JP6879213B2 - 蓄電装置 - Google Patents

Description

本発明は、開口部を有する有底筒状のケース本体と、開口部を閉塞した蓋体とを備える蓄電装置に関する。

ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、走行用モータへ供給される電力を蓄える蓄電装置としての二次電池が搭載されている。二次電池としては、例えば、正極及び負極をそれらの間にセパレータを挟んだ状態で積層した電極組立体と、電極組立体を収容するケースとを備えたものがある。ケースは、特許文献１のように、ケース本体と蓋体とを溶接して形成されている。

図８に示すように、溶接前のケース本体８１は、上面に開口部を有する筒状である。ケース本体８１の外面８１ａからは、ケース本体８１の全周に亘って第１突出部８２が突出している。また、溶接前の蓋体８３は、ケース本体８１の開口端面に支持される大きさを有し、ケース本体８１内に挿入可能な部分を有する。蓋体８３の外面８３ａからは、蓋体８３の全周に亘って第２突出部８４が突出している。

ケースを製造する際、蓋体８３の一部である挿入部８６をケース本体８１内に挿入し、蓋体８３の外周部をケース本体８１の開口端面上に載置する。また、ケース本体８１の外面８１ａと蓋体８３の外面８３ａとを面一に配置し、第１突出部８２と第２突出部８４とから突出部８５を形成する。そして、突出部８５にレーザビームを照射して、突出部８５が溶接部の一部となることで、ケース本体８１と蓋体８３とが溶接されて、ケースが形成される。

特開２００９−１４６６４５号公報

ところで、ケースを製造するため、蓋体８３の挿入部８６をケース本体８１内に挿入するときに、挿入部８６の挿入方向の先端縁がケース本体８１の内周面によって削られて、挿入部８６の先端縁から糸状の異物が生じる虞がある。又は、ケース本体８１の開口部に沿って延びる内周縁が挿入部８６によって削られて、ケース本体８１の内周縁から糸状の異物が生じる虞がある。

本発明は、ケース製造時の異物の発生を抑制することができる蓄電装置を提供することにある。

上記問題点を解決するため、本発明の第一の態様によれば、開口部を有する有底筒状の金属製のケース本体と、開口部を閉塞した金属製の蓋体とを備える蓄電装置が提供される。蓋体は、開口部を閉塞しかつ開口部を囲むケース本体の開口端面に支持された蓋本体部と、蓋本体部からケース本体内に向けて突出しかつケース本体の内周面に沿って延びる柱状の挿入部と、蓋本体部から挿入部が突出する突出方向における挿入部の先端縁に存在するＲ面状又はＣ面状の隅部とを含む。Ｒ面状の隅部又はＣ面状の隅部の面取り寸法の下限値は、蓋体の材質の平均粒径である。

挿入部の先端縁がケース本体の内周面によって削られた場合、挿入部から発生し得る糸状の異物の最小サイズは、挿入部（蓋体）の材質の最小粒径となる。よって、挿入部（蓋体）の材質の最小粒径より大きな平均粒径を面取り寸法の下限値として、挿入部の先端縁を予め面取りすることで、挿入部がケース本体内へ挿入されたときに、挿入部の先端縁がケース本体の内周面によって削られることが抑制され、糸状の異物の発生を抑制できる。

蓄電装置について、隅部の面取り寸法の下限値は、蓋体の材質の粒度分布の中の最大粒径であることが好ましい。
これによれば、隅部の面取り寸法を大きく設定して、糸状の異物の発生を抑制できる。

蓄電装置について、突出方向の挿入部の寸法を厚みとした場合、隅部の面取り寸法は、挿入部の厚みから蓋本体部と開口端面とのクリアランスの値を減じた値よりも小さいことが好ましい。

これによれば、挿入部の厚みからクリアランスの値を減じた値は、挿入部においてケース本体の開口端面及び底部間の部分における突出方向の長さである。この長さより小さな寸法の隅部であれば、挿入部の先端縁に隅部を設けたとしても、挿入部において、ケース本体の開口端面及び底部間の部位を確保することができる。

上記問題点を解決するため、本発明の第二の態様によれば、開口部を有する有底筒状の金属製のケース本体と、開口部を閉塞した金属製の蓋体とを備える蓄電装置が提供される。蓋体は、開口部を閉塞しかつ開口部を囲むケース本体の開口端面に支持された蓋本体部と、蓋本体部からケース本体内に向けて突出しかつケース本体の内周面に沿って延びる柱状の挿入部と、蓋本体部から挿入部が突出する突出方向における挿入部の先端縁及びケース本体の開口部に沿って延びる内周縁の少なくとも一方に存在するＲ面状又はＣ面状の隅部とを含む。Ｒ面状の隅部又はＣ面状の隅部の面取り寸法の下限値は、隅部の存在する部材の材質の平均粒径である。

挿入部の先端縁がケース本体の内周面によって削られるか、ケース本体の内周縁が蓋体の挿入部によって削られる場合、発生し得る糸状の異物の最小サイズは、蓋体又はケース本体の材質の最小粒径となる。よって、蓋体又はケース本体の材質の最小粒径より大きな平均粒径を面取り寸法の下限値として、挿入部の先端縁及びケース本体の開口縁の少なくとも一方を予め面取りすることで、挿入部がケース本体内へ挿入されるときに、挿入部の先端縁がケース本体の内周面によって削られることや、ケース本体の内周縁が挿入部の先端縁によって削られることが抑制され、糸状の異物の発生を抑制できる。

蓄電装置について、隅部は、蓋体の挿入部及びケース本体のうちビッカース硬さの小さい方の部材に存在することが好ましい。
これによれば、ビッカース硬さが小さい材料は、ビッカース硬さが大きい材料よりも軟らかく、削られやすい。よって、削られやすい材料からなる部材に隅部を設けることで、糸状の異物の発生をより抑制できる。

蓄電装置について、挿入部のビッカース硬さは、ケース本体のビッカース硬さより小さく、隅部は、挿入部の先端縁に存在することが好ましい。
これによれば、挿入部の方が、ケース本体より軟らかいため、ケース本体の内周面によって削られて糸状の異物を発生しやすい。このため、挿入部を予め面取りして隅部を設けることで、挿入部がケース本体内へ挿入されるときに、挿入部の先端縁がケース本体の内周面によって削られることが抑制され、糸状の異物の発生を抑制できる。

蓄電装置について、隅部の面取り寸法の下限値は、隅部の材質の粒度分布の中の最大粒径であることが好ましい。
これによれば、隅部の面取り寸法を大きく設定して、糸状の異物の発生を抑制できる。

蓄電装置について、隅部の面取り寸法は、０．１５ｍｍ以上であることが好ましい。
これによれば、隅部の面取り寸法を大きく設定して、糸状の異物の発生を抑制できる。
上記問題点を解決するため、本発明の第三の態様によれば、開口部を有する有底筒状の金属製のケース本体と、開口部を閉塞した金属製の蓋体とを備える蓄電装置が提供される。蓋体は、開口部を閉塞しかつ開口部を囲むケース本体の開口端面に支持された蓋本体部と、蓋本体部からケース本体内に向けて突出しかつケース本体の内周面に沿って延びる柱状の挿入部と、蓋本体部から挿入部が突出する突出方向における挿入部の先端縁に存在するＲ面状又はＣ面状の隅部とを含む。Ｒ面状の隅部又はＣ面状の隅部の面取り寸法の下限値は、０．１５ｍｍ以上である。

前記蓄電装置は、二次電池であることが好ましい。
蓄電装置について、蓋体及びケース本体は、アルミニウム製であることが好ましい。
上記問題点を解決するため、本発明の第四の態様によれば、開口部を有する有底筒状の金属製のケース本体と、開口部を閉塞した金属製の蓋体とを備える蓄電装置の製造方法が提供される。蓋体は、開口部を閉塞しかつ開口部を囲むケース本体の開口端面に支持された蓋本体部と、蓋本体部からケース本体内に向けて突出しかつケース本体の内周面に沿って延びる柱状の挿入部と、蓋本体部から挿入部が突出する突出方向における挿入部の先端縁に存在するＲ面状又はＣ面状の隅部とを含む。この方法では、蓋体の材質の平均粒径を面取り寸法の下限値として、Ｒ面状の隅部又はＣ面状の隅部を面取りする。

上記問題点を解決するため、本発明の第五の態様によれば、開口部を有する有底筒状の金属製のケース本体と、開口部を閉塞した金属製の蓋体とを備える蓄電装置の製造方法が提供される。蓋体は、開口部を閉塞しかつ開口部を囲むケース本体の開口端面に支持された蓋本体部と、蓋本体部からケース本体内に向けて突出しかつケース本体の内周面に沿って延びる柱状の挿入部と、蓋本体部から挿入部が突出する突出方向における挿入部の先端縁及びケース本体の開口部に沿って延びる内周縁の少なくとも一方に存在するＲ面状又はＣ面状の隅部とを含む。この方法では、隅部を設ける部材の材質の平均粒径を面取り寸法の下限値として、Ｒ面状の隅部又はＣ面状の隅部を面取りする。

本発明によれば、ケース製造時の異物の発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る二次電池を示す分解斜視図。 蓋体を挿入部及び隅部側から示す斜視図。 （ａ）はケース本体と蓋体の合わせ部を拡大して示す部分断面図、（ｂ）は挿入部、隅部、及び本体部を拡大して示す部分断面図、（ｃ）は最大クリアランスを拡大して示す部分断面図。 実施例及び比較例の異物の有無を示す表。 Ｃ面状の隅部を拡大して示す部分断面図。 ケース本体の隅部を拡大して示す部分断面図。 蓋体の隅部及びケース本体の隅部を拡大して示す部分断面図。 背景技術を示す部分断面図。

以下、本発明の蓄電装置を二次電池に具体化した一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
図１に示すように、蓄電装置としての二次電池１０において、ケース１１には電極組立体１２が収容されている。ケース１１は、開口部Ｓを有する四角筒状のケース本体１３と、開口部Ｓを閉塞する矩形平板状の蓋体１４とを有する。ケース本体１３と蓋体１４は、何れも１０００系のアルミニウム製であり、引張強さ８５ＭＰａ、平均粒径０．０５ｍｍの材料からなる。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。

電極組立体１２は、正極電極１２ａ、負極電極１２ｂ、及び正極電極１２ａと負極電極１２ｂを絶縁するセパレータ１２ｃを有する。正極電極１２ａは、正極金属箔（例えば、アルミニウム箔）と、正極金属箔の両面に設けられた正極活物質を含む正極活物質層とを有する。負極電極１２ｂは、負極金属箔（例えば、銅箔）と、負極金属箔の両面に設けられた負極活物質を含む負極活物質層とを有する。

電極組立体１２は、正極電極１２ａ及び負極電極１２ｂの活物質層同士が対向し合うように正極電極１２ａと負極電極１２ｂとが交互に積層されるとともに、両電極の間にセパレータ１２ｃが介在された積層構造である。セパレータ１２ｃは、微多孔性フィルムである。正極電極１２ａ及び負極電極１２ｂの活物質層同士が対向する方向が、電極組立体１２の積層方向Ｗである。

二次電池１０は、各正極電極１２ａから突出した各正極タブ１８に接合された金属製の正極導電板１９と、各負極電極１２ｂから突出した各負極タブ２０に接合された金属製の負極導電板２１とを有する。正極タブ１８同士、負極タブ２０同士を接合する方法として、例えば溶接がある。正極導電板１９は、蓋体１４からケース１１外に露出する正極端子１５と電気的に接続されている。負極導電板２１は、正極端子１５と同様に、ケース１１外に露出する負極端子１６と電気的に接続されている。これにより、電極組立体１２は、正極端子１５と負極端子１６のそれぞれに電気的に接続されている。

次に、ケース本体１３と蓋体１４について詳細に説明する。
まず、ケース本体１３と蓋体１４の構成について説明する。
ケース本体１３は、深絞り加工によって形成されている。ケース本体１３のビッカース硬さは、２５．７ＨＶである。ケース本体１３は、有底四角筒状であり、矩形平板状の底壁１３ａと、底壁１３ａの四辺から立設された四角筒状の周壁１３ｂとを有する。周壁１３ｂは、底壁１３ａの一対の長側縁から立設された長側壁１３１ｂと、底壁１３ａの一対の短側縁から立設された短側壁１３２ｂとを含む。一対の長側壁１３１ｂの各内面は、電極組立体１２の積層方向Ｗの両端面のそれぞれに対向している。

ケース本体１３の底壁１３ａの内面及び外面に直交しかつ底壁１３ａと蓋体１４とを最短距離で繋ぐ方向を、ケース１１の延設方向Ｚとする。ケース本体１３は、開口部Ｓを囲む周壁１３ｂの開口端面に、ケース側合わせ面１３ｃを備える。ケース側合わせ面１３ｃは、蓋体１４を支持し、蓋体１４と接触する。ケース側合わせ面１３ｃは、ケース１１の延設方向Ｚに直交し、かつ底壁１３ａの内面と平行をなす平坦面である。また、周壁１３ｂの内周面１３ｅ及び外周面１３ｄは、ケース側合わせ面１３ｃに直交し、かつケース１１の延設方向Ｚに延びる平坦面である。

図２又は図３（ａ）に示すように、蓋体１４は、矩形板状の蓋本体部１４ａと、蓋本体部１４ａから四角柱状に突出した挿入部２３とを備える。蓋本体部１４ａは、周壁１３ｂにより囲まれた開口部Ｓを閉塞し、かつ周壁１３ｂのケース側合わせ面１３ｃに支持されている。

挿入部２３は、ケース本体１３の底壁１３ａに向けて蓋本体部１４ａから突出し、蓋本体部１４ａの外周面より一回り小さい。挿入部２３は、ケース本体１３内を周壁１３ｂの内周面１３ｅに沿って延びる四角柱状である。挿入部２３の外周面がケース本体１３の内周面１３ｅに対峙して当接されることで、ケース側合わせ面１３ｃに沿った蓋体１４の移動が規制される。蓋本体部１４ａにおいて、挿入部２３の周囲よりも外方へ延びる部位は、フランジ２２である。

蓋体１４は、アルミニウム製の矩形状の板材からなり、挿入部２３が突出するようにフランジ２２をプレスして製造されている。プレスによって製造されたフランジ２２のビッカース硬さは、プレスされずに製造された挿入部２３に比べて大きい。よって、蓋体１４において、挿入部２３はフランジ２２よりも軟らかい。本実施形態では、フランジ２２のビッカース硬さは、２２．６ＨＶである。

フランジ２２はプレスによって製造されているが、フランジ２２のビッカース硬さは、深絞り加工で形成されたケース本体１３に比べて小さい。したがって、挿入部２３のビッカース硬さは、フランジ２２よりも小さく、ケース本体１３よりも小さい。このため、挿入部２３は、ケース本体１３よりも軟らかい。

蓋体１４は、フランジ２２が周壁１３ｂのケース側合わせ面１３ｃに接触した状態で支持されている。本実施形態では、蓋体１４の内端面１４ｂのうちフランジ２２に位置する部位が、ケース側合わせ面１３ｃに対向しかつ接触する蓋体側合わせ面２２ａを構成する。蓋体側合わせ面２２ａは、平坦面状である。

蓋体１４において、蓋本体部１４ａから挿入部２３が突出した方向を、突出方向とする。また、この突出方向の挿入部２３の寸法を、厚みＤとする。蓋体１４は、挿入部２３の突出方向の先端縁に、Ｒ面状の隅部２４を備える。蓋体１４は、更に、突出方向における隅部２４と蓋本体部１４ａとの間に、本体部２５を備える。上述したように、挿入部２３は、ケース本体１３より軟らかい。このことから、隅部２４は、ケース本体１３及び蓋体１４のうちビッカース硬さの小さい蓋体１４に存在する。

本体部２５の外側面２５ａはケース１１の延設方向Ｚに延びる平坦面であり、本体部２５は四角柱状である。よって、本体部２５の外側面２５ａは、周壁１３ｂの内周面１３ｅに沿って延びている。本体部２５の外側面２５ａが周壁１３ｂの内周面１３ｅに当接することで、周壁１３ｂの厚み方向への蓋体１４の移動が規制される。

図３（ｂ）に示すように、Ｒ面状の隅部２４は、Ｒ面取りされている。二次電池１０では、ケース１１内に収容される電極組立体１２の容積を最大限に確保するため、蓋体１４及びケース本体１３の厚みが可能な限り小さく設計されている。よって、蓋体１４の挿入部２３の厚みＤも可能な限り小さく設計されている。その一方で、挿入部２３に本体部２５の厚みを確保して、本体部２５によってケース側合わせ面１３ｃに沿った蓋体１４の移動を規制する必要がある。このため、挿入部２３の先端縁を面取りする寸法（以下、面取り寸法Ｒと称す）を過大にしないことが必要である。

面取り寸法Ｒの下限値は、隅部２４の存在する部材としての蓋体１４の材質であるアルミニウムの平均粒径に設定され、本実施形態では０．０５ｍｍに設定されている。これは、挿入部２３をケース本体１３の開口部Ｓに挿入したとき、挿入部２３が周壁１３ｂの内周面１３ｅにより削られて糸状の異物が発生するのを抑制可能な値である。挿入部２３の先端縁を、アルミニウムの平均粒径以上の面取り寸法Ｒで予め面取りすることで、挿入部２３の先端縁が周壁１３ｂの内周面１３ｅにより削れられることを抑制し、発生し得る最小サイズの異物の発生を抑制する。よって、本実施形態では、以下の不等式１が成立する。

アルミニウムの平均粒径≦面取り寸法Ｒ…不等式１
面取り寸法Ｒの下限値をアルミニウムの平均粒径とした。このため、面取り寸法Ｒは、アルミニウムの平均粒径以上であってもよい。

アルミニウム材の切断面をＳＥＭ−ＥＢＳＤを用いてランダムに観察した結果、アルミニウム粒子の粒径のうちの最大のものを、アルミニウムの最大粒径とした。本実施形態では、最大粒径は０．２ｍｍであったため、面取り寸法Ｒの下限値は０．２ｍｍに設定してもよい。ただし、一般的にアルミニウム材の粒径及び粒度分布のバラツキは、製造時の諸条件、特に熱処理温度等に拠って異なることがよく知られている。このため、二次電池１０の複数のＳＥＭ画像のそれぞれで観察したアルミニウム粒子の最大粒径の平均値を、最大粒径としてもよい。

さて、挿入部２３をケース本体１３の開口部Ｓに挿入する際、挿入部２３の先端縁が周壁１３ｂの内周面１３ｅにより削られることを抑制するため、面取り寸法Ｒは大きい方が好ましい。しかし、面取り寸法Ｒが大きすぎると、挿入部２３の外側面全体が円弧状となり、本体部２５を確保できなくなり、好ましくない。

図３（ｃ）に示すように、本体部２５を確保するためには、挿入部２３の厚みＤを、周壁１３ｂのケース側合わせ面１３ｃとフランジ２２での蓋体側合わせ面２２ａとの間に発生し得るクリアランスＣＬの最大値よりも大きくすることが必須である。クリアランスＣＬは、フランジ２２における蓋体側合わせ面２２ａの平面度によって規定される。平面度は、ある平面の仕上がり具合を示す数値であり、平面上で最も突出した部分と最も凹んだ部分との差を表している。よって、平面度が小さいほど、蓋体側合わせ面２２ａが滑らかであり、クリアランスＣＬが小さくなる。クリアランスＣＬが小さいほど、蓋体側合わせ面２２ａとケース側合わせ面１３ｃとの間の隙間も小さくなる。

そして、挿入部２３に本体部２５を確保しつつＲ面状の隅部２４を設けるには、挿入部２３の厚みＤからクリアランスＣＬを減じた寸法を、面取り寸法Ｒよりも大きくすることが必須である。よって、本実施形態では、以下の不等式２が成立する。

面取り寸法Ｒ＜挿入部２３の厚みＤ−クリアランスＣＬ…不等式２
したがって、不等式１と不等式２より、面取り寸法Ｒは、以下の不等式３により設定される。

アルミニウムの平均粒径≦面取り寸法Ｒ＜挿入部２３の厚みＤ−クリアランスＣＬ…不等式３
ケース本体１３と蓋体１４は、ケース側合わせ面１３ｃと蓋体側合わせ面２２ａとの合わせ部をケース１１の外側からレーザ溶接により接合して一体化されている。

（評価例：組付け試験）
次に、実施例１、実施例２、実施例３及び比較例の蓋体１４をケース本体１３に組付けるときに糸状の異物が発生するか否かを判定した。実施例１の蓋体１４の面取り寸法Ｒは０．１５ｍｍ、実施例２の蓋体１４の面取り寸法Ｒは０．２５ｍｍ、実施例３の蓋体１４の面取り寸法Ｒは０．３０ｍｍである。また、比較例の蓋体は面取りしないが、蓋体を製造する際、挿入部２３の先端縁には、Ｒ形状が発生しやすくなっている。このため、比較例の蓋体の面取り寸法Ｒは０．０４５ｍｍとなった。

組付け試験では、実施例１〜３及び比較例の各蓋体１４の挿入部２３をケース本体１３の開口部Ｓに挿入して組付ける作業を、それぞれ５回ずつ行った。糸状の異物が挿入部２３に１回でも発生した場合を異物有りとし、糸状の異物が挿入部２３に１回も発生しない場合を異物無しとした。その結果を図４に示す。

図４に示すように、面取り寸法Ｒを下限値０．０５ｍｍより大きい値に設定した実施例１〜３のいずれにおいても、糸状の異物が発生しなかった。その一方で、面取り寸法Ｒを下限値０．０５ｍｍより小さい値に設定した比較例では、糸状の異物が発生した。

したがって、面取り寸法Ｒを０．０５ｍｍ以上、特に０．１５ｍｍ以上に設定することで、糸状の異物の発生を抑制できることが示された。
次に、二次電池１０の作用を記載する。

二次電池１０において、挿入部２３の先端縁には隅部２４が存在し、隅部２４は面取り寸法Ｒで面取りされている。この構成によれば、挿入部２３がケース本体１３の開口部Ｓに挿入される際、挿入部２３の先端縁が周壁１３ｂの内周面１３ｅによって削られることが抑制される。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）二次電池１０において、蓋体１４は、挿入部２３の先端縁に、Ｒ面状の隅部２４を備える。また、隅部２４の面取り寸法Ｒの下限値は、蓋体１４の材質であるアルミニウムの平均粒径に設定されている。よって、挿入部２３の先端縁は、挿入部２３がケース本体１３に挿入されるときに削られて発生し得る糸状の異物の最小サイズより大きい寸法で、予めＲ面取りされている。このため、挿入部２３がケース本体１３の開口部Ｓに挿入される際に、挿入部２３の先端縁から糸状の異物が発生することを抑制できる。

（２）面取り寸法Ｒの下限値は、アルミニウムの粒度分布の中の最大粒径に設定するのが好ましい。この場合も、挿入部２３の先端縁は、発生し得る糸状の異物の最小サイズ及び平均粒径より大きいサイズで、予め面取りされている。このため、挿入部２３がケース本体１３の開口部Ｓに挿入される際に、挿入部２３から糸状の異物が発生することを抑制できる。

（３）面取り寸法Ｒが、蓋体側合わせ面２２ａとケース側合わせ面１３ｃとのクリアランスＣＬを挿入部２３の厚みＤから減じた値より小さい値に設定されている。このため、挿入部２３の先端縁を面取り寸法ＲでＲ面取りして隅部２４を設けても、挿入部２３に本体部２５を確保することができる。したがって、Ｒ面取りした隅部２４を備えつつも、挿入部２３の本体部２５によって、ケース側合わせ面１３ｃの面方向への蓋体１４の移動を規制できる。

（４）隅部２４は、挿入部２３の先端縁をＲ面取りした形状を有する。この構成によれば、本体部２５と隅部２４の境界が角張らないため、その境界から異物が発生することを抑制できる。さらに、隅部２４が周壁１３ｂの内周面１３ｅに接触したときに滑りが生じることによっても、異物の発生を抑制できる。

上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
図５に示すように、隅部２４は、Ｃ面取りされたＣ面状であってもよい。この場合も、隅部２４を面取りする寸法（以下、面取り寸法Ｃと称す）の下限値は、蓋体１４の材質であるアルミニウムの平均粒径に設定され、好ましくは、アルミニウムの粒度分布の中の最大粒径に設定されている。また、面取り寸法Ｃは、挿入部２３の厚みＤからクリアランスＣＬを減じた値より小さく設定されるのが好ましい。加えて、面取り寸法Ｃは、０．１５ｍｍ以上に設定するのが好ましい。

図６に示すように、二次電池１０は、ケース本体１３の開口部Ｓに沿って延びる内周縁に隅部１３ｆを備える代りに、蓋体１４の挿入部２３に隅部２４を備えなくてもよい。隅部１３ｆはＲ面状であり、ケース本体１３の内周縁をＲ面取りした形状を有する。上述のように、ケース１１内に収容される電極組立体１２の容積を最大限に確保するため、ケース本体１３の厚みが可能な限り小さく設計されている。その一方で、ケース本体１３の周壁１３ｂの厚みを確保し、ケース本体１３の剛性を確保する必要がある。このため、ケース本体１３の内周縁を面取りする寸法（以下、面取り寸法Ｒと称す）を過大にしないことが必要である。

面取り寸法Ｒの下限値は、隅部１３ｆの存在する部材であるケース本体１３の材質であるアルミニウムの平均粒径に設定され、本実施形態では０．０５ｍｍに設定されている。これは、挿入部２３をケース本体１３の開口部Ｓに挿入したとき、ケース本体１３の内周縁が挿入部２３の先端縁により削られて糸状の異物が発生するのを抑制可能な値である。

ケース本体１３の内周縁をアルミニウムの平均粒径以上の面取り寸法Ｒで予め面取りすることで、ケース本体１３の内周縁が挿入部２３の先端縁により削られることを抑制し、発生し得る最小サイズの異物の発生を抑制する。よって、上述の不等式１が成立する。

アルミニウムの平均粒径≦面取り寸法Ｒ…不等式１
また、実施形態と同様に、ケース本体１３の内周縁における面取り寸法Ｒを０．１５ｍｍ以上に設定することで、糸状の異物の発生を抑制できる。

ケース本体１３の内周縁に存在する隅部１３ｆは、Ｒ面状ではなく、Ｃ面取りされたＣ面状であってもよい。
図７に示すように、二次電池１０は、ケース本体１３の開口部Ｓに沿って延びる内周縁にＲ面状の隅部１３ｆを備えると共に、ケース本体１３における挿入部２３の先端縁にＲ面状の隅部２４を備えてもよい。また、隅部１３ｆ，２４はいずれも、Ｃ面状であってもよい。又は、ケース本体１３の内周縁の隅部１３ｆ及び挿入部２３の先端縁の隅部２４のうちいずれか一方がＲ面状であり、他方がＣ面状であってもよい。

実施形態では、蓋体側合わせ面２２ａとケース側合わせ面１３ｃとのクリアランスＣＬを、フランジ２２における蓋体側合わせ面２２ａの平面度によって規定したが、周壁１３ｂのケース側合わせ面１３ｃでの平面度が蓋体側合わせ面２２ａでの平面度より大きい場合は、ケース側合わせ面１３ｃの平面度によって規定してもよい。

ケース本体１３及び蓋体１４の材質は、３０００系や８０００系といったプレス加工が可能なアルミニウムであれば、１０００系以外であってもよい。３０００系や８０００系のアルミニウムであっても、Ｒ面状又はＣ面状の隅部１３ｆ，２４を設定し、隅部１３ｆ，２４の面取り寸法の下限値をアルミニウムの材質の平均粒径とすることで、実施形態と同様の効果を得ることができる。

蓋体１４の材質は、アルミニウム以外の金属であってもよい。この場合、面取り寸法Ｒ又は面取り寸法Ｃの下限値は、蓋体１４の材質に応じて変更される。
同様に、ケース本体１３の材質は、アルミニウム以外の金属であってもよい。この場合も、面取り寸法Ｒ又は面取り寸法Ｃの下限値は、ケース本体１３の材質に応じて変更される。

隅部２４における面取り寸法Ｒ又は面取り寸法Ｃの下限値は、蓋体１４又はケース本体１３の材質の平均粒径以上であれば、粒度分布の最大粒径以外の値であってもよい。
ケース本体１３を有底四角筒状とし、蓋体１４を四角柱状の挿入部２３を有する矩形板状としたが、ケース本体１３は円筒状や六角筒状としてもよく、ケース本体１３の形状に合わせて、蓋体１４の挿入部２３及び蓋本体部１４ａの形状を変更してもよい。

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、ニッケル水素等の他の二次電池であってもよい。
蓄電装置は、二次電池１０に限らず、例えば、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等のようなキャパシタであってもよい。

Ｄ…挿入部の厚み、Ｃ，Ｒ…隅部の寸法としての面取り寸法、Ｓ…開口部、ＣＬ…クリアランス、１０…蓄電装置としての二次電池、１３…ケース本体、１３ｃ…開口端面としてのケース側合わせ面、１３ｅ…内周面、１３ｆ…隅部、１４…蓋体、１４ａ…蓋本体部、２３…挿入部、２４…隅部。

Claims (4)

1. 開口部を有する有底筒状の金属製のケース本体と、前記開口部を閉塞した金属製の蓋体とを備える蓄電装置であって、
   前記蓋体は、
   前記開口部を閉塞しかつ前記開口部を囲む前記ケース本体の開口端面に支持された蓋本体部と、
   前記蓋本体部から前記ケース本体内に向けて突出しかつ前記ケース本体の内周面に沿って延びる柱状の挿入部と、
   前記蓋本体部から前記挿入部が突出する突出方向における前記挿入部の先端縁に存在するＲ面状の隅部とを含み、
   前記Ｒ面状の隅部の面取り寸法は、前記蓋体の材質の平均粒径より大きい０．１５ｍｍ以上であり、かつ、前記突出方向の前記挿入部の寸法から前記蓋本体部と前記開口端面とのクリアランスの値を減じた値よりも小さい、ことを特徴とする蓄電装置。
2. 前記ケース本体は、前記開口部に沿って延びる内周縁にＲ面状の隅部を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記蓄電装置は、二次電池である、請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置。
4. 前記蓋体及び前記ケース本体は、アルミニウム製である、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。

Images