板は、前記電池ケース内に、前記蓋板における該電池ケースの内方側で前記絶縁板が前記接続板と前記蓋板とを電気的に絶縁し、且つ、前記端子から前記開裂ベントに向かって延びるように、配置されている。前記絶縁板は、平面視で、前記薄肉部において前記絶縁板の延伸方向に対して直交する方向の外方側に位置する部分を覆うとともに、前記絶縁板の延伸方向の端部が、前記絶縁板の厚み方向に変位可能なように前記接続板よりも前記延伸方向の外方に突出し、且つ、前記薄肉部において前記端子から最も遠い部分に対し、当該部分の前記延伸方向の中央よりも該延伸方向の外方側に位置する（第１の構成）。

以上の構成により、蓋板に形成された開裂ベントの薄肉部は、平面視で、絶縁板によってほぼ覆われるため、電池ケース内に封入された電解液の移動によって、薄肉部が破断して開裂ベントが開裂するのを防止できる。

すなわち、上述の構成によって、開裂ベントの薄肉部のうち、絶縁板の延伸方向に対して直交する方向の外方側に位置する部分は、平面視で、絶縁板によって覆われている。これにより、蓋板の電池ケース内方側に配置された絶縁板は、該電池ケース内に封入された電解液が移動した場合、開裂ベント及びその周りの蓋板に対して接触する。よって、前記絶縁板が、前記電池ケース内の電解液の移動によって開裂ベントの中央部分のみを押して、該開裂ベントを開裂させることを防止できる。

そして、上述の構成により、平面視で、開裂ベントの薄肉部のうち、前記端子から最も遠い部分は、前記絶縁板によって、少なくとも前記延伸方向の中央部分まで覆われる。これにより、前記薄肉部における前記端子から最も遠い部分において、電池ケース内で電解液が移動した際に最も力を受ける中央部分を前記絶縁板によって覆うことができる。よって、開裂ベントの薄肉部において、電池ケース内での電解液の移動による力を最も受ける部分を前記絶縁板によって覆うことができるため、該電解液の移動による薄肉部の破断を防止できる。

したがって、上述の構成により、電池ケース内の電解液の移動によって開裂ベントが開裂しないように、該開裂ベントの薄肉部を従来に比べて厚くする必要がないことから、開裂ベントとしての機能を確保しつつ、衝撃を受けて電池ケース内の電解液が移動した場合でも開裂ベントの開裂を防止できる。

しかも、開裂ベントを覆う絶縁板は、延伸方向の端部が厚み方向に変位可能なように接続板よりも前記延伸方向の外方に突出しているため、電池ケース２内で突発的に生じた力を、絶縁板の延伸方向の端部で受け止めることができる。一方、電池ケース２内の緩やかな圧力上昇に対して、絶縁板の延伸方向の端部はほとんど変形を生じないため、電池ケース２内の圧力によって開裂ベントの薄肉部が破断する。よって、絶縁板を上述のように配置することにより、電池ケース２内での圧力変動に対し、開裂ベントの機能を阻害することなく、該開裂ベントを保護することができる。

前記第１の構成において、前記絶縁板は、平面視で前記薄肉部において前記端子から最も遠い部分を覆うように配置されている（第２の構成）。このように薄肉部において端子から最も遠い部分を絶縁板によって覆うことにより、電池ケース内の電解液の移動によって受ける力に対して、前記部分を前記絶縁板によってより確実に保護することができる。したがって、電池ケース内の電解液の移動による開裂ベントの開裂をより確実に防止できる。

なお、絶縁板は蓋板に対して完全に密着しておらず、該絶縁板と蓋板との間には隙間がある。そのため、蓋板に設けられた開裂ベントの薄肉部には電池ケース内の圧力が加わる。よって、上述の構成によって開裂ベントとしての機能を損なうことはない。

前記第１または第２の構成において、前記絶縁板は、平面視で前記開裂ベントを覆うように配置されている（第３の構成）。これにより、開裂ベント全体を絶縁板で覆うことができるため、該開裂ベントが電池ケース内の電解液の移動によって開裂するのをさらに確実に防止できる。

前記第１から第３の構成のうちいずれか一つの構成において、前記開裂ベントは、前記端子に対して前記延伸方向に延びるように形成されている。前記薄肉部は、前記開裂ベントの長手方向に延びる長辺部と、前記開裂ベントの長手方向における前記端子とは反対側の位置で前記開裂ベントの短手方向に延びる短辺部とを有する。前記絶縁板は、平面視で、前記長辺部を覆うとともに、前記短辺部における前記延伸方向の中央よりも該延伸方向の外方側に位置する（第４の構成）。

このように、開裂ベントが端子に対して絶縁板の延伸方向に延びるように形成されている場合、前記開裂ベントの長手方向に延びる長辺部は、平面視で、前記絶縁板によって覆われている。これにより、前記絶縁板が、前記電池ケース内の電解液の移動によって開裂ベントの中央部分のみを押して、該開裂ベントを開裂させることを防止できる。

また、上述の構成により、前記開裂ベントの長手方向における前記端子とは反対側の位置で前記開裂ベントの短手方向に延びる短辺部は、平面視で、少なくとも前記絶縁体の延伸方向の中央部分まで覆われる。これにより、前記短辺部において、電池ケース内で電解液が移動した際に最も力を受ける中央部分を前記絶縁板によって覆うことができる。よって、前記開裂ベントの薄肉部において、前記電池ケース内での電解液の移動による力を最も受ける部分を前記絶縁板によって覆うことができるため、該電解液の移動による薄肉部の破断を防止できる。

前記第４の構成において、前記開裂ベントは、平面視で長円状である（第５の構成）。このように開裂ベントが平面視で長円状の場合でも、平面視で長辺部を絶縁板によって覆うことにより、前記絶縁板が、前記電池ケース内の電解液の移動によって開裂ベントの中央部分のみを押して、該開裂ベントを開裂させることを防止できる。

また、平面視で、短辺部における少なくとも前記絶縁体の延伸方向の中央部分までを、絶縁板によって覆うことにより、該短辺部において、電池ケース内で電解液が移動した際に最も力を受ける中央部分を前記絶縁板によって覆うことができる。

なお、上述のように開裂ベントが長円状に形成されている場合、薄肉部の長辺部は、開裂ベントの長手方向に延びる部分であり、短辺部は、開裂ベントの短手方向に延びる部分である。

前記第１または第５の構成のうちいずれか一つの構成において、前記電池ケースは、厚み方向の寸法よりも幅方向の寸法が大きい扁平状に形成されている。前記開裂ベントは、前記蓋板に、前記端子に対して前記幅方向に並ぶとともに、該幅方向に延びるように長円状に形成されている（第６の構成）。

このような密閉型電池の構成において、前記第１の構成のように、絶縁板が、平面視で長辺部を覆うとともに、開裂ベントの長手方向において、前記絶縁板の延伸方向の端部が、前記絶縁板の厚み方向に変位可能なように前記接続板よりも外方に突出し、且つ、平面視で前記短辺部の中央よりも外方側に位置することにより、前記絶縁板によって前記開裂ベントをほぼ覆うことができる。したがって、電池ケース内の電解液の移動に伴って生じた力によって、前記開裂ベントが開裂するのを防止できる。

本発明の一実施形態にかかる密閉型電池によれば、平面視で、開裂ベントの外周に位置する薄肉部のうち、端子から最も遠い部分に対して、蓋板と接続板とを絶縁する絶縁板を、該絶縁板の延伸方向の端部が前記部分の前記延伸方向の中央よりも該延伸方向の外方側に位置するように設けた。これにより、開裂ベントの機能を確保しつつ、密閉型電池が衝撃を受けて電池ケース内の電解液が移動した場合に、開裂ベントの開裂を防止することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る密閉型電池の概略構成を示す斜視図である。 図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図３は、電池ケースの上面図である。 図４は、負極端子及び開裂ベントの周辺の構成を示す部分拡大断面図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。

（全体構成）
図１は、本発明の実施形態に係る密閉型電池１の概略構成を示す斜視図である。図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。この密閉型電池１は、有底筒状の外装缶１０と、該外装缶１０の開口部を覆う蓋板２０と、該外装缶１０内に収納される電極体３０とを備えている。外装缶１０の開口部を蓋板２０によって覆った状態で該開口部と蓋板２０の外周部とを溶接（接続）することによって、内部に空間を有する柱状の電池ケース２が構成される。電池ケース２は、幅方向（図１の左右方向）の寸法が厚み方向（図１の紙面方向）の寸法よりも大きい扁平状に形成されている。

なお、この電池ケース２内には、電極体３０以外に、該電極体３０に電気的に接続される接続板２７、該接続板２７と蓋板２０とを電気的に絶縁するための絶縁板２６、及び非水電解液（以下、単に電解液という）等も封入されている。

電極体３０は、それぞれシート状に形成された正極３１及び負極３２を、例えば両者の間にセパレータ３３がそれぞれ位置するように重ね合わせた状態で、図２に示すように渦巻状に巻回することによって形成された巻回電極体である。電極体３０は、正極３１、負極３２及びセパレータ３３を重ね合わせた状態で巻回した後、押しつぶして扁平状に形成される。

ここで、図２では、電極体３０の外周側の数層分しか図示していない。しかしながら、この図２では電極体３０の内周側部分の図示を省略しているだけであり、当然のことながら、電極体３０の内周側にも正極３１、負極３２及びセパレータ３３が存在する。

正極３１は、正極活物質を含有する正極活物質層を、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体の両面にそれぞれ設けたものである。詳しくは、正極３１は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能なリチウム含有酸化物である正極活物質、導電助剤及びバインダなどを含む正極合剤を、アルミニウム箔などからなる正極集電体上に塗布して乾燥させることによって形成される。正極活物質であるリチウム含有酸化物としては、例えば、ＬｉＣｏＯ_２などのリチウムコバルト酸化物やＬｉＭｎ_２Ｏ_４などのリチウムマンガン酸化物、ＬｉＮｉＯ_２などのリチウムニッケル酸化物等のリチウム複合酸化物を用いるのが好ましい。なお、正極活物質として、１種類の物質のみを用いてもよいし、２種類以上の物質を用いてもよい。また、正極活物質は、上述の物質に限られない。

負極３２は、負極活物質を含有する負極活物質層を、銅等の金属箔製の負極集電体の両面にそれぞれ設けたものである。詳しくは、負極３２は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極活物質、導電助剤及びバインダなどを含む負極合剤を、銅箔などからなる負極集電体上に塗布して乾燥させることによって形成される。負極活物質としては、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素材料（黒鉛類、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類など）を用いるのが好ましい。負極活物質は、上述の物質に限られない。

また、電極体３０の正極３１には、正極リード３４が接続されている一方、負極３２には負極リード３５が接続されている。これにより、正極リード３４及び負極リード３５が、電極体３０の外部に引き出されている。そして、この正極リード３４の先端側は、蓋板２０に接続されている。一方、負極リード３５の先端側は、後述するように、接続板２７を介して負極端子２２（端子）に接続されている。

外装缶１０は、アルミニウム合金製の有底筒状部材であり、蓋板２０とともに電池ケース２を構成する。外装缶１０は、図１に示すように、長方形の短辺側が円弧状に形成された底面１１を有する有底筒状の部材である。詳しくは、外装缶１０は、底面１１と、滑らかな曲面を有する扁平筒状の側壁１２とを備えている。すなわち、外装缶１０は、底面１１の短辺方向に対応する厚み方向の寸法が、底面１１の長辺方向に対応する幅方向よりも小さくなる（例えば、厚みが幅の１／１０程度になる）ように、扁平形状に形成されている。また、この外装缶１０は、後述するように正極リード３４に接続される蓋板２０と接合されているため、密閉型電池１の正極端子も兼ねている。

図２に示すように、外装缶１０の内側の底部には、該外装缶１０を介して電極体３０の正極３１と負極３２との間で短絡が発生するのを防止するためのポリエチレンシートからなる底部絶縁体１５が配置されている。上述の電極体３０は、該底部絶縁体１５上に一方の端部が位置付けられるように配置されている。

外装缶１０の開口側、すなわち蓋板２０側には、電極体３０と蓋板２０及び負極端子２２との間でそれぞれ短絡が発生するのを防止するための上部絶縁体１６が配置されている。上部絶縁体１６は、電極体３０の蓋板２０側を覆うように配置されている。上部絶縁体１６には、正極リード３４及び負極リード３５が貫通するための貫通孔１６ａ，１６ｂが形成されている。

蓋板２０は、外装缶１０の開口部を覆った状態で、外周部が該外装缶１０の開口部に溶接によって接続されている。この蓋板２０は、外装缶１０と同様、アルミニウム合金製の部材からなり、該外装缶１０の開口部の内側に嵌合可能なように長方形の短辺側が円弧状に形成されている。

図３に、電池ケース２の上面図を示す。なお、この図３は、蓋板２０に部品（負極端子２２及び後述する封止栓２５等）が取り付けられていない状態の電池ケース２の上面図である。

蓋板２０には、その長手方向の中央部分に貫通孔２０ａが形成されているとともに、該貫通孔２０ａを挟んで蓋板２０の長手方向に開裂ベント４０及び注入口２４が形成されている。すなわち、蓋板２０には、開裂ベント４０、貫通孔２０ａ及び注入口２４が、蓋板２０の長手方向に並んで設けられている。

図２に示すように、前記蓋板２０の貫通孔２０ａ内には、ポリプロピレン製の絶縁パッキング２１及びステンレス鋼製の負極端子２２（端子）が挿通されている。具体的には、概略柱状の負極端子２２が挿通された概略円筒状の絶縁パッキング２１が貫通孔２０ａの周縁部に嵌合されている。

負極端子２２は、円柱状の軸部の両端に平面部がそれぞれ一体形成された構成を有している。負極端子２２は、平面部が外部に露出する一方、該軸部が絶縁パッキング２１内に位置付けられるように、該絶縁パッキング２１に対して配置されている。

負極端子２２は、軸部が、ニッケル製の接続板２７を貫通することにより、該接続板２７と電気的に接続されている。接続板２７は、長方形状の板部材であり、蓋板２０の長手方向、すなわち負極端子２２から開裂ベント４０に向かって延びるように、負極端子２２に接続されている。これにより、負極端子２２は、接続板２７、負極リード３５を介して、電極体３０の負極３２に電気的に接続されている。

接続板２７と蓋板２０との間には、両者を電気的に絶縁するための平面視で長方形状の絶縁板２６が配置されている。この絶縁板２６も、接続板２７と同様、負極端子２２の軸部によって貫通されているとともに、開裂ベント４０に向かって延びるように配置されている。すなわち、負極端子２２の軸部は、蓋板２０を貫通するとともに、絶縁板２６及び接続板２７を貫通している。

接続板２７及び絶縁板２６の詳しい構成及び配置は後述する。

蓋板２０に形成された注入口２４は、電池ケース２内に電解液を注入するための貫通孔である。注入口２４は、図３に示すように、平面視で略円形状に形成されている。この注入口２４は、図２に示すように、断面Ｔ字状の封止栓２５によって封止されている。電池ケース２内に電解液を注入した後に、封止栓２５と注入口２４の周縁部との間に隙間が生じないように、該封止栓２５の鍔部の外周部分と蓋板２０とはレーザー溶接によって接合される。

図１から図３に示すように、開裂ベント４０は、蓋板２０の平面視で、すなわち電池ケース２を上方から見て、蓋板２０の長手方向（後述する絶縁板２６の延伸方向）に長い長円状に形成されている。開裂ベント４０は、蓋板２０の他の部分の厚みよりも小さい厚みを有する平面視で長円状の薄肉弁体４１（中央部分）と、該薄肉弁体４１の外周を囲むように蓋板２０の上面側に溝が設けられた薄肉部４２とを有する。なお、図３に示すように、蓋板２０の平面視で、薄肉部４２の外方には、薄肉弁体４１と同等の厚みを有する周縁部４３が設けられている。すなわち、薄肉部４２は、周縁部４３と薄肉弁体４１とを区画するように形成されている。

なお、開裂ベント４０は、上述のような長円状に限らず、矩形状や円形状等、どのような形状であってもよい。開裂ベント４０を容易に開裂させるためには、該開裂ベント４０の薄肉部４２の面積をより大きくすることが好ましい。そのため、開裂ベント４０の形状は、蓋板２０の形状を考慮して、長円状のように一方向に延びる形状であることが好ましい。

薄肉部４２は、薄肉弁体４１の厚みよりも小さい厚みを有する。薄肉部４２は、蓋板２０の平面視で、略Ｃ字状に形成されている。すなわち、薄肉部４２は、薄肉弁体４１の外周の一部には形成されておらず、薄肉弁体４１は、一部が周縁部４３と接続されている。このように、薄肉弁体４１の一部を周縁部４３と接続することにより、薄肉部４２が破断した際に、薄肉弁体４１が蓋板２０から脱落するのを防止できる。

薄肉部４２は、開裂ベント４０の長手方向に延びる長辺部４２ａと、該開裂ベント４０の短手方向に延びる一対の短辺部４２ｂとを有する。なお、本実施形態のように開裂ベント４０が長円状に形成されている場合、薄肉部４２の長辺部４２ａは、開裂ベント４０の長手方向に延びる直線部分であり、短辺部４２ｂは、開裂ベント４０の短手方向に延びる円弧状部分である。

以上のように、薄肉弁体４１を囲むように薄肉部４２を設けることにより、電池ケース２内の圧力が上昇した際に、電池ケース２の内圧上昇による該電池ケース２の変形及び内圧によって、蓋板２０において厚みが最も小さい薄肉部４２が破断する。そうすると、薄肉弁体４１は蓋板２０に対して上方に押し上げられるため、電池ケース２内のガス等が外部に放出される。これにより、電池ケース２が内圧上昇によって破損するのを防止できる。

また、薄肉部４２は、蓋板２０の平面視で、略Ｃ字状に形成されているため、電池ケース２の内圧上昇によって薄肉部４２が破断した場合でも、薄肉弁体４１の一部が周縁部４３と繋がっている。これにより、薄肉部４２が破断した際に、薄肉弁体４１が蓋板２０から脱落するのを防止できる。

（接続板及び絶縁板）
次に、電極体３０及び負極端子２２に接続される接続板２７、及び、該接続板２７と蓋板２０とを電気的に絶縁する絶縁板２６の構成及び配置について、図２から図４を用いて詳しく説明する。

接続板２７は、平面視で長方形状に形成されていて、その長手方向の一方の端部が負極端子２２に接続されている。また、接続板２７には、電極体３０から外方に突出する負極リード３５も接続されている。これにより、接続板２７を介して、電極体３０と負極端子２２とが電気的に接続されている。

接続板２７は、負極端子２２から開裂ベント４０に向かって延びるように、すなわち蓋板２０及び開裂ベント４０の長手方向に延びるように、蓋板２０に対して電池ケース２の内方側に配置されている。接続板２７は、蓋板２０の平面視で、開裂ベント４０の長手方向の半分以上を覆うように配置されている。すなわち、蓋板２０の平面視で、接続板２７は、開裂ベント４０の長手方向において、他方の端部が該長手方向の中央よりも負極端子２２とは反対側に位置するように配置されている。

接続板２７は、蓋板２０の平面視で、短手方向の長さが薄肉弁体４１の短手方向の長さと同等である。したがって、接続板２７は、蓋板２０の平面視で、薄肉弁体４１の長手方向の一部を覆うように配置されている。

絶縁板２６は、接続板２７と同様、平面視で長方形状に形成されている。絶縁板２６は、蓋板２０の平面視で接続板２７を覆うように、長手方向及び短手方向のそれぞれの長さが、接続板２７の長手方向及び短手方向のそれぞれの長さよりも大きい。

絶縁板２６は、厚み方向に接続板２７と蓋板２０との間に配置されている。また、絶縁板２６は、長手方向の一方の端部が接続板２７とともに負極端子２２の軸部によって貫通されているとともに、該負極端子２２から開裂ベント４０に向かって該開裂ベント４０の長手方向に延びるように配置されている。絶縁板２６は、蓋板２０の平面視で、接続板２７の長手方向及び短手方向を覆うように、該接続板２７に対して配置されている。

絶縁板２６は、平面視で長方形状の平板部２６ａと、その長手方向（延伸方向）の両端部に厚み方向に延びる縦壁部２６ｂ，２６ｃとを有する。平板部２６ａは、接続板２７と蓋板２０との間に配置される。縦壁部２６ｂ，２６ｃは、平板部２６ａと接続板２７とを厚み方向に重ねた状態で、該接続板２７側に向かって延びている。絶縁板２６の縦壁部２６ｂ，２６ｃによって、絶縁板２６に対する接続板２７の位置決めを容易に行うことができる。特に、絶縁板２６の長手方向において、負極端子２２の軸部が貫通する一方側に位置する縦壁部２６ｃに対し、接続板２７が接触することにより、絶縁板２６に対して接続板２７が位置決めされる。

絶縁板２６の長手方向（延伸方向）の他方の端部は、接続板２７に対して開裂ベント４０の長手方向に突出している。すなわち、絶縁板２６の長手方向の他方の端部に設けられた縦壁部２６ｂには、接続板２７の端部が接触していない。これにより、絶縁板２６の長手方向の他方の端部は、該絶縁板２６の厚み方向に容易に変形することができる。

なお、絶縁板２６は、縦壁部２６ｂ，２６ｃを有していなくてもよい。すなわち、絶縁板２６は、平板状の部材であってもよい。

絶縁板２６は、蓋板２０の平面視で、前記他方の端部が、薄肉部４２の一対の短辺部４２ｂのうち、開裂ベント４０の長手方向（絶縁板２６の延伸方向）における負極端子２２とは反対側に位置する短辺部４２ｂ（端子から最も遠い部分）の前記長手方向の中央よりも該長手方向の外方側に位置するように配置されている。なお、開裂ベント４０の長手方向における負極端子２２とは反対側に位置する短辺部４２ｂの前記長手方向の中央とは、蓋板２０の平面視で、短辺部４２ｂにおいて、前記長手方向の最も外方側に位置する部分（本実施形態では、短辺部４２ｂの短手方向の中央部分）の前記長手方向の中央（溝幅方向の中央）を意味する。

また、図３に示すように、絶縁板２６は、蓋板２０の平面視で、開裂ベント４０の薄肉部４２の長辺部４２ａ（薄肉部４２において絶縁板２６の延伸方向に対して直交方向の外方側に位置する部分）を覆うように配置されている。すなわち、絶縁板２６は、蓋板２０の平面視で、薄肉弁体４１、薄肉部４２、周縁部４３及び蓋板２０における開裂ベント４０の周辺部分を覆うように配置されている。

ここで、電池ケース２内に電解液が充填された本実施形態のような構成を有する密閉型電池１では、密閉型電池１に落下等の衝撃が加わった際に、電池ケース２内に充填された電解液が瞬間的に移動する。また、本実施形態の構成を有する密閉型電池１では、電池ケース２内に収納される電極体３０が該電池ケース２に対して十分に固定されていないため、密閉型電池１に衝撃が加わった際に、電極体３０が電池ケース２内で移動する可能性がある。そうすると、電極体３０の移動に伴い、電池ケース２内で電解液の移動がさらに加速される可能性がある。

このような電池ケース２内での電解液の移動によって、該電池ケース２の内壁には大きな力が加わる。この力が、開裂ベント４０の薄肉部４２に加わった場合、該薄肉部４２は容易に破断する可能性がある。すなわち、本来、電池ケース２の内圧上昇によって開裂するはずの開裂ベント４０が、密閉型電池１に加わった衝撃によって容易に開裂する可能性がある。

これに対し、上述の構成のように、蓋板２０の平面視で、絶縁板２６を、長手方向の他方の端部（延伸方向の端部）が、薄肉部４２の一対の短辺部４２ｂのうち、前記長手方向における負極端子２２とは反対側に位置する短辺部４２ｂ（端子から最も遠い部分）の該長手方向の中央よりも該長手方向の外方側に位置するように配置することにより、絶縁板２６によって薄肉部４２をほぼ覆うことができる。これにより、密閉型電池１に衝撃が加わった際に電池ケース２内の電解液の移動に起因して生じた力が、開裂ベント４０の薄肉部４２に直接、伝わるのを防止できる。すなわち、電池ケース２内の電解液の移動に伴う力は、薄肉部４２をほぼ覆う絶縁板２６によって受け止められるため、薄肉部４２が破断を生じるのを防止できる。

なお、上述の構成のように、蓋板２０の平面視で、絶縁板２６の長手方向の他方の端部（延伸方向の端部）が、薄肉部４２の一対の短辺部４２ｂのうち、前記長手方向における負極端子２２とは反対側に位置する短辺部４２ｂの該長手方向の中央よりも該長手方向の外方側を覆うことにより、該長手方向における前記短辺部４２ｂの中央部分を絶縁板２６によって保護できる。これにより、前記短辺部４２ｂのうち、破断が生じやすい溝幅方向の中央部分に、電池ケース２内の電解液の移動に伴って生じた力が加わるのを防止できる。

また、上述の構成では、蓋板２０の平面視で、絶縁板２６が薄肉部４２の長辺部４２ａ（薄肉部４２において絶縁板２６の延伸方向に対して直交方向の外方側に位置する部分）を覆っている。そのため、絶縁板２６が電池ケース２内の電解液の移動によって力を受けて開裂ベント４０側に押された場合でも、絶縁板２６が長辺部４２ａよりも内方に位置する薄肉弁体４１を押して薄肉部４２を破断させるのを防止できる。すなわち、蓋板２０の平面視で、絶縁板２６は、薄肉弁体４１、長辺部４２ａ、周縁部４３及び蓋板２０における開裂ベント４０の周辺部分を覆っているため、該絶縁板２６が電池ケース２内の電解液の移動によって力を受けた場合でも、該絶縁板２６によって長辺部４２ａに大きな力が加わるのを防止できる。

さらに、蓋板２０の平面視で開裂ベント４０を覆う絶縁板２６は、長手方向の他方の端部（延伸方向の端部）が厚み方向に変位可能なように接続板２７よりも開裂ベント４０の長手方向外方に突出している。これにより、電池ケース２内で突発的な力が生じた場合、絶縁板２７の前記他方の端部が厚み方向に変形し、その力を受け止めることができる。一方、電池ケース２内で緩やかな圧力上昇が生じた場合には、絶縁板２７の前記他方の端部はほとんど変形を生じないため、電池ケース２内の圧力によって開裂ベント４０の薄肉部４２が破断する。よって、絶縁板２７を上述のように配置することにより、電池ケース２内での圧力変動に対しては開裂ベント４０の機能を阻害することなく、電池ケース２内で突発的に生じた力に対しては該開裂ベント４０を保護することができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

前記実施形態では、絶縁板２６は、蓋板２０の平面視で、長手方向の他方の端部が、薄肉部４２の一対の短辺部４２ｂのうち、前記長手方向において負極端子２２とは反対側に位置する短辺部４２ｂの前記長手方向の中央よりも該長手方向の外方側に位置するように配置されている。

しかしながら、絶縁板２６は、蓋板２０の平面視で、長手方向の他方の端部が、薄肉部４２の一対の短辺部４２ｂのうち、前記長手方向において負極端子２２とは反対側に位置する短辺部４２ｂ（端子から最も遠い部分）を全て覆うように配置されていてもよい。このような構成により、絶縁板２６によって、開裂ベント４０の薄肉部４２の短辺部４２ｂをより確実に覆うことができる。したがって、電池ケース２内の電解液の移動によって生じた力により、薄肉部４２の短辺部４２ｂが破断するのをより確実に防止できる。

また、絶縁板２６は、蓋板２０の平面視で、開裂ベント４０を覆うように配置されていてもよい。これにより、電池ケース２内の電解液の移動によって生じた力により、開裂ベント４０の薄肉部４２が破断するのをさらに確実に防止できる。

前記実施形態では、開裂ベント４０の薄肉部４２は、蓋板２０の上面に溝を設けることによって構成されている。しかしながら、薄肉部４２は、蓋板２０の下面に溝を設けることによって構成するなど、薄肉弁体４１よりも小さな厚みにすることができれば、どのように構成であってもよい。

前記実施形態では、開裂ベント４０の薄肉部４２を、蓋板２０の平面視で略Ｃ字状になるように、長辺部４２ａ及び一対の短辺部４２ｂによって構成している。しかしながら、薄肉部４２は、一対の長辺部４２ａ及び一対の短辺部４２ｂを有していてもよいし、一対の長辺部４２ａ及び一つの短辺部４２ｂを有していてもよい。すなわち、薄肉部４２は、電池ケース２の内圧上昇によって破断する構成であれば、どのような構成であってもよい。

前記実施形態では、密閉型電池１をリチウムイオン電池として構成している。しかしながら、密閉型電池１はリチウムイオン電池以外の電池であってもよい。

前記実施形態では、電池ケース２は、幅方向が厚み方向よりも大きい扁平状に形成されている。しかしながら、電池ケース２は、有底筒状の外装缶と、該外装缶の開口部を覆った状態で外装缶の開口部と接続される蓋板とを備えた構成であれば、どのような形状であってもよい。

本発明は、開裂ベントが、有底筒状の外装缶の開口部を覆う蓋板に形成された密閉型電池に利用可能である。

１ 密閉型電池
２ 電池ケース
１０ 外装缶
２０ 蓋板
２２ 負極端子（端子）
２６ 絶縁板
２７ 接続板
３０ 電極体
４０ 開裂ベント
４１ 薄肉弁体
４２ 薄肉部
４２ａ 長辺部
４２ｂ 短辺部

Claims (5)

1. 電極体と、
   前記電極体に電気的に接続される接続板と、
   前記接続板と厚み方向に重ねられた状態で配置される絶縁板と、
   内部に、前記電極体、前記接続板及び前記絶縁板が収納されるとともに電解液が封入される電池ケースとを備え、
   前記電池ケースは、
   有底筒状の外装缶と、
   前記外装缶の開口部を覆うように配置され、前記外装缶の開口部を覆った状態で外周部が該開口部と接続される蓋板とを有し、
   前記蓋板には、前記接続板に電気的に接続される端子と、開裂ベントと、が設けられていて、
   前記開裂ベントは、その外周に、中央部分よりも肉厚が小さい溝状の薄肉部を有し、
   前記接続板及び前記絶縁板は、前記電池ケース内に、前記蓋板における該電池ケースの内方側で前記絶縁板が前記接続板と前記蓋板とを電気的に絶縁し、且つ、前記端子から前記開裂ベントに向かって延びるように、配置されていて、
   前記絶縁板は、平面視で、前記薄肉部において前記絶縁板の延伸方向に対して直交する方向の外方側に位置する部分を覆うとともに、前記絶縁板の延伸方向の端部が、平面視で、前記絶縁板の厚み方向に変位可能なように前記接続板よりも前記延伸方向の外方に突出し、且つ、前記開裂ベントの外周に位置する溝状の薄肉部のうち前記端子から最も遠くに位置する溝状の薄肉部に対し、該溝状の薄肉部における前記延伸方向の中央よりも該延伸方向に遠い部分と重なるように位置する、密閉型電池。
2. 請求項１に記載の密閉型電池において、
   前記絶縁板は、平面視で前記薄肉部において前記端子から最も遠い部分を覆うように配置されている、密閉型電池。
3. 請求項１または２に記載の密閉型電池において、
   前記開裂ベントは、前記端子に対して前記延伸方向に延びるように形成されていて、
   前記薄肉部は、前記開裂ベントの長手方向に延びる溝状の長辺部と、前記開裂ベントの長手方向における前記端子とは反対側の位置で前記開裂ベントの短手方向に延びる溝状の短辺部とを有し、
   前記絶縁板は、平面視で、前記長辺部を覆うとともに、前記絶縁板の延伸方向の端部が、前記溝状の短辺部に対し、該溝状の短辺部における前記延伸方向の中央よりも該延伸方向に遠い部分と重なるように位置する、密閉型電池。
4. 請求項３に記載の密閉型電池において、
   前記開裂ベントは、長円状である、密閉型電池。
5. 請求項１から４のいずれか一つに記載の密閉型電池において、
   前記電池ケースは、厚み方向の寸法よりも幅方向の寸法が大きい扁平状に形成されていて、
   前記開裂ベントは、前記蓋板に、前記端子に対して前記幅方向に並ぶとともに、該幅方向に延びるように長円状に形成されている、密閉型電池。

Images