WO2024085134A1 - 蓄電装置 - Google Patents

蓄電装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2024085134A1
WO2024085134A1 PCT/JP2023/037493 JP2023037493W WO2024085134A1 WO 2024085134 A1 WO2024085134 A1 WO 2024085134A1 JP 2023037493 W JP2023037493 W JP 2023037493W WO 2024085134 A1 WO2024085134 A1 WO 2024085134A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
membrane member
exhaust pipe
exterior body
energy storage
storage device
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/037493
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
敦之 小西
Original Assignee
株式会社Ｇｓユアサ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Ｇｓユアサ filed Critical 株式会社Ｇｓユアサ
Publication of WO2024085134A1 publication Critical patent/WO2024085134A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/14—Arrangements or processes for adjusting or protecting hybrid or EDL capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78—Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/35—Gas exhaust passages comprising elongated, tortuous or labyrinth-shaped exhaust passages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/35—Gas exhaust passages comprising elongated, tortuous or labyrinth-shaped exhaust passages
    • H01M50/358—External gas exhaust passages located on the battery cover or case

Definitions

  • the present invention relates to an electricity storage device.
  • Patent Document 1 discloses a battery module that has, within its housing, multiple secondary batteries equipped with exhaust valves that release high-temperature gas in the event of an abnormality, and an exhaust path that discharges the high-temperature gas to the outside.
  • the exhaust valves of the secondary batteries are connected to the exhaust path at a connection port via an independent connection path.
  • a connection plate is installed within the exhaust path, which connects some of the terminals of the secondary batteries in parallel via external leads.
  • the connection plate covers the connection port with an external lead and a gas rectification section, which becomes a rectification plate that guides the high-temperature gas in one direction by deforming when the high-temperature gas is discharged.
  • the gas released from the abnormal battery bends the gas rectifier to become a rectifier plate, and the gas that has passed through the connection path is guided in one direction by the rectifier plate and flows into the exhaust path.
  • a member that blocks and unlocks the gas flow path (opens and closes the gas flow path) in part of the flow path of the gas discharged from the storage element such as a secondary battery it is possible to prevent foreign matter from entering the inside of the exterior body that houses the storage element while securing the gas flow path.
  • the present invention was made by the inventors by focusing on the above-mentioned problem, and aims to provide an electricity storage device that can easily improve reliability.
  • An energy storage device includes an energy storage element, an exterior body that houses the energy storage element, an exhaust pipe that connects the inside of the exterior body to the outside of the exterior body and forms part of a gas flow path, and a membrane member that blocks the gas flow path at the tip of the exhaust pipe close to the outside and has breathability.
  • the present invention provides an energy storage device that can easily improve reliability.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a power storage device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the electricity storage device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of an energy storage element according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the appearance of the exhaust pipe according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the exhaust pipe and its surroundings according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a cross section of the membrane member in a normal state.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a membrane member whose shape has changed with an increase in the internal pressure of the exterior body.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a power storage device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the electricity storage device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of an energy storage element according to an embodiment.
  • FIG. 4
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a film member in which a part has peeled off due to an increase in the internal pressure of the exterior body.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a tip portion of an exhaust pipe according to a first modified example of the embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a tip portion of an exhaust pipe according to a second modification of the embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a tip portion of an exhaust pipe according to a third modified example of the embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a tip portion of an exhaust pipe according to a fourth modified example of the embodiment.
  • An energy storage device includes an energy storage element, an exterior body that houses the energy storage element, an exhaust pipe that connects the inside of the exterior body to the outside of the exterior body and forms part of a gas flow path, and a membrane member that blocks the gas flow path at the tip of the exhaust pipe close to the outside and has breathability.
  • the tip of the exhaust pipe is normally blocked by a membrane member, which prevents foreign matter such as water from entering the inside of the exterior body. Because the membrane member is breathable, it can allow ventilation for pressure balance outside the exterior body and inside the exterior body under normal conditions. Because the membrane member having these functions is disposed at the tip of the exhaust pipe, it is easy to place the membrane member on the exhaust pipe or to visually inspect it from the outside. Therefore, the energy storage device according to one embodiment of the present invention can easily improve reliability.
  • the membrane member may have a first membrane member that is stacked in the direction of the gas flow path and has air permeability, and a second membrane member that is stacked in the direction of the gas flow path and has air permeability, the second membrane member is disposed in a position in the gas flow path closer to the outside than the first membrane member, and the air permeability of the second membrane member may be lower than the air permeability of the first membrane member.
  • the membrane member has at least two layers (a first membrane member and a second membrane member), which makes it easier to improve the mechanical strength against external foreign objects or pressure. Therefore, the membrane member that is exposed to the external space or that is located in a position close to the external space is more reliably protected. This makes it possible to more reliably improve the reliability of the energy storage device with respect to the external space of the energy storage device.
  • the tensile strength of the first membrane member may be higher than the tensile strength of the second membrane member, and the liquid permeability of the second membrane member may be lower than the liquid permeability of the first membrane member.
  • the first membrane member can improve the overall mechanical strength of the membrane member, and the second membrane member can improve the membrane member's resistance to liquids. Therefore, the membrane members are maintained in good condition. This makes it possible to more reliably improve the reliability of the energy storage device with respect to the internal and external spaces of the energy storage device.
  • the membrane member may be bonded to the outer surface of the tip of the exhaust pipe, the outer surface being close to the outside of the gas flow path.
  • the membrane member is bonded to the outer surface of the exhaust pipe close to the outside of the gas flow path, so peeling or falling off of the membrane member from the exhaust pipe caused by an increase in external pressure of the exterior body or collision of foreign objects such as water with the membrane member is suppressed.
  • the membrane member may be inclined with respect to the direction in which the exhaust pipe extends.
  • the membrane member is arranged at an angle to the direction in which the exhaust pipe extends, i.e., the direction of the gas flow path inside the exhaust pipe. This increases the area of the membrane member through which air can pass. As a result, pressure balance between the outside and inside of the exterior body is achieved more smoothly.
  • the exhaust pipe may have a flange portion provided at the tip portion, the flange portion protruding outward in the radial direction of the exhaust pipe, and the membrane member may be joined to the flange portion.
  • the electricity storage device described in (6) above ensures a sufficient bonding area between the membrane member and the tip of the exhaust pipe even if the outer diameter of the exhaust pipe is relatively small.
  • the exhaust pipe may have an end wall portion provided at the tip end, the end wall portion having a through hole formed therein for allowing the gas to pass through, and the membrane member may be joined to the end wall portion in a state where the through hole is blocked.
  • the membrane member even if the outer diameter of the exhaust pipe is relatively large, the membrane member only needs to be large enough to block the through hole in the end wall, so there is no need to prepare a membrane member of a large size to match the outer diameter of the exhaust pipe.
  • the exhaust pipe may have a protrusion disposed at the tip, the protrusion protruding toward the outside beyond the outer surface of the membrane member that is closer to the outside.
  • the membrane member is more reliably protected by the presence of a protrusion that protrudes outward from the membrane member (in the direction facing the outside of the exterior body). In other words, the functionality of the membrane member is more reliably maintained.
  • the arrangement direction of multiple energy storage elements is defined as the X-axis direction.
  • the arrangement direction of a pair of terminals (positive and negative) in one energy storage element, or the direction in which the short sides of the containers of the energy storage elements face each other is defined as the Y-axis direction.
  • the arrangement direction of the main body and lid of the exterior body of the energy storage device, or the arrangement direction of the main body and lid of the containers of the energy storage elements is defined as the Z-axis direction.
  • These X-axis, Y-axis, and Z-axis directions intersect with each other (orthogonal in this embodiment).
  • the Z-axis direction may not be the up-down direction, but for ease of explanation, the following explanation will be given assuming that the Z-axis direction is the up-down direction.
  • the positive X-axis direction refers to the direction of the X-axis arrow
  • the negative X-axis direction refers to the direction opposite to the positive X-axis direction.
  • the X-axis direction it refers to both or either of the positive and negative X-axis directions.
  • the Y-axis and Z-axis directions Expressions that indicate relative directions or attitudes, such as parallel and perpendicular, also include cases where the direction or attitude is not strictly speaking the same. Two directions being parallel does not only mean that the two directions are completely parallel, but also means that they are substantially parallel, that is, that there is a difference of about a few percent.
  • insulation when the word "insulation" is used, it means “electrical insulation”.
  • Fig. 1 is a perspective view showing the external appearance of a power storage device 10 according to an embodiment.
  • Fig. 2 is an exploded perspective view of the power storage device 10 according to an embodiment.
  • the power storage device 10 is a device that can charge electricity from an external source and discharge electricity to the outside, and in this embodiment, has a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the power storage device 10 is a battery module (battery pack) used for power storage or power source applications.
  • the power storage device 10 is used as a battery for driving or starting the engine of a moving object such as an automobile, motorcycle, watercraft, ship, snowmobile, agricultural machinery, construction machinery, or railroad vehicle for electric railway.
  • Examples of the above-mentioned automobiles include electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs), and fossil fuel (gasoline, diesel, liquefied natural gas, etc.) vehicles.
  • Examples of the above-mentioned railroad vehicles for electric railways include electric trains, monorails, linear motor cars, and hybrid electric trains equipped with both a diesel engine and an electric motor.
  • the power storage device 10 can also be used as a stationary battery for home or business use.
  • the energy storage device 10 includes an exterior body 100. As shown in FIG. 2, a plurality of energy storage elements 200, a bus bar holder 300, and a bus bar 400 are housed inside the exterior body 100. In addition to the above components, the energy storage device 10 may also include spacers or cell holders arranged along each of the plurality of energy storage elements 200, restraining members that restrain the plurality of energy storage elements 200, and a circuit board that monitors or controls the charging and discharging states of the plurality of energy storage elements 200.
  • the exterior body 100 is a box-shaped (approximately rectangular parallelepiped) container (module case) that constitutes the housing (outer shell) of the energy storage device 10.
  • the exterior body 100 is disposed outside the multiple energy storage elements 200, the bus bar holder 300, and the bus bar 400, and protects the energy storage elements 200, etc.
  • the exterior body 100 is formed from an insulating material such as polycarbonate (PC), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polystyrene (PS), polyphenylene sulfide resin (PPS), polyphenylene ether (PPE (including modified PPE)), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyether ether ketone (PEEK), tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyether sulfone (PES), polyamide (PA), ABS resin, or a composite material thereof, or a metal with an insulating coating.
  • PC polycarbonate
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • PS polystyrene
  • PPS polyphenylene sulfide resin
  • PPE polyphenylene ether
  • PPE polyphenylene ether
  • PFA tetrafluoroethylene perflu
  • the exterior body 100 has an exterior body main body 110 that constitutes the main body of the exterior body 100, and a lid body 120 that closes the opening of the exterior body 100.
  • the exterior body main body 110 is a bottomed rectangular cylindrical housing (chassis) with an opening formed therein, and contains the energy storage element 200 and the like.
  • the lid body 120 is a flat rectangular member that closes the opening of the exterior body main body 110.
  • the lid body 120 is joined to the exterior body main body 110 by adhesive, heat sealing (thermal welding), ultrasonic welding, laser welding, screw connection, or the like.
  • the exterior body 100 has a structure in which the inside is sealed (sealed) (excluding the exhaust pipe 150 described later).
  • the lid body 120 is provided with a positive electrode external terminal 121 and a negative electrode external terminal 122.
  • the energy storage device 10 charges with electricity from the outside and discharges electricity to the outside via the positive electrode external terminal 121 and the negative electrode external terminal 122.
  • the exterior body 100 has an exhaust pipe 150 arranged on the cover body 120.
  • the exhaust pipe 150 forms a part of the gas flow path 250 (described later using FIG. 5) when gas is exhausted from the energy storage element 200.
  • a film member 160 that is breathable and blocks the gas flow path 250 is arranged at the tip of the exhaust pipe 150.
  • a pipe member such as a gas hose (not shown) can be connected to the exhaust pipe 150. The gas exhausted from the exhaust pipe 150 is moved to a predetermined position via the pipe member.
  • the configuration of the exhaust pipe 150 and its surroundings will be described later using FIG. 4 to FIG. 8.
  • the storage element 200 is a secondary battery (single cell) that can charge and discharge electricity, and more specifically, is a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery.
  • the storage element 200 has a flattened rectangular parallelepiped shape (angle), and in this embodiment, eight storage elements 200 are arranged in the X-axis direction.
  • the size, shape, and number of storage elements 200 arranged are not limited, and the storage element 200 may be a cylindrical shape (cylinder shape), an elongated cylindrical shape, an elliptical cylindrical shape, or the like, or only one storage element 200 may be arranged.
  • the storage element 200 is not limited to a non-aqueous electrolyte secondary battery, and may be a secondary battery other than a non-aqueous electrolyte secondary battery, or may be a capacitor.
  • the storage element 200 may be a primary battery instead of a secondary battery.
  • the storage element 200 may be a battery using a solid electrolyte.
  • the storage element 200 may be a pouch-type storage element. A detailed explanation of the configuration of the energy storage element 200 will be given later with reference to FIG. 3.
  • the busbar holder 300 is a flat, rectangular member (also called a busbar frame or busbar plate) that insulates the busbar 400 from other members and regulates the position of the busbar 400.
  • the busbar holder 300 is provided with multiple busbar openings 317 that expose a portion of each of the multiple busbars 400 to the side of the multiple energy storage elements 200.
  • a path forming portion 319 is provided at the center of the bus bar holder 300 in the Y-axis direction, which extends in the X-axis direction and protrudes in the positive direction of the Z-axis along the arrangement of the gas exhaust valves 231 (see FIG. 3) of the multiple energy storage elements 200.
  • the path forming portion 319 forms an exhaust path for gas exhausted from the energy storage elements 200 along the X-axis direction.
  • a path outlet 318 is provided at the longitudinal end of the path forming portion 319 as shown in FIG. 2. Gas exhausted from the energy storage elements 200 passes preferentially through the path outlet 318 and is released to the outside of the exterior body 100 via the exhaust pipe 150.
  • the bus bar holder 300 configured in this manner is fixed to the exterior body main body 110 of the exterior body 100 by a predetermined method such as adhesion or heat welding.
  • the bus bar 400 is a plate-shaped member connected to the energy storage elements 200.
  • the bus bar 400 is disposed above the energy storage elements 200, and is connected (joined) to the terminals 240 (see FIG. 3) of the energy storage elements 200.
  • the bus bar 400 connects the terminals 240 of the energy storage elements 200 to each other, and electrically connects the terminals 240 of the energy storage elements 200 at the ends to the positive electrode external terminal 121 and the negative electrode external terminal 122.
  • the bus bar 400 is formed of a conductive member made of metal such as aluminum, aluminum alloy, copper, copper alloy, nickel, or a combination of these, or a conductive member other than metal.
  • the bus bar 400 includes a bus bar 410, a bus bar 420, and three bus bars 430.
  • the three bus bars 430 connect two storage elements 200 in parallel to form four sets of storage element groups, and connect the four sets of storage element groups in series.
  • the bus bar 410 is joined to the positive terminals of two storage elements 200 in the storage element group arranged at the end in the positive direction of the X axis, and is electrically connected to the positive external terminal 121.
  • the bus bar 420 is joined to the negative terminals of two storage elements 200 in the storage element group arranged at the end in the negative direction of the X axis, and is electrically connected to the negative external terminal 122.
  • the electrical connection form of the multiple storage elements 200 is not particularly limited, and the multiple storage elements 200 may be connected in series and/or parallel in any combination.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of an energy storage element 200 according to an embodiment. Specifically, Fig. 3 shows an enlarged external view of one of the energy storage elements 200 shown in Fig. 2. Note that since all of the energy storage elements 200 have the same configuration, the configuration of one of the energy storage elements 200 will be described below.
  • the energy storage element 200 includes a container 210, a pair of terminals 240 (positive and negative, the same below), and an upper gasket 242.
  • the container 210 also contains a lower gasket, an electrode body, a pair of current collectors, and an electrolyte (non-aqueous electrolyte), but these are not shown.
  • electrolyte non-aqueous electrolyte
  • the type of electrolyte as long as it does not impair the performance of the energy storage element 200, and various types can be selected.
  • the energy storage element 200 may also have a spacer disposed on the side or below the electrode body, and an insulating film that wraps the electrode body, etc.
  • an insulating film that covers the outer surface of the container 210 may be disposed around the container 210.
  • the container 210 is a rectangular parallelepiped (angular or box-shaped) case having a container body 220 with an opening and a cover plate 230 that closes the opening of the container body 220.
  • the container body 220 is a rectangular cylindrical member with a bottom that constitutes the main body of the container 210, and has an opening in the positive direction of the Z axis.
  • the container body 220 has a pair of long sides on both sides in the X axis direction, a pair of short sides on both sides in the Y axis direction, and a bottom surface in the negative direction of the Z axis.
  • the cover plate 230 is a rectangular plate-shaped member that constitutes the cover of the container 210, and is arranged to extend in the Y axis direction in the positive direction of the Z axis of the container body 220.
  • the cover plate 230 is provided with a gas exhaust valve 231 that releases pressure inside the container 210 when the pressure inside the container 210 rises excessively, and a liquid injection section (not shown) for injecting electrolyte into the container 210.
  • the container 210 is structured so that the electrode body and the like are housed inside the container body 220, and then the container body 220 and the cover plate 230 are joined by welding or the like, thereby sealing the inside.
  • the material of the container 210 is not particularly limited, and can be a weldable (joinable) metal such as stainless steel, aluminum, aluminum alloy, iron, or plated steel plate, but resin can also be used.
  • the terminals 240 are terminal members (positive and negative terminals) of the energy storage element 200 that are disposed on the cover plate 230, and are electrically connected to the positive and negative plates of the electrode body via current collectors.
  • the terminals 240 are metal members that conduct electricity stored in the electrode body to the external space of the energy storage element 200, and also introduce electricity into the internal space of the energy storage element 200 to store electricity in the electrode body.
  • the terminals 240 are formed from aluminum, an aluminum alloy, copper, a copper alloy, or the like.
  • the electrode body is a storage element (power generating element) formed by stacking a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator.
  • the positive electrode plate is a current collector foil made of a metal such as aluminum or an aluminum alloy, on which a positive electrode active material layer is formed.
  • the negative electrode plate is a current collector foil made of a metal such as copper or a copper alloy, on which a negative electrode active material layer is formed.
  • any known material can be used as long as it can absorb and release lithium ions.
  • the separator can be a microporous sheet or nonwoven fabric made of resin.
  • the electrode body is formed by stacking the electrode plates (positive electrode plate and negative electrode plate) in the X-axis direction.
  • the electrode body may be of any shape, such as a wound type electrode body formed by winding the electrode plates (positive electrode plate and negative electrode plate), a stack type electrode body formed by stacking multiple flat electrode plates, or a bellows type electrode body in which the electrode plates are folded in a bellows shape.
  • the current collectors are conductive members (positive and negative current collectors) electrically connected to the terminal 240 and the electrode body.
  • the positive current collector is made of aluminum or an aluminum alloy, etc., like the current collector foil of the positive electrode plate
  • the negative current collector is made of copper or a copper alloy, etc., like the current collector foil of the negative electrode plate.
  • the upper gasket 242 is a gasket that is disposed between the cover plate 230 and the terminal 240 and insulates and seals between the cover plate 230 and the terminal 240.
  • the lower gasket is a gasket that is disposed between the cover plate 230 and the current collector and insulates and seals between the cover plate 230 and the current collector.
  • the upper gasket 242 and the lower gasket may be made of any material as long as they have insulating properties.
  • the exterior body 100 is composed of a lid body 120 and an exterior body main body 110, and the joint between the lid body 120 and the exterior body main body 110 is joined by adhesion or welding so that the inside of the exterior body 100 is sealed (sealed) as described above.
  • the pressure difference between the inside and outside of the exterior body 100 is likely to increase due to changes in the external environment (atmospheric pressure or temperature) of the exterior body 100. This can cause damage or deterioration of the exterior body 100.
  • the exterior body 100 has an exhaust pipe 150, and the exhaust pipe 150 is blocked by a breathable film member 160.
  • This film member 160 prevents foreign matter from entering the interior of the exterior body 100 via the exhaust pipe 150.
  • air can move from one side of the interior of the exterior body 100 to the other side of the exterior body 100 via the exhaust pipe 150. This ensures pressure balance between the interior of the exterior body 100 and the exterior of the exterior body 100 under normal conditions.
  • gas exhaust valve 231 is opened (valve open) due to an excessive increase in the internal pressure of the container 210 of the energy storage element 200, high-temperature and high-pressure gas is exhausted from the gas exhaust valve 231 into the exterior body 100.
  • the high-temperature gas may increase the temperature of other energy storage elements 200.
  • gas may leak from an unexpected position in the exterior body 100. Therefore, it is important to quickly exhaust the gas exhausted from the energy storage element 200 to the outside of the exterior body 100 from the exhaust pipe 150 from the viewpoint of suppressing the spread of adverse effects when the gas exhaust valve 231 of the energy storage element 200 is opened.
  • the energy storage device 10 is configured so that when gas is discharged from the energy storage element 200, a gas flow path 250 is formed that connects the inside of the exterior body 100 to the outside of the exterior body 100.
  • the exhaust pipe 150 forms part of the gas flow path 250.
  • the film member 160 attached to the exhaust pipe 150 breaks and/or moves to open the gas flow path 250.
  • the gas inside the exterior body 100 is discharged to the outside of the exterior body 100 via the exhaust pipe 150.
  • the exhaust pipe 150 and the configuration around it will be described in detail with reference to Figures 4 to 8.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the appearance of the exhaust pipe 150 according to the embodiment.
  • the membrane member 160 is shown in a state separated from the exhaust pipe 150, and the approximate arrangement area of the joint 180 that joins the membrane member 160 and the exhaust pipe 150 is shown as an annular area with a background.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the exhaust pipe 150 according to the embodiment and the configuration of its surroundings.
  • a cross section of a part of the storage device 10 in the XZ plane parallel to the V-V line in FIG. 1 is simply illustrated.
  • the bus bar holder 300 and the bus bar 400 are omitted, and one of the multiple storage elements 200 is shown in schematic form.
  • the gas flow path 250 shown in FIG. 5 represents the gas flow path 250 when gas is discharged from the storage element 200.
  • the gas flow path 250 shown in FIG. 5 does not take into account the presence of the bus bar holder 300, but even if the bus bar holder 300 is arranged, the gas flow path 250 is formed from the energy storage element 200 through the path exit 318 of the path forming portion 319 (see FIG. 2) to the outside of the exhaust pipe 150.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the cross section of membrane member 160 under normal conditions.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing membrane member 160 whose shape has changed as the internal pressure of exterior body 100 increases.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing membrane member 160 whose part has peeled off as the internal pressure of exterior body 100 increases.
  • the positions of the cross sections in FIGS. 6 to 8 correspond to the positions of the cross sections in FIG. 5.
  • the exterior body 100 has a cylindrical exhaust pipe 150.
  • the space that passes through the exhaust pipe 150 in the axial direction of the exhaust pipe 150 (the X-axis direction in this embodiment) is connected to the space inside the exterior body 100.
  • the exhaust pipe 150 forms part of the gas flow path 250 when gas is exhausted from the energy storage element 200.
  • the exhaust pipe 150 is a separate member from the cover 120 of the exterior body 100, but is treated as a part of the exterior body 100.
  • the "outside of the exterior body 100" means the outside of the exterior body 100 including the exhaust pipe 150.
  • the joining method may be adhesion, welding, screw connection, or press fitting.
  • the exhaust pipe 150 may be attached to the exterior body 100 by rotating the exhaust pipe 150 having a male thread on its outer circumferential surface into a through hole provided in the exterior body 100 and having a female thread on its inner circumferential surface.
  • a sealant such as an O-ring may be placed at the joint.
  • the exhaust pipe 150 does not necessarily have to be a separate body from the exterior body 100.
  • the exhaust pipe 150 may be disposed in the exterior body 100 as an integral part of the exterior body 100.
  • the lid body 120 having the exhaust pipe 150 integral therewith may be produced by resin molding using a mold.
  • a membrane member 160 that blocks the gas flow path 250 is disposed at the tip 155 of the exhaust pipe 150 close to the outside of the exterior body 100.
  • "Closure of the gas flow path 250" is not limited to completely stopping (blocking) the flow of gas.
  • the membrane member 160 has a degree of breathability that can achieve pressure balance between the outside of the exterior body 100 and the inside of the exterior body 100 under normal conditions. Therefore, when gas is discharged from the energy storage element 200, the membrane member 160 may allow some of the gas to pass before it breaks or the like. However, the membrane member 160 is not breathable enough to stop the rise in the internal pressure of the exterior body 100 when gas is discharged from the energy storage element 200.
  • the membrane member 160 blocks the gas flow path 250 at the tip 155 of the exhaust pipe 150.
  • the breathability of the first membrane member 161 and the second membrane member 162 can be measured in accordance with the "air resistance” defined in JIS P8117:2009. In other words, the smaller the air resistance value, the higher the breathability, and the larger the air resistance value, the lower the breathability.
  • the tip 155 of the exhaust pipe 150 is the part that is farthest from the exterior body 100 when the exhaust pipe 150 is divided into three parts in the tube axis direction (X-axis direction). In other words, the tip 155 of the exhaust pipe 150 is the part that corresponds to 1/3 of the length L of the exhaust pipe 150 (see FIG. 5) from the edge of the exhaust pipe 150 in the positive direction of the X-axis.
  • the exhaust pipe 150 has an end wall portion 156 provided at the tip portion 155, and the end wall portion 156 is provided with a through hole 158 that allows gas inside the exterior body 100 to pass through.
  • the membrane member 160 is joined to an outer surface (the downstream surface in the gas flow path 250) 157 of the end wall portion 156.
  • the downstream surface in the gas flow path 250 can be rephrased as the surface close to the outside of the exterior body 100, or the surface facing the outside of the exterior body 100.
  • the membrane member 160 and the outer surface 157 are joined at a joint 180.
  • the joint 180 is formed by thermal welding, which uses a heated metal body to fuse the membrane member 160 and the exhaust pipe 150 together.
  • the method for forming the joint 180 is not limited to this, and other methods such as laser welding or ultrasonic welding may be used to form the joint 180.
  • the method of joining the membrane member 160 and the exhaust pipe 150 at the joint 180 is not limited to welding, and the membrane member 160 and the exhaust pipe 150 may be joined using an adhesive or double-sided tape.
  • the membrane member 160 has a first membrane member 161 stacked in the direction of the gas flow path 250 and a second membrane member 162 stacked in the direction of the gas flow path 250.
  • the first membrane member 161 is located on the upstream side
  • the second membrane member 162 is located on the downstream side.
  • the upstream surface in the gas flow path 250 can be rephrased as the surface close to the inside of the exterior body 100, or the surface facing the inside of the exterior body 100.
  • the first membrane member 161 is a member having a mesh structure with relatively high breathability.
  • the first membrane member 161 is formed of a nonwoven fabric made of, for example, PET.
  • the second membrane member 162 is a porous member with lower breathability than the first membrane member 161.
  • the second membrane member 162 is formed of a porous film made of, for example, PTFE.
  • the second membrane member 162 has breathability and moisture permeability, and also has a waterproof function. That is, in this embodiment, the membrane member 160 is, for example, a member called a breathable waterproof membrane.
  • the waterproof function here refers to restricting the inflow or permeation of water (including seawater, river water, and rainwater) from the outside to the inside of the exterior body 100. It is preferable that this function also be provided for liquids other than water (oil, etc.).
  • the liquid permeability of the first membrane member 161 and the second membrane member 162 can be measured in accordance with JIS C0920:2003.
  • the membrane member 160 may also have an oil-proof function, a water-repellent function, an oil-repellent function, or a combination of these functions.
  • the first membrane member 161 and the second membrane member 162 constituting the membrane member 160 are both breathable, and therefore the passage of outside air (air) through the membrane member 160 is permitted under normal circumstances.
  • the second membrane member 162 located on the outside (close to the outside of the exterior body 100) of the membrane member 160 is waterproof. Therefore, the inflow of water into the interior of the exterior body 100 through the exhaust pipe 150 is effectively suppressed by the second membrane member 162.
  • the first membrane member 161 has a higher tensile strength than the second membrane member 162, and therefore plays a role in improving the mechanical strength of the membrane member 160.
  • the tensile strength of the first membrane member 161 and the second membrane member 162 can be measured in accordance with JIS K7127:1999.
  • the membrane member 160 configured in this manner, when the gas exhaust valve 231 of the energy storage element 200 is opened to exhaust gas from the energy storage element 200, the internal pressure of the exterior body 100 rises rapidly. As a result, the membrane member 160 disposed at the tip 155 of the exhaust pipe 150 changes shape and posture as shown in Figures 7 and 8.
  • the internal pressure of the exterior body 100 rises rapidly.
  • the membrane member 160 expands toward the downstream side of the gas flow path 250 (in the direction toward the outside of the exterior body 100).
  • the second membrane member 162 which has lower breathability than the first membrane member 161, receives a higher pressure (pressure in the downstream direction of the gas flow path 250) than the first membrane member 161.
  • the second membrane member 162 has a characteristic that it has a lower tensile strength than the first membrane member 161.
  • at least the second membrane member 162 of the first membrane member 161 and the second membrane member 162 breaks.
  • the flow path resistance of the second membrane member 162 is reduced compared to before the second membrane member 162 breaks.
  • the flow path resistance of the membrane member 160 is reduced compared to before the second membrane member 162 breaks.
  • the gas inside the exterior body 100 is exhausted to the outside of the exterior body 100 through the exhaust pipe 150.
  • a gas flow path 250 is formed from the inside of the exterior body 100 to the outside of the exhaust pipe 150, and the internal pressure of the exterior body 100 stops increasing and decreases.
  • the changes in the attitude and shape of the membrane member 160 shown in Figures 7 and 8 are one example. When gas is discharged from the energy storage element 200, the changes in the attitude and shape of the membrane member 160 may be different from those shown in Figures 7 and 8. When gas is discharged from the energy storage element 200, it is not necessary for a part of the second membrane member 162 to break (see Figure 8) and ultimately fall off. A part of the second membrane member 162 may remain connected to other parts, or both the second membrane member 162 and the first membrane member 161 may break. The second membrane member 162 may melt or melt-cut by the heat of the gas discharged from the energy storage element 200. At least one of the first membrane member 161 and the second membrane member 162 may peel off from the end wall portion 156. In either case, when the internal pressure of the exterior body 100 rises suddenly, the flow path resistance of the membrane member 160 decreases (including cases where the flow path resistance becomes zero), which encourages the gas inside the exterior body 100 to be quickly discharged to the outside of the exterior body 100.
  • the energy storage device 10 includes the energy storage element 200, the exterior body 100 that houses the energy storage element 200, the exhaust pipe 150, and the membrane member 160.
  • the exhaust pipe 150 is part of the gas flow path 250 when gas is exhausted from the energy storage element 200, and forms part of the gas flow path 250 that connects the inside of the exterior body 100 to the outside of the exterior body 100.
  • the membrane member 160 blocks the gas flow path 250 at the tip 155 close to the outside of the exhaust pipe 150, and is breathable.
  • the tip 155 of the exhaust pipe 150 is normally blocked by the membrane member 160, preventing foreign matter such as water from entering the interior of the exterior body 100.
  • the membrane member 160 is breathable, so it can allow ventilation for pressure balance outside the exterior body 100 and inside the exterior body 100 under normal conditions.
  • the membrane member 160 having these functions is disposed at the tip 155 of the exhaust pipe 150, so that the membrane member 160 can be easily disposed on the exhaust pipe 150 or visually inspected from the outside. Therefore, the energy storage device 10 according to this embodiment can easily improve reliability.
  • the film member 160 when gas is discharged from the energy storage element 200, at least a portion of the film member 160 breaks or falls off due to the gas pressure, thereby essentially opening the gas flow path 250. This allows the gas inside the exterior body 100 to be discharged to the outside of the exterior body 100. Since the film member 160 is disposed at the tip 155 of the exhaust pipe 150, in addition to facilitating the arrangement or inspection of the exhaust pipe 150 as described above, maintenance work such as replacing or cleaning the film member 160 is also easy.
  • the membrane member 160 has a first membrane member 161 that is stacked in the direction of the gas flow path 250 and has air permeability, and a second membrane member 162 that is stacked in the direction of the gas flow path 250 and has air permeability.
  • the second membrane member 162 is located downstream of the first membrane member 161 in the gas flow path 250 (at a position closer to the outside of the exterior body 100), and the air permeability of the second membrane member 162 is lower than the air permeability of the first membrane member 161.
  • the membrane member 160 according to the present embodiment has at least two layers (first membrane member 161 and second membrane member 162). This makes it easier to improve the mechanical strength of the membrane member 160 against foreign objects or pressure from the outside. Therefore, the membrane member 160 exposed to the external space or placed in a position close to the external space is more reliably protected. This makes it possible to more reliably improve the reliability of the energy storage device 10 against the external space of the energy storage device 10. Furthermore, in the membrane member 160 having at least two layers, the second membrane member 162 placed on the downstream side of the gas flow path 250 (a position close to the outside of the exterior body 100) has lower air permeability than the first membrane member 161.
  • At least the second membrane member 162 is preferably broken by the pressure of the gas flowing from upstream to downstream. This reduces the flow path resistance of the membrane member 160 against the gas that is about to flow out to the outside. As a result, the gas inside the exterior body 100 can be quickly discharged to the outside.
  • the tensile strength of the first membrane member 161 is higher than the tensile strength of the second membrane member 162, and the liquid permeability of the second membrane member 162 is lower than the liquid permeability of the first membrane member 161.
  • the membrane member 160 is composed of a combination of two components with different properties, and each of the two components gives the membrane member 160 different useful features. Specifically, the first membrane member 161 can improve the mechanical strength of the membrane member 160, and the second membrane member 162 can improve the function of the membrane member 160 as a waterproof membrane. Therefore, the membrane member 160 is maintained in good condition. This can more reliably improve the reliability of the energy storage device 10 with respect to the internal space of the energy storage device 10 and the external space of the energy storage device 10.
  • the membrane member 160 is attached to the outer surface 157 of the tip 155 of the exhaust pipe 150, that is, the outer surface 157 on the downstream side (facing the outside of the exterior body 100) of the gas flow path 250.
  • the membrane member 160 since the membrane member 160 is joined to the outer surface 157 of the exhaust pipe 150 on the downstream side of the gas flow path 250, it has high resistance to external forces from the downstream side to the upstream side. This prevents the membrane member 160 from peeling off or falling off from the exhaust pipe 150 due to an increase in the external pressure of the exterior body 100 or the collision of foreign objects such as water with the membrane member 160.
  • the exhaust pipe 150 has an end wall portion 156 provided at the tip portion 155, the end wall portion 156 having a through hole 158 formed therein for allowing gas to pass through.
  • the membrane member 160 is joined to the end wall portion 156 in a state in which the through hole 158 is blocked.
  • the membrane member 160 can be formed to a relatively small size, which reduces the amount of material required to manufacture the membrane member 160.
  • the exhaust pipe 150 has a protrusion 153 located at the tip 155, which protrudes downstream (toward the outside of the exterior body 100) in the gas flow path 250 beyond the membrane member 160.
  • the membrane member 160 is disposed at a position further back (in the negative direction of the X-axis) than the tip (the end in the positive direction of the X-axis) of the protrusion 153. That is, the outer surface 157 (see FIG. 4 and FIG. 5) of the end wall portion 156 to which the membrane member 160 is joined is located at a position further back (in the negative direction of the X-axis) than the end face of the tip portion 155 of the exhaust pipe 150 (that is, the end face of the protrusion 153 in the positive direction of the X-axis).
  • the membrane member 160 is more reliably protected by the presence of the protrusion 153 that protrudes outward (in the direction facing the outside of the exterior body) than the membrane member 160. Specifically, the membrane member 160 is prevented from coming into contact with an external object or the human body during assembly, transportation, or installation of the energy storage device 10. That is, the function of the membrane member 160 (waterproofing and balancing the internal and external pressures in normal times, or/and gas exhaust function in emergency situations, the same applies below) is more reliably maintained.
  • the protrusion 153 may be formed integrally with the exhaust pipe 150, or may be a separate member (separate part) from the exhaust pipe 150. If the protrusion 153 is a separate part, the protrusion 153 may be attached to the exhaust pipe 150 by gluing, welding, screwing, or fitting one of the exhaust pipe 150 and the protrusion 153 into the other. The protrusion 153 may be detachable from the exhaust pipe 150. If the protrusion 153 is a separate part, the length L of the exhaust pipe 150 (see FIG. 5) may be the length before the protrusion 153 is attached. In other words, the protrusion 153 may be attached to the exhaust pipe 150 after the membrane member 160 is attached to the tip 155 of the exhaust pipe 150.
  • Fig. 9 is a cross-sectional view showing a tip portion 155a of an exhaust pipe 150a according to the first modified example of the embodiment.
  • the position of the cross section in Fig. 9 corresponds to the position of the cross section in Fig. 5. This also applies to Figs. 10 to 12 described below.
  • the exhaust pipe 150a shown in FIG. 9 is a member that can be provided in the exterior body 100 (see FIG. 5) in place of the exhaust pipe 150 of the embodiment, and forms part of the gas flow path 250.
  • a membrane member 160 that blocks the gas flow path 250 at the tip 155a of the exhaust pipe 150a is disposed in the exhaust pipe 150a.
  • the membrane member 160 is joined to the outer surface 157a of the end wall portion 156a in a state in which the membrane member 160 blocks the through hole 158a formed in the end wall portion 156a provided at the tip 155a.
  • the exhaust pipe 150a according to this modified example differs from the exhaust pipe 150 according to the embodiment in that the outer surface 157a of the end wall portion 156a forms the end surface (the side surface in the positive direction of the X-axis) of the tip portion 155a.
  • the exhaust pipe 150a does not have a protruding portion that protrudes further downstream (toward the outside of the exterior body 100) in the gas flow path 250 than the membrane member 160. Even in this case, the function of the membrane member 160 is exerted, and the arrangement work, inspection work, or maintenance work of the exhaust pipe 150a of the membrane member 160 can be performed more easily.
  • [4-2. Modification 2] 10 is a cross-sectional view showing the tip 155b of the exhaust pipe 150b according to the second modified example of the embodiment.
  • the exhaust pipe 150b shown in FIG. 10 is a member that can be provided in the exterior body 100 (see FIG. 5) in place of the exhaust pipe 150 of the embodiment, and forms a part of the gas flow path 250.
  • the exhaust pipe 150b is provided with a membrane member 160 that blocks the gas flow path 250 at the tip 155b of the exhaust pipe 150b.
  • the membrane member 160 is an outer surface 157b of the tip 155b, and is joined to the outer surface 157b on the downstream side (the direction facing the outside of the exterior body 100) of the gas flow path 250.
  • the exhaust pipe 150b according to this modification is different from the exhaust pipe 150 according to the embodiment in that it does not have a wall portion that extends in a direction perpendicular to the gas flow path 250, such as the end wall portion 156 according to the embodiment (see Figures 4 and 5).
  • the exhaust pipe 150b has a simple straight pipe shape, and the through hole 158b opening at the tip portion 155b extends in the pipe axis direction (X-axis direction) of the exhaust pipe 150b as shown in Figure 10, and is a hole with a substantially constant inner diameter in the X-axis direction.
  • the membrane member 160 is joined to the outer surface 157b, which is the tip surface of the exhaust pipe 150b formed in this straight pipe shape, thereby blocking the gas flow path 250. Even in this case, the function of the membrane member 160 is exerted, and the arrangement work, inspection or maintenance work of the exhaust pipe 150b of the membrane member 160 can be performed more easily.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a tip portion 155c of an exhaust pipe 150c according to the third modified example of the embodiment.
  • the exhaust pipe 150c shown in FIG. 11 is a member that can be provided in the exterior body 100 (see FIG. 5) in place of the exhaust pipe 150 of the embodiment, and forms a part of the gas flow path 250.
  • a film member 160 that blocks the gas flow path 250 at the tip portion 155c of the exhaust pipe 150c is disposed in the exhaust pipe 150c.
  • the film member 160 is joined to the outer surface 157c of the end wall portion 156c in a state in which the film member 160 blocks the through hole 158c formed in the end wall portion 156c provided at the tip portion 155c.
  • the membrane member 160 is arranged in a position that is not perpendicular to the direction in which the exhaust pipe 150c extends, and in this respect it differs from the exhaust pipe 150 of the embodiment.
  • the membrane member 160 is arranged at an incline with respect to the direction in which the exhaust pipe 150c extends, i.e., the direction of the gas flow path 250 inside the exhaust pipe 150c (X-axis direction). More specifically, in this embodiment, the angle between the thickness direction of the membrane member 160 and the direction in which the exhaust pipe 150c extends (X-axis direction) is greater than 0° and less than 90°. Therefore, the breathable area of the membrane member 160 is larger than when the membrane member 160 is oriented perpendicular to the X-axis direction. In other words, as a result, pressure balance is more smoothly achieved outside the exterior body 100 and inside the exterior body 100.
  • the end wall portion 156c is arranged in an orientation that is not perpendicular to the direction in which the exhaust pipe 150c extends, and the outer surface 157c of the end wall portion 156c is also oriented perpendicular to the direction in which the gas flow path 250 extends (X-axis direction).
  • This allows the inner diameter D of the through hole 158c opening on the outer surface 157c to be relatively large.
  • the opening area of the through hole 158c which is the gas outlet from the exhaust pipe 150c, can be made relatively large. This allows the gas to be more smoothly discharged to the outside from the exhaust pipe 150c when it is discharged from the energy storage element 200.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a tip 155d of an exhaust pipe 150d according to a fourth modified example of the embodiment.
  • the exhaust pipe 150d shown in FIG. 12 is a member that can be provided in the exterior body 100 (see FIG. 5) in place of the exhaust pipe 150 of the embodiment, and forms a part of the gas flow path 250.
  • the exhaust pipe 150d is provided with a membrane member 160 that blocks the gas flow path 250 at the tip 155d of the exhaust pipe 150d.
  • the membrane member 160 is an outer surface 157d of the tip 155d, and is joined to the outer surface 157d on the downstream side (the direction facing the outside of the exterior body 100) of the gas flow path 250. That is, the opening of the through hole 158d at the tip 155d is covered by the membrane member 160.
  • the exhaust pipe 150d according to this modification has a flange portion 159 provided at the tip portion 155d that protrudes outward in the radial direction of the exhaust pipe 150d, and the membrane member 160 is joined to the flange portion 159.
  • the exhaust pipe 150d according to this modification differs from the exhaust pipe 150 according to the embodiment.
  • the radial direction of the exhaust pipe 150d is the direction that passes through the center of the exhaust pipe 150d (center line Lc in FIG. 12) when viewed from the X-axis direction and is perpendicular to the X-axis direction.
  • the outward radial direction of the exhaust pipe 150d is the radial direction of the exhaust pipe 150d and the direction away from the center.
  • the exhaust pipe 150d has a flange portion 159 that protrudes outward, as shown in FIG.
  • the membrane member 160 can be joined to the outer surface 157d of the flange portion 159 (the surface facing the outside of the exterior body 100). Therefore, regardless of the outer diameter of the exhaust pipe 150d and the thickness of the exhaust pipe 150d, the bonding area between the membrane member 160 and the tip 155d can be secured.
  • the energy storage device 10 may not have a path forming portion 319 provided on the bus bar holder 300.
  • the bus bar holder 300 may have one or more through holes that allow gas to pass through in the Z-axis direction in a range that includes the area facing each gas exhaust valve 231 of the multiple energy storage elements 200. In other words, gas exhausted from at least one of the multiple energy storage elements 200 may move inside the exterior body 100 without being restricted by the path forming portion 319.
  • the energy storage device 10 does not need to include a bus bar holder 300. If it is easy to position the multiple bus bars 400, or if each of the multiple energy storage elements 200 is protected by an insulating member such as a cell holder, each of the multiple bus bars 400 can be positioned in a predetermined position without including a bus bar holder 300.
  • the exhaust pipe 150 does not need to be disposed in the lid 120 of the exterior body 100.
  • the exhaust pipe 150 may be disposed in any position other than the lid 120 of the exterior body 100.
  • the position and orientation of the exhaust pipe 150 in the exterior body 100 may be appropriately determined according to the convenience of the arrangement of the gas hose connected to the exhaust pipe 150, or the orientation of the exterior body 100 when the energy storage device 10 is in use, etc.
  • the size and shape of the exhaust pipe 150 are not limited to those shown in Figures 4 and 5.
  • the exhaust pipe 150 may further have elements not shown in Figures 4 and 5, such as a protrusion, a recess, or a movable part for connection to a gas hose.
  • the size and shape of the through hole 158 when viewed from the X-axis direction and on the size and shape of the membrane member 160 when viewed from the X-axis direction (see Figures 4 and 5). These sizes and shapes may be any size and shape that allows the membrane member 160 to block the through hole 158. This allows the membrane member 160 to perform its function.
  • the size and shape of the membrane member 160 may be such that it protrudes from the exhaust pipe 150 when viewed from the X-axis direction, but it is preferable that it is such that it does not protrude from the exhaust pipe 150.
  • the membrane member 160 does not need to be a breathable waterproof membrane.
  • the membrane member 160 only needs to be breathable, and does not need to be waterproof like the porous film used as the second membrane member 162.
  • the membrane member 160 can allow ventilation for pressure balance between the outside of the exterior body 100 and the inside of the exterior body 100 under normal conditions, and can make it difficult for foreign matter to enter the interior of the exterior body 100 from the outside of the exterior body 100.
  • the membrane member 160 can break, melt, dissolve, and/or move in response to a sudden increase in the internal pressure of the exterior body 100, thereby forming a gas flow path 250 from the inside of the exterior body 100 to the outside of the exhaust pipe 150.
  • the membrane member 160 does not necessarily have to be formed by stacking multiple membrane members.
  • the membrane member 160 may be formed only from a membrane member with relatively high breathability, such as the first membrane member 161.
  • the membrane member may have both breathability and waterproofness.
  • the stacking order of the first membrane member 161 and the second membrane member 162 in the first membrane member 160 may be reversed from that shown in FIG. 6. That is, in the gas flow path 250, the first membrane member 161 may be located downstream (closer to the outside of the exterior body 100) and the second membrane member 162 may be located upstream (closer to the inside of the exterior body 100). Even in this case, the tip 155 of the exhaust pipe 150 is normally blocked by the membrane member 160, so that the intrusion of foreign matter such as water into the interior of the exterior body 100 is suppressed. Since the membrane member 160 is breathable, ventilation for pressure balance between the outside of the exterior body 100 and the inside of the exterior body 100 under normal circumstances can be permitted.
  • the above supplementary information regarding the exhaust pipe 150 according to the embodiment may be applied as appropriate to each of the exhaust pipes 150a to 150d according to the modified examples 1 to 4. Configurations constructed by arbitrarily combining the components included in the above embodiment and its modified examples are also included within the scope of the present invention.
  • the present invention can be applied to energy storage devices equipped with energy storage elements such as lithium-ion secondary batteries.
  • Electricity storage device 100 Exterior body 150, 150a, 150b, 150c, 150d Exhaust pipe 153 Protruding portion 155, 155a, 155b, 155c, 155d Tip portion 156, 156a, 156c End wall portion 157, 157a, 157b, 157c, 157d Outer surface 158, 158a, 158b, 158c, 158d Through hole 159 Flange portion 160 Membrane member 161 First membrane member 162 Second membrane member 180 Joint portion 200 Electricity storage element 250 Gas flow path

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)

Abstract

蓄電装置は、蓄電素子と、蓄電素子を収容する外装体と、排気管と、膜部材と、を備える。排気管は、外装体の内部と外装体の外部とを接続し、ガスの流路の一部を形成する。膜部材は、排気管の外部に近い先端部においてガスの流路を塞ぎ、かつ通気性を有する。

Description

蓄電装置
　本発明は、蓄電装置に関する。
　特許文献１には、異常時に高温ガスを放出する排気弁を備えた複数の二次電池と、高温ガスを外部に排出する排気経路とを筐体内に持つ電池モジュールが開示されている。この電池モジュールにおいて、二次電池の排気弁は、独立した接続経路で、排気経路と接続口にて接続されている。排気経路内には、二次電池の一方の端子のいくつかを、外部リードにより並列に接続する接続板が設置されている。接続板は、外部リードと、ガス整流部にて接続口を覆っており、ガス整流部は、高温ガス排出時に変形することにより、高温ガスを一方向に誘導する整流板となる。
特開２０１３－０３７８７３号公報
　上記従来の電池モジュールでは、二次電池が異常時にガスを放出した場合、異常電池から放出されたガスによりガス整流部は折り曲げられ整流板となり、接続経路を通過したガスは整流板により一方向に誘導された状態で排気経路に流入する。このように、二次電池等の蓄電素子から排出されるガスの流路の一部に、ガスの流路の遮断及びその解除（ガスの流路の開閉）を行う部材を配置することで、ガスの流路を確保しつつ、蓄電素子を収容する外装体の内部への異物の侵入を抑制できる。しかしながら、上記従来の電池モジュールのように、外装体の内部に、ガスの流路の開閉を行う部材を備える蓄電装置では、当該部材の配置作業が難しくなりやすい、または、完成後の当該部材の検査が困難であるという問題がある。このことは蓄電装置の信頼性の向上を阻害する要因となる。
　本発明は、本願発明者が上記課題に新たに着目することによってなされたものであり、容易に信頼性を向上できる蓄電装置を提供することを目的とする。
　本発明の一実施形態に係る蓄電装置は、蓄電素子と、前記蓄電素子を収容する外装体と、前記外装体の内部と前記外装体の外部とを接続し、ガスの流路の一部を形成する排気管と、前記排気管の前記外部に近い先端部において前記ガスの前記流路を塞ぎ、かつ通気性を有する膜部材と、を備える。
　本発明によれば、容易に信頼性を向上できる蓄電装置を提供できる。
図１は、実施の形態に係る蓄電装置の外観を示す斜視図である。 図２は、実施の形態に係る蓄電装置の分解斜視図である。 図３は、実施の形態に係る蓄電素子の構成を示す斜視図である。 図４は、実施の形態に係る排気管の外観を示す斜視図である。 図５は、実施の形態に係る排気管及びその周辺の構成を示す断面図である。 図６は、通常時における膜部材の断面を示す断面図である。 図７は、外装体の内圧の上昇に伴って形状が変化した膜部材を示す断面図である。 図８は、外装体の内圧の上昇に伴って一部が剥がれた膜部材を示す断面図である。 図９は、実施の形態の変形例１に係る排気管の先端部を示す断面図である。 図１０は、実施の形態の変形例２に係る排気管の先端部を示す断面図である。 図１１は、実施の形態の変形例３に係る排気管の先端部を示す断面図である。 図１２は、実施の形態の変形例４に係る排気管の先端部を示す断面図である。
　（１）本発明の一実施形態に係る蓄電装置は、蓄電素子と、前記蓄電素子を収容する外装体と、前記外装体の内部と前記外装体の外部とを接続し、ガスの流路の一部を形成する排気管と、前記排気管の前記外部に近い先端部において前記ガスの前記流路を塞ぎ、かつ通気性を有する膜部材と、を備える。
　本発明の一実施形態に係る蓄電素子によれば、通常時は、排気管の先端部は膜部材によって塞がれているため、水等の異物の外装体の内部への侵入が抑制される。膜部材は通気性を有するため、通常時の外装体の外部及び外装体の内部の圧力平衡のための通気を許容できる。これらの機能を有する膜部材は、排気管の先端部に配置されるため、膜部材の排気管への配置、または、外部からの目視による検査が容易である。従って、本発明の一実施形態に係る蓄電装置によれば、容易に信頼性を向上できる。
　（２）上記（１）に記載の蓄電装置において、前記膜部材は、前記ガスの前記流路の方向に重ねられ、かつ通気性を有する第一膜部材及び前記ガスの前記流路の方向に重ねられ、かつ通気性を有する第二膜部材を有し、前記第二膜部材は、前記ガスの前記流路において、前記第一膜部材よりも前記外部に近い位置に配置され、前記第二膜部材の通気性は、前記第一膜部材の通気性よりも低い、としてもよい。
　上記（２）に記載の蓄電装置によれば、膜部材は、少なくとも２層の部材（第一膜部材及び第二膜部材）を有することで、外部からの異物または圧力等に対する機械的な強度を向上させやすい。従って、外部空間にさらされる、または、外部空間に近い位置に配置される膜部材がより確実に保護される。これにより、蓄電装置の外部空間に対する蓄電装置の信頼性をより確実に向上できる。
　（３）上記（２）に記載の蓄電装置において、前記第一膜部材の引張強度は、前記第二膜部材の引張強度よりも高く、前記第二膜部材の液体の透過性は、前記第一膜部材の液体の透過性よりも低い、としてもよい。
　上記（３）に記載の蓄電装置によれば、第一膜部材は、膜部材の全体としての機械的な強度を向上させることができ、第二膜部材は、膜部材の液体に対する耐性を向上させることができる。従って、膜部材は、良好な状態に維持される。これにより、蓄電装置の内部空間及び外部空間に対する蓄電装置の信頼性をより確実に向上できる。
　（４）上記（１）～（３）のいずれかひとつに記載の蓄電装置において、前記膜部材は、前記排気管の前記先端部の外面であって、前記ガスの前記流路における前記外部に近い外面に接合されている、としてもよい。
　上記（４）に記載の蓄電装置によれば、膜部材は、排気管の、ガスの流路における外部に近い外面に接合されているため、外装体の外圧の上昇または水等の異物の膜部材への衝突に起因する、膜部材の排気管からの剥がれまたは脱落が抑制される。
　（５）上記（１）～（４）のいずれかひとつに記載の蓄電装置において、前記膜部材は、前記排気管の延びる方向に対して傾斜している、としてもよい。
　上記（５）に記載の蓄電装置によれば、膜部材が、排気管の延びる方向、すなわち、排気管の内部におけるガスの流路の方向に対して傾斜して配置される。そのため、膜部材における通気可能な面積が大きくなる。その結果、外装体の外部及び外装体の内部の圧力平衡がよりスムーズに行われる。
　（６）上記（１）～（５）のいずれかひとつに記載の蓄電装置において、前記排気管は、前記先端部に設けられたフランジ部であって、前記排気管の径方向において外向きに突出したフランジ部を有し、前記膜部材は、前記フランジ部に接合されている、としてもよい。
　上記（６）に記載の蓄電装置によれば、排気管の外径が比較的に小さい場合であっても、膜部材と排気管の先端部との接合面積を確保できる。
　（７）上記（１）～（６）のいずれかひとつに記載の蓄電装置において、前記排気管は、前記先端部に設けられた端壁部であって、前記ガスを通過させる貫通孔が形成された端壁部を有し、前記膜部材は、前記貫通孔を塞ぐ状態で前記端壁部に接合されている、としてもよい。
　上記（７）に記載の蓄電装置によれば、排気管の外径が比較的に大きい場合であっても、膜部材は端壁部の貫通孔を塞ぐ大きさでよいため、排気管の外径に合わせた大きいサイズの膜部材を用意する必要がない。
　（８）上記（１）～（７）のいずれかひとつに記載の蓄電装置において、前記排気管は、前記先端部に配置された突出部であって、前記膜部材の前記外部に近い外面よりも前記外部にむかって突出した突出部を有する、としてもよい。
　上記（８）に記載の蓄電装置によれば、膜部材よりも外側（外装体の外部を向く方向）に突出する突出部があることで、膜部材がより確実に保護される。すなわち、膜部材の機能がより確実に維持される。
　以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態（その変形例も含む）に係る蓄電装置について説明する。以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、製造工程、製造工程の順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。各図において、同一または同様な構成要素については同じ符号を付している。
　以下の説明及び図面中において、複数の蓄電素子の配列方向、または、蓄電素子の容器の長側面の対向方向を、Ｘ軸方向と定義する。１つの蓄電素子における一対（正極及び負極）の端子の並び方向、または、蓄電素子の容器の短側面の対向方向を、Ｙ軸方向と定義する。蓄電装置の外装体の本体と蓋体との並び方向、または、蓄電素子の容器の本体と蓋体との並び方向を、Ｚ軸方向と定義する。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（本実施の形態では直交）する方向である。使用態様によってはＺ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるが、以下では説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として説明する。
　以下の説明において、Ｘ軸プラス方向とは、Ｘ軸の矢印方向を示し、Ｘ軸マイナス方向とは、Ｘ軸プラス方向とは反対方向を示す。単にＸ軸方向という場合は、Ｘ軸プラス方向及びＸ軸マイナス方向の双方向またはいずれか一方の方向を示す。Ｙ軸方向及びＺ軸方向についても同様である。平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。２つの方向が平行であるとは、当該２つの方向が完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行であること、すなわち、数％程度の差異を含むことも意味する。以下の説明において、「絶縁」と表現する場合、「電気的な絶縁」を意味する。
　（実施の形態）
　［１．蓄電装置の全般的な説明］
　図１は、実施の形態に係る蓄電装置１０の外観を示す斜視図である。図２は、実施の形態に係る蓄電装置１０の分解斜視図である。
　蓄電装置１０は、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電できる装置であり、本実施の形態では、略直方体形状を有している。蓄電装置１０は、電力貯蔵用途または電源用途等に使用される電池モジュール（組電池）である。具体的には、蓄電装置１０は、自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、船舶、スノーモービル、農業機械、建設機械、または、電気鉄道用の鉄道車両等の移動体の駆動用またはエンジン始動用等のバッテリ等として用いられる。上記の自動車としては、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）、及び、化石燃料（ガソリン、軽油、液化天然ガス等）自動車が例示される。上記の電気鉄道用の鉄道車両としては、電車、モノレール、リニアモーターカー、並びに、ディーゼル機関及び電気モーターの両方を備えるハイブリッド電車が例示される。蓄電装置１０は、家庭用または事業用等に使用される定置用のバッテリ等としても用いることができる。
　図１に示すように、蓄電装置１０は、外装体１００を備えている。図２に示すように、外装体１００の内方には、複数の蓄電素子２００、バスバーホルダ３００、及び、バスバー４００が収容されている。蓄電装置１０は、上記の構成要素の他、複数の蓄電素子２００それぞれに沿って配置されるスペーサまたはセルホルダ、複数の蓄電素子２００を拘束する拘束部材、及び、複数の蓄電素子２００の充電状態及び放電状態等を監視または制御する回路基板等を備えてもよい。
　外装体１００は、蓄電装置１０の筐体（外殻）を構成する箱形（略直方体形状）の容器（モジュールケース）である。外装体１００は、複数の蓄電素子２００、バスバーホルダ３００、及び、バスバー４００の外方に配置され、これら蓄電素子２００等を保護する。外装体１００は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ（変性ＰＰＥを含む））、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、ＡＢＳ樹脂、若しくは、それらの複合材料等の絶縁部材、または、絶縁塗装をした金属等により形成されている。外装体１００は、これにより、蓄電素子２００等が外部の金属部材等に接触することを回避する。蓄電素子２００等の絶縁性が保たれる構成であれば、外装体１００は、金属等の導電部材で形成されてもよい。
　外装体１００は、外装体１００の本体を構成する外装体本体１１０と、外装体１００の開口を塞ぐ蓋体１２０と、を有している。外装体本体１１０は、開口が形成された有底矩形筒状のハウジング（筐体）であり、蓄電素子２００等を収容する。蓋体１２０は、外装体本体１１０の開口を閉塞する扁平な矩形状の部材である。蓋体１２０は、外装体本体１１０と、接着剤、ヒートシール（熱溶着）、超音波溶着、レーザ溶着、または、ネジ結合等によって互いに接合される。これにより、外装体１００は、内部が密閉（密封）された構造（後述する排気管１５０を除く）となっている。蓋体１２０には、正極外部端子１２１と負極外部端子１２２とが設けられている。蓄電装置１０は、正極外部端子１２１と負極外部端子１２２とを介して、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電する。
　本実施の形態では、外装体１００は、蓋体１２０に配置された排気管１５０を有している。排気管１５０は、蓄電素子２００からガスが排出された場合におけるガスの流路２５０（図５を用いて後述）の一部を形成する。排気管１５０の先端部には、通気性を有し、かつ、ガスの流路２５０を塞ぐ膜部材１６０が配置されている。蓄電素子２００からガスが排出された場合、外装体１００の内圧の急激な上昇により、膜部材１６０が破断または／及び移動することで、そのガスは、排気管１５０を介して外装体１００の外部に導かれる。排気管１５０には図示しないガスホース等の管部材が接続可能である。排気管１５０から排出されたガスは、管部材を介して所定の位置まで移動される。排気管１５０及びその周辺の構成については、図４～図８を用いて後述する。
　蓄電素子２００は、電気を充電し、また、電気を放電できる二次電池（単電池）であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。蓄電素子２００は、扁平な直方体形状（角形）を有しており、本実施の形態では、８個の蓄電素子２００がＸ軸方向に並んで配列されている。蓄電素子２００の大きさ、形状、及び、配列される蓄電素子２００の個数等は限定されず、円柱形状（円筒形）、長円柱形状、楕円柱形状等の蓄電素子２００でもよいし、１つの蓄電素子２００しか配置されなくてもよい。蓄電素子２００は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。蓄電素子２００は、二次電池ではなく、一次電池であってもよい。蓄電素子２００は、固体電解質を用いた電池であってもよい。蓄電素子２００は、パウチタイプの蓄電素子であってもよい。蓄電素子２００の構成の詳細な説明については、図３を用いて後述する。
　バスバーホルダ３００は、バスバー４００と他の部材との絶縁、及び、バスバー４００の位置規制等を行う平板状かつ矩形状の部材（バスバーフレームまたはバスバープレートとも言う）である。バスバーホルダ３００には、複数のバスバー４００それぞれの一部を複数の蓄電素子２００の側に露出させるバスバー用開口部３１７が複数設けられている。
　バスバーホルダ３００のＹ軸方向の中央には、複数の蓄電素子２００のガス排出弁２３１（図３参照）の配列に沿って、Ｘ軸方向に延びるとともにＺ軸プラス方向に突出する経路形成部３１９が設けられている。経路形成部３１９により、蓄電素子２００から排出されるガスの排気経路がＸ軸方向に沿って形成される。経路形成部３１９の長手方向の端部には、図２に示すように経路出口３１８が設けられている。蓄電素子２００から排出されたガスは、経路出口３１８を優先的に通過して、排気管１５０を介して外装体１００の外部に放出される。このように構成されたバスバーホルダ３００は、外装体１００の外装体本体１１０に、接着または熱溶着等の所定の手法により固定されている。
　バスバー４００は、蓄電素子２００に接続される板状の部材である。バスバー４００は、複数の蓄電素子２００の上方に配置され、複数の蓄電素子２００が有する端子２４０（図３参照）に接続（接合）される。具体的には、バスバー４００は、複数の蓄電素子２００の端子２４０同士を接続し、かつ、端部の蓄電素子２００の端子２４０と正極外部端子１２１及び負極外部端子１２２とを電気的に接続する。バスバー４００は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ニッケル等の金属製の導電部材若しくはそれらの組み合わせ、または、金属以外の導電性の部材等で形成されている。
　バスバー４００は、バスバー４１０及びバスバー４２０、並びに３つのバスバー４３０を含む。３つのバスバー４３０は、蓄電素子２００を２個ずつ並列に接続して４セットの蓄電素子群を構成し、当該４セットの蓄電素子群を直列に接続する。バスバー４１０は、Ｘ軸プラス方向端部に配置された蓄電素子群内の２個の蓄電素子２００の正極端子に接合され、かつ、正極外部端子１２１と電気的に接続される。バスバー４２０は、Ｘ軸マイナス方向端部に配置された蓄電素子群内の２個の蓄電素子２００の負極端子に接合され、かつ、負極外部端子１２２と電気的に接続される。複数の蓄電素子２００の電気的な接続形態は特に限定されず、複数の蓄電素子２００をどのような組み合わせで直列または／及び並列に接続してもよい。
　［２．蓄電素子の説明］
　図３は、実施の形態に係る蓄電素子２００の構成を示す斜視図である。具体的には、図３は、図２に示した複数の蓄電素子２００のうちの１つの蓄電素子２００の外観を拡大して示している。なお、当該複数の蓄電素子２００は、全て同様の構成を有しているため、以下では、１つの蓄電素子２００の構成について説明する。
　図３に示すように、蓄電素子２００は、容器２１０と、一対（正極及び負極、以下同じ）の端子２４０と、上部ガスケット２４２と、を備えている。また、容器２１０の内方には、下部ガスケット、電極体、一対の集電体、及び、電解液（非水電解質）等が収容されているが、これらの図示は省略する。当該電解液としては、蓄電素子２００の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく、様々なものを選択できる。蓄電素子２００は、上記の構成要素の他、電極体の側方または下方に配置されるスペーサ、及び、電極体等を包み込む絶縁フィルム等を有してもよい。さらに、容器２１０の周囲には、容器２１０の外面を覆う絶縁フィルム（シュリンクチューブ等）が配置されてもよい。
　容器２１０は、開口が形成された容器本体２２０と、容器本体２２０の当該開口を閉塞する蓋板２３０と、を有する直方体形状（角形または箱形）のケースである。容器本体２２０は、容器２１０の本体部を構成する矩形筒状で底を備える部材であり、Ｚ軸プラス方向に開口が形成されている。容器本体２２０は、Ｘ軸方向両側の側面に一対の長側面を有し、Ｙ軸方向両側の側面に一対の短側面を有し、Ｚ軸マイナス方向に底面を有している。蓋板２３０は、容器２１０の蓋部を構成する矩形状の板状部材であり、容器本体２２０のＺ軸プラス方向においてＹ軸方向に延びるように配置されている。蓋板２３０には、容器２１０内方の圧力が過度に上昇した場合に当該圧力を開放するガス排出弁２３１、及び、容器２１０内方に電解液を注液するための注液部（図示せず）等が設けられている。容器２１０は、電極体等を容器本体２２０の内方に収容後、容器本体２２０と蓋板２３０とが溶接等によって接合されることにより、内部が密閉（密封）される構造となっている。容器２１０（容器本体２２０及び蓋板２３０）の材質は、特に限定されず、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、メッキ鋼板など溶接可能（接合可能）な金属とすることができるが、樹脂を用いることもできる。
　端子２４０は、蓋板２３０に配置される蓄電素子２００の端子部材（正極端子及び負極端子）であり、集電体を介して、電極体の正極板及び負極板に電気的に接続されている。端子２４０は、電極体に蓄えられている電気を蓄電素子２００の外部空間に導出し、また、電極体に電気を蓄えるために蓄電素子２００の内部空間に電気を導入するための金属製の部材である。端子２４０は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などで形成されている。
　電極体は、正極板と負極板とセパレータとが積層されて形成された蓄電要素（発電要素）である。正極板は、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属からなる集電箔に正極活物質層が形成されたものである。負極板は、銅または銅合金等の金属からなる集電箔に負極活物質層が形成されたものである。正極活物質層及び負極活物質層に用いられる活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能なものであれば、適宜公知の材料を使用できる。セパレータは、樹脂からなる微多孔性のシートまたは不織布等を用いることができる。本実施の形態では、電極体は、極板（正極板及び負極板）がＸ軸方向に積層されて形成されている。電極体は、極板（正極板及び負極板）が巻回されて形成された巻回型の電極体、複数の平板状の極板が積層されて形成された積層型（スタック型）の電極体、または、極板を蛇腹状に折り畳んだ蛇腹型の電極体等、どのような形態の電極体でもよい。
　集電体は、端子２４０と電極体とに電気的に接続される導電性の部材（正極集電体及び負極集電体）である。正極集電体は、正極板の集電箔と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金等で形成され、負極集電体は、負極板の集電箔と同様、銅または銅合金等で形成されている。上部ガスケット２４２は、蓋板２３０と端子２４０との間に配置され、蓋板２３０と端子２４０との間を絶縁し、かつ封止するガスケットである。下部ガスケットは、蓋板２３０と集電体との間に配置され、蓋板２３０と集電体との間を絶縁し、かつ封止するガスケットである。上部ガスケット２４２及び下部ガスケットは、絶縁性を有していればどのような素材で形成されてもよい。
　［３．排気管及びその周辺の構成］
　以上のように構成された蓄電装置１０において、外装体１００は、蓋体１２０と外装体本体１１０とで構成されており、かつ、蓋体１２０と外装体本体１１０との接合部分は、上述のように、外装体１００の内部が密閉（密封）されるように接着または溶着によって接合されている。これにより、蓋体１２０と外装体本体１１０との接合部分からの水等の異物の侵入が抑制される。しかしながらこの場合、外装体１００の外部環境（大気圧または気温）の変化によって外装体１００の内部及び外装体１００の外部の圧力差（内外圧差）が大きくなりやすくなる。このことは、外装体１００の損傷または劣化の要因となる。
　この点に関し、本実施の形態に係る蓄電装置１０では、外装体１００が排気管１５０を有しており、かつ、排気管１５０は、通気性を有する膜部材１６０によって塞がれている。この膜部材１６０により、排気管１５０を介した外装体１００の内部への異物の侵入が抑制される。さらに、膜部材１６０が通気性を有することで、排気管１５０を介して、外装体１００の内部及び外装体１００の外部の一方から他方への空気の移動が可能である。これにより通常時における外装体１００の内部及び外装体１００の外部の圧力平衡がなされる。
　蓄電素子２００の容器２１０の内圧が過度に上昇することでガス排出弁２３１が開放（開弁）した場合、ガス排出弁２３１から高温かつ高圧のガスが外装体１００の内部に排出される。この場合、高温のガスにより他の蓄電素子２００の温度が上昇する可能性がある。また、外装体１００の予期せぬ位置からガスが漏れる可能性がある。従って、蓄電素子２００から排出されたガスを、速やかに排気管１５０から外装体１００の外部に排出することは、蓄電素子２００のガス排出弁２３１の開弁時における悪影響の波及を抑制する、という観点から重要である。
　この点に関し、本実施の形態に係る蓄電装置１０では、蓄電素子２００からガスが排出された場合に、外装体１００の内部と外装体１００の外部とを接続するガスの流路２５０が形成されるように構成されている。排気管１５０は、ガスの流路２５０の一部を形成している。排気管１５０に取り付けられた膜部材１６０は、外装体１００の内圧が急激に大きくなった場合に、ガスの流路２５０を開放するように破断または／及び移動する。これにより、外装体１００の内部のガスは排気管１５０を介して外装体１００の外部に排出される。以下、排気管１５０及びその周辺の構成について、図４～図８を用いて詳細に説明する。
　図４は、実施の形態に係る排気管１５０の外観を示す斜視図である。図４では、膜部材１６０は、排気管１５０から分離された状態で図示されており、膜部材１６０と排気管１５０とを接合する接合部１８０のおおよその配置領域が、背景を付した環状領域で表されている。図５は、実施の形態に係る排気管１５０及びその周辺の構成を示す断面図である。図５では、図１のＶ－Ｖ線に平行なＸＺ平面における蓄電装置１０の一部の断面が簡易的に図示されている。図５では、バスバーホルダ３００及びバスバー４００の図示は省略されており、複数の蓄電素子２００のうちの１つの蓄電素子２００が模式的に表されている。図５における白抜き矢印の配列は、蓄電素子２００からガスが排出された場合におけるガスの流路２５０を表している。図５に示されるガスの流路２５０は、バスバーホルダ３００の存在を考慮していないが、バスバーホルダ３００が配置されている場合であっても、ガスの流路２５０は、蓄電素子２００から、経路形成部３１９の経路出口３１８（図２参照）を介して、排気管１５０の外部に至るまで形成される。
　図６は、通常時における膜部材１６０の断面を示す断面図である。図７は、外装体１００の内圧の上昇に伴って形状が変化した膜部材１６０を示す断面図である。図８は、外装体１００の内圧の上昇に伴って一部が剥がれた膜部材１６０を示す断面図である。図６～図８における断面の位置は、図５における断面の位置に準じている。
　図４及び図５に示すように、外装体１００は筒状の排気管１５０を有している。排気管１５０を、排気管１５０の管軸方向（本実施の形態ではＸ軸方向）で貫通する空間は、外装体１００の内部の空間と接続されている。これにより、図５に示すように、排気管１５０は、蓄電素子２００からガスが排出された場合におけるガスの流路２５０の一部を形成する。
　本実施の形態では、排気管１５０は、図５に示すように、外装体１００の蓋体１２０とは別体の部材であるが、外装体１００の一部として扱われる。つまり、「外装体１００の外部」という場合、排気管１５０を含む外装体１００の外部、を意味する。排気管１５０と外装体１００との接合の手法に特に限定はない。当該接合の手法として、接着、溶着、ネジ結合、または圧入が採用されてもよい。外周面に雄ネジを有する排気管１５０を、外装体１００に設けられた貫通孔であって、内周面に雌ネジが形成された貫通孔に回転させて結合することで、排気管１５０が外装体１００に取り付けられてもよい。排気管１５０と外装体１００との接合部分の気密性の維持または向上のために、当該接合部分にＯリング等のシール材が配置されてもよい。
　排気管１５０は、外装体１００と別体であることは必須ではない。排気管１５０は、外装体１００と一体の部材として外装体１００に配置されてもよい。金型を用いた樹脂成形によって、排気管１５０を一体に有する蓋体１２０が作製されてもよい。
　本実施の形態では、排気管１５０の、外装体１００の外部に近い先端部１５５に、ガスの流路２５０を塞ぐ膜部材１６０が配置されている。「ガスの流路２５０を塞ぐ」とは、ガスの流れを完全に止める（遮断する）ことに限定されない。膜部材１６０は、通常時における外装体１００の外部及び外装体１００の内部の圧力平衡を実現できる程度の通気性を有している。従って、蓄電素子２００からガスが排出された場合、膜部材１６０は、破断等する前に、そのガスの一部を通過させる可能性がある。しかしながら、膜部材１６０は、蓄電素子２００からガスが排出された場合における外装体１００の内圧の上昇を停止できるほど通気性は高くない。その結果、蓄電素子２００からガスが排出された場合におけるガスの流路２５０は、膜部材１６０によって一時的かつ実質的に塞がれた状態となる。従って、「膜部材１６０は、排気管１５０の先端部１５５においてガスの流路２５０を塞ぐ」と説明される。なお、第一膜部材１６１及び第二膜部材１６２の通気性は、ＪＩＳ　Ｐ８１１７：２００９に規定される「透気抵抗度」に準拠して測定できる。つまり、透気抵抗度の値が小さいほど、通気性は高く、透気抵抗度の値が大きいほど、通気性は低い。
　排気管１５０の先端部１５５は、排気管１５０を、管軸方向（Ｘ軸方向）で３分割した場合における、外装体１００から最も遠い位置にある部分である。つまり、排気管１５０の先端部１５５は、排気管１５０のＸ軸プラス方向の端縁から、排気管１５０の長さＬ（図５参照）の１／３に相当する部分である。
　より具体的には、本実施の形態に係る排気管１５０は、先端部１５５に設けられた端壁部１５６を有しており、端壁部１５６には、外装体１００の内部のガスを通過させる貫通孔１５８が設けられている。膜部材１６０は、端壁部１５６における外面（ガスの流路２５０における下流側の面）１５７に接合されている。なお、ガスの流路２５０における下流側の面は、外装体１００の外部に近い面、または、外装体１００の外部を向く面と言い換えられる。膜部材１６０と外面１５７とは接合部１８０において接合されている。接合部１８０の形成には、熱せられた金属体を用いて膜部材１６０と排気管１５０とを溶け合わせる熱溶着が用いられる。接合部１８０の形成の手法はこれに限られず、レーザ溶着、または、超音波溶着等の他の手法が、接合部１８０の形成に用いられてもよい。接合部１８０における膜部材１６０と排気管１５０との接合の手法としては、溶着には限定されず、接着剤または両面テープを用いて膜部材１６０と排気管１５０とが接合されてもよい。
　本実施の形態では、膜部材１６０は、図６に示されるように、ガスの流路２５０の方向で重ねられた第一膜部材１６１及びガスの流路２５０の方向で重ねられた第二膜部材１６２を有する。ガスの流路２５０において、第一膜部材１６１は上流側に位置し、第二膜部材１６２は下流側に位置する。なお、ガスの流路２５０における上流側の面は、外装体１００の内部に近い面、または、外装体１００の内部を向く面と言い換えられる。第一膜部材１６１は、通気性が比較的に高いメッシュ構造を有する部材である。第一膜部材１６１は、例えばＰＥＴを原料とする不織布で形成されている。第二膜部材１６２は、第一膜部材１６１よりも通気性が低い多孔質の部材である。第二膜部材１６２は、例えばＰＴＦＥを原料とする多孔質フィルムで形成されている。これにより、第二膜部材１６２は、通気性及び透湿性を有し、かつ、防水機能を有している。つまり、本実施の形態では、膜部材１６０は、例えば通気防水膜と呼ばれる部材である。ここでいう防水機能とは、外装体１００の外部から内部への水（海水、河川水、雨水を含む）の流入または透過を制限することである。この機能は、水以外の液体（油等）に対しても有していることが好ましい。なお、第一膜部材１６１及び第二膜部材１６２の液体の透過性は、ＪＩＳ　Ｃ０９２０：２００３に準拠して測定できる。本実施の形態では、防水機能を有する場合を例示したが、防油機能、撥水機能、撥油機能を有してもよく、これらの機能を組み合わせた機能を有してもよい。
　このように、膜部材１６０を構成する第一膜部材１６１及び第二膜部材１６２は、ともに通気性を有するため、膜部材１６０において、通常時における外気（空気）の通過は許容される。しかし、膜部材１６０において、外側（外装体１００の外部に近い位置）に位置する第二膜部材１６２は防水性を有する。そのため、排気管１５０を介した外装体１００の内部への水の流入は第二膜部材１６２によって効果的に抑制される。第一膜部材１６１は、第二膜部材１６２よりも引張強度が高いため、膜部材１６０の機械的な強度を向上させる役目を担っている。なお、第一膜部材１６１及び第二膜部材１６２の引張強度は、ＪＩＳ　Ｋ７１２７：１９９９に準拠して測定できる。
　このように構成された膜部材１６０を備える蓄電装置１０において、蓄電素子２００のガス排出弁２３１が開弁することで蓄電素子２００からガスが排出された場合、外装体１００の内圧は急激に上昇する。その結果、排気管１５０の先端部１５５に配置された膜部材１６０は、図７及び図８に示すように形状及び姿勢を変化させる。
　具体的には、蓄電素子２００からガスが排出された場合、外装体１００の内圧は急激に上昇する。その結果、図７に示すように、膜部材１６０は、ガスの流路２５０の下流側（外装体１００の外部を向く方向）に向けて膨らむ。このとき、第一膜部材１６１よりも通気性が低い第二膜部材１６２は、第一膜部材１６１よりも大きな圧力（ガスの流路２５０の下流向きの圧力）を受ける。さらに、第二膜部材１６２は、第一膜部材１６１よりも引張強度が低い、という特性を有している。その結果、図８に示すように、第一膜部材１６１及び第二膜部材１６２のうちの、少なくとも第二膜部材１６２に破断が生じる。これにより少なくとも、第二膜部材１６２による流路抵抗は、第二膜部材１６２に破断が生じる前より低減する。つまり、膜部材１６０による流路抵抗は、第二膜部材１６２に破断が生じる前より低減する。その結果、外装体１００の内部のガスは、排気管１５０を介して外装体１００の外部に排出される。つまり、外装体１００の内部から排気管１５０の外部に至るガスの流路２５０が形成され、これにより、外装体１００の内圧の上昇が停止し、かつ低下する。
　図７及び図８に示される膜部材１６０の姿勢及び形状の変化は一例である。蓄電素子２００からガスが排出された場合、膜部材１６０の姿勢及び形状の変化は、図７及び図８に示される姿勢及び形状の変化とは異なってもよい。蓄電素子２００からガスが排出された場合、第二膜部材１６２の一部が破断し（図８参照）、最終的に脱落することは必須ではない。第二膜部材１６２の一部が他の部分と接続された状態を維持してもよいし、第二膜部材１６２及び第一膜部材１６１の両方が破断してもよい。第二膜部材１６２は、蓄電素子２００から排出されたガスの熱によって溶融または溶断してもよい。第一膜部材１６１及び第二膜部材１６２の少なくも一方が、端壁部１５６から剥がれてもよい。いずれの場合であっても、外装体１００の内圧の急激な上昇時において、膜部材１６０による流路抵抗が低下し（流路抵抗がゼロになる場合も含む）、これにより、外装体１００の内部のガスの、外装体１００の外部への速やかな排出が促される。
　以上説明したように、本実施の形態に係る蓄電装置１０は、蓄電素子２００と、蓄電素子２００を収容する外装体１００と、排気管１５０と、膜部材１６０と、を備える。排気管１５０は、蓄電素子２００からガスが排出された場合におけるガスの流路２５０の一部であって、外装体１００の内部と外装体１００の外部とを接続するガスの流路２５０の一部を形成する。膜部材１６０は、排気管１５０の外部に近い先端部１５５においてガスの流路２５０を塞ぎ、かつ通気性を有する。
　この構成によれば、通常時は、排気管１５０の先端部１５５は膜部材１６０によって塞がれているため、水等の異物の外装体１００の内部への侵入が抑制される。膜部材１６０は通気性を有するため、通常時の外装体１００の外部及び外装体１００の内部の圧力平衡のための通気を許容できる。これらの機能を有する膜部材１６０は、排気管１５０の先端部１５５に配置されるため、膜部材１６０の排気管１５０への配置、または、外部からの目視による検査が容易である。従って、本実施の形態に係る蓄電装置１０によれば、容易に信頼性を向上できる。
　本実施の形態に係る蓄電装置１０において、蓄電素子２００からガスが排出された場合には、膜部材１６０の少なくとも一部が、ガスの圧力によって破断または脱落することで、ガスの流路２５０を実質的に開放できる。これにより、外装体１００の内部のガスを外装体１００の外部に排出できる。膜部材１６０は、排気管１５０の先端部１５５に配置されるため、上述のように排気管１５０の配置作業または検査が容易であることに加え、膜部材１６０の交換または清掃等のメンテナンス作業も容易である。
　本実施の形態において、膜部材１６０は、ガスの流路２５０の方向に重ねられ、かつ通気性を有する第一膜部材１６１及びガスの流路２５０の方向に重ねられ、かつ通気性を有する第二膜部材１６２を有する。第二膜部材１６２は、ガスの流路２５０において、第一膜部材１６１よりも下流（外装体１００の外部に近い位置）に位置し、第二膜部材１６２の通気性は、第一膜部材１６１の通気性よりも低い。
　このように、本実施の形態に係る膜部材１６０は、少なくとも２層の部材（第一膜部材１６１及び第二膜部材１６２）を有している。これにより、外部からの異物または圧力等に対する膜部材１６０の機械的な強度を向上させやすい。従って、外部空間にさらされる、または、外部空間に近い位置に配置される膜部材１６０がより確実に保護される。これにより、蓄電装置１０の外部空間に対する蓄電装置１０の信頼性をより確実に向上できる。さらに、少なくとも２層を有する膜部材１６０において、ガスの流路２５０の下流側（外装体１００の外部に近い位置）に配置されている第二膜部材１６２は、第一膜部材１６１よりも通気性が低い。そのため、蓄電素子２００からガスが排出された場合、好ましくは、上流から下流に向かうガスの圧力によって、少なくとも第二膜部材１６２が破断する。これにより、外部に流出しようとするガスに対する膜部材１６０による流路抵抗は低減する。その結果、外装体１００の内部のガスを速やかに外部に排出することができる。
　本実施の形態において、第一膜部材１６１の引張強度は、第二膜部材１６２の引張強度よりも高く、第二膜部材１６２の液体の透過性は、第一膜部材１６１の液体の透過性よりも低い。
　このように、膜部材１６０は、互いに特性が異なる２つの部材の組み合わせで構成されていることで、当該２つの部材のそれぞれは、互いに異なる有用な特徴を膜部材１６０に与えている。具体的には、第一膜部材１６１は、膜部材１６０の機械的な強度を向上させることができ、第二膜部材１６２は、膜部材１６０の防水膜としての機能を向上させることができる。従って、膜部材１６０は、良好な状態に維持される。これにより、蓄電装置１０の内部空間及び蓄電装置１０の外部空間に対する蓄電装置１０の信頼性をより確実に向上できる。
　本実施の形態において、膜部材１６０は、排気管１５０の先端部１５５の外面１５７であって、ガスの流路２５０における下流側（外装体１００の外部を向く方向）の外面１５７に接合されている。
　このように、膜部材１６０は、排気管１５０の、ガスの流路２５０における下流側の外面１５７に接合されているため、下流側から上流側に向かう外力への耐性が高い。そのため、外装体１００の外圧の上昇または水等の異物の膜部材１６０への衝突に起因する、膜部材１６０の排気管１５０からの剥がれまたは脱落が抑制される。
　本実施の形態では、排気管１５０は、図４及び図５に示すように、先端部１５５に設けられた端壁部１５６であって、ガスを通過させる貫通孔１５８が形成された端壁部１５６を有する。膜部材１６０は、貫通孔１５８を塞ぐ状態で端壁部１５６に接合されている。
　この構成によれば、排気管１５０の外径が比較的に大きい場合であっても、膜部材１６０のサイズは、端壁部１５６の貫通孔１５８を塞ぐことが可能なサイズであればよい。従って、排気管１５０の外径に合わせた大きいサイズの膜部材１６０を用意する必要がない。つまり、膜部材１６０を比較的に小さいサイズに形成することができ、これにより、膜部材１６０の作製に必要な材料を削減できる。
　本実施の形態では、排気管１５０は、図４及び図５に示すように、先端部１５５に配置された突出部１５３であって、膜部材１６０よりも、ガスの流路２５０における下流側（外装体１００の外部を向く方向）に突出した突出部１５３を有している。
　つまり、膜部材１６０は、突出部１５３の先端（Ｘ軸プラス方向の端部）よりも奥（Ｘ軸マイナス方向）の位置に配置される。すなわち、膜部材１６０が接合された端壁部１５６の外面１５７（図４及び図５参照）は、排気管１５０の先端部１５５の端面（つまり、突出部１５３のＸ軸プラス方向の端面）よりも奥（Ｘ軸マイナス方向）の位置にある。このように、膜部材１６０よりも外側（外装体の外部を向く方向）に突出する突出部１５３があることで、膜部材１６０がより確実に保護される。具体的には、蓄電装置１０の組み立て時、運搬時または設置時において、膜部材１６０が、外部の物体または人体に接触することが抑制される。すなわち、膜部材１６０の機能（通常時における防水及び内外圧の平衡機能、または／及び、緊急時のガス排出機能、以下同じ。）がより確実に維持される。
　突出部１５３は、排気管１５０と一体に形成されてもよく、排気管１５０とは別体の部材（別部品）であってもよい。突出部１５３が別部品である場合、接着、溶着、ネジ結合、または、排気管１５０及び突出部１５３の一方を他方に嵌めることなどによって、突出部１５３が排気管１５０に取り付けられてもよい。突出部１５３が排気管１５０に対して着脱自在であってもよい。突出部１５３が別部品である場合、排気管１５０の長さＬ（図５参照）は、突出部１５３が取り付けられる前の長さであってもよい。すなわち、排気管１５０の先端部１５５に膜部材１６０が取り付けられた後に、突出部１５３が排気管１５０に取り付けられてもよい。
　以上、実施の形態に係る蓄電装置１０について、排気管１５０及びその周辺の構成を中心に説明した。しかし、蓄電装置１０における排気管１５０及びその周辺の構成は、図４～図８に示す構成とは異なっていてもよい。そこで、以下に、排気管１５０及びその周辺の構成についての変形例を、上記実施の形態との差分を中心に説明する。
　［４－１．変形例１］
　図９は、実施の形態の変形例１に係る排気管１５０ａの先端部１５５ａを示す断面図である。図９における断面の位置は、図５における断面の位置に準じている。このことは、後述する図１０～図１２についても同じである。
　図９に示す排気管１５０ａは、実施の形態の排気管１５０に換えて外装体１００（図５参照）に備え得る部材であり、ガスの流路２５０の一部を形成する。排気管１５０ａには、排気管１５０ａの先端部１５５ａにおいてガスの流路２５０を塞ぐ膜部材１６０が配置されている。具体的には、膜部材１６０は、先端部１５５ａに設けられた端壁部１５６ａに形成された貫通孔１５８ａを塞ぐ状態で、端壁部１５６ａの外面１５７ａに接合されている。これらの構成は、実施の形態に係る排気管１５０と共通する。
　本変形例に係る排気管１５０ａは、端壁部１５６ａの外面１５７ａが、先端部１５５ａの端面（Ｘ軸プラス方向の側面）を形成している点で、実施の形態に係る排気管１５０と異なる。つまり、排気管１５０ａには、膜部材１６０よりも、ガスの流路２５０における下流側（外装体１００の外部を向く方向）に突出した突出部は設けられていない。この場合であっても、膜部材１６０の機能は発揮され、かつ、膜部材１６０の排気管１５０ａの配置作業、検査またはメンテナンス作業をより容易に行うことができる。
　［４－２．変形例２］
　図１０は、実施の形態の変形例２に係る排気管１５０ｂの先端部１５５ｂを示す断面図である。図１０に示す排気管１５０ｂは、実施の形態の排気管１５０に換えて外装体１００（図５参照）に備え得る部材であり、ガスの流路２５０の一部を形成する。排気管１５０ｂには、排気管１５０ｂの先端部１５５ｂにおいてガスの流路２５０を塞ぐ膜部材１６０が配置されている。具体的には、膜部材１６０は、先端部１５５ｂの外面１５７ｂであって、ガスの流路２５０における下流側（外装体１００の外部を向く方向）の外面１５７ｂに接合されている。これらの構成は、実施の形態に係る排気管１５０と共通する。
　本変形例に係る排気管１５０ｂは、実施の形態に係る端壁部１５６（図４及び図５参照）のような、ガスの流路２５０に直交する方向に広がる壁部を有しない点で、実施の形態に係る排気管１５０と異なる。つまり、排気管１５０ｂは単純な直管形状であり、先端部１５５ｂに開口する貫通孔１５８ｂは、図１０に示すように、排気管１５０ｂの管軸方向（Ｘ軸方向）に延び、かつ、Ｘ軸方向において内径が略一定の孔である。本変形例では、このように直管形状に形成された排気管１５０ｂの先端面である外面１５７ｂに膜部材１６０が接合されており、これにより、ガスの流路２５０が塞がれる。この場合であっても、膜部材１６０の機能は発揮され、かつ、膜部材１６０の排気管１５０ｂの配置作業、検査またはメンテナンス作業をより容易に行うことができる。
　［４－３．変形例３］
　図１１は、実施の形態の変形例３に係る排気管１５０ｃの先端部１５５ｃを示す断面図である。図１１に示す排気管１５０ｃは、実施の形態の排気管１５０に換えて外装体１００（図５参照）に備え得る部材であり、ガスの流路２５０の一部を形成する。排気管１５０ｃには、排気管１５０ｃの先端部１５５ｃにおいてガスの流路２５０を塞ぐ膜部材１６０が配置されている。具体的には、膜部材１６０は、先端部１５５ｃに設けられた端壁部１５６ｃに形成された貫通孔１５８ｃを塞ぐ状態で、端壁部１５６ｃの外面１５７ｃに接合されている。これらの構成は、実施の形態に係る排気管１５０と共通する。
　本変形例に係る排気管１５０ｃでは、膜部材１６０は、排気管１５０ｃの延びる方向に直交しない姿勢で配置されており、この点で、実施の形態に係る排気管１５０と異なる。
　この構成によれば、膜部材１６０が、排気管１５０ｃの延びる方向、すなわち、排気管１５０ｃの内部におけるガスの流路２５０の方向（Ｘ軸方向）に対して傾斜して配置される。より詳細には、本実施の形態では、膜部材１６０の厚さ方向と、排気管１５０ｃの延びる方向（Ｘ軸方向）とのなす角が０°よりも大きく、かつ、９０°未満である。そのため、膜部材１６０がＸ軸方向に直交する姿勢である場合よりも、膜部材１６０の通気可能な面積が大きくなる。つまり、その結果、外装体１００の外部及び外装体１００の内部の圧力平衡がよりスムーズに行われる。本実施の形態では、端壁部１５６ｃが、排気管１５０ｃの延びる方向に直交しない姿勢で配置されており、端壁部１５６ｃの外面１５７ｃもガスの流路２５０の方向（Ｘ軸方向）に対して傾斜している。これにより、外面１５７ｃに開口する貫通孔１５８ｃの内径Ｄを比較的に大きくできる。つまり、排気管１５０ｃからのガスの出口である、貫通孔１５８ｃの開口面積を比較的に大きくできる。これにより、蓄電素子２００からガスが排出された場合における、排気管１５０ｃから外部へのガスの排出がよりスムーズに行われる。
　［４－４．変形例４］
　図１２は、実施の形態の変形例４に係る排気管１５０ｄの先端部１５５ｄを示す断面図である。図１２に示す排気管１５０ｄは、実施の形態の排気管１５０に換えて外装体１００（図５参照）に備え得る部材であり、ガスの流路２５０の一部を形成する。排気管１５０ｄには、排気管１５０ｄの先端部１５５ｄにおいてガスの流路２５０を塞ぐ膜部材１６０が配置されている。具体的には、膜部材１６０は、先端部１５５ｄの外面１５７ｄであって、ガスの流路２５０における下流側（外装体１００の外部を向く方向）の外面１５７ｄに接合されている。つまり、貫通孔１５８ｄの先端部１５５ｄにおける開口は、膜部材１６０によって覆われている。これらの構成は、実施の形態に係る排気管１５０と共通する。
　本変形例に係る排気管１５０ｄは、先端部１５５ｄに設けられたフランジ部１５９であって、排気管１５０ｄの径方向において外向きに突出したフランジ部１５９を有しており、膜部材１６０は、フランジ部１５９に接合されている。この構成において、本変形例に係る排気管１５０ｄは、実施の形態に係る排気管１５０と異なる。排気管１５０ｄの径方向とは、Ｘ軸方向から見た場合における排気管１５０ｄの中心（図１２における中心線Ｌｃ）を通り、かつ、Ｘ軸方向に直交する方向である。排気管１５０ｄの径方向において外向きとは、排気管１５０ｄの径方向であって、かつ、当該中心から離れる向きである。
　この構成によれば、排気管１５０ｄの外径が比較的に小さい場合であっても、膜部材１６０と排気管１５０ｄの先端部１５５ｄとの接合面積を確保できる。図１０に示す排気管１５０ｂの外径を小さくする場合、貫通孔１５８ｂの断面（Ｘ軸方向に直交する断面）の面積を維持するためには、排気管１５０ｂの肉厚を薄くする必要がある。その結果、外面１５７ｂの幅（排気管１５０ｂの肉厚）が小さくなり、これにより、膜部材１６０と外面１５７ｂとの接合が困難になる可能性がある。この点に関し、本変形例に係る排気管１５０ｄは、図１２に示すように、外向きに突出したフランジ部１５９を有する。つまり、膜部材１６０は、フランジ部１５９の外面（外装体１００の外部を向く面）１５７ｄに接合できる。従って、排気管１５０ｄの外径の大小、及び、排気管１５０ｄの肉厚の大小に依らず、膜部材１６０と先端部１５５ｄとの接合面積を確保できる。
　［５．他の変形例］
　以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係る蓄電装置について説明したが、本発明は、この実施の形態及び変形例に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
　蓄電装置１０は、バスバーホルダ３００に設けられた経路形成部３１９を有しなくてもよい。バスバーホルダ３００は、複数の蓄電素子２００のそれぞれのガス排出弁２３１に対向する領域を含む範囲に、Ｚ軸方向でガスを貫通させる１以上の貫通孔を有してもよい。つまり、複数の蓄電素子２００のうちの少なくとも１つの蓄電素子２００から排出されたガスは、経路形成部３１９による制限を受けずに外装体１００の内部を移動してもよい。
　蓄電装置１０は、バスバーホルダ３００を備えなくてもよい。複数のバスバー４００の位置決めが容易な場合、または、複数の蓄電素子２００のそれぞれが、セルホルダ等の絶縁部材で保護されている場合、バスバーホルダ３００を備えずに、複数のバスバー４００のそれぞれを所定の位置に配置できる。
　排気管１５０は、外装体１００の蓋体１２０に配置される必要はない。排気管１５０は、外装体１００の蓋体１２０以外のいずれかの位置に配置されてもよい。外装体１００における排気管１５０の配置位置及び姿勢は、排気管１５０に接続されるガスホースの配置の都合、または、蓄電装置１０の使用時における外装体１００の姿勢等に応じて、適宜決定されてもよい。
　排気管１５０のサイズ及び形状は、図４及び図５に示されるサイズ及び形状には限定されない。排気管１５０は、ガスホースとの接続のための凸部、凹部または可動部など、図４及び図５に図示されない要素を更に有してもよい。
　Ｘ軸方向から見た場合における貫通孔１５８のサイズ及び形状、並びに、Ｘ軸方向から見た場合における膜部材１６０のサイズ及び形状（図４及び図５参照）に特に限定はない。これらのサイズ及び形状は、膜部材１６０が貫通孔１５８を塞ぐことが可能なサイズ及び形状であればよい。これにより、膜部材１６０の機能は発揮される。膜部材１６０のサイズ及び形状は、Ｘ軸方向から見た場合に、排気管１５０からはみ出すサイズ及び形状であってもよいが、排気管１５０からはみ出さないサイズ及び形状であることが好ましい。
　膜部材１６０は、通気防水膜である必要はない。膜部材１６０は、少なくとも通気性を有すればよく、第二膜部材１６２として採用される多孔質フィルムのような防水性を有する必要はない。膜部材１６０は、少なくとも通気性を有する物体であることで、通常時の外装体１００の外部及び外装体１００の内部の圧力平衡のための通気を許容でき、かつ、外装体１００の外部から外装体１００の内部への異物の侵入を困難にできる。さらに、膜部材１６０は、蓄電素子２００からガスが排出された場合、外装体１００の内圧の急激な上昇に伴って、破断、溶断、溶融、または／及び移動等することで、外装体１００の内部から排気管１５０の外部に至るガスの流路２５０を形成できる。
　膜部材１６０は、複数の膜部材が重ねられて形成されることは必須ではない。例えば、第一膜部材１６１のような通気性が比較的に高い膜部材のみで膜部材１６０が形成されてもよい。膜部材１６０が、１つの膜部材で形成される場合、当該膜部材は、通気性及び防水性の両方を有してもよい。
　第一膜部材１６０における第一膜部材１６１及び第二膜部材１６２の積層順は、図６に示される積層順とは逆でもよい。つまり、ガスの流路２５０において、第一膜部材１６１が下流側（外装体１００の外部に近い位置）に位置し、第二膜部材１６２が上流側（外装体１００の内部に近い位置）に位置してもよい。この場合であっても、通常時は、排気管１５０の先端部１５５は膜部材１６０によって塞がれているため、水等の異物の外装体１００の内部への侵入が抑制される。膜部材１６０は通気性を有するため、通常時の外装体１００の外部及び外装体１００の内部の圧力平衡のための通気を許容できる。
　上記の、実施の形態に係る排気管１５０についての補足事項は、変形例１～４に係る排気管１５０ａ～１５０ｄのそれぞれに適宜適用されてもよい。上記実施の形態及びその変形例に含まれる構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
　本発明は、リチウムイオン二次電池等の蓄電素子を備えた蓄電装置等に適用できる。
　　１０　蓄電装置
　１００　外装体
　１５０、１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ　排気管
　１５３　突出部
　１５５、１５５ａ、１５５ｂ、１５５ｃ、１５５ｄ　先端部
　１５６、１５６ａ、１５６ｃ　端壁部
　１５７、１５７ａ、１５７ｂ、１５７ｃ、１５７ｄ　外面
　１５８、１５８ａ、１５８ｂ、１５８ｃ、１５８ｄ　貫通孔
　１５９　フランジ部
　１６０　膜部材
　１６１　第一膜部材
　１６２　第二膜部材
　１８０　接合部
　２００　蓄電素子
　２５０　ガスの流路
 

Claims (8)

  1. 　蓄電素子と、
    　前記蓄電素子を収容する外装体と、
    　前記外装体の内部と前記外装体の外部とを接続し、ガスの流路の一部を形成する排気管と、
    　前記排気管の前記外部に近い先端部において前記ガスの前記流路を塞ぎ、かつ通気性を有する膜部材と、を備える、
    　蓄電装置。
  2. 　前記膜部材は、前記ガスの前記流路の方向に重ねられ、かつ通気性を有する第一膜部材及び前記ガスの前記流路の方向に重ねられ、かつ通気性を有する第二膜部材を有し、
    　前記第二膜部材は、前記ガスの前記流路において、前記第一膜部材よりも前記外部に近い位置に配置され、
    　前記第二膜部材の通気性は、前記第一膜部材の通気性よりも低い、
    　請求項１記載の蓄電装置。
  3. 　前記第一膜部材の引張強度は、前記第二膜部材の引張強度よりも高く、
    　前記第二膜部材の液体の透過性は、前記第一膜部材の液体の透過性よりも低い、
    　請求項２記載の蓄電装置。
  4. 　前記膜部材は、前記排気管の前記先端部の外面であって、前記ガスの前記流路における前記外部に近い外面に接合されている、
    　請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電装置。
  5. 　前記膜部材は、前記排気管の延びる方向に対して傾斜している、
    　請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電装置。
  6. 　前記排気管は、前記先端部に設けられたフランジ部であって、前記排気管の径方向において外向きに突出したフランジ部を有し、
    　前記膜部材は、前記フランジ部に接合されている、
    　請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電装置。
  7. 　前記排気管は、前記先端部に設けられた端壁部であって、前記ガスを通過させる貫通孔が形成された端壁部を有し、
    　前記膜部材は、前記貫通孔を塞ぐ状態で前記端壁部に接合されている、
    　請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電装置。
  8. 　前記排気管は、前記先端部に配置された突出部であって、前記膜部材の前記外部に近い外面よりも前記外部にむかって突出した突出部を有する、
    　請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電装置。
PCT/JP2023/037493 2022-10-18 2023-10-17 蓄電装置 WO2024085134A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022167071 2022-10-18
JP2022-167071 2022-10-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024085134A1 true WO2024085134A1 (ja) 2024-04-25

Family

ID=90737892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/037493 WO2024085134A1 (ja) 2022-10-18 2023-10-17 蓄電装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024085134A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006294290A (ja) * 2005-04-06 2006-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 鉛蓄電池
JP2015056325A (ja) * 2013-09-12 2015-03-23 株式会社リチウムエナジージャパン 蓄電装置
JP2015056324A (ja) * 2013-09-12 2015-03-23 株式会社リチウムエナジージャパン 蓄電装置
JP2018073700A (ja) * 2016-11-01 2018-05-10 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
JP2019160716A (ja) * 2018-03-16 2019-09-19 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
JP2021132022A (ja) * 2020-02-21 2021-09-09 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
JP2022119485A (ja) * 2021-02-04 2022-08-17 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006294290A (ja) * 2005-04-06 2006-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 鉛蓄電池
JP2015056325A (ja) * 2013-09-12 2015-03-23 株式会社リチウムエナジージャパン 蓄電装置
JP2015056324A (ja) * 2013-09-12 2015-03-23 株式会社リチウムエナジージャパン 蓄電装置
JP2018073700A (ja) * 2016-11-01 2018-05-10 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
JP2019160716A (ja) * 2018-03-16 2019-09-19 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
JP2021132022A (ja) * 2020-02-21 2021-09-09 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
JP2022119485A (ja) * 2021-02-04 2022-08-17 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022009564A1 (ja) 蓄電装置
WO2024085134A1 (ja) 蓄電装置
JP2021132022A (ja) 蓄電装置
JP7459516B2 (ja) 蓄電装置
JP7427903B2 (ja) 蓄電装置
CN117397104A (zh) 蓄电装置
JP7310426B2 (ja) 蓄電装置
WO2021024728A1 (ja) 蓄電装置
WO2024009930A1 (ja) 蓄電装置
WO2022220117A1 (ja) 蓄電装置
JP2022149950A (ja) 蓄電装置
WO2023048040A1 (ja) 蓄電装置
WO2021200771A1 (ja) 蓄電装置
WO2023199781A1 (ja) 蓄電装置
WO2022254933A1 (ja) 蓄電装置
WO2020189161A1 (ja) 蓄電装置
WO2023176568A1 (ja) 蓄電素子及び蓄電装置
WO2024101197A1 (ja) 蓄電装置
WO2024101198A1 (ja) 蓄電装置
WO2023136282A1 (ja) 蓄電装置
WO2024101199A1 (ja) 蓄電装置
EP4358257A1 (en) Power storage device
WO2022255162A1 (ja) 蓄電装置
WO2024038730A1 (ja) 蓄電装置
WO2024058219A1 (ja) 蓄電装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23879777

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1