JP6868221B2 - Power storage device - Google Patents
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Description
本発明は、電極組立体が収容されたケースに、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備えた蓄電装置に関する。 The present invention relates to a power storage device in which a case containing an electrode assembly is provided with a pressure release valve that releases pressure inside the case to the outside of the case.
EV(Electric Vehicle)やPHV(Plug in Hybrid Vehicle)などの車両には、原動機となる電動機への供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン電池などの二次電池が搭載されている。この種の二次電池は、例えば、特許文献1に開示されている。二次電池は、金属箔に負極活物質を塗布した負極電極と金属箔に正極活物質を塗布した正極電極との間をセパレータで絶縁し、層状に積層した電極組立体を有する。そして、二次電池のケースには、電極組立体と電解液が収容されている。また、二次電池のケースには、ケース内の圧力が開放圧に到達した場合に開裂して、ケース内の圧力をケース外に開放させる圧力開放弁(ガス排出弁)が設けられている。 Vehicles such as EVs (Electric Vehicles) and PHVs (Plug in Hybrid Vehicles) are equipped with secondary batteries such as lithium-ion batteries as storage devices for storing the power supplied to the electric motor that serves as the prime mover. This type of secondary battery is disclosed in, for example, Patent Document 1. The secondary battery has an electrode assembly in which a negative electrode having a negative electrode active material coated on a metal foil and a positive electrode electrode having a positive electrode active material coated on a metal foil are insulated by a separator and laminated in layers. Then, the electrode assembly and the electrolytic solution are housed in the case of the secondary battery. Further, the case of the secondary battery is provided with a pressure release valve (gas discharge valve) that cleaves when the pressure inside the case reaches the release pressure and releases the pressure inside the case to the outside of the case.
このような圧力開放弁において、開裂が始まる位置(開裂起点)にばらつきが生じると、開裂した弁の開口形状や開口面積もばらつくことになる。その結果、ケース内の圧力を十分に開放できない虞がある。 In such a pressure release valve, if the position where the cleavage starts (the opening point) varies, the opening shape and opening area of the opened valve also vary. As a result, the pressure inside the case may not be sufficiently released.
この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、圧力開放弁の開裂起点のばらつきを抑制できる蓄電装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a power storage device capable of suppressing variations in the opening point of a pressure release valve.
上記問題点を解決するための蓄電装置は、電極組立体が収容されたケースに、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備えた蓄電装置であって、前記圧力開放弁は、底面を有する複数の直線溝を備え、前記複数の直線溝は交差し、前記直線溝の底面の短手方向の幅は、前記直線溝の端部から前記直線溝の交差部に向かうにつれて大きくなることを要旨とする。 The power storage device for solving the above problems is a power storage device provided with a pressure release valve for releasing the pressure inside the case to the outside of the case in a case containing the electrode assembly, and the pressure release valve is , The plurality of straight grooves intersect, and the width of the bottom surface of the straight groove in the lateral direction increases from the end of the straight groove toward the intersection of the straight groove. The gist is to become.
これによれば、圧力開放弁における厚みが薄い領域は、直線溝の端部から交差部に向かうにつれて大きくなるため、圧力開放弁の脆弱性は、直線溝の端部から交差部に向かうにつれて高くなる。圧力開放弁の開裂は脆弱性の高い部分から始まるため、圧力開放弁は、直線溝の交差部から開裂しやすい。よって、圧力開放弁の開裂起点のばらつきを抑制できる。 According to this, the thin region of the pressure release valve increases from the end of the straight groove toward the intersection, so that the vulnerability of the pressure release valve increases from the end of the straight groove toward the intersection. Become. Since the pressure release valve starts to open from the highly vulnerable part, the pressure release valve tends to open from the intersection of the straight groove. Therefore, it is possible to suppress variations in the opening point of the pressure release valve.
また、上記蓄電装置について、前記直線溝は、前記底面の短手方向の一端から立設する第1側面と、前記底面の短手方向の他端から立設し、かつ前記第1側面とは反対側の第2側面とを備え、前記圧力開放弁の表面に沿う位置での前記第1側面と前記第2側面との最短距離は、前記底面の短手方向の幅が大きくなるのに伴って大きくなるのが好ましい。 Further, with respect to the power storage device, the straight groove is erected from one end of the bottom surface in the lateral direction and the other end of the bottom surface in the lateral direction, and the first side surface is A second side surface on the opposite side is provided, and the shortest distance between the first side surface and the second side surface at a position along the surface of the pressure release valve is increased as the width of the bottom surface in the lateral direction increases. It is preferable that the size increases.
これによれば、底面の短手方向の幅が端部から交差部に向かうにつれて大きくなるのに対し、第1側面と第2側面との最短距離を一定にする場合と比べて、直線溝を形成しやすい。 According to this, the width of the bottom surface in the lateral direction increases from the end to the intersection, whereas the straight groove is formed as compared with the case where the shortest distance between the first side surface and the second side surface is constant. Easy to form.
上記問題点を解決するための蓄電装置は、電極組立体が収容されたケースに、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備えた蓄電装置であって、前記圧力開放弁は、底面を有する複数の直線溝を備え、前記複数の直線溝は交差し、前記直線溝の底面の短手方向の幅は、前記直線溝の端部から前記直線溝の交差部に向かうにつれて小さくなるのが好ましい。 The power storage device for solving the above problems is a power storage device provided with a pressure release valve for releasing the pressure inside the case to the outside of the case in a case containing the electrode assembly, and the pressure release valve is , The plurality of straight grooves intersect, and the width of the bottom surface of the straight groove in the lateral direction decreases from the end of the straight groove toward the intersection of the straight groove. It is preferable to be.
これによれば、直線溝の底面の短手方向の幅は、直線溝の端部から直線溝の交差部に向かうにつれて小さくなるため、圧力開放弁を厚み方向から見た平面視で、直線溝は、端部から交差部に向かうにつれて細くなる。よって、圧力開放弁に発生する応力は、直線溝の交差部に集中する。圧力開放弁の開裂は応力が集中する部分から始まるため、圧力開放弁は、直線溝の交差部から開裂しやすい。よって、圧力開放弁の開裂起点のばらつきを抑制できる。 According to this, the width of the bottom surface of the straight groove in the lateral direction becomes smaller from the end of the straight groove toward the intersection of the straight groove. Becomes thinner from the edge to the intersection. Therefore, the stress generated in the pressure release valve is concentrated at the intersection of the straight grooves. Since the opening of the pressure release valve starts from the part where the stress is concentrated, the pressure release valve is likely to open from the intersection of the straight grooves. Therefore, it is possible to suppress variations in the opening point of the pressure release valve.
また、上記蓄電装置について、前記直線溝は、前記底面の短手方向の一端から立設する第1側面と、前記底面の短手方向の他端から立設し、かつ前記第1側面とは反対側の第2側面とを備え、前記圧力開放弁の表面に沿う位置での前記第1側面と前記第2側面との最短距離は、前記底面の短手方向の幅が小さくなるのに伴って小さくなるのが好ましい。 Further, with respect to the power storage device, the straight groove is erected from one end of the bottom surface in the lateral direction and the other end of the bottom surface in the lateral direction, and the first side surface is The shortest distance between the first side surface and the second side surface at a position along the surface of the pressure release valve, which is provided with the second side surface on the opposite side, is as the width of the bottom surface in the lateral direction becomes smaller. It is preferable that the size becomes smaller.
これによれば、底面の短手方向の幅が端部から交差部に向かうにつれて小さくなるのに対し、第1側面と第2側面との最短距離を一定にする場合と比べて、直線溝を形成しやすい。 According to this, the width of the bottom surface in the lateral direction decreases from the end to the intersection, whereas the straight groove is formed as compared with the case where the shortest distance between the first side surface and the second side surface is constant. Easy to form.
また、上記蓄電装置について、前記圧力開放弁は、前記圧力開放弁の周縁の一部である弧部に沿い、かつ底面を有する複数の弧状溝を備えるのが好ましい。
これによれば、圧力開放弁は、直線溝に加えて弧状溝を有するため、直線溝及び弧状溝が開裂する。よって、開裂した際の開口面積が十分に得られる。また、弧状溝の底面の短手方向の幅を変更することによって、弧状溝における圧力開放弁の脆弱性を調整できる。
Further, with respect to the power storage device, the pressure release valve preferably includes a plurality of arc-shaped grooves having a bottom surface along an arc portion which is a part of the peripheral edge of the pressure release valve.
According to this, since the pressure release valve has an arcuate groove in addition to the straight groove, the linear groove and the arcuate groove are cleaved. Therefore, a sufficient opening area at the time of cleavage can be obtained. Further, by changing the width of the bottom surface of the arcuate groove in the lateral direction, the vulnerability of the pressure release valve in the arcuate groove can be adjusted.
本発明によれば、圧力開放弁の開裂起点のばらつきを抑制できる。 According to the present invention, it is possible to suppress variations in the opening point of the pressure release valve.
(第1の実施形態)
以下、蓄電装置を二次電池に具体化した第1の実施形態を図1及び図2にしたがって説明する。
(First Embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which the power storage device is embodied in a secondary battery will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
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を備える。二次電池10は、ケース11に収容された電極組立体12を備える。ケース11は、直方体状のケース本体13と、ケース本体13の開口部を閉塞する矩形平板状の蓋14とを有する。ケース11を構成するケース本体13と蓋14は、何れも金属製(例えば、ステンレスやアルミニウム)である。また、本実施形態の二次電池10は、その外観が角型をなす角型電池である。また、本実施形態の二次電池10は、リチウムイオン電池である。
As shown in FIG. 1, the secondary battery 10 as a power storage device includes a
電極組立体12は、正極電極、負極電極、及び正極電極と負極電極を絶縁するセパレータを有する。正極電極は、正極金属箔(アルミニウム箔)の両面に正極活物質を塗布して構成される。負極電極は、負極金属箔(銅箔)の両面に負極活物質を塗布して構成される。そして、電極組立体12は、複数の正極電極と複数の負極電極を交互に積層するとともに、両電極の間にセパレータを介在した積層構造を有する。また、電極組立体12には、正極端子15と負極端子16が電気的に接続されている。これらの正極端子15と負極端子16の各一部分は、蓋14からケース11外に露出している。また、正極端子15及び負極端子16には、ケース11から絶縁するためのリング状の絶縁リング17がそれぞれ取り付けられている。
The
二次電池10は、蓋14に圧力開放弁21を備える。圧力開放弁21は、正極端子15と負極端子16との間に配置されている。圧力開放弁21は、ケース11内にガスが発生した際、ケース11内の圧力が上昇し過ぎないように、ケース11内の圧力が所定の圧力である開放圧に達した場合に開裂し、ケース11の内外を連通させる。
The secondary battery 10 includes a
圧力開放弁21は、蓋14の板厚よりも薄い薄板状の弁体22を有する。弁体22は、蓋14の外面に凹設された凹部14aの底に位置しており、蓋14と一体化されている。
図2に示すように、圧力開放弁21は、平行な2つの直線部23,24を弧部25,26で繋いだトラック形状の周縁を有する。なお、弁体22は、圧力開放弁21の周縁に繋がっており、圧力開放弁21と同様にトラック形状である。
The
As shown in FIG. 2, the
弧部25は、一方の端部が直線部23の一方の端部に繋がっているとともに、他方の端部が直線部24の一方の端部に繋がっている。弧部26は、一方の端部が直線部23の他方の端部に繋がっているとともに、他方の端部が直線部24の他方の端部に繋がっている。直線部23,24の一方の端部は、その全体を弧状とした弧部25で繋がっているとともに、直線部23,24の他方の端部は、その全体を弧状とした弧部26で繋がっている。圧力開放弁21において、直線部23,24の端部と弧部25,26の端部とが繋がる部位が、直線部23,24と弧部25,26の境界P1,P2,P3,P4となる。
One end of the
圧力開放弁21は、弁体22の表面22aに複数の溝を有する。溝は、交差溝30と、弧部25,26に沿う複数の弧状溝41,42と、直線部23,24に沿う複数の直線状溝43,44と、からなる。弁体22の厚みは、溝が存在しない部分よりも溝が存在する部分で薄くなる。
The
交差溝30は、隣り合う境界P1〜P4を図2において二点鎖線で示す直線で結んだ四角形状の領域内に位置する。交差溝30は、2本の直線溝としての第1溝31と第2溝32が交差して構成されている。第1溝31は、境界P1と境界P4を結ぶ仮想直線Y1上に位置している。第1溝31は、境界P1側に位置する一方の端部に第1端部31aを備え、境界P4側に位置する他方の端部に第2端部31bを備える。第2溝32は、境界P2と境界P3とを結ぶ仮想直線Y2上に位置している。第2溝32は、境界P2側に位置する一方の端部に第1端部32aを備え、境界P3側に位置する他方の端部に第2端部32bを備える。そして、第1溝31と第2溝32は、弁体22の中央で交差している。第1溝31と第2溝32が交差する部分を交差部Qという。
The intersecting
図3(a)及び図3(b)に示すように、第1溝31及び第2溝32は、最深部に位置する底面33と、底面33の短手方向の一端から傾斜して立設する第1側面34と、底面33の短手方向の他端から傾斜して立設し、かつ第1側面34とは反対側の第2側面35とから構成されている。
As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the
第1溝31の底面33の短手方向の幅Aは、第1端部31aから交差部Qに向かうにつれて大きくなり、かつ第2端部31bから交差部Qに向かうにつれて大きくなる。つまり、第1溝31の短手方向の幅Aは、第1及び第2端部31a,31bで最小、交差部Qで最大となる。本実施形態では、第1端部31aから交差部Qまでの第1溝31の長さ、及び第2端部31bから交差部Qまでの第1溝31の長さはそれぞれ、6mmである。第1及び第2端部31a,31bにおける底面33の短手方向の幅Aminは0.1mmに設定され(図3(b)参照)、交差部Qにおける底面33の短手方向の幅Amaxは0.3mmに設定されている(図3(a)参照)。よって、弁体22の厚みの薄い領域は、第1端部31aから交差部Qに向かうにつれて大きくなり、かつ第2端部31bから交差部Qに向かうにつれて大きくなる。また、弁体22の表面22aに沿う位置での第1側面34と第2側面35との最短距離Cは、第1端部31aから交差部Qに向かうにつれて大きくなり、かつ第2端部31bから交差部Qに向かうにつれて大きくなる。つまり、最短距離Cは、第1溝31の短手方向の幅Aが大きくなるのに伴って大きくなる。
The width A of the
第2溝32の底面33の短手方向の幅Bは、第1端部32aから交差部Qに向かうにつれて大きくなり、かつ第2端部32bから交差部Qに向かうにつれて大きくなる。つまり、第2溝32の短手方向の幅Bは、第1及び第2端部32a,32bで最小、交差部Qで最大となる。本実施形態では、第1端部32aから交差部Qまでの第2溝32の長さ、及び第2端部32bから交差部Qまでの第2溝32の長さはそれぞれ、6mmである。第1及び第2端部32a,32bにおける底面33の短手方向の幅Bminは0.1mmに設定され(図3(b)参照)、交差部Qにおける底面33の短手方向の幅Bmaxは0.3mmに設定されている(図3(a)参照)。よって、弁体22の厚みの薄い領域は、第1端部31aから交差部Qに向かうにつれて大きくなり、かつ第2端部31bから交差部Qに向かうにつれて大きくなる。また、弁体22の表面22aに沿う位置での第1側面34と第2側面35との最短距離Dは、第1端部32aから交差部Qに向かうにつれて大きくなり、かつ第2端部32bから交差部Qに向かうにつれて大きくなる。つまり、最短距離Dは、第2溝32の短手方向の幅Bが大きくなるのに伴って大きくなる。
The width B of the
圧力開放弁21は、弁体22の表面22aに、弧部25に沿う2本の弧状溝41を有するとともに、弧部26に沿う2本の弧状溝42を有する。弧状溝41,42は、最深部に位置する底面と、底面の短手方向の一端から傾斜して立設する第1側面と、底面の短手方向の他端から傾斜して立設する第2側面とから構成されている。2本の弧状溝41のうち、一方の弧状溝41の一方の端部は、第1溝31の第1端部31aに繋がっており、他方の弧状溝41の一方の端部は、第2溝32の第2端部32bに繋がっている。また、2本の弧状溝42のうち、一方の弧状溝42の一方の端部は、第1溝31の第2端部31bに繋がっており、他方の弧状溝42の一方の端部は、第2溝32の第1端部32aに繋がっている。圧力開放弁21は、第1溝31に繋がる各1本の弧状溝41,42を有するとともに、第2溝32に繋がる各1本の弧状溝41,42を有する。
The
圧力開放弁21は、弁体22の表面22aに、直線部23に沿う直線状溝43,44と、直線部24に沿う直線状溝43,44を有する。直線状溝43,44は、最深部に位置する底面と、底面の短手方向の一端から傾斜して立設する第1側面と、底面の短手方向の他端から傾斜して立設する第2側面とから構成されている。2本の直線状溝43のうち、一方の直線状溝43の一方の端部は、第1溝31の第1端部31aに繋がっており、他方の直線状溝43の一方の端部は、第2溝32の第2端部32bに繋がっている。また、2本の直線状溝44のうち、一方の直線状溝44の一方の端部は、第1溝31の第2端部31bに繋がっており、他方の直線状溝44の一方の端部は、第2溝32の第1端部32aに繋がっている。圧力開放弁21は、第1溝31に繋がる各1本の直線状溝43,44を有するとともに、第2溝32に繋がる各1本の直線状溝43,44を有する。
The
次に、圧力開放弁の動作について説明する。
圧力開放弁21を備える二次電池10では、異常時においてケース11内部でガスが発生すると、これに伴いケース11の内部圧力が高くなる。ケース11内の圧力は、蓋14の板厚よりも薄い弁体22の裏面が受圧面となることによって弁体22を外方に膨張させるように加わる。このとき、弁体22の交差溝30、弧状溝41,42、及び直線状溝43,44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している。そして、圧力開放弁21は、ケース11の圧力が開放圧を超えると、交差部Qを開裂起点として、第1溝31、第2溝32、弧状溝41,42、及び直線状溝43,44が開裂する。これにより、弁体22が開口した状態となり、ケース11内の圧力は外部に開放される。
Next, the operation of the pressure release valve will be described.
In the secondary battery 10 provided with the
次に、第1の実施形態の効果を作用とともに記載する。
(1)圧力開放弁21の弁体22において厚みが薄い領域は、第1溝31の第1端部31a及び第2端部31bから交差部Qに向かうにつれて大きくなるため、圧力開放弁21の脆弱性は、第1溝31の第1端部31a及び第2端部31bから交差部Qに向かうにつれて高くなる。また、圧力開放弁21の弁体22において厚みが薄い領域は、第2溝32の第1端部32a及び第2端部32bから交差部Qに向かうにつれて大きくなるため、圧力開放弁21の脆弱性は、第2溝32の第1端部32a及び第2端部32bから交差部Qに向かうにつれて高くなる。圧力開放弁21の開裂は脆弱性の高い部分から始まるため、圧力開放弁21は、第1溝31と第2溝32の交差部Qから開裂しやすい。よって、圧力開放弁21の開裂起点のばらつきを抑制できる。
Next, the effects of the first embodiment will be described together with the actions.
(1) The thin region of the
(2)第1溝31における第1側面34と第2側面35との最短距離Cは、底面33の短手方向の幅Aが第1端部31a及び第2端部31bから交差部Qに向かうにつれて大きくなるのに伴って大きくなる。また、第2溝32における第1側面34と第2側面35との最短距離Dは、底面33の短手方向の幅Bが第1端部32a及び第2端部32bから交差部Qに向かうにつれて大きくなるのに伴って大きくなる。このため、底面33の短手方向の幅A,Bが大きくなるのに対し、最短距離C,Dを一定にする場合と比べて、第1溝31及び第2溝32を形成しやすい。
(2) The shortest distance C between the
(3)圧力開放弁21は、第1溝31及び第2溝32に加えて、弧部25,26に沿い、かつ底面を有する複数の弧状溝41,42を備えるため、第1溝31、第2溝32、及び弧状溝41,42が開裂する。よって、開裂した際の開口面積が十分に得られる。また、弧状溝41,42の底面の短手方向の幅を変更することによって、圧力開放弁21の弁体22の脆弱性を調整できる。
(3) In addition to the
(第2の実施形態)
以下、蓄電装置を二次電池に具体化した第2の実施形態を図4及び図5にしたがって説明する。なお、第1の実施形態と同じ構成については、同じ符号を付すとともに詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment in which the power storage device is embodied in a secondary battery will be described with reference to FIGS. 4 and 5. The same configurations as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
図4に示すように、圧力開放弁21は、弁体22の表面22aに複数の溝を有する。溝は、交差溝30と、弧部25,26に沿う複数の弧状溝41,42と、直線部23,24に沿う複数の直線状溝43,44と、からなる。
As shown in FIG. 4, the
第1溝31の底面33の短手方向の幅Aは、第1端部31aから交差部Qに向かうにつれて小さくなり、かつ第2端部31bから交差部Qに向かうにつれて小さくなる。第1溝31の短手方向の幅Aは、第1及び第2端部31a,31bで最大、交差部Qで最小となる。つまり、圧力開放弁21を厚み方向から見た平面視で、第1溝31は、第1端部31a及び第2端部31bから交差部Qに向かうにつれて細くなる。本実施形態では、第1端部31aから交差部Qまでの第1溝31の長さ、及び第2端部31bから交差部Qまでの第1溝31の長さはそれぞれ、6mmである。第1及び第2端部31a,31bにおける底面33の短手方向の幅Amaxは0.3mmに設定され(図5(b)参照)、交差部Qにおける底面33の短手方向の幅Aminは0.1mmに設定されている(図5(a)参照)。また、第1溝31における第1側面34と第2側面35との最短距離Cは、第1端部31aから交差部Qに向かうにつれて小さくなり、かつ第2端部31bから交差部Qに向かうにつれて小さくなる。つまり、最短距離Cは、第1溝31の短手方向の幅Aが小さくなるのに伴って小さくなる。
The width A of the
第2溝32の底面33の短手方向の幅Bは、第1端部32aから交差部Qに向かうにつれて小さくなり、かつ第2端部32bから交差部Qに向かうにつれて小さくなる。第2溝32の短手方向の幅Bは、第1及び第2端部32a,32bで最大、交差部Qで最小となる。つまり、圧力開放弁21を厚み方向から見た平面視で、第2溝32は、第1端部32a及び第2端部32bから交差部Qに向かうにつれて細くなる。本実施形態では、第1端部32aから交差部Qまでの第2溝32の長さ、及び第2端部32bから交差部Qまでの第2溝32の長さはそれぞれ、6mmである。第1及び第2端部32a,32bにおける底面33の短手方向の幅Bmaxは0.3mmに設定され(図5(b)参照)、交差部Qにおける底面33の短手方向の幅Bminは0.1mmに設定されている(図5(a)参照)。また、第2溝32における第1側面34と第2側面35との最短距離Dは、第1端部32aから交差部Qに向かうにつれて小さくなり、かつ第2端部32bから交差部Qに向かうにつれて小さくなる。つまり、最短距離Dは、第2溝32の短手方向の幅Bが小さくなるのに伴って小さくなる。
The width B of the
ここで、第2の実施形態の圧力開放弁21、第1比較例の圧力開放弁21a、及び第2比較例の圧力開放弁21bの第1溝31及び第2溝32に発生する応力を比較する。
第1及び第2比較例の圧力開放弁21a,21bは、第1溝31の底面33の短手方向の幅A、及び第2溝32の底面33の短手方向の幅Bについて、第2の実施形態の圧力開放弁21と異なる。図6(a)及び図6(c)に示すように、第1比較例では、第1溝31の底面33の短手方向の幅Aは、第1端部31aから第2端部31bまで一定であり、第2溝32の底面33の短手方向の幅Bは、第1端部32aから第2端部32bまで一定である。幅A,Bは、0.3mmに設定されている。図6(b)及び図6(d)に示すように、第2比較例では、第1溝31の底面33の短手方向の幅Aは、第1端部31aから第2端部31bまで一定であり、第2溝32の底面33の短手方向の幅Bは、第1端部32aから第2端部32bまで一定である。幅A,Bは、0.1mmに設定されている。
Here, the stresses generated in the
The
このとき、第2の実施形態では、交差部Qに発生する応力は194.2[MPa]であり、各端部31a,31b,32a,32bに発生する応力の平均は61.8[MPa]である。よって、交差部Qに発生する応力は、境界P1〜P4に発生する応力の約3.1倍である。第1の比較例では、交差部Qに発生する応力は188.4[MPa]であり、各端部31a,31b,32a,32bに発生する応力の平均は108.8[MPa]である。よって、交差部Qに発生する応力は、境界P1〜P4に発生する応力の約1.7倍である。第2の比較例では、交差部Qに発生する応力は114.3[MPa]であり、各端部31a,31b,32a,32bに発生する応力の平均は119.9[MPa]である。よって、交差部Qに発生する応力は、境界P1〜P4に発生する応力の約1.0倍である。このことから、第2の実施形態では、第1及び第2比較例と比べて、境界P1〜P4よりも交差部Qに応力が集中していることが分かる。
At this time, in the second embodiment, the stress generated at the intersection Q is 194.2 [MPa], and the average stress generated at each
第2の実施形態では、第1の実施形態の効果(3)と同様の効果に加えて、以下の作用及び効果を得ることができる。
(4)第1溝31の底面33の幅Aは、第1端部31a及び第2端部31bから交差部Qに向かうにつれて小さくなるため、圧力開放弁21を厚み方向から見た平面視で、第1溝31は、第1端部31a及び第2端部31bから交差部Qに向かうにつれて細くなる。また、第2溝32の底面33の幅Bは、第1端部32a及び第2端部32bから交差部Qに向かうにつれて小さくなるため、圧力開放弁21を厚み方向から見た平面視で、第2溝32は、第1端部32a及び第2端部32bから交差部Qに向かうにつれて細くなる。よって、圧力開放弁21の弁体22に発生する応力は、交差部Qに集中する。圧力開放弁21の開裂は応力が集中する部分から始まるため、圧力開放弁21は、第1溝31と第2溝32の交差部Qから開裂しやすい。よって、圧力開放弁21の開裂起点のばらつきを抑制できる。
In the second embodiment, in addition to the same effect as the effect (3) of the first embodiment, the following actions and effects can be obtained.
(4) Since the width A of the
(5)第1溝31における第1側面34と第2側面35との最短距離Cは、底面33の短手方向の幅Aが第1端部31a及び第2端部31bから交差部Qに向かうにつれて小さくなるのに伴って小さくなる。また、第2溝32における第1側面34と第2側面35との最短距離Dは、底面33の短手方向の幅Bが第1端部32a及び第2端部32bから交差部Qに向かうにつれて小さくなるのに伴って小さくなる。このため、底面33の短手方向の幅A,Bが小さくなるのに対し、最短距離C,Dを一定にする場合と比べて、第1溝31及び第2溝32を形成しやすい。
(5) The shortest distance C between the
なお、第1及び第2の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○ ケース11の形状は、直方体状に限定されず、例えば、円筒型でもよい。
○ 電極組立体12は、積層型に限らず、帯状の正極電極と帯状の負極電極を捲回して層状に積層した捲回型でもよい。
The first and second embodiments may be changed as follows.
○ The shape of the
○ The
○ 圧力開放弁21は、ケース11と別体部品であってもよい。この場合、例えば、レーザ溶接によって、圧力開放弁21をケース11に接合する。
○ 圧力開放弁21の形状は、トラック形状に限定されず、円形状であってもよい。
○ The
○ The shape of the
○ 交差溝30は、例えば、3本の直線溝の一端部が一箇所で交差するY字状や、3本の直線溝の中央部が一箇所で交差するアスタリスク状に変更してもよい。
○ 圧力開放弁21は、弁体22の裏面に溝を備えていてもよい。
○ The crossing
○ The
○ 第1の実施形態において、第1溝31の底面33の幅Aは、第1端部31a及び第2端部31bから交差部Qに向かうにつれて大きくなっていればよく、変化量は適宜変更してよい。また、第2溝32の底面33の幅Bは、第1端部32a及び第2端部32bから交差部Qに向かうにつれて大きくなっていればよく、変化量は適宜変更してよい。
○ In the first embodiment, the width A of the
○ 第2の実施形態において、第1溝31の底面33の幅Aは、第1端部31a及び第2端部31bから交差部Qに向かうにつれて小さくなっていればよく、変化量は適宜変更してよい。また、第2溝32の底面33の幅Bは、第1端部32a及び第2端部32bから交差部Qに向かうにつれて小さくなっていればよく、変化量は適宜変更してよい。
○ In the second embodiment, the width A of the
○ 第1溝31における第1側面34と第2側面35との最短距離Cは、一定でもよい。同様に、第2溝32における第1側面34と第2側面35との最短距離Dは、一定でもよい。
○ The shortest distance C between the
○ 弧状溝41,42を省略してもよい。
○ 交差溝30と弧状溝41,42は繋がっていなくてもよい。
○ 直線状溝43,44を省略してもよい。
○ The
○ The
○ The
○ 交差溝30と直線状溝43,44は繋がっていなくてもよい。
○ 弧状溝41,42及び直線状溝43,44は、底面を備えない断面V字状の溝であってもよい。
○ The
The
○ 二次電池10は、リチウムイオン二次電池に限定されず、他の二次電池であってもよい。要は、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。 ○ The secondary battery 10 is not limited to the lithium ion secondary battery, and may be another secondary battery. In short, it is sufficient that ions move between the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer and charge is transferred. Further, a capacitor may be used as the power storage device.
○ 二次電池10は、車両電源装置として自動車に搭載してもよいし、産業用車両に搭載してもよい。また、定置用の蓄電装置に適用してもよい。 ○ The secondary battery 10 may be mounted on an automobile as a vehicle power supply device, or may be mounted on an industrial vehicle. Further, it may be applied to a stationary power storage device.
10…蓄電装置としての二次電池、11…ケース、12…電極組立体、21…圧力開放弁、22a…表面、25,26…弧部、31…直線溝としての第1溝、32…直線溝としての第2溝、31a,32a…端部としての第1端部、31b,32b…端部としての第2端部、33…底面、34…第1側面、35…第2側面、41,42…弧状溝、Q…交差部、A,B…幅、C,D…最短距離。 10 ... Secondary battery as a power storage device, 11 ... Case, 12 ... Electrode assembly, 21 ... Pressure release valve, 22a ... Surface, 25, 26 ... Arc part, 31 ... First groove as a straight groove, 32 ... Straight line 2nd groove as a groove, 31a, 32a ... 1st end as an end, 31b, 32b ... 2nd end as an end, 33 ... bottom surface, 34 ... 1st side surface, 35 ... 2nd side surface, 41 , 42 ... Arc groove, Q ... Intersection, A, B ... Width, C, D ... Shortest distance.
Claims (1)
前記圧力開放弁は、前記ケースの板厚よりも薄い薄板状の弁体を有し、
前記弁体は、平行な2つの直線部を弧部で繋いだトラック形状に形成されるとともに、その表面に、前記2つの直線部に沿い、かつ底面を有する複数の直線状溝と、前記弧部に沿い、かつ底面を有する複数の弧状溝と、前記直線状溝と前記弧状溝とに繋がり、前記弁体の中央で交差することにより交差部を形成する直線状でかつ底面を有する第1溝及び第2溝と、を備え、
前記第1溝及び第2溝は、前記底面の短手方向の一端から傾斜して立設する第1側面と、前記底面の短手方向の他端から前記第1側面とは反対側に傾斜して立設する第2側面とを備え、
前記第1溝及び第2溝の前記底面の短手方向の幅を、前記直線状溝及び前記弧状溝に接続された端部から前記交差部に向かうにつれて連続的に大きくし、かつ、前記圧力開放弁の表面に沿う位置での前記第1側面と前記第2側面との最短距離を、前記底面の短手方向の幅が連続的に大きくなるのに伴って連続的に大きくすることにより、前記第1溝及び第2溝の前記直線状溝及び前記弧状溝に接続された端部から前記交差部に向かうにつれて前記圧力開放弁の脆弱性が高くなるようにしたことを特徴とする蓄電装置。 A power storage device in which a case containing an electrode assembly is provided with a pressure release valve for releasing the pressure inside the case to the outside of the case.
The pressure release valve has a thin plate-like valve body thinner than the plate thickness of the case.
The valve body is formed in a track shape in which two parallel straight portions are connected by an arc portion, and on the surface thereof, a plurality of linear grooves having a bottom surface along the two straight portions and the arc are formed. A first linear and bottomed portion that is connected to a plurality of arcuate grooves having a bottom surface along the portion and intersects the linear groove and the arcuate groove at the center of the valve body to form an intersection . With a groove and a second groove ,
The first groove and the second groove are inclined from one end of the bottom surface in the lateral direction to stand upright, and from the other end of the bottom surface in the lateral direction to the opposite side of the first side surface. With a second side to stand up
Wherein the first groove and the lateral direction of the width of the bottom surface of the second groove, continuously increases toward the front Ki交difference portion from the joined ends to said linear grooves and said arcuate groove, and, The shortest distance between the first side surface and the second side surface at a position along the surface of the pressure release valve is continuously increased as the width of the bottom surface in the lateral direction is continuously increased. As a result, the fragility of the pressure release valve is increased from the ends of the first groove and the second groove connected to the linear groove and the arcuate groove toward the intersection. Power storage device.
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