WO2022163491A1 - 安全弁、電池ケース、及び安全弁の形成方法 - Google Patents

安全弁、電池ケース、及び安全弁の形成方法 Download PDF

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safety valve
groove
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battery case
side portion
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達矢 長船
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東洋製罐株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a battery safety valve, a battery case provided with the safety valve, and a forming method for forming the safety valve.
  • Secondary batteries such as lithium-ion secondary batteries are widely used as power sources for devices such as mobile phones, digital cameras, and laptop computers.
  • the battery case which is the exterior body, has a highly airtight structure in order to prevent leakage of internal electrolyte and intrusion of moisture from the outside.
  • Patent Document 1 describes that the safety valve has a notch whose thickness is very small compared to other parts of the safety valve, and the gas generated in the battery case is discharged through the opening of the notch.
  • one example of the object of the present invention is to provide a safety valve that can be easily manufactured without requiring high-precision equipment and manufacturing technology, a battery case provided with the safety valve, and a forming method for forming the safety valve. .
  • a safety valve according to the present invention is a safety valve that is partially thin in a battery case, and has a flat portion and a groove portion that is formed on the periphery of the flat portion and recesses toward the inside of the battery case.
  • the groove is opened by inverting the concave shape of the groove so as to protrude toward the outside of the battery case and forming a crack.
  • a battery case according to the present invention is provided with a safety valve according to the present invention.
  • a method of forming a safety valve according to the present invention is a method of forming a partially thin safety valve in a battery case. and a groove portion recessed toward the inside of the battery case on the periphery of the flat portion, wherein the groove portion is formed so that the internal pressure in the battery case is equal to or higher than a predetermined explosion-proof pressure. Then, the concave shape of the groove portion is reversed so as to protrude toward the outside of the battery case, and a crack is generated to open the groove portion.
  • a safety valve that can be easily manufactured without requiring high-precision equipment and manufacturing technology, a battery case provided with the safety valve, and a forming method for forming the safety valve.
  • FIG. 3 is an external perspective view of a battery case; FIG. It is a perspective view of a cover part.
  • FIG. 4 is an enlarged perspective view of a portion of the lid having a safety valve;
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a cross-sectional shape of the safety valve shown in FIG. 3;
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing an example of the shape of a safety valve;
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing an example of the shape of a safety valve;
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing an example of the shape of a safety valve;
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing an example of the shape of a safety valve;
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing an example of the shape of a safety valve;
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing an example of the shape of a safety valve;
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing an example of
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing an example of the shape of a safety valve
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing an example of the shape of a safety valve
  • FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining deformation and opening of the safety valve
  • FIG. 11 is an enlarged perspective view of a portion of the lid having a safety valve of another example
  • a battery case (battery outer body) 1 shown in FIG. 1 is formed as a rectangular battery case for a secondary battery by press forming a sheet material made of metal such as aluminum or an aluminum alloy through a combination of drawing and ironing. It is a thing.
  • the material forming the battery case 1 is not limited to aluminum or an aluminum alloy, and may be other metal materials such as stainless steel, or other materials.
  • the battery case 1 consists of a housing portion 11 for housing the power generation elements (electrodes, electrolytic solution, etc.) of the secondary battery, and a lid portion 12 formed with a safety valve 13, which will be described later.
  • the accommodating portion 11 is formed of a front surface 11a, a rear surface 11b, side surfaces 11c and 11d, and a bottom surface 11e, and has a box-like shape with a space capable of accommodating the power generation element of the secondary battery.
  • the front surface 11a and the rear surface 11b have larger areas than the side surfaces 11c and 11d.
  • the opening side of the housing portion 11 is sealed by joining the lid portion 12 by welding or the like.
  • the battery case 1 becomes a battery case (battery exterior body) having a sealed space completely cut off from the outside.
  • the battery case 1 accommodates the power generation element of the secondary battery in the housing portion 11, and seals the opening side of the housing portion 11 with the lid portion 12, so that the secondary battery such as the lithium ion secondary battery can be used. becomes.
  • the lid portion 12 which is an end plate of the battery case 1, is formed by processing a plate material made of metal such as aluminum or aluminum alloy. As shown in FIGS. 1 and 2, a safety valve 13 is formed at substantially the central position of the lid portion 12 in the longitudinal direction thereof. In the lid portion 12, the safety valve 13 may be formed at a substantially central position in the planar longitudinal direction of the lid portion 12 so as not to be affected by welding or the like when the lid portion 12 and the housing portion 11 are joined. Although it is preferable, it is not limited to this, and may be formed at other positions on the lid portion 12 .
  • the length N1 in the longitudinal direction of the lid portion 12 is not particularly limited, it may be, for example, 100 mm to 150 mm.
  • the length N2 of the cover portion 12 in the lateral direction is not particularly limited, but may be, for example, 10 mm to 30 mm.
  • the plate thickness T of the lid portion 12 is not particularly limited, but may be, for example, 1.5 mm to 2.0 mm.
  • the lid portion 12 may be provided with other constituent elements (terminals, etc.) of the secondary battery at positions different from the safety valve 13 .
  • the safety valve 13 shown in FIG. 3 has a structure for efficiently discharging the gas generated in the battery case 1 to the outside and preventing explosion. Then it works.
  • the safety valve 13 is partially formed thin in the lid portion 12 by press-molding a metal plate material that constitutes the lid portion 12 . and a groove portion 132 that is recessed toward the inside.
  • the value of the predetermined explosion-proof pressure is not particularly limited, and various sizes described in the present embodiment (length N1 and length N2 of the lid portion 12, plate thickness T, plate thickness t, diameter D1, diameter D2, angle ⁇ 1, angle ⁇ 2, size H1, size H2, groove width L and R dimensions, etc.), the shape of the safety valve 13, and the like.
  • This predetermined explosion-proof pressure can be, for example, a value in the range of 0.5 MPa to 2 MPa, and can be 1 MPa, for example.
  • a recess 133 may be formed outside the groove 132 with respect to the flat portion 131 depending on the shape and position of the groove 132 in the safety valve 13 .
  • the plate thickness t of the safety valve 13 formed thinner than the lid portion 12 is not particularly limited, but when the plate thickness T of the lid portion 12 is 1.5 mm to 2.0 mm as described above. , the plate thickness t may be, for example, 0.1 mm to 0.5 mm.
  • the plate thickness T of the lid portion 12 and the plate thickness t of the safety valve 13 can be appropriately adjusted according to the explosion-proof pressure of the battery case 1 . Further, the plate thickness t of the safety valve 13 may or may not be uniform over the entire safety valve 13 .
  • the shape of the safety valve 13 (that is, the shape of the outer edge of the recess 133) is substantially circular with the center point O as the center.
  • a diameter (diameter) D1 of the substantially circular safety valve 13 is not particularly limited, but may be, for example, 7 mm to 15 mm.
  • the flat portion 131 has a substantially circular shape with the center point O as the center.
  • the flat portion 131 is a thin, substantially circular panel. Therefore, in the flat portion 131, when gas is generated inside the battery case 1, the surface (inner surface) of the flat portion 131 that faces the inside of the battery case 1 receives an internal pressure that rises due to the generation of the gas. It deforms so as to be curved in a convex shape toward the outside of the battery case 1 .
  • the flat portion 131 has a substantially circular shape with no corners, so that the inner surface of the flat portion 131 can uniformize the stress against the internal pressure in the battery case 1 . If the shape of the flat portion 131 is a rectangular shape with corners, it is not preferable because the stress against the internal pressure concentrates on the corners on the inner surface of the flat portion 131 .
  • the substantially circular diameter (diameter) D2 of the flat portion 131 is not particularly limited, but may be, for example, 5 mm to 10 mm.
  • the groove portion 132 has an inner peripheral side portion 132a connected to the flat portion 131, a bottom portion 132b connected to the inner peripheral side portion 132a, and an outer peripheral side portion 132c connected to the bottom portion 132b.
  • the recess 133 has an inner peripheral side portion 133a, a bottom portion 133b connected to the inner peripheral side portion 133a, and an outer peripheral side portion 133c connected to the bottom portion 133b.
  • Groove 132 deforms so that the depth of the dent becomes smaller as the internal pressure inside battery case 1 rises.
  • the recessed shape of the groove portion 132 is reversed so as to protrude toward the groove portion 132 and a crack is generated, thereby opening the groove portion 132 .
  • the battery case 1 is prevented from being severely damaged.
  • the thin safety valve 13 may have only the groove 132 formed on the outer edge of the flat portion 131 (see FIG. 7 ( a) see).
  • the safety valve 13 may have a groove portion 132 formed on the outer edge of the flat portion 131, and an outer edge flat portion having a surface direction substantially parallel to the surface direction of the flat portion 131 may be formed on the outer edge (Fig. 6(c) to 6(e)).
  • FIGS. 10(a) to 10(f) show examples of each shape of the safety valve 13.
  • Cross sections passing through the central axis O′ of the safety valve 13 are shown in FIGS. is shown.
  • a safety valve 13-1 shown in FIG. 5(a) has a groove portion 132-1 formed on the outer edge of a flat portion 131, and a recessed portion 133-1 formed on the outer edge of the groove portion 132-1.
  • the groove portion 132-1 has an inner peripheral side portion 132-1a connected to the flat portion 131, a bottom portion 132-1b connected to the inner peripheral side portion 132-1a, and an outer peripheral side portion 132-1c connected to the bottom portion 132-1b.
  • the recess 133-1 has an inner peripheral side portion 133-1a, a bottom portion 133-1b connected to the inner peripheral side portion 133-1a, and an outer peripheral side portion 133-1c connected to the bottom portion 133-1b.
  • the outer peripheral side portion 132-1c of the groove portion 132-1 and the inner peripheral side portion 133-1a of the recessed portion 133-1 are connected by a connecting point 134-1.
  • the outer peripheral side portion 132-1c of the groove portion 132-1 including the connecting point 134-1 and the inner periphery of the recessed portion 133-1 formed at the outer edge of the groove portion 132-1.
  • the shape of the boundary portion 136-1 with the side portion 133-1a is a curved shape without corners.
  • the shape of the boundary between the outer peripheral side portion 132c of the groove portion 132 and the inner peripheral side portion 133a of the recessed portion 133 is a curved shape without corners. be.
  • the inner R dimension (radius of curvature Ra) may or may not be uniform.
  • the R dimension (curvature radius Ra) of the inside of this curved shape is preferably 0.2 mm to 0.5 mm.
  • the distance between the straight portion of the outer peripheral side portion 132c and the straight portion of the inner peripheral side portion 132a inside the groove portion 132 of the safety valve 13 (safety valve In 13-1, the groove width L, which is the distance between the straight portion of the outer peripheral side portion 132-1c and the straight portion of the inner peripheral side portion 132-1a), is 0 mm to t ⁇ 10 mm (that is, the length of 10 times the plate thickness t). ).
  • the groove width L of the groove portion 132-1 of the safety valve 13-1 shown in FIG. 5(a) may be 0.4 mm.
  • the bottom portion 132b (the bottom portion 132-1b in the safety valve 13-1) has a curved shape with no corners.
  • the inner R dimension (curvature radius Rb) of the bottom portion 132b which is an index of the curved shape of the bottom portion 132b (the bottom portion 132-1b in the safety valve 13-1), may be 0.1 mm to 1.0 mm.
  • the straight portion of the outer peripheral side portion 132-1c and the straight portion of the inner peripheral side portion 132-1a are parallel, so that the groove width L is uniform in the thickness direction. It's okay.
  • the R dimension (curvature radius Rb) may be uniform inside the curved bottom portion 132b of the groove portion 132-1.
  • the groove width L is preferably 0 mm to t ⁇ 10 mm, and the R dimension (curvature radius Rb) is 0. It is preferably between 0.1 mm and 1.0 mm.
  • the safety valve 13 has a boundary portion ( In the safety valve 13-1, the shape of the boundary portion 137-1) is a curved shape without corners.
  • a boundary portion (safety valve 13- 1 the inner R dimension (curvature radius Rc) of the curved shape of the boundary portion 137-1) may or may not be uniform.
  • the inner R dimension (curvature radius Rc) of this curved shape is preferably 0.1 mm to 0.4 mm.
  • the safety valve 13 has a shape of a boundary portion (a boundary portion 136-1 in the safety valve 13-1) between an outer peripheral side portion 132c of the groove portion 132 and an inner peripheral side portion 133a of the recess portion 133 in a cross-sectional view passing through the central axis O′.
  • the shape of the bottom portion 132b (bottom portion 132-1b in the safety valve 13-1), the boundary portion (safety valve In 13-1, the shape of the boundary portion 137-1) is a curved shape with no corners.
  • the safety valve 13-2 shown in FIG. 5(b) has a groove portion 132-2 on the outer edge of the flat portion 131 and a recessed portion 133-2 on the outer edge.
  • This groove portion 132-2 is a groove that is the distance between the straight portion of the outer peripheral side portion 132-2c and the straight portion of the inner peripheral side portion 132-2a that are parallel to each other in a cross-sectional view passing through the central axis O′.
  • the width L may be 0.4 mm as in FIG. 5(a).
  • the R dimension (curvature radius Rd) of the outer peripheral side portion 132-2c side is 0.1 mm.
  • the R dimension (curvature radius Re) of the inner peripheral side portion 132-2a may be 0.3 mm.
  • the safety valve 13-2 of FIG. 5(b) is different from the safety valve 13-1 of FIG. 5(a), and otherwise may have the same configuration as the safety valve 13-1.
  • the R dimension inside the bottom portion 132b may vary depending on the position inside the bottom portion 132b.
  • the safety valve 13-3 shown in FIG. 5(c) has a groove portion 132-3 on the outer edge of the flat portion 131 and a recessed portion 133-3 on the outer edge thereof.
  • an outer peripheral side portion 132-3c connected to a bottom portion 132-3b and an inner peripheral side portion 132-3a are close to each other in a cross-sectional view passing through the central axis O'.
  • the groove width L which is the distance between the outer peripheral side portion 132-3c and the inner peripheral side portion 132-3a, is not particularly limited, but may be a very small value of 0.1 mm or less, for example. good.
  • the outer peripheral side portion 132-3c and the inner peripheral side portion 132-3a may be in contact with each other in a cross-sectional view passing through the central axis O'.
  • the safety valve 13-3 of FIG. 5(c) is different from the safety valve 13-1 of FIG. 5(a), and otherwise may have the same configuration as the safety valve 13-1.
  • the safety valve 13-4 shown in FIG. 5(d) has a groove 132-4 on the outer edge of the flat part 131 and a recess 133-4 on the outer edge. Inside the groove portion 132-4, in a cross-sectional view passing through the central axis O′, the distance between the outer peripheral side portion 132-4c and the inner peripheral side portion 132-4a extends from the bottom portion 132-4b toward the opening side. A certain groove width L gradually increases. Thus, the groove width L may vary depending on the position in the groove 132 in the thickness direction. In this respect, the safety valve 13-4 of FIG. 5(d) is different from the safety valve 13-1 of FIG. 5(a), and otherwise may have the same configuration as the safety valve 13-1.
  • FIG. 6(a) shows the safety valve 13-1 shown in FIG. 5(a).
  • both the size H1 in the thickness direction of the inner peripheral side portion 132a inside the groove portion 132 and the size H2 in the thickness direction inside the outer peripheral side portion 132c increase. , the strength against the internal pressure in the battery case 1 is increased.
  • the thickness H1 of the inner peripheral side portion 132a (the inner peripheral side portion 132-1a in the safety valve 13-1) inside the groove portion 132 may be, for example, 0.8 mm to 1.7 mm.
  • the size H2 in the thickness direction of the outer peripheral side portion 132c (the outer peripheral side portion 132-1c in the safety valve 13-1) may be, for example, 0 mm to 1.7 mm.
  • the horizontal position of the groove portion 132 can be adjusted.
  • a safety valve 13-5 shown in FIG. 6(b) has a groove portion 132-5 formed on the outer edge of the flat portion 131 and a recessed portion 133-5 formed on the outer edge of the groove portion 132-5.
  • the groove portion 132-5 has an inner peripheral side portion 132-5a connected to the flat portion 131, a bottom portion 132-5b connected to the inner peripheral side portion 132-5a, and an outer peripheral side portion 132-5c connected to the bottom portion 132-5b.
  • the recess 133-5 has an inner peripheral side portion 133-5a, a bottom portion 133-5b connected to the inner peripheral side portion 133-5a, and an outer peripheral side portion 133-5c connected to the bottom portion 133-5b.
  • the outer peripheral side portion 132-5c of the groove portion 132-5 and the inner peripheral side portion 133-5a of the recessed portion 133-5 are connected by a connecting point 134-5.
  • the radially outermost press-molded position of the safety valve 13-1 (the position of the bottom 133-1b of the recess 133-1) is the lowest position in the thickness direction of the lid 12. It has become.
  • the press-molded position (the position of the bottom portion 133-5b of the recessed portion 133-5) in the radial direction of the safety valve 13-5 is the thickness direction of the lid portion 12. It is located approximately in the center of the As a result, the safety valve 13-1 shown in FIG. 6(a) has a recess 133-1 that is larger than the recess 133-5 of the safety valve 13-5 shown in FIG. 6(b).
  • the safety valve 13-5 of FIG. 6(b) is different from the safety valve 13-1 of FIG. 6(a), and otherwise may have the same configuration as the safety valve 13-1.
  • the safety valve 13-6 shown in FIG. 6(c) has a groove portion 132-6 formed on the outer edge of the flat portion 131. As shown in FIG. However, in the example of FIG. 6C, an outer edge flat portion 135-6 having a surface direction substantially parallel to the surface direction of the flat portion 131 is formed on the outer edge of the groove portion 132-6.
  • the position of the press molding in the thickness direction of the lid portion 12 is approximately the central position in the thickness direction of the lid portion 12.
  • the groove 132-6 protrudes slightly downward from the lower surface of the lid 12.
  • the safety valve 13-6 of FIG. 6(c) is different from the safety valve 13-1 of FIG. 6(a), and otherwise may have the same configuration as the safety valve 13-1.
  • a boundary portion 136-6 connected to the flat outer edge portion 135-6 in the outer peripheral side portion 132-6c of the groove portion 132-6 has a curved shape without corners.
  • the boundary portion In the safety valve 13-6, the shape of the boundary portion 136-6) is a curved shape without corners.
  • the inner radius of the curved shape of the boundary portion (boundary portion 136-6 in the safety valve 13-6) connected to the outer edge flat portion in the outer peripheral side portion 132c of the groove portion 132
  • the dimensions (radius of curvature Rf) may or may not be uniform.
  • the R dimension (curvature radius Rf) inside the curved shape is preferably 0.2 mm to 0.5 mm.
  • the safety valve 13-7 shown in FIG. 6(d) has a groove portion 132-7 formed on the outer edge of the flat portion 131 and an outer edge flat portion 135-7 formed on the outer edge of the safety valve 13-7 shown in FIG. 6 has substantially the same configuration.
  • the groove portion 132-7 of the safety valve 13-7 protrudes greatly downward from the lower surface of the lid portion 12. As shown in FIG.
  • the safety valve 13-8 shown in FIG. 6(e) has a groove portion 132-8 formed on the outer edge of the flat portion 131 and an outer edge flat portion 135-8 formed on the outer edge of the safety valve 13 of FIG. 6(c). -6 has substantially the same configuration.
  • the groove 132-8 of the safety valve 13-8 does not protrude below the lower surface of the lid 12. As shown in FIG.
  • the safety valve 13 preferably has a structure that does not break due to an external impact and does not interfere with the power generation elements inside the battery case 1 . Therefore, in the various safety valves 13 shown in FIGS. 6A to 6E, the constituent elements of the safety valve 13 do not protrude above the upper surface of the lid portion 12 in the thickness direction, and It is particularly preferable to use one that does not protrude from the lower surface of the lid portion 12 (for example, FIGS. 6(a), 6(b), and 6(e)).
  • the safety valve 13-9 shown in FIG. 7(a) has only a groove 132-9 formed on the outer edge of the flat portion 131.
  • the groove portion 132-9 has an inner peripheral side portion 132-9a connected to the flat portion 131, a bottom portion 132-9b connected to the inner peripheral side portion 132-9a, and an outer peripheral side portion 132-9c connected to the bottom portion 132-9b.
  • the safety valve 13-9 of FIG. 7(a) is different from the safety valve 13-1 of FIG. 5(a), and otherwise may have the same configuration as the safety valve 13-1.
  • a boundary portion 136-9 connected to the lid portion 12 in the outer peripheral side portion 132-9c of the groove portion 132-9 has a curved shape without corners.
  • the safety valve 13 has a boundary portion ( In the safety valve 13-9, the shape of the boundary portion 136-9) is a curved shape without corners.
  • the inner radius of the curved shape of the boundary portion (boundary portion 136-9 in the safety valve 13-9) connected to the lid portion 12 in the outer peripheral side portion 132c of the groove portion 132
  • the dimensions (radius of curvature Rg) may or may not be uniform.
  • the inner R dimension (curvature radius Rg) of this curved shape is preferably 0.2 mm to 0.5 mm.
  • the groove 132-9 has a larger opening than the examples in FIGS. 6(a) to 6(e).
  • the safety valve 13-10 shown in FIG. 7(b) has only a groove 132-10 formed outside the flat portion 131.
  • the safety valve 13-10 shown in FIG. The groove portion 132-10 has a shape obtained by processing the bottom portion 132-9b and the outer peripheral side portion 132-9c of the groove portion 132-9 shown in FIG. 10b, a first outer peripheral side portion 132-10c, and a second outer peripheral side portion 132-10d.
  • the safety valve 13-9 shown in Fig. 7(a) has an outer peripheral side portion 132-9c of the groove portion 132-9 that is substantially linear.
  • the outer peripheral side portion of the groove portion 132-10 is bent by the first outer peripheral side portion 132-10c and the second outer peripheral side portion 132-10d. and forms a bottom portion 132-10b having the same shape as the bottom portion 132-1b in FIG. 5(a).
  • the safety valve 13-10 having such a groove 132-10 has higher pressure resistance than the safety valve 13-9 having the groove 132-9 of FIG. 7(a).
  • the safety valve 13-10 of FIG. 7(b) is different from the safety valve 13-9 of FIG. 7(a), and otherwise may have the same configuration as the safety valve 13-9.
  • FIG. 8(a) shows the safety valve 13-1 shown in FIG. 5(a).
  • the safety valve 13-1 has a height position of the flat portion 131 in the thickness direction and a connection point 134 between the outer peripheral side portion 132-1c of the groove portion 132-1 and the inner peripheral side portion 133-1a of the recessed portion 133-1.
  • ⁇ 1 that is, the size H1 of the inner peripheral side portion 132-1a ⁇ the size H2 of the outer peripheral side portion 132-1c).
  • the height position of the flat portion 131 in the thickness direction is higher than the outer peripheral side portion 132-11c of the groove portion 132-11 and the inner portion of the recess portion 133-11.
  • the height position of the connection point 134-11 with the peripheral side portion 133-11a is high (that is, the size H1 of the inner peripheral side portion 132-11a ⁇ the size H2 of the outer peripheral side portion 132-11c).
  • the safety valve 13-11 of FIG. 8(b) is different from the safety valve 13-1 of FIG. 8(a), and otherwise may have the same configuration as the safety valve 13-1.
  • the height position of the flat portion 131 in the thickness direction is higher than the outer peripheral side portion 132-12c of the groove portion 132-12 and the inner peripheral portion of the recessed portion 133-12. It is higher than the height position of the connecting point 134-12 with the side portion 133-12a (that is, the size H2 of the outer peripheral side portion 132-12c ⁇ the size H1 of the inner peripheral side portion 132-12a). .
  • the safety valve 13-12 of FIG. 8(c) is different from the safety valve 13-1 of FIG. 8(a), and otherwise may have the same configuration as the safety valve 13-1.
  • These safety valves 13-1, 13-11, and 13-12 are provided on the inner peripheral side portion 132-1a of the groove portion 132-1, the inner peripheral side portion 132-11a of the groove portion 132-11, and the inner peripheral side portion of the groove portion 132-12. 132-12a have substantially the same size H1 in the thickness direction.
  • the groove portion 132-11 of the safety valve 13-11 has the largest size H2 in the thickness direction of the outer peripheral side portion 132-11c.
  • the groove portion 132-12 of the safety valve 13-12 has the smallest dimension H2 in the thickness direction of the outer peripheral side portion 132-12c.
  • the safety valve 13-11 having the groove 132-11 has the highest pressure resistance
  • the safety valve 13-12 having 132-12 has the lowest pressure resistance.
  • the safety valve 13-13 shown in FIG. 9A has a groove 132-13 having the same shape as the groove 132-1 shown in FIG. forming
  • the safety valve 13-13 of FIG. 9(a) has a recess 133-13 with a shape different from that of the recess 133-1 of FIG. 5(a), and otherwise has the same configuration as the safety valve 13-1. may be provided.
  • the safety valve 13-14 shown in FIG. 9(b) also has a groove 132-14 having the same shape as the groove 132-13 in FIG. 9(a) on the outer edge of the flat portion 131.
  • the horizontal position of the groove 132-14 in the safety valve 13-14 is closer to the central axis O' than the groove 132-13 of the safety valve 13-13 in FIG. 9(a). Therefore, the safety valve 13-14 shown in FIG. 9(b) has a higher strength against the internal pressure inside the battery case 1 than the safety valve 13-13 shown in FIG. 9(a).
  • the safety valve 13-14 forms a recess 133-14 having a larger internal space than the recess 133-13 of the safety valve 13-13.
  • the safety valve 13-14 of FIG. 9(b) is different from the safety valve 13-13 of FIG. 9(a), and otherwise may have the same configuration as the safety valve 13-13.
  • the safety valve 13-15 of FIG. 9(c) is different from the safety valve 13-13 of FIG. 9(a), and otherwise may have the same configuration as the safety valve 13-13.
  • FIG. 10(a) to 10(f) show a plurality of safety valves 13 having grooves 132 with different shapes.
  • the safety valve 13-16 shown in FIG. 10(a) has a groove portion 132-16 on the outer edge of the flat portion 131 and a recessed portion 133-16 on the outer edge thereof.
  • the groove 132-16 has an opening side of the inner peripheral side portion 132-16a inclined to the side opposite to the central axis O′ side, so that the opening diameter is reduced to the bottom portion 132-16b. It has a shape smaller than the diameter of the internal space of the In this respect, the safety valve 13-16 of FIG. 10(a) is different from the safety valve 13-1 of FIG. 5(a), and otherwise may have the same configuration as the safety valve 13-1.
  • the formed angle ⁇ 1 may be ⁇ 30°.
  • the angle ⁇ 2 between the flat portion 131 and (the straight portion of) the inner peripheral side portion 132-16a in a cross-sectional view passing through the central axis O′ may be 60°.
  • FIG. 10(b) shows the safety valve 13-1 shown in FIG. 5(a).
  • the straight portion of the outer peripheral side portion 132-1c and the straight portion of the inner peripheral side portion 132-1a may be parallel. That is, in a cross-sectional view passing through the central axis O′, (the straight portion of) the outer peripheral side portion 132-1c and (the straight portion of) the inner peripheral side portion 132-1a centering on the bottom portion 132-1b of the groove portion 132-1.
  • the formed angle ⁇ 1 may be 0°.
  • the angle ⁇ 2 between the flat portion 131 and (the straight portion of) the inner peripheral side portion 132-1a in a cross-sectional view passing through the central axis O′ may be 90°.
  • the safety valve 13-17 shown in FIG. 10(c) has a groove 132-17 on the outer edge of the flat part 131 and a recess 133-17 on the outer edge.
  • This groove portion 132-17 has a shape in which the opening side of the inner peripheral side portion 132-1a of the groove portion 132-1 in FIG. have.
  • the distance (groove width L) between the inner peripheral side portion 132-17a and the outer peripheral side portion 132-17c of the groove portion 132-17 gradually increases from the bottom portion 132-17b toward the opening side ( That is, the opening diameter is larger than the diameter of the internal space of the bottom portion 132-17b).
  • the outer peripheral side portion 132-17c (straight line portion) and the inner peripheral side portion 132-17a (straight line portion) may be 10°.
  • the angle ⁇ 2 between the flat portion 131 and (the straight portion of) the inner peripheral side portion 132-17a in a cross-sectional view passing through the central axis O′ may be 100°.
  • the safety valve 13-17 of FIG. 10(c) is different from the safety valve 13-1 of FIG. 10(b), and otherwise may have the same configuration as the safety valve 13-1.
  • the safety valve 13-18 shown in FIG. 10(d) has a groove 132-18 on the outer edge of the flat part 131 and a recess 133-18 on the outer edge.
  • the straight portion of the outer peripheral side portion 132-18c and the straight portion of the inner peripheral side portion 132-18a may be parallel. That is, in a cross-sectional view passing through the central axis O′, the bottom 132-18b of the groove 132-18 is centered on the outer peripheral side 132-18c (straight line portion) and the inner peripheral side portion 132-18a (straight line portion).
  • the formed angle ⁇ 1 may be 0°.
  • the opening side of the groove portion 132-18 is inclined in the direction of the central axis O'.
  • the angle ⁇ 2 between the flat portion 131 and the inner peripheral side portion 132-18a (straight line portion) in a cross-sectional view passing through the central axis O′ may be 100°.
  • the safety valve 13-18 of FIG. 10(d) is different from the safety valve 13-1 of FIG. 10(b), and otherwise may have the same configuration as the safety valve 13-1.
  • the safety valve 13-19 shown in FIG. 10(e) has a groove 132-19 on the outer edge of the flat part 131 and a recess 133-19 on the outer edge.
  • the straight portion of the outer peripheral side portion 132-19c and the straight portion of the inner peripheral side portion 132-19a may be parallel. That is, in a cross-sectional view passing through the central axis O′, the bottom 132-19b of the groove 132-19 is centered on (a straight line portion of) the outer peripheral side portion 132-19c and (a straight portion of) the inner peripheral side portion 132-19a.
  • the formed angle ⁇ 1 may be 0°.
  • the opening side of the groove portion 132-19 is inclined in the direction opposite to the direction of the central axis O'.
  • the angle ⁇ 2 between the flat portion 131 and (the straight portion of) the inner peripheral side portion 132-19a in a cross-sectional view passing through the central axis O′ may be 80°.
  • the safety valve 13-19 in FIG. 10(e) is different from the safety valve 13-1 in FIG. 10(b), and otherwise may have the same configuration as the safety valve 13-1.
  • the safety valve 13-20 shown in FIG. 10(f) has a groove 132-20 on the outer edge of the flat part 131 and a recess 133-20 on the outer edge.
  • This groove portion 132-20 has a shape in which the opening side of the outer peripheral side portion 132-1c of the groove portion 132-1 in FIG.
  • the distance (groove width L) between the inner peripheral side portion 132-20a and the outer peripheral side portion 132-20c of the groove portion 132-20 gradually increases from the bottom portion 132-20b toward the opening side.
  • the outer peripheral side portion 132-20c (straight line portion) and the inner peripheral side portion 132-20a (straight line portion) may be 10°.
  • the angle ⁇ 2 between the flat portion 131 and (the straight portion of) the inner peripheral side portion 132-20a in a cross-sectional view passing through the central axis O′ may be 90°.
  • the safety valve 13-20 of FIG. 10(f) is different from the safety valve 13-1 of FIG. 10(b), and otherwise may have the same configuration as the safety valve 13-1.
  • the safety valve 13 is, for example, centered on the bottom 132b of the groove 132 in a cross-sectional view passing through the central axis O′. portion) and the inner peripheral side portion 132a (the straight portion thereof) is -45° to 60°, and the angle ⁇ 2 formed between the flat portion 131 and the inner peripheral side portion 132a (the straight portion thereof) is 45°. It may be ⁇ 135°.
  • the angle ⁇ 1 is 0° and the angle ⁇ 2 is 90°.
  • FIG. 11(a) to 11(d) show cross-sectional views passing through the central axis O' of the safety valve 13 formed in the lid portion 12.
  • Figs. A safety valve 13 having a flat portion 131, a groove portion 132, and a recess portion 133 is formed in the lid portion 12, as shown in FIG. 11(a).
  • the angle ⁇ 1 formed by (the straight portion of) the outer peripheral side portion 132c and (the straight portion of) the inner peripheral side portion 132a centering on the bottom portion 132b of the groove portion 132 shown in FIG. 11A is, for example, 0°. you can
  • the inner surface of the flat portion 131 receives the rising internal pressure, as shown in FIG. Visually, it deforms so as to be convexly curved to the outside of the lid portion 12 .
  • the bottom portion 132b of the groove portion 132 receives the rising internal pressure, and in a cross-sectional view passing through the central axis O′, the bottom portion 132b of the groove portion 132 is centered on the outer peripheral side portion 132c (a linear portion thereof) and the inner peripheral side portion 132a ( (straight line portion of )) is deformed so that the angle ⁇ 1 formed with it becomes large.
  • the angle ⁇ 1 shown in FIG. 11(b) may be 20°, for example.
  • the rigidity of the groove 132 prevents large plastic deformation until the internal pressure in the battery case 1 rises to a predetermined explosion-proof pressure.
  • the recessed shape of the groove 132 is reversed so that the groove 132 protrudes outward from the battery case 1 as shown in FIG. 11(c). (buckling), and the groove portion 132 is largely plastically deformed at that time.
  • the angle ⁇ 1 shown in FIG. 11(c) may be 230°, for example).
  • the groove 132 is cracked and opened as shown in FIG. 11(d). Then, the opening (size) of the groove 132 expands from the portion opened by the crack to the periphery of the groove 132 .
  • the safety valve 13 is located at the boundary between the outer peripheral side portion 132c of the groove portion 132 and the portion formed on the outer edge of the groove portion 132 connected to the outer peripheral side portion 132c in a cross-sectional view passing through the central axis O′.
  • the shape (for example, the shape of the boundary portion between the outer peripheral side portion 132c of the groove portion 132 and the inner peripheral side portion 133a of the recessed portion 133) is a curved shape without corners.
  • the safety valve 13 moves from the state shown in FIG. 11A to the state shown in FIG. gradually expands, and the depth of the recess in the curved shape gradually decreases.
  • this curved shape does not have corners, the stress due to the internal pressure inside the battery case 1 does not concentrate on the corners. Therefore, this curved shape expands smoothly without causing cracks when it expands gradually due to the increase in internal pressure.
  • the safety valve 13 has a shape of a boundary portion (for example, , the shape of the boundary portion between the outer peripheral side portion 132c of the groove portion 132 and the inner peripheral side portion 133a of the recessed portion 133), the shape of the bottom portion 132b, and the flat portion 131 at the inner peripheral side portion 132a of the groove portion 132.
  • the shape of the boundary is also a curved shape without corners.
  • the safety valve 13 is formed at the outer peripheral side portion 132c of the groove portion 132 and the outer edge of the groove portion 132 connected to the outer peripheral side portion 132c at a stage until the internal pressure inside the battery case 1 rises to a predetermined explosion-proof pressure.
  • a predetermined explosion-proof pressure for example, the boundary portion between the outer peripheral side portion 132c of the groove portion 132 and the inner peripheral side portion 133a of the recess 133), the bottom portion 132b, and the boundary portion connected to the flat portion 131 in the inner peripheral side portion 132a.
  • the stress caused by the internal pressure inside the battery case 1 does not concentrate on the corners, the curved shape gradually expands smoothly without causing cracks.
  • the flat portion 131 does not separate from the portion connected to the groove portion 132 of the safety valve 13 and maintains an integrated state even with the opening caused by the crack. As a result, the flat portion 131 does not separate and scatter when the door is opened, so safety can be ensured.
  • the gas generated inside the battery case 1 is discharged to the outside of the battery case 1 through this opening. In this manner, the battery case 1 is prevented from being severely damaged, so that the safety of the secondary battery is ensured.
  • the safety valve 13 of this embodiment does not have a structure like a conventional notch, the various sizes described above (diameter D1, diameter D2, angle ⁇ 1, angle ⁇ 2, size H1, size H2, groove width L , R dimension, etc.) and shape, it is possible to maintain pressure resistance against the internal pressure in the battery case 1, and to always cause cracks when the internal pressure exceeds a predetermined explosion-proof pressure. . That is, in the safety valve 13, problems such as not cracking when the state shown in FIG. do not have.
  • the safety valve 13 of this embodiment can be formed, for example, by press molding as follows. First, a plate material made of metal such as aluminum or an aluminum alloy that constitutes the lid portion 12 is prepared. Next, a pair of press dies (molding dies) consisting of a male die and a female die having the shape of the safety valve 13 are attached to the pressing machine.
  • press dies molding dies
  • the lid portion 12 is sandwiched between the male mold and the female mold so that the upper surface of the lid portion 12 faces the male mold and the lower surface of the lid portion 12 faces the female mold.
  • a predetermined pressure is applied in the vertical direction of the plane of the lid portion 12 .
  • the predetermined pressure during pressurization is not particularly limited, but can be, for example, 500 MPa to 1500 MPa.
  • the safety valve 13 of the present embodiment when the internal pressure inside the battery case 1 reaches or exceeds the predetermined explosion-proof pressure, the recessed shape is reversed so that the groove portion 132 protrudes outward from the battery case 1 .
  • the opening is caused by cracking.
  • the safety valve 13 like a conventional safety valve with a notch, is designed to be thin within an allowable range of 10 to several tens of ⁇ m in order to control the internal pressure (explosion-proof pressure) when opening. It requires no adjustment and can be easily manufactured without high-precision equipment and manufacturing technology.
  • the safety valve 13 As a result, in manufacturing the safety valve 13, there is no problem such as a decrease in yield until the size (dimension) of the thickness is stabilized. Since it does not have a crack, the occurrence of cracks and the like can be suppressed, and inspection can be easily performed.
  • the shape of the safety valve 13 is not limited to the substantially circular shape described above, and may be another shape, such as a substantially elliptical shape as shown in FIG.
  • the safety valve 13m shown in FIG. 12 has a substantially elliptical shape centered on the center point Om.
  • the safety valve 13m has a substantially elliptical flat portion 131m, a groove portion 132m formed on its outer edge, and a recessed portion 133m formed on its outer edge.
  • a minor axis D3 passing through the center point Om of the safety valve 13m is not particularly limited, but may be, for example, 7 mm to 15 mm.
  • the length D4 passing through the center point Om of the safety valve 13m is not particularly limited, but may be, for example, 12 mm to 20 mm.
  • the minor axis D31 passing through the center point Om of the flat portion 131m is not particularly limited, but may be, for example, 5 mm to 10 mm.
  • the length D41 passing through the center point Om of the flat portion 131m is not particularly limited, but may be, for example, 10 mm to 15 mm.
  • the groove 132m protrudes outward from the battery case 1 when the internal pressure inside the battery case 1 reaches or exceeds a predetermined explosion-proof pressure. As shown in the figure, the concave shape is reversed and a crack is generated to open the hole. At this time, the portions of the groove portion 132m that are opened first may be the short diameter end portion 132m-a and the short diameter end portion 132m-b having the largest curvature radius in the substantially elliptical shape.
  • the shape of the safety valve 13 is not limited to the substantially circular or substantially elliptical shape described above, and may be any other shape as long as it has no corners.
  • the safety valve 13 is formed in the lid portion 12, which is the end plate of the battery case (battery exterior body) 1. , back surface 11b, side surface 11c, side surface 11d, and bottom surface 11e.
  • the basic configuration such as the material and thickness of the front surface 11a, the rear surface 11b, the side surface 11c, the side surface 11d, and the bottom surface 11e of the housing portion 11 may be the same as those of the lid portion 12 described above.
  • 1 battery case 11 accommodating portion, 12 lid portion, 13 safety valve, 131 flat portion, 132 groove portion, 132a inner peripheral side portion, 132b bottom portion, 132c outer peripheral side portion, 133 concave portion, 133a inner peripheral side portion, 133b bottom portion, 133c outer periphery Side part, 13m safety valve, 131m flat part, 132m groove part, 133m concave part

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Abstract

高精度な設備及び製造技術を要することなく容易に製造可能な安全弁、その安全弁を設けた電池ケース、及びその安全弁を形成する形成方法を提供する。　電池ケースにおいて部分的に肉薄に形成された安全弁は、平坦部と、平坦部の周縁に形成され、電池ケースの内部に向けて凹む溝部とを有する。溝部は、電池ケース内の内圧が所定の防爆圧以上となると、電池ケースの外側に向けて突出するように溝部の凹形状が反転して亀裂が生じることにより開口する。

Description

安全弁、電池ケース、及び安全弁の形成方法
　本発明は、電池用の安全弁、その安全弁を設けた電池ケース、及びその安全弁を形成する形成方法に関する。
　携帯電話、デジタルカメラ、ノートパソコン等の機器の電源として、例えばリチウムイオン二次電池のような二次電池が広く使用されている。このような二次電池は、内部の電解液の漏れや、外部からの水分等の侵入を防止するため、その外装体である電池ケースは、密閉性の高い構造となっている。
　一方で、この種の電池では、劣化による温度上昇や過大電圧による過充電が生じると、電解液中の電解質が揮発又は分解してガスが発生する。このガスが密閉空間に閉じ込められることで、電池ケース内の圧力（内圧）が急激に上昇し、これにより、電池ケースが膨張変形して破裂するといった危険性があった。
　このような問題を解消するため、この種の電池は、電池ケース内で発生したガスを効率よく排出するために、多くの場合、内圧の上昇により開口する安全弁を設けている。例えば特許文献１には、安全弁において、安全弁の他の部分と比較して厚みが非常に小さいノッチを形成し、電池ケース内で発生したガスをノッチの開口により排出させる点が記載されている。
特開２０１５－１５０９８号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の安全弁は、開口する際の内圧（防爆圧）を制御するために、１０～数１０μｍの許容範囲でノッチの厚みを小さくするように調整する必要がある。そのため、この安全弁は、製造が難しいことから、高精度な設備及び製造技術が必要とされている。
　また、この安全弁は、その厚みのサイズ（寸法）が安定化するまで歩留まりが低下する等、生産性を高めていくのが難しい。また、厚みの非常に小さなノッチを製造する際には、クラックが発生し易く、また、そのようなノッチに対する検査も難しい。
　本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、上述のような問題点を解決することを課題の一例とする。すなわち、本発明の課題の一例は、高精度な設備及び製造技術を要することなく容易に製造可能な安全弁、その安全弁を設けた電池ケース、及びその安全弁を形成する形成方法を提供することである。
　本発明に係る安全弁は、電池ケースにおいて部分的に肉薄に形成された安全弁であって、平坦部と、前記平坦部の周縁に形成され、前記電池ケースの内部に向けて凹む溝部と、を有し、前記溝部は、前記電池ケース内の内圧が所定の防爆圧以上となると、前記電池ケースの外側に向けて突出するように前記溝部の凹形状が反転して亀裂が生じることにより開口することを特徴とする。
　本発明に係る電池ケースは、本発明に係る安全弁を設けてなる。
　本発明に係る安全弁の形成方法は、電池ケースにおいて部分的に肉薄に安全弁を形成する形成方法であって、前記電池ケースの厚み方向に対して成形型を用いた加圧を行うことで、平坦部と、前記平坦部の周縁に、前記電池ケースの内部に向けて凹む溝部とを有する前記安全弁を形成する形成工程を有し、前記溝部は、前記電池ケース内の内圧が所定の防爆圧以上となると、前記電池ケースの外側に向けて突出するように前記溝部の凹形状が反転して亀裂が生じることにより開口することを特徴とする。
　本発明によれば、高精度な設備及び製造技術を要することなく容易に製造可能な安全弁、その安全弁を設けた電池ケース、及びその安全弁を形成する形成方法を提供することができる。
電池ケースの外観斜視図である。 蓋部の斜視図である。 蓋部における安全弁を有する部分を拡大した拡大斜視図である。 図３に示す安全弁の断面形状を説明するための図である。 安全弁の形状の例を示す部分断面図である。 安全弁の形状の例を示す部分断面図である。 安全弁の形状の例を示す部分断面図である。 安全弁の形状の例を示す部分断面図である。 安全弁の形状の例を示す部分断面図である。 安全弁の形状の例を示す部分断面図である。 安全弁の変形及び開口を説明するための断面図である。 蓋部における他の例の安全弁を有する部分を拡大した拡大斜視図である。
　以下、本発明の実施形態（本実施形態）について、図面を参照しながら説明する。
［電池ケース］
　図１に示す電池ケース（電池外装体）１は、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属製の板材を絞り加工、しごき加工等を組み合わせたプレス成形により、二次電池用の角形の電池ケースとして成形されたものである。なお、電池ケース１を形成する材料は、アルミニウム、アルミニウム合金に限定されず、例えばステンレス等の他の金属材料、或いはその他の材料であってもよい。
　図１に示すように、電池ケース１は、二次電池の発電要素（電極、電解液等）を収容するための収容部１１と、後述の安全弁１３が形成された蓋部１２とからなる。収容部１１は、正面１１ａ及び背面１１ｂと、側面１１ｃ，１１ｄと、底面１１ｅとからなり、内部に二次電池の発電要素を収容可能な空間を有する箱型の形状をなしている。この収容部１１において、正面１１ａ及び背面１１ｂは、側面１１ｃ，１１ｄよりも広い面積を有する。
　収容部１１の開口側は、蓋部１２が溶接加工等により接合されることで封口される。電池ケース１は、このように収容部１１上に蓋部１２が設けられることで、外部から完全に遮断された密閉空間を有する電池ケース（電池外装体）となる。実際、電池ケース１は、収容部１１内に二次電池の発電要素を収容した状態で、収容部１１の開口側を蓋部１２によって封口することで、リチウムイオン二次電池等の二次電池となる。
［蓋部］
　電池ケース１の端板である蓋部１２は、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属製の板材を加工してなるものである。図１及び図２に示すように、蓋部１２の平面長手方向の略中央位置には安全弁１３が形成されている。蓋部１２において、安全弁１３は、蓋部１２と収容部１１とを接合する際の溶接加工等の影響を受けないように、蓋部１２の平面長手方向の略中央位置に形成されることが好ましいが、これに限定されず、蓋部１２における他の位置に形成されていてもよい。
　蓋部１２の長手方向の長さＮ１は、特に限定されないが、例えば１００ｍｍ～１５０ｍｍであってよい。蓋部１２の短手方向の長さＮ２は、特に限定されないが、例えば１０ｍｍ～３０ｍｍであってよい。
　蓋部１２の板厚Ｔは、特に限定されないが、例えば１．５ｍｍ～２．０ｍｍであってよい。
　蓋部１２には、図示しないが、安全弁１３とは異なる位置に二次電池の他の構成要素（端子等）を備えるようにしてもよい。
［安全弁］
　図３に示す安全弁１３は、電池ケース１内で発生したガスを効率よく外部へと排出し、爆発を防止するための構造であり、電池ケース１内の圧力（内圧）が所定の防爆圧以上となると作動するものである。安全弁１３は、蓋部１２を構成する金属製の板材に対するプレス成形により、蓋部１２において部分的に肉薄に形成されており、平坦部１３１と、平坦部１３１の周縁に形成されて電池ケース１の内部に向けて凹む溝部１３２とを有する。
　なお、所定の防爆圧の値は、特に限定されず、本実施形態で述べる各種サイズ（蓋部１２の長さＮ１及び長さＮ２、板厚Ｔ、板厚ｔ、径Ｄ１、径Ｄ２、角度θ１、角度θ２、大きさＨ１、大きさＨ２、溝幅Ｌ、Ｒ寸法等）や安全弁１３の形状等によって制御されてよい。この所定の防爆圧は、例えば０．５ＭＰａ～２ＭＰａの範囲にある値とすることができ、例えば１ＭＰａとすることができる。
　図３に示すように、安全弁１３における溝部１３２の形状や形成される位置等によっては、平坦部１３１に対して溝部１３２よりも更に外側に、凹部１３３が形成されてもよい。
　図４に示すように、蓋部１２よりも肉薄に形成される安全弁１３の板厚ｔは、特に限定されないが、蓋部１２の板厚Ｔが上述の１．５ｍｍ～２．０ｍｍである場合、板厚ｔは、例えば０．１ｍｍ～０．５ｍｍであってよい。なお、蓋部１２の板厚Ｔ及び安全弁１３の板厚ｔは、電池ケース１の防爆圧に応じて適宜調整することができる。また、安全弁１３の板厚ｔは、安全弁１３の全体に亘り、均一であっても均一でなくてもよい。
　図３及び図４に示すように、安全弁１３の形状（すなわち凹部１３３の外縁の形状）は、中心点Ｏを中心とする略円形である。この略円形の安全弁１３の径（直径）Ｄ１は、特に限定されないが、例えば７ｍｍ～１５ｍｍであってよい。
　平坦部１３１は、中心点Ｏを中心とする略円形の形状を有する。平坦部１３１は、肉薄で略円形のパネルである。そのため、平坦部１３１は、平坦部１３１における電池ケース１の内部側となる面（内面）が、電池ケース１の内部でガスが発生した場合にそのガスの発生によって上昇する内圧を受けることで、電池ケース１の外部方向に凸状に湾曲するように変形する。
　平坦部１３１は、角部を有しない略円形の形状であることにより、その内面は、電池ケース１内の内圧に対する応力の均一化を図ることができる。仮に平坦部１３１の形状が角部を有する矩形形状であると、平坦部１３１の内面では、内圧に対する応力がその角部に集中することから好ましくない。
　平坦部１３１の略円形の径（直径）Ｄ２は、特に限定されないが、例えば５ｍｍ～１０ｍｍであってよい。
　図４に示すように、溝部１３２は、平坦部１３１に繋がる内周側部１３２ａと、内周側部１３２ａに繋がる底部１３２ｂと、底部１３２ｂに繋がる外周側部１３２ｃとを有する。図４に示すように、凹部１３３は、内周側部１３３ａと、内周側部１３３ａに繋がる底部１３３ｂと、底部１３３ｂに繋がる外周側部１３３ｃとを有する。
　溝部１３２は、電池ケース１内の内圧の上昇により、その凹みの深さが小さくなるように変形していき、電池ケース１内の内圧が所定の防爆圧以上となると、電池ケース１の外側に向けて突出するように溝部１３２の凹形状が反転して亀裂が生じ、これにより開口する。この開口部分からガスが外部へと放出されることで、電池ケース１が大きく破壊されることが防止される。
　なお、図１～図４に示す例とは異なり、後述するように、肉薄に形成された安全弁１３は、平坦部１３１の外縁に溝部１３２のみを形成するものであってもよい（図７（ａ）参照）。或いは、安全弁１３は、平坦部１３１の外縁に溝部１３２を形成し、更にその外縁に平坦部１３１の面方向と略平行な面方向を有する外縁平坦部を形成するものであってもよい（図６（ｃ）～図６（ｅ）参照）。
［安全弁の構成例］
　次に、安全弁１３の具体的な構成について、いくつかの例を挙げて説明する。図５（ａ）～図５（ｄ）、図６（ａ）～（ｅ）、図７（ａ）、（ｂ）、図８（ａ）～（ｃ）、図９（ａ）～（ｃ）、図１０（ａ）～（ｆ）には、安全弁１３の各形状の例をそれぞれ、安全弁１３の中心軸Ｏ’（中心点Ｏを通り平坦部１３１に対して垂直な軸）を通る断面の一部が示されている。
　図５（ａ）に示す安全弁１３－１は、平坦部１３１の外縁に溝部１３２－１が形成され、溝部１３２－１の外縁に凹部１３３－１が形成されている。溝部１３２－１は、平坦部１３１に繋がる内周側部１３２－１ａと、内周側部１３２－１ａに繋がる底部１３２－１ｂと、底部１３２－１ｂに繋がる外周側部１３２－１ｃとを有する。凹部１３３－１は、内周側部１３３－１ａと、内周側部１３３－１ａに繋がる底部１３３－１ｂと、底部１３３－１ｂに繋がる外周側部１３３－１ｃとを有する。溝部１３２－１の外周側部１３２－１ｃと凹部１３３－１の内周側部１３３－１ａとは連接点１３４－１によって繋がっている。
　また、中心軸Ｏ’を通る断面視で、連接点１３４－１を含む、溝部１３２－１の外周側部１３２－１ｃと、溝部１３２－１の外縁に形成された凹部１３３－１の内周側部１３３－１ａとの境界部１３６－１の形状は、角部を有しない湾曲形状である。
　このように、安全弁１３は、中心軸Ｏ’を通る断面視で、溝部１３２の外周側部１３２ｃと凹部１３３の内周側部１３３ａとの境界部の形状が、角部を有しない湾曲形状である。この安全弁１３において、中心軸Ｏ’を通る断面視で、溝部１３２の外周側部１３２ｃと凹部１３３の内周側部１３３ａとの境界部（安全弁１３－１では境界部１３６－１）の湾曲形状の内側のＲ寸法（曲率半径Ｒ－ａ）は、均一であっても均一でなくてもよい。この湾曲形状の内側のＲ寸法（曲率半径Ｒ－ａ）は、０．２ｍｍ～０．５ｍｍであることが好ましい。
　中心軸Ｏ’を通る断面視で、安全弁１３の板厚ｔを用いると、安全弁１３の溝部１３２の内側において、外周側部１３２ｃの直線部分と内周側部１３２ａの直線部分との距離（安全弁１３－１では外周側部１３２－１ｃの直線部分と内周側部１３２－１ａの直線部分との距離）である溝幅Ｌは、０ｍｍ～ｔ×１０ｍｍ（すなわち板厚ｔの１０倍の長さ）であってよい。なお、図５（ａ）に示す安全弁１３－１の溝部１３２－１では、溝幅Ｌは、０．４ｍｍであってよい。
　また、中心軸Ｏ’を通る断面視で、底部１３２ｂ（安全弁１３－１では底部１３２－１ｂ）は、角部を有しない湾曲形状である。底部１３２ｂ（安全弁１３－１では底部１３２－１ｂ）の湾曲形状の指標である、底部１３２ｂの内側のＲ寸法（曲率半径Ｒ－ｂ）は、０．１ｍｍ～１．０ｍｍであってよい。安全弁１３－１の溝部１３２－１は、外周側部１３２－１ｃの直線部分と内周側部１３２－１ａの直線部分とが平行であり、これにより、厚み方向において、溝幅Ｌは均一であってよい。また、安全弁１３－１では、溝部１３２－１の湾曲形状の底部１３２ｂの内側において、Ｒ寸法（曲率半径Ｒ－ｂ）は均一であってよい。
　溝幅Ｌは、小さくなる程、溝部１３２に亀裂が生じ易くなる。同様に、Ｒ寸法（曲率半径Ｒ－ｂ）も、小さくなる程、溝部１３２に亀裂が生じ易くなる。但し、この亀裂の生じ易さと後述の耐圧強度との両立を考慮すると、上述のように、溝幅Ｌは０ｍｍ～ｔ×１０ｍｍであることが好ましく、Ｒ寸法（曲率半径Ｒ－ｂ）は０．１ｍｍ～１．０ｍｍであることが好ましい。
　また、図５（ａ）に示す中心軸Ｏ’を通る断面視で、溝部１３２－１の内周側部１３２－１ａにおける、平坦部１３１に繋がる境界部１３７－１の形状は、角部を有しない湾曲形状である。
　このように、安全弁１３は、中心軸Ｏ’を通る断面視で、溝部１３２の内周側部１３２ａ（安全弁１３－１では内周側部１３２－１ａ）における、平坦部１３１に繋がる境界部（安全弁１３－１では境界部１３７－１）の形状は、角部を有しない湾曲形状である。この安全弁１３において、中心軸Ｏ’を通る断面視で、溝部１３２の内周側部１３２ａ（安全弁１３－１では内周側部１３２－１ａ）における、平坦部１３１に繋がる境界部（安全弁１３－１では境界部１３７－１）の湾曲形状の内側のＲ寸法（曲率半径Ｒ－ｃ）は、均一であっても均一でなくてもよい。この湾曲形状の内側のＲ寸法（曲率半径Ｒ－ｃ）は、０．１ｍｍ～０．４ｍｍであることが好ましい。
　すなわち、安全弁１３は、中心軸Ｏ’を通る断面視で、溝部１３２の外周側部１３２ｃと凹部１３３の内周側部１３３ａとの境界部（安全弁１３－１では境界部１３６－１）の形状、底部１３２ｂ（安全弁１３－１では底部１３２－１ｂ）の形状、溝部１３２の内周側部１３２ａ（安全弁１３－１では内周側部１３２－１ａ）における、平坦部１３１に繋がる境界部（安全弁１３－１では境界部１３７－１）の形状は、何れも、角部を有しない湾曲形状である。
　図５（ｂ）に示す安全弁１３－２は、平坦部１３１の外縁に溝部１３２－２を有し、その外縁に凹部１３３－２を有している。この溝部１３２－２は、その内側において、中心軸Ｏ’を通る断面視で、互いに平行な外周側部１３２－２ｃの直線部分と内周側部１３２－２ａの直線部分との距離である溝幅Ｌが、図５（ａ）と同様に０．４ｍｍであってよい。但し、この溝部１３２－２では、図５（ｂ）に示すように、底部１３２－２ｂの内側において、外周側部１３２－２ｃ側のＲ寸法（曲率半径Ｒ－ｄ）が０．１ｍｍであり、内周側部１３２－２ａ側のＲ寸法（曲率半径Ｒ－ｅ）が０．３ｍｍであってよい。
　この点で、図５（ｂ）の安全弁１３－２は、図５（ａ）の安全弁１３－１と異なっており、それ以外は、安全弁１３－１と同様の構成を備えていてよい。このように、底部１３２ｂの内側のＲ寸法は、底部１３２ｂの内側の位置によって異なっていてもよい。
　図５（ｃ）に示す安全弁１３－３は、平坦部１３１の外縁に溝部１３２－３を有し、その外縁に凹部１３３－３を有している。この溝部１３２－３は、その内側において、中心軸Ｏ’を通る断面視で、底部１３２－３ｂに繋がる外周側部１３２－３ｃと内周側部１３２－３ａとが近接している。溝部１３２－３の内側において、外周側部１３２－３ｃと内周側部１３２－３ａとの距離である溝幅Ｌは、特に限定されないが、例えば０．１ｍｍ以下の非常に小さい値であってよい。或いは、中心軸Ｏ’を通る断面視で、この外周側部１３２－３ｃと内周側部１３２－３ａとは、接触していてもよい。
　この点で、図５（ｃ）の安全弁１３－３は、図５（ａ）の安全弁１３－１と異なっており、それ以外は、安全弁１３－１と同様の構成を備えていてよい。
　図５（ｄ）に示す安全弁１３－４は、平坦部１３１の外縁に溝部１３２－４を有し、その外縁に凹部１３３－４を有している。この溝部１３２－４は、その内側において、中心軸Ｏ’を通る断面視で、底部１３２－４ｂから開口側に向けて、外周側部１３２－４ｃと内周側部１３２－４ａとの距離である溝幅Ｌが徐々に大きくなっている。このように溝幅Ｌは、溝部１３２内の厚み方向の位置によって異なっていてもよい。この点で、図５（ｄ）の安全弁１３－４は、図５（ａ）の安全弁１３－１と異なっており、それ以外は、安全弁１３－１と同様の構成を備えていてよい。
　図６（ａ）には、図５（ａ）で示した安全弁１３－１が示されている。中心軸Ｏ’を通る断面視で、溝部１３２の内部における内周側部１３２ａの厚み方向の大きさＨ１、及び、外周側部１３２ｃの内部における厚み方向の大きさＨ２の何れも、大きくなる程、電池ケース１内の内圧に対する耐圧強度は高くなる。溝部１３２の内部における内周側部１３２ａ（安全弁１３－１では内周側部１３２－１ａ）の厚み方向の大きさＨ１は、例えば０．８ｍｍ～１．７ｍｍであってよく、溝部１３２の内部における外周側部１３２ｃ（安全弁１３－１では外周側部１３２－１ｃ）の厚み方向の大きさＨ２は、例えば０ｍｍ～１．７ｍｍであってよい。
　また、安全弁１３は、その溝部１３２の水平方向の位置が中心軸Ｏ’に近くなる程、その内圧に対する耐圧強度が高くなる。これは、平坦部１３１の径Ｄ２の大きさを調整することで、溝部１３２の水平方向の位置を調整することができる。
　図６（ｂ）に示す安全弁１３－５は、平坦部１３１の外縁に溝部１３２－５が形成され、溝部１３２－５の外縁に凹部１３３－５が形成されている。溝部１３２－５は、平坦部１３１に繋がる内周側部１３２－５ａと、内周側部１３２－５ａに繋がる底部１３２－５ｂと、底部１３２－５ｂに繋がる外周側部１３２－５ｃとを有する。凹部１３３－５は、内周側部１３３－５ａと、内周側部１３３－５ａに繋がる底部１３３－５ｂと、底部１３３－５ｂに繋がる外周側部１３３－５ｃとを有する。溝部１３２－５の外周側部１３２－５ｃと凹部１３３－５の内周側部１３３－５ａとは連接点１３４－５によって繋がっている。
　図６（ａ）の例では、安全弁１３－１の径方向の最外においてプレス成形された位置（凹部１３３－１の底部１３３－１ｂの位置）が、蓋部１２の厚み方向の最も低い位置となっている。これに対し、図６（ｂ）の例では、安全弁１３－５の径方向の最外においてプレス成形された位置（凹部１３３－５の底部１３３－５ｂの位置）が、蓋部１２の厚み方向の略中央位置となっている。これにより、図６（ａ）に示す安全弁１３－１は、図６（ｂ）に示す安全弁１３－５の凹部１３３－５よりも凹みの大きい凹部１３３－１を有している。この点で、図６（ｂ）の安全弁１３－５は、図６（ａ）の安全弁１３－１と異なっており、それ以外は、安全弁１３－１と同様の構成を備えていてよい。
　図６（ｃ）に示す安全弁１３－６は、平坦部１３１の外縁に、溝部１３２－６を形成している。但し、図６（ｃ）の例では、溝部１３２－６の外縁に、平坦部１３１の面方向と略平行な面方向を有する外縁平坦部１３５－６を形成している。
　また、図６（ｃ）の例では、蓋部１２の厚み方向におけるプレス成形の位置が、蓋部１２の厚み方向の略中央位置となっている。これにより、溝部１３２－６は、蓋部１２の下面よりも下側に僅かに突出している。これらの点で、図６（ｃ）の安全弁１３－６は、図６（ａ）の安全弁１３－１と異なっており、それ以外は、安全弁１３－１と同様の構成を備えていてよい。
　溝部１３２－６の外周側部１３２－６ｃにおける、外縁平坦部１３５－６に繋がる境界部１３６－６の形状は、角部を有しない湾曲形状である。
　このように、安全弁１３は、中心軸Ｏ’を通る断面視で、溝部１３２の外縁に外縁平坦部が形成されている場合、溝部１３２の外周側部１３２ｃにおける、外縁平坦部に繋がる境界部（安全弁１３－６では境界部１３６－６）の形状が、角部を有しない湾曲形状である。この安全弁１３において、中心軸Ｏ’を通る断面視で、溝部１３２の外周側部１３２ｃにおける、外縁平坦部に繋がる境界部（安全弁１３－６では境界部１３６－６）の湾曲形状の内側のＲ寸法（曲率半径Ｒ－ｆ）は、均一であっても均一でなくてもよい。この湾曲形状の内側のＲ寸法（曲率半径Ｒ－ｆ）は、０．２ｍｍ～０．５ｍｍであることが好ましい。
　図６（ｄ）に示す安全弁１３－７は、平坦部１３１の外縁に形成された溝部１３２－７とその外縁に形成された外縁平坦部１３５－７が、図６（ｃ）の安全弁１３－６と略同様の構成を有している。
　但し、蓋部１２の厚み方向におけるプレス成形の位置が、蓋部１２の厚み方向の最も低い位置である点で、図６（ｃ）の安全弁１３－６と異なる。これにより、安全弁１３－７の溝部１３２－７は、蓋部１２の下面よりも下側に大きく突出している。
　また図６（ｅ）に示す安全弁１３－８は、平坦部１３１の外縁に形成された溝部１３２－８とその外縁に形成された外縁平坦部１３５－８が、図６（ｃ）の安全弁１３－６と略同様の構成を有している。
　但し、蓋部１２の厚み方向におけるプレス成形の位置が、蓋部１２の厚み方向の最も高い位置である点で、図６（ｃ）の安全弁１３－６と異なる。これにより、安全弁１３－８の溝部１３２－８は、蓋部１２の下面よりも下側には突出しない構造となっている。
　安全弁１３としては、外部からの衝撃により破壊されないよう、また、電池ケース１内の発電要素等の邪魔とならないような構造であることが好ましい。そのため、図６（ａ）～図６（ｅ）に示す各種の安全弁１３の中では、その厚み方向において、安全弁１３の構成要素が、蓋部１２の上面よりも上側に突出せず、且つ、蓋部１２の下面よりも突出しないもの（例えば図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｅ））が特に好ましい。
　図７（ａ）に示す安全弁１３－９は、平坦部１３１の外縁に溝部１３２－９のみが形成されている。溝部１３２－９は、平坦部１３１に繋がる内周側部１３２－９ａと、内周側部１３２－９ａに繋がる底部１３２－９ｂと、底部１３２－９ｂに繋がる外周側部１３２－９ｃとを有する。この点で、図７（ａ）の安全弁１３－９は、図５（ａ）の安全弁１３－１と異なっており、それ以外は、安全弁１３－１と同様の構成を備えていてよい。溝部１３２－９の外周側部１３２－９ｃにおける、蓋部１２に繋がる境界部１３６－９の形状は、角部を有しない湾曲形状である。
　このように、安全弁１３は、中心軸Ｏ’を通る断面視で、溝部１３２の外縁に蓋部１２が形成されている場合、溝部１３２の外周側部１３２ｃにおける、蓋部１２に繋がる境界部（安全弁１３－９では境界部１３６－９）の形状が、角部を有しない湾曲形状である。この安全弁１３において、中心軸Ｏ’を通る断面視で、溝部１３２の外周側部１３２ｃにおける、蓋部１２に繋がる境界部（安全弁１３－９では境界部１３６－９）の湾曲形状の内側のＲ寸法（曲率半径Ｒ－ｇ）は、均一であっても均一でなくてもよい。この湾曲形状の内側のＲ寸法（曲率半径Ｒ－ｇ）は、０．２ｍｍ～０．５ｍｍであることが好ましい。
　図７（ａ）に示すように、中心軸Ｏ’を通る断面視で、内周側部１３２－９ａと外周側部１３２－９ｃとは、底部１３２－９ｂから開口側に向けて徐々にその距離が大きくなっている。そのため、溝部１３２－９は、図６（ａ）～（ｅ）の例よりも大きな開口を有している。
　図７（ｂ）に示す安全弁１３－１０は、平坦部１３１の外側に溝部１３２－１０のみが形成されている。溝部１３２－１０は、図７（ａ）に示す溝部１３２－９の底部１３２－９ｂ及び外周側部１３２－９ｃを加工した形状となっており、内周側部１３２－１０ａと、底部１３２－１０ｂと、第１外周側部１３２－１０ｃと、第２外周側部１３２－１０ｄとを有している。
　中心軸Ｏ’を通る断面視で、図７（ａ）に示す安全弁１３－９は、溝部１３２－９の外周側部１３２－９ｃが略直線状である。これに対し、図７（ｂ）に示す安全弁１３－１０は、溝部１３２－１０の外周側部が第１外周側部１３２－１０ｃと第２外周側部１３２－１０ｄとによって屈曲した形状となっており、図５（ａ）の底部１３２－１ｂと同形状の底部１３２－１０ｂを形成している。このような溝部１３２－１０を有する安全弁１３－１０は、図７（ａ）の溝部１３２－９を有する安全弁１３－９よりも耐圧強度が高いものとなっている。この点で、図７（ｂ）の安全弁１３－１０は、図７（ａ）の安全弁１３－９と異なっており、それ以外は、安全弁１３－９と同様の構成を備えていてよい。
　図８（ａ）には、図５（ａ）で示した安全弁１３－１が示されている。この安全弁１３－１は、その厚み方向における、平坦部１３１の高さ位置と、溝部１３２－１の外周側部１３２－１ｃと凹部１３３－１の内周側部１３３－１ａとの連接点１３４－１の高さ位置とが略同一となっている（すなわち、内周側部１３２－１ａの大きさＨ１≒外周側部１３２－１ｃの大きさＨ２である）。
　これに対し、図８（ｂ）に示す安全弁１３－１１は、その厚み方向における、平坦部１３１の高さ位置よりも、溝部１３２－１１の外周側部１３２－１１ｃと凹部１３３－１１の内周側部１３３－１１ａとの連接点１３４－１１の高さ位置が高くなっている（すなわち、内周側部１３２－１１ａの大きさＨ１＜外周側部１３２－１１ｃの大きさＨ２である）。この点で、図８（ｂ）の安全弁１３－１１は、図８（ａ）の安全弁１３－１と異なっており、それ以外は、安全弁１３－１と同様の構成を備えていてよい。
　また、図８（ｃ）に示す安全弁１３－１２は、その厚み方向における、平坦部１３１の高さ位置の方が、溝部１３２－１２の外周側部１３２－１２ｃと凹部１３３－１２の内周側部１３３－１２ａとの連接点１３４－１２の高さ位置よりも高くなっている（すなわち、外周側部１３２－１２ｃの大きさＨ２＜内周側部１３２－１２ａの大きさＨ１である）。この点で、図８（ｃ）の安全弁１３－１２は、図８（ａ）の安全弁１３－１と異なっており、それ以外は、安全弁１３－１と同様の構成を備えていてよい。
　図８（ａ）～図８（ｃ）に示す安全弁１３－１、１３－１１、１３－１２の何れも、その厚み方向において、蓋部１２の上面よりも上側に突出せず、且つ、蓋部１２の下面よりも突出しないものとなっている。これら安全弁１３－１、１３－１１、１３－１２は、溝部１３２－１の内周側部１３２－１ａ、溝部１３２－１１の内周側部１３２－１１ａ、溝部１３２－１２の内周側部１３２－１２ａの何れも、その厚み方向の大きさＨ１が略同一である。その一方、安全弁１３－１、１３－１１、１３－１２の内、安全弁１３－１１の溝部１３２－１１は、その外周側部１３２－１１ｃの厚み方向の大きさＨ２が最も大きいものとなっている。また、安全弁１３－１２の溝部１３２－１２は、その外周側部１３２－１２ｃの厚み方向の大きさＨ２が最も小さいものとなっている。
　これにより、図８（ａ）～図８（ｃ）に示す安全弁１３－１、１３－１１、１３－１２の中では、溝部１３２－１１を有する安全弁１３－１１の耐圧強度が最も大きく、溝部１３２－１２を有する安全弁１３－１２の耐圧強度が最も小さい。
　図９（ａ）に示す安全弁１３－１３は、平坦部１３１の外縁に、図５（ａ）に示す溝部１３２－１と同形状の溝部１３２－１３を形成し、その外縁に凹部１３３－１３を形成している。但し、図９（ａ）の安全弁１３－１３は、凹部１３３－１３の形状が図５（ａ）の凹部１３３－１の形状と異なっており、それ以外は、安全弁１３－１と同様の構成を備えていてよい。
　図９（ｂ）に示す安全弁１３－１４も、平坦部１３１の外縁に図９（ａ）の溝部１３２－１３と同形状の溝部１３２－１４を形成している。但し、溝部１３２－１４は、その安全弁１３－１４における水平方向の位置が、図９（ａ）の安全弁１３－１３の溝部１３２－１３よりも中心軸Ｏ’に近い。そのため、図９（ｂ）に示す安全弁１３－１４は、図９（ａ）に示す安全弁１３－１３よりも、電池ケース１内の内圧に対する耐圧強度が高くなっている。また、これにより、その安全弁１３－１４は、安全弁１３－１３の凹部１３３－１３よりも内部空間が大きい凹部１３３－１４を形成している。この点で、図９（ｂ）の安全弁１３－１４は、図９（ａ）の安全弁１３－１３と異なっており、それ以外は、安全弁１３－１３と同様の構成を備えていてよい。
　なお、図９（ｃ）に示す安全弁１３－１５のように、平坦部１３１の外縁に図９（ａ）の溝部１３２－１３と同形状の溝部１３２－１５のみを形成し、その溝部１３２－１５の外縁には凹部を形成しないようにしてもよい。これにより、図９（ｃ）の安全弁１３－１５の外径Ｄ１は、図９（ａ）の安全弁１３－１３の外径Ｄ１よりも小さいものとなる。この点で、図９（ｃ）の安全弁１３－１５は、図９（ａ）の安全弁１３－１３と異なっており、それ以外は、安全弁１３－１３と同様の構成を備えていてよい。
　図１０（ａ）～図１０（ｆ）には、溝部１３２の形状が異なる複数の安全弁１３が示されている。図１０（ａ）に示す安全弁１３－１６は、平坦部１３１の外縁に溝部１３２－１６を有し、その外縁に凹部１３３－１６を有している。
　この溝部１３２－１６は、中心軸Ｏ’を通る断面視で、内周側部１３２－１６ａの開口側が中心軸Ｏ’側とは反対側に傾斜することで、その開口径が底部１３２－１６ｂの内部空間の径よりも小さい形状を有している。この点で、この図１０（ａ）の安全弁１３－１６は、図５（ａ）の安全弁１３－１と異なっており、それ以外は、安全弁１３－１と同様の構成を備えていてよい。例えば、中心軸Ｏ’を通る断面視で、溝部１３２－１６の底部１３２－１６ｂを中心として外周側部１３２－１６ｃ（の直線部分）と内周側部１３２－１６ａ（の直線部分）とでなす角度θ１は、－３０°であってよい。この場合、安全弁１３－１６において、中心軸Ｏ’を通る断面視で、平坦部１３１と内周側部１３２－１６ａ（の直線部分）とでなす角度θ２は、６０°であってよい。
　図１０（ｂ）には、図５（ａ）で示した安全弁１３－１が示されている。上述のように、安全弁１３－１の溝部１３２－１は、外周側部１３２－１ｃの直線部分と内周側部１３２－１ａの直線部分とが平行であってよい。すなわち、中心軸Ｏ’を通る断面視で、溝部１３２－１の底部１３２－１ｂを中心として外周側部１３２－１ｃ（の直線部分）と内周側部１３２－１ａ（の直線部分）とでなす角度θ１は、０°であってよい。また、安全弁１３－１において、中心軸Ｏ’を通る断面視で、平坦部１３１と内周側部１３２－１ａ（の直線部分）とでなす角度θ２は、９０°であってよい。
　図１０（ｃ）に示す安全弁１３－１７は、平坦部１３１の外縁に溝部１３２－１７を有し、その外縁に凹部１３３－１７を有している。この溝部１３２－１７は、中心軸Ｏ’を通る断面視で、図１０（ｂ）の溝部１３２－１の内周側部１３２－１ａの開口側を中心軸Ｏ’方向側に傾斜させた形状を有している。これにより、溝部１３２－１７の内周側部１３２－１７ａと外周側部１３２－１７ｃとは、底部１３２－１７ｂから開口側に向けてその距離（溝幅Ｌ）が徐々に大きくなっている（すなわち、開口径が底部１３２－１７ｂの内部空間の径よりも大きい形状となっている）。例えば、中心軸Ｏ’を通る断面視で、溝部１３２－１７の底部１３２－１７ｂを中心として外周側部１３２－１７ｃ（の直線部分）と内周側部１３２－１７ａ（の直線部分）とでなす角度θ１は、１０°であってよい。この場合、安全弁１３－１７において、中心軸Ｏ’を通る断面視で、平坦部１３１と内周側部１３２－１７ａ（の直線部分）とでなす角度θ２は、１００°であってよい。この点で、図１０（ｃ）の安全弁１３－１７は、図１０（ｂ）の安全弁１３－１と異なっており、それ以外は、安全弁１３－１と同様の構成を備えていてよい。
　図１０（ｄ）に示す安全弁１３－１８は、平坦部１３１の外縁に溝部１３２－１８を有し、その外縁に凹部１３３－１８を有している。この溝部１３２－１８は、外周側部１３２－１８ｃの直線部分と内周側部１３２－１８ａの直線部分とが平行であってよい。すなわち、中心軸Ｏ’を通る断面視で、溝部１３２－１８の底部１３２－１８ｂを中心として外周側部１３２－１８ｃ（の直線部分）と内周側部１３２－１８ａ（の直線部分）とでなす角度θ１は、０°であってよい。但し、この溝部１３２－１８は、その開口側が中心軸Ｏ’方向側に傾斜している。具体的には、安全弁１３－１８において、中心軸Ｏ’を通る断面視で、平坦部１３１と内周側部１３２－１８ａ（の直線部分）とでなす角度θ２は、１００°であってよい。この点で、図１０（ｄ）の安全弁１３－１８は、図１０（ｂ）の安全弁１３－１と異なっており、それ以外は、安全弁１３－１と同様の構成を備えていてよい。
　図１０（ｅ）に示す安全弁１３－１９は、平坦部１３１の外縁に溝部１３２－１９を有し、その外縁に凹部１３３－１９を有している。この溝部１３２－１９は、外周側部１３２－１９ｃの直線部分と内周側部１３２－１９ａの直線部分とが平行であってよい。すなわち、中心軸Ｏ’を通る断面視で、溝部１３２－１９の底部１３２－１９ｂを中心として外周側部１３２－１９ｃ（の直線部分）と内周側部１３２－１９ａ（の直線部分）とでなす角度θ１は、０°であってよい。但し、この溝部１３２－１９は、その開口側が中心軸Ｏ’方向とは反対方向側に傾斜している。具体的には、安全弁１３－１９において、中心軸Ｏ’を通る断面視で、平坦部１３１と内周側部１３２－１９ａ（の直線部分）とでなす角度θ２は、８０°であってよい。この点で、図１０（ｅ）の安全弁１３－１９は、図１０（ｂ）の安全弁１３－１と異なっており、それ以外は、安全弁１３－１と同様の構成を備えていてよい。
　図１０（ｆ）に示す安全弁１３－２０は、平坦部１３１の外縁に溝部１３２－２０を有し、その外縁に凹部１３３－２０を有している。この溝部１３２－２０は、図１０（ｂ）の溝部１３２－１の外周側部１３２－１ｃの開口側を中心軸Ｏ’方向とは反対側に傾斜させた形状を有している。これにより、溝部１３２－２０の内周側部１３２－２０ａと外周側部１３２－２０ｃとは、底部１３２－２０ｂから開口側に向けてその距離（溝幅Ｌ）が徐々に大きくなっている。例えば、中心軸Ｏ’を通る断面視で、溝部１３２－２０の底部１３２－２０ｂを中心として外周側部１３２－２０ｃ（の直線部分）と内周側部１３２－２０ａ（の直線部分）とでなす角度θ１は、１０°であってよい。この場合、安全弁１３－２０において、中心軸Ｏ’を通る断面視で、平坦部１３１と内周側部１３２－２０ａ（の直線部分）とでなす角度θ２は、９０°であってよい。この点で、図１０（ｆ）の安全弁１３－２０は、図１０（ｂ）の安全弁１３－１と異なっており、それ以外は、安全弁１３－１と同様の構成を備えていてよい。
　このような図１０（ａ）～図１０（ｆ）を踏まえると、安全弁１３は、その中心軸Ｏ’を通る断面視で、例えば、溝部１３２の底部１３２ｂを中心として外周側部１３２ｃ（の直線部分）と内周側部１３２ａ（の直線部分）とでなす角度θ１は－４５°～６０°、且つ、平坦部１３１と内周側部１３２ａ（の直線部分）とでなす角度θ２は４５°～１３５°であってよい。角度θ１は、小さい程、溝部１３２の底部１３２ｂに対して内周側部１３２ａと外周側部１３２ｃとが開き難くなり内圧に対する耐圧強度が高くなる。但し、溝部１３２の製造し易さを考慮すると、角度θ１は０°且つ角度θ２は９０°であることが好ましい。
［安全弁の変形及び開口］
　次に、安全弁１３が電池ケース１内の内圧を受けて変形して開口する際の動作例について、図１１を用いて説明する。
　図１１（ａ）～図１１（ｄ）には、蓋部１２に形成された安全弁１３の中心軸Ｏ’を通る断面図が示されている。蓋部１２には、図１１（ａ）に示すように、平坦部１３１と、溝部１３２と、凹部１３３とを有する安全弁１３が形成されている。なお、図１１（ａ）に示す、溝部１３２の底部１３２ｂを中心として外周側部１３２ｃ（の直線部分）と内周側部１３２ａ（の直線部分）とでなす角度θ１は、例えば０°であってよい。
　このような蓋部１２を設けた電池ケース１内の内圧が上昇すると、図１１（ｂ）に示すように、平坦部１３１の内面は、その上昇する内圧を受け、中心軸Ｏ’を通る断面視で、蓋部１２の外側に凸状に湾曲するように変形する。また、溝部１３２は、底部１３２ｂがその上昇する内圧を受け、中心軸Ｏ’を通る断面視で、溝部１３２の底部１３２ｂを中心として外周側部１３２ｃ（の直線部分）と内周側部１３２ａ（の直線部分）とでなす角度θ１が大きくなるように変形する。これにより、内周側部１３２ａと底部１３２ｂと外周側部１３２ｃとで形成される溝部１３２の凹みの深さは小さくなっていく。なお、図１１（ｂ）に示す角度θ１は、例えば２０°であってよい。
　この図１１（ｂ）に示すように、電池ケース１内の内圧が所定の防爆圧に上昇するまでは、溝部１３２が有する剛性により大きな塑性変形は阻止されている。その後、電池ケース１内の内圧が所定の防爆圧以上となると、図１１（ｃ）に示すように、溝部１３２は、電池ケース１の外側に向けて突出するように溝部１３２の凹形状が反転（バックリング）し、その際に溝部１３２が大きく塑性変形する。（図１１（ｃ）に示す角度θ１は、例えば２３０°であってよい）。これにより、溝部１３２は、亀裂が生じて図１１（ｄ）に示すように開口する。そして、溝部１３２は、この亀裂により開口した部分から、溝部１３２におけるその周囲に、その開口（の大きさ）が拡がっていくようになる。
　上述したように、安全弁１３は、中心軸Ｏ’を通る断面視で、溝部１３２の外周側部１３２ｃと、この外周側部１３２ｃに繋がる、溝部１３２の外縁に形成された部分との境界部の形状（例えば、溝部１３２の外周側部１３２ｃと凹部１３３の内周側部１３３ａとの境界部の形状）が、角部を有しない湾曲形状である。安全弁１３は、電池ケース１内の内圧の上昇に伴い、図１１（ａ）の状態から図１１（ｂ）の状態を介して図１１（ｃ）の状態になっていく過程において、この境界部の湾曲形状が徐々に拡がっていき、その湾曲形状の凹みの深さが徐々に小さくなっていく。この際、この湾曲形状は、角部を有しないことから、電池ケース１内の内圧に対する応力が角部に集中することがない。そのため、この湾曲形状は、この内圧の上昇によって徐々に拡がっていく際に、亀裂を生じることなくスムーズに拡がっていく。
　また、安全弁１３は、中心軸Ｏ’を通る断面視で、溝部１３２の外周側部１３２ｃと、この外周側部１３２ｃに繋がる、溝部１３２の外縁に形成された部分との境界部の形状（例えば、溝部１３２の外周側部１３２ｃと凹部１３３の内周側部１３３ａとの境界部の形状）だけでなく、底部１３２ｂの形状、及び、溝部１３２の内周側部１３２ａにおける、平坦部１３１に繋がる境界部の形状も、角部を有しない湾曲形状である。
　これにより、安全弁１３は、電池ケース１内の内圧が上昇し所定の防爆圧になるまでの段階において、溝部１３２の外周側部１３２ｃと、この外周側部１３２ｃに繋がる、溝部１３２の外縁に形成された部分との境界部（例えば、溝部１３２の外周側部１３２ｃと凹部１３３の内周側部１３３ａとの境界部）、底部１３２ｂ、内周側部１３２ａにおける平坦部１３１に繋がる境界部の何れも、電池ケース１内の内圧に対する応力が角部に集中することがないため、亀裂が生じることなくその湾曲形状が徐々にスムーズに拡がっていく。
　そして、このように亀裂が生じることなく溝部１３２が拡がった状態の安全弁１３は、電池ケース１内の内圧が所定の防爆圧となると、その時点で、溝部１３２の凹形状がスムーズに反転し、それにより大きく塑性変形することで亀裂が生じ、これにより開口するようになる。
　なお、この亀裂による開口によっても、平坦部１３１は、安全弁１３の溝部１３２に繋がる部分から分離することは無く一体の状態を保持する。このことから、開口時に平坦部１３１が分離して飛び散る、ということが無いため、安全性を確保することができる。
　電池ケース１内で発生したガスは、この開口部分から電池ケース１の外部へと放出される。このようにして、電池ケース１は、大きく破壊されることが防止されるため、二次電池としての安全性が確保される。
　本実施形態の安全弁１３は、従来のノッチのような構造を有していなくとも、上述の各種サイズ（径Ｄ１、径Ｄ２、角度θ１、角度θ２、大きさＨ１、大きさＨ２、溝幅Ｌ、Ｒ寸法等）及び形状を調整することで、電池ケース１内の内圧に対して耐圧強度を維持しつつ、その内圧が所定の防爆圧以上となったときに必ず亀裂を生じさせることができる。すなわち、安全弁１３では、例えば図１１（ｃ）に示す状態となったときに亀裂が生じないことや、図１１（ｃ）に示す状態となる前に亀裂が生じてしまうこと等の問題は生じない。
［安全弁の形成］
　本実施形態の安全弁１３は、例えば次のようなプレス成形により形成することができる。先ず、蓋部１２を構成するアルミニウム、アルミニウム合金等の金属製の板材を準備する。次に、プレス機に安全弁１３の形状を有する雄型及び雌型からなる１対のプレス金型（成形型）を取り付ける。
　次に、この蓋部１２の上平面が雄型に下平面が雌型に対峙するように、雄型と雌型との間に蓋部１２を挟み込み、蓋部１２の平面長手方向の略中央位置において、その蓋部１２平面の上下方向に対して所定の圧力で加圧を行う。このようなプレス成形により、蓋部１２は、曲げ引き伸ばされて、図２に示すように、蓋部１２の平面長手方向の略中央位置に安全弁１３が形成される。この加圧時の所定の圧力は、特に限定されないが、例えば５００ＭＰａ～１５００ＭＰａとすることができる。
　本実施形態の安全弁１３は、上述のように、電池ケース１内の内圧が所定の防爆圧以上となると、溝部１３２が、電池ケース１の外側に向けて突出するようにその凹形状が反転して亀裂が生じることにより開口するものである。そのため、この安全弁１３は、例えば従来のノッチを形成した安全弁のように、開口する際の内圧（防爆圧）を制御するために、１０～数１０μｍの許容範囲で安全弁の厚みを薄くするように調整する必要がなく、高精度な設備及び製造技術が無くとも、容易に製造することができる。
　これにより、この安全弁１３の製造においては、厚みのサイズ（寸法）が安定化するまで歩留まりが低下する等の問題がないため、生産性の向上を図ることができ、厚みの小さい複雑な構造を有しないことから、クラック等の発生を抑制することができるとともに、検査も容易に行うことができる。
［変形例］
　上述の実施形態は、変形例を含めて各実施形態同士で互いの技術を適用することができる。上述の実施形態は、本発明の内容を限定するものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない程度に変更を加えることができる。
　安全弁１３の形状は、上述の略円形である例に限定されず、他の形状であってもよく、例えば図１２に示すように略楕円形であってもよい。
　図１２に示す安全弁１３ｍは、中心点Ｏｍを中心とする略楕円形である。この安全弁１３ｍは、略楕円形の平坦部１３１ｍと、その外縁に形成される溝部１３２ｍと、その外縁に形成される凹部１３３ｍとを有する。安全弁１３ｍの中心点Ｏｍを通る短径Ｄ３は、特に限定されないが、例えば７ｍｍ～１５ｍｍであってよい。また、この安全弁１３ｍの中心点Ｏｍを通る長径Ｄ４は、特に限定されないが、例えば１２ｍｍ～２０ｍｍであってよい。また、平坦部１３１ｍの中心点Ｏｍを通る短径Ｄ３１は、特に限定されないが、例えば５ｍｍ～１０ｍｍであってよい。また、この平坦部１３１ｍの中心点Ｏｍを通る長径Ｄ４１は、特に限定されないが、例えば１０ｍｍ～１５ｍｍであってよい。
　この略楕円形の安全弁１３ｍにおいても、上述の略円形の安全弁１３と同様に、電池ケース１内の内圧が所定の防爆圧以上となると、溝部１３２ｍが、電池ケース１の外側に向けて突出するようにその凹形状が反転して亀裂が生じることにより開口する。この際、溝部１３２ｍにおいて、最初に開口する部分は、略楕円形における曲率半径の最も大きい短径端部１３２ｍ－ａ及び短径端部１３２ｍ－ｂであってよい。
　なお、安全弁１３の形状は、上述したように、角部を有しない形状であれば、上述の略円形、略楕円形に限定されず、他の形状であってもよい。
　また、上述の実施形態において、安全弁１３は、電池ケース（電池外装体）１の端板である蓋部１２に形成されるが、これに限定されず、電池ケース１の収容部１１の正面１１ａ、背面１１ｂ、側面１１ｃ、側面１１ｄ、底面１１ｅの何れに形成されるようにしてもよい。なお、収容部１１の正面１１ａ、背面１１ｂ、側面１１ｃ、側面１１ｄ、底面１１ｅの形成材料、板厚等の基本的な構成は、上述の蓋部１２と同様であってよい。
　１　電池ケース、１１　収容部、１２　蓋部、１３　安全弁、１３１　平坦部、１３２　溝部、１３２ａ　内周側部、１３２ｂ　底部、１３２ｃ　外周側部、１３３　凹部、１３３ａ　内周側部、１３３ｂ　底部、１３３ｃ　外周側部、１３ｍ　安全弁、１３１ｍ　平坦部、１３２ｍ　溝部、１３３ｍ　凹部

Claims (9)

  1. 　電池ケースにおいて部分的に肉薄に形成された安全弁であって、
    　平坦部と、
    　前記平坦部の周縁に形成され、前記電池ケースの内部に向けて凹む溝部と、
    　を有し、
    　前記溝部は、
    　前記電池ケース内の内圧が所定の防爆圧以上となると、前記電池ケースの外側に向けて突出するように前記溝部の凹形状が反転して亀裂が生じることにより開口する
    　ことを特徴とする安全弁。
  2. 　前記溝部は、
    　前記平坦部に繋がる内周側部と、前記内周側部に繋がる底部と、前記底部に繋がる外周側部とを有し、
    　前記電池ケース内の内圧上昇により、前記安全弁の中心軸を通る断面視で、前記溝部の前記底部を中心として前記外周側部と前記内周側部とでなす角度が大きくなるように変形する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の安全弁。
  3. 　前記安全弁の中心軸を通る断面視で、前記溝部の前記外周側部と、前記外周側部に繋がる、前記溝部の外縁に形成された部分との境界部の形状は、角部を有しない湾曲形状である
    　ことを特徴とする請求項２に記載の安全弁。
  4. 　前記安全弁の中心軸を通る断面視で、
    　前記溝部における前記外周側部と前記内周側部とでなす角度は、－４５°～６０°であり、
    　前記平坦部と前記内周側部とでなす角度は、４５°～１３５°である
    　ことを特徴とする請求項２又は３に記載の安全弁。
  5. 　前記平坦部に対する垂直視で、
    　前記平坦部は、略円形又は略楕円形である
    　ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の安全弁。
  6. 　前記安全弁は、前記電池ケースの蓋部の平面長手方向の略中央位置に形成される
    　ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の安全弁。
  7. 　前記安全弁は、前記電池ケースの収容部に形成される
    　ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の安全弁。
  8. 　請求項１乃至７の何れか１項に記載の安全弁を設けた電池ケース。
  9. 　電池ケースにおいて部分的に肉薄に安全弁を形成する形成方法であって、
    　前記電池ケースの厚み方向に対して成形型を用いた加圧を行うことで、平坦部と、前記平坦部の周縁に、前記電池ケースの内部に向けて凹む溝部とを有する前記安全弁を形成する形成工程を有し、
    　前記溝部は、
    　前記電池ケース内の内圧が所定の防爆圧以上となると、前記電池ケースの外側に向けて突出するように前記溝部の凹形状が反転して亀裂が生じることにより開口する
    　ことを特徴とする安全弁の形成方法。
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