(57)【要約】【課題】ガス抜き弁が作動したときに、容器の内部のガスを所望の速さで外部に放出するのに十分な面積を有する弁孔を開口させる。【解決手段】蓄電デバイスは、電極群と電解質とを収容する容器と、容器の内圧が基準圧力に達したときに容器内のガスを外部に放出するガス抜き弁とを具備している。ガス抜き弁は、容器に形成された第１溝部を含む、１以上の線状の易破断部と、容器に形成された、第１溝部よりも浅い第２溝部を含む、１以上の線状の易折曲部と、少なくとも１つの易破断部と、少なくとも１つの易折曲部とにより囲われた少なくとも１つの弁孔形成部、とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に絶縁するセパレータとを有する電極群と、
電解質と、
前記電極群と前記電解質とを収容する容器と、
前記容器の内圧が基準圧力に達したときに前記容器内のガスを外部に放出するガス抜き弁とを具備し、
前記ガス抜き弁が、
前記容器に形成された第１溝部を含む、１以上の線状の易破断部と、
前記容器に形成された、前記第１溝部よりも浅い第２溝部を含む、１以上の線状の易折曲部と、
少なくとも１つの前記易破断部と、少なくとも１つの前記易折曲部とにより囲われた少なくとも１つの弁孔形成部、とを有する、蓄電デバイス。
【請求項２】
前記易折曲部が直線状である、請求項１記載の蓄電デバイス。
【請求項３】
前記容器の前記易破断部における残肉厚Ｄ１が、０．０５〜０．３ｍｍであり、前記容器の前記易折曲部における残肉厚Ｄ２が、０．３〜０．５ｍｍであり、Ｄ１とＤ２との比、Ｄ１／Ｄ２が、０．１以上、かつ１よりも小さい、請求項１または２に記載の蓄電デバイス。
【請求項４】
前記容器が、アルミニウム、またはアルミニウム合金から形成されており、
前記容器の前記第１溝部および前記第２溝部と隣接する部分の肉厚Ｄ３が、０．３〜２ｍｍである、請求項３に記載の蓄電デバイス。
【請求項５】
前記容器が、開口部を有し、かつ矩形の第1側部を含む側壁を有する有底のケースと、前記ケースの開口部を封口する封口板とを含み、
前記１つ以上の易破断部は、前記第１側部の少なくとも１つの頂点またはその近傍の点を一端とする線分を成すように、前記第１側部に配された第１破断部を含み、
前記１つ以上の易折曲部は、前記第１破断部が頂角の二等分線である二等辺三角形を成すように、前記第１側部に配された３つの直線状の第１折曲部を含み、
前記１つ以上の易破断部が、さらに、前記第１破断部上の両端部以外の第１点で交わるように、前記第１側部に配された２以上の直線状の第２破断部を含み、
前記第２破断部の１つが、前記二等辺三角形の第１底角の頂点と前記第１点とを結ぶ線分を形成し、
前記第２破断部の他の１つが、前記二等辺三角形の第２底角の頂点と前記第１点とを結ぶ線分を形成している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電デバイス。
【請求項６】
前記容器が、開口部を有し、かつ矩形の第1側部を含む側壁を有する有底のケースと、前記ケースの開口部を封口する封口板とを含み、
前記１つ以上の易折曲部は、前記第１側部の少なくとも１つの頂点の近傍で、前記少なくとも１つの頂点またはその近傍の点から、前記第１側部の中心側に向かって延びる第１線分に垂直な第２線分を成すように、前記第１側部に配された第１折曲部を含み、
前記１つ以上の易破断部は、前記第１折曲部よりも前記少なくとも１つの頂点に近い第１点で交わるように、前記第１側部に配された２以上の直線状の第１破断部を含み、
前記第１破断部の１つが、前記第１点と、前記第１折曲部の両端部の一方とを結ぶ線分を形成し、
前記第１破断部の他の１つが、前記第１点と、前記第１折曲部の両端部の他方とを結ぶ線分を形成している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電デバイス。
【請求項７】
前記容器が、開口部を有し、かつ矩形の第1側部を含む側壁を有する有底のケースと、前記ケースの開口部を封口する封口板とを含み、
前記１つ以上の易折曲部は、前記第１側部の少なくとも１つの頂点の近傍で、前記第１側部の４つの辺にそれぞれ平行な４つの辺を有する小方形を形成するように、前記第１側部に配された直線状の第１〜第４折曲部を含み、
前記１つ以上の易破断部は、前記小方形内の第１点で互いに交わるように、前記第１側部に配された４以上の直線状の第１破断部を含み、
前記第１破断部のうちの４つが、前記第１点と前記小方形の４つの頂点とを結ぶ４つの線分を形成している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電デバイス。
【請求項８】
前記容器が、開口部を有し、かつ矩形の第1側部を含む側壁を有する有底のケースと、前記ケースの開口部を封口する封口板とを含み、
前記１つ以上の易折曲部は、前記第１側部の４つの辺にそれぞれ平行な４つの辺を有する小方形を形成するように、前記第１側部に配された直線状の第１〜第４折曲部を含み、
前記１つ以上の易破断部は、前記小方形内の第１点で互いに交わるように、前記第１側部に配された２つの直線状の第１破断部と、前記小方形内の第２点で互いに交わるように、前記第１側部に配された２つの直線状の第２破断部と、前記第１点と前記第２点とを結ぶ線分を成すように、前記第１側部に配された直線状の第３破断部とを含み、
前記第１破断部の一方が、前記第１点と、前記小方形の第１頂点とを結ぶ線分を形成し、
前記第１破断部の他方が、前記第１点と、前記第１頂点に隣接する第２頂点とを結ぶ線分を形成し、
前記第２破断部の一方が、前記第２点と、前記第１頂点に対向する第３頂点とを結ぶ線分を形成し、
前記第２破断部の他方が、前記第２点と、前記第２頂点に対向する第４頂点とを結ぶ線分を形成している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電デバイス。
【請求項９】
前記容器が、開口部を有し、かつ矩形の第1側部を含む側壁を有する有底のケースと、前記ケースの開口部を封口する封口板とを含み、
前記１つ以上の易折曲部は、前記第１側部の少なくとも１つの頂点の近傍で、前記少なくとも１つの頂点またはその近傍の点から、前記第１側部の中心側に向かって延びる第１線分に垂直な第２線分を成すように、前記第１側部に配された第１折曲部を含み、
前記１つ以上の易破断部は、前記第１折曲部の両端部の一方に一端部が接続され、前記第１折曲部の両端部の他方に他端部が接続された曲線を成すように、前記第１側部に配された第１破断部を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電デバイス。
【請求項１０】
前記容器が、開口部を有し、かつ矩形の第1側部を含む側壁を有する有底のケースと、前記ケースの開口部を封口する封口板とを含み、
前記１つ以上の易折曲部は、前記第１側部の少なくとも１つの頂点またはその近傍の点を一端とする線分を成すように、前記第１側部に配された第１折曲部を含み、
前記１つ以上の易破断部は、前記第１折曲部の両端部の一方に一端部が接続され、前記第１折曲部の両端部の他方に他端部が接続された曲線を成すように、前記第１側部に配された第１破断部を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電デバイス。
【請求項１１】
前記電解質が、溶融塩電解質である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の蓄電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１電極、第２電極およびこれらの間に介在するセパレータを具備する電極群を含む蓄電デバイスに関し、特に、電極群を収容するケースの内圧が異常に上昇したときにケースの内圧を低下させるための技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯情報端末、電動車両、家庭用電力貯蔵装置などに用いられる蓄電デバイスの開発が進んでいる。蓄電デバイスの中でも、キャパシタと非水電解質二次電池の研究が盛んである。これらの蓄電デバイスの中で、電解質にナトリウムイオンとアニオンとの溶融塩を用いたナトリウム溶融塩電池は、資源性に優れ、電池性能が優れ、かつ安全性の高い蓄電デバイスとして、期待が寄せられている（特許文献１参照）。
【０００３】
蓄電デバイスは、一般的に、第１電極、第２電極およびこれらの間に介在するセパレータを具備する電極群と、電解質とを具備する。各電極は、集電体（電極芯材）と、集電体に担持された活物質とを含んでいる。角形のケースを有する蓄電デバイス（以下、角形蓄電デバイスともいう）においては、そのケースの開口部を、少なくとも１つの電極の外部端子を有する封口板により封口することが一般的である（特許文献２参照）。
【０００４】
また、蓄電デバイスの体積エネルギ密度が高くなれば、それに伴って、蓄電デバイスの安全性を確保するための機構を備える必要性が高くなる。蓄電デバイスの安全性を確保するための機構の一つとして、ケースの内圧が異常に上昇したときに封口板やケースの一部分が破断するようにして作動するガス抜き弁がある（特許文献３、４参照）。ガス抜き弁が作動すると、ケース等の破断により形成される開口部（弁孔）を通して、ケース内部のガスが外部に放出される。これにより、ケース内圧を低下させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１５０５７号公報
【特許文献２】特開２０１２−１０９２１９号公報
【特許文献３】特開２０１０−１６５５９０号公報
【特許文献４】特開２０１３−９８０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、特許文献２の蓄電デバイスにおいては、ガス抜き弁は封口板に形成されている。ところが、特に角形蓄電デバイスにおいては、高エネルギ密度化とともに、配置の自由度を高めるために、コンパクト化、特に薄型化が求められている。その要求に応えるべく角形蓄電デバイスの厚みを小さくすると、封口板の幅が小さくなる。このため、ガス抜き弁が作動したときに、十分な開口面積の弁孔を形成することが困難な場合がある。
【０００７】
一方、特許文献３の蓄電デバイスにおいては、ケースの側壁にガス抜き弁を設けている。ガス抜き弁をケースの側壁に設けることは、十分な面積の弁孔を形成する点では有利である。ところが、蓄電デバイスが高容量化または高エネルギ密度化すると、ケースや封口板の肉厚を大きくする必要性が生じる。その結果、ケースや封口板に十分な面積の弁孔の開口領域を確保できたとしても、ガス抜き弁が作動したときに、弁孔が実際には十分な面積で開口しないことがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一局面は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に絶縁するセパレータとを有する電極群と、
電解質と、
前記電極群と前記電解質とを収容する容器と、
前記容器の内圧が基準圧力に達したときに前記容器内のガスを外部に放出するガス抜き弁とを具備し、
前記ガス抜き弁が、
前記容器に形成された第１溝部を含む、１以上の線状の易破断部と、
前記容器に形成された、前記第１溝部よりも浅い第２溝部を含む、１以上の線状の易折曲部と、
少なくとも１つの前記易破断部と、少なくとも１つの前記易折曲部とにより囲われた少なくとも１つの弁孔形成部、とを有する、蓄電デバイスに関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ガス抜き弁が作動したときに、容器の内部のガスを所望の速さで外部に放出するのに十分な面積を有する弁孔を、容易に開口させることができる。これにより、蓄電デバイスの安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る蓄電デバイスの外観を示す斜視図である。
【図２】上記蓄電デバイスの正面図（ａ）および上面図（ｂ）である。
【図３】ガス抜き弁の第１形状例を示す、上記蓄電デバイスの一部拡大正面図である。
【図４】上記ガス抜き弁を構成する第１溝部の横断面図（ａ）および第２溝部の横断面図（ｂ）である。
【図５】ケースの一部分が膨出した状態を示す、蓄電デバイスの斜視図である。
【図６】ガス抜き弁の第２形状例（ａ）、第３形状例（ｂ）、第４形状例（ｃ）、第５形状例（ｄ）、第６形状例（ｅ）および第７形状例（ｆ）をそれぞれ示す、上記蓄電デバイスの一部拡大正面図である。
【図７】ガス抜き弁の第８形状例（ａ）、第９形状例（ｂ）、第１０形状例（ｃ）および第１１形状例（ｄ）をそれぞれ示す、上記蓄電デバイスの一部拡大正面図である。
【図８】ガス抜き弁の配置例を示す、上記蓄電デバイスの正面図（ａ）、側面図（ｂ）、上面図（ｃ）および底面図（ｄ）である。
【図９】金属多孔体の骨格の一部の構造の一例を示す模式図である。
【図１０】金属多孔体に電極合剤を充填した状態を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［発明の実施形態の概要］
本発明に係る蓄電デバイスは、第１電極と、第２電極と、第１電極と第２電極との間に配され、第１電極と第２電極とを電気的に絶縁するセパレータとを有する電極群と、電解質と、電極群と電解質とを収容する容器と、容器の内圧が基準圧力に達したときに容器内のガスを外部に放出するガス抜き弁とを具備している。第１電極は、例えばシート状の第１集電体と、第１集電体に担持された第１活物質とを含んでいる。第２電極は、例えばシート状の第２集電体と、第２集電体に担持された第２活物質とを含んでいる。そして、第１電極と第２電極とは、第１電極と第２電極との間にセパレータを挟んだ状態で積層されている。
【００１２】
ここで、ガス抜き弁は、１以上の線状の易破断部と、１以上の線状の易折曲部と、少なくとも１つの易破断部と少なくとも１つの易折曲部とにより囲われた少なくとも１つの弁孔形成部とを有している。
【００１３】
易破断部は、容器の、第１溝部が形成された部分であり、易破断部の残肉厚（Ｄ１）は、容器の平均的な肉厚（Ｄ３）よりも小さくなっている（図４（ａ）参照）。このため、易破断部は、容器の他の部分よりも破断しやすくなっている。なお、容器の平均的な肉厚（Ｄ３）は、容器の易破断部及び易折曲部を除いた部分の平均的な肉厚であり、例えば容器の易破断部または易折曲部に隣接する部分の肉厚を基準に決めることができる。
【００１４】
一方、易折曲部は、容器の、第２溝部が形成された部分であり、易折曲部の残肉厚（Ｄ２）も、容器の平均的な肉厚（Ｄ３）よりも小さくなっている（図４（ｂ）参照）。したがって、易折曲部も容器の他の部分よりも破断しやすくなっている。しかしながら、第２溝部は第１溝部よりも浅く形成されている。このため、易折曲部の残肉厚（Ｄ２）は、易破断部の残肉厚（Ｄ１）よりも大きくなっている（Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３）。
【００１５】
その結果、内圧が異常に上昇し、基準圧力に達したときには、容器は、まずは易破断部に沿って破断する。すなわち、易破断部と易折曲部とで囲われた弁孔形成部の周縁部のうち、易破断部と対応する部分が優先的に破断する。一方、易折曲部は、易破断部よりも強度が大きいことから、破断せずに残る。したがって、易破断部が破断したときには、弁孔形成部は易折曲部で容器の他の部分と繋がっている。
【００１６】
そして、易破断部が破断したとき、弁孔形成部は、容器の内部のガスにより外側に押し出されるような力を受けている。その結果、容器の他の部分よりは強度が小さい、例えば直線状の易折曲部を折り目として、弁孔形成部が容器の外側に倒れるように容器が変形する。このため、容器内圧を速やかに低下させるのに十分な面積を有する弁孔を容易に開口させることができる。その結果、蓄電デバイスの安全性を向上させることができる。また、弁孔形成部が易折曲部を介して容器の他の部分と繋がったままとなることで、ガス抜き弁が作動したときに、容器から大きな破片が飛散するのを防止することができる。これにより、さらに蓄電デバイスの安全性を向上させることができる。また、易折曲部を直線状に形成することで、上記の折り目としての機能を発揮させることが容易となる。
【００１７】
ここで、易破断部は、易折曲部により囲われた領域の内部に配置することが好ましい（後で説明する、第１実施形態、第３実施形態、第４実施形態参照）。第１溝の幅（容器の表面における開口幅）は、０．３〜２ｍｍであることが好ましい。第２溝の幅（容器の表面における開口幅）は、０．２〜１ｍｍであることが好ましい。弁孔形成部の総面積は、蓄電デバイスの電気容量に応じて、大容量の場合は大きく、小容量の場合は小さくすることが好ましい。
【００１８】
容器の易破断部における残肉厚Ｄ１は、０．０５〜０．３ｍｍであり、前記容器の前記易折曲部における残肉厚Ｄ２は、０．３〜０．５ｍｍであり、Ｄ１とＤ２との比、Ｄ１／Ｄ２は、０．１以上、かつ１よりも小さいことが好ましい。上記比、Ｄ１／Ｄ２を、上記範囲内の値に設定することで、容器内圧が基準圧力に達するまで上昇したときに易破断部を破断させる一方で、易折曲部を破断させることなく、上記の折り目として機能させることが容易となる。これにより、十分な面積を有する弁孔を、より高い確率で開口させることができる。また、容器から大きな破片が飛散するのを防止することができる。
【００１９】
また、容器は、アルミニウム、または、アルミニウム合金（例えば、国際アルミニウム合金名の３０００番台（Ａ３００３等）、または５０００番台の合金）から形成することができる。容器は、鉄、または、鉄合金（例えばステンレス鋼）から形成することもできる。容器の表面の少なくとも一部分には、アルミニウム、銅およびニッケルより成る群から選択され、容器自体の材質とは異なる材質の被覆部を設けることができる。
【００２０】
容器の第１溝部および第２溝部と隣接する部分の肉厚をＤ３とする。容器がアルミニウムを含むとき（例えば、容器がアルミニウム板またはアルミニウム合金板のとき）の好ましい残肉厚Ｄ１は、０．０５〜０．３ｍｍであり、好ましい残肉厚Ｄ２は、０．３〜０．５ｍｍであり、好ましい肉厚Ｄ３は、０．３〜２ｍｍである。
【００２１】
残肉厚Ｄ１、Ｄ２を上記の範囲に設定することで、易破断部および易折曲部に上記の機能を確実に発揮させることが容易になる。また、肉厚Ｄ３を上記範囲の上限値以下に設定することで、容器内圧が基準圧力に達するまで上昇したときに、易破断部を安定的に破断させることができる。易破断部の残肉厚Ｄ１を適切な肉厚に設定しても、それに隣接する部分の容器の肉厚が大きすぎると、易破断部が一定の圧力で破断し難くなるからである。
【００２２】
一方、肉厚Ｄ３を上記範囲の下限値以上に設定することで、容器の易破断部と易折曲部とに隣接する部分に十分な強度を確保することができる。これにより、易破断部を一定の圧力で破断させることが容易となる。また、易折曲部を上記折り目として機能させることも容易となる。以上のように、肉厚Ｄ３を上記範囲内の値に設定することで、ガス抜き弁を安定的に作動させることができる。
【００２３】
以下に、ガス抜き弁が有する１つ以上の易破断部と１つ以上の易折曲部の好ましい形状例を示す。ここでは、容器は、開口部を有し、かつ矩形の第１側部を含む側壁を有する有底のケースと、そのケースの開口部を封口する封口板とを含んでいる。ケースの側壁は、第１側部の他に、第１側部と対向する第２側部、第１側部および第２側部と８５〜９５°（好ましくは９０°）で交わる第３側部および第４側部を有する。ただし、第１側部と第２側部の面積は、第３側部と第４側部の面積よりも大きくなっている。
【００２４】
（第１実施形態）
本実施形態に含まれる形状例（第１形状例、図３参照）においては、ガス抜き弁を構成する１つ以上の易破断部は、第１側部の少なくとも１つの頂点またはその近傍の点（点Ｐ０）を一端とする線分を成すように、第１側部に配された第１破断部（易破断部Ａ１）を含む。第１破断部は、例えば点Ｐ０から第１側部の中央側に向かって延びるような線分を形成している。
【００２５】
１つ以上の易折曲部は、第１破断部が頂角の二等分線である二等辺三角形を成すように、第１側部に配された３つの直線状の第１折曲部（易折曲部ａ）を含む。そして、１つ以上の易破断部は、さらに、第１破断部上の両端部以外の第１点（点Ｘ）で交わるように、第１側部に配された２以上の直線状の第２破断部（易破断部Ａ２）を含む。このとき、第２破断部の１つは、上記二等辺三角形の第１底角の頂点と第１点とを結ぶ線分を形成し、第２破断部の他の１つは、上記二等辺三角形の第２底角の頂点と第１点とを結ぶ線分を形成している。
【００２６】
蓄電デバイスの容器内圧が上昇すると、図５に示すように、角形蓄電デバイスにおいては、ケースの側壁の中で、最も面積が大きい平面部（例えば第１側部）の中央部が例えば長方形形状に隆起する。これにともなって、その長方形の１つの頂点と、その頂点に最も近い、第１側部の１つの頂点とを結ぶ線分に沿って、第１側部が隆起する。以下、そのような部分を線状隆起部という。図示例では、線状隆起部３８は４つ存在している。
【００２７】
線状隆起部は、第１側部の中で、容器内部のガスから受ける力に起因する応力が集中する部分である。このため、例えば第１形状例の第１破断部を線状隆起部に沿って配置することで、容器内圧が基準圧力に達するまで上昇したときに、第１破断部をより確実に破断させることができる。第１破断部が破断することで、第１破断部上の第１点で第１破断部と交わる２以上の第２破断部も容易に破断する。これにより、ガス抜き弁を安定的に作動させることができる。
【００２８】
また、第１実施形態の形状例においては、図３に示すように、３つの直線状の第１折曲部２４により形成される二等辺三角形の内部の領域は、１辺が第１破断部２０であり、他の１辺が第２破断部２２であり、さらに他の１辺が第１折曲部２４である、複数の三角形の領域（弁孔形成部２６）に分割されている。つまり、全ての弁孔形成部２６が、安定的に破断する第１破断部２０と隣接している。このため、全ての弁孔形成部２６を確実に開口させて、十分な面積を有する弁孔を開口させることが容易となる。
【００２９】
（第２実施形態）
本実施形態の形状例（第２形状例、第３形状例、図６（ａ）および（ｂ）参照）においては、１つ以上の易折曲部は、第１側部の少なくとも１つの頂点の近傍で、その頂点またはその近傍の点（点Ｐ０）から、第１側部の中心側に向かって延びる第１線分に垂直な第２線分を成すように、第１側部に配された第１折曲部（易折曲部ｂ）を含む。一方、１つ以上の易破断部は、第１折曲部よりも上記少なくとも１つの頂点に近い第１点（点Ｙ）で交わるように、第１側部に配された２以上の第１破断部（易破断部Ｂ）を含む。第１破断部の１つは、第１点と、第１折曲部の両端部の一方とを結ぶ線分を形成している。第１破断部の他の１つは、第１点と、第１折曲部の両端部の他方とを結ぶ線分を形成している。
【００３０】
本実施形態の形状例においては、特に第１点（点Ｙ）を上記線状隆起部上に配置することで、第１点を起点として、２つの第１破断部を破断させることが容易となる。これにより、全ての弁孔形成部を開口させて、十分な面積の弁孔を開口させることができる。
【００３１】
（第３実施形態）
本実施形態の形状例（第４形状例、第５形状例、図６（ｃ）および（ｄ）参照）においては、１つ以上の易折曲部は、第１側部の少なくとも１つの頂点の近傍で第１側部の４つの辺にそれぞれ平行な４つの辺を有する小方形（小方形Ｓ）を形成するように、第１側部に配された直線状の第１〜第４折曲部（易折曲部ｃ）を含む。一方、１つ以上の易破断部は、小方形内の第１点（点Ｚ）で互いに交わるように、第１側部に配された４以上の第１破断部（易破断部Ｃ１）を含む。そして、第１破断部のうちの４つが、第１点と、小方形の４つの頂点とを結ぶ４つの線分を形成している。
【００３２】
第３実施形態の各形状例においては、４つの第１破断部の少なくとも１つが、上記線状隆起部に沿って配されていることが好ましい。これにより、少なくとも１つの易破断部を破断させることが容易となる。その結果、その易破断部を起点に、これと第１点で交わる他の全ての易破断部を容易に破断させることができる。これにより全ての弁孔形成部を開口させて、十分な面積の弁孔を開口させることができる。
【００３３】
（第４実施形態）
本実施形態の形状例（第６形状例、第７形状例、図６（ｅ）および（ｆ）参照）においては、１つ以上の易折曲部は、第１側部の４つの辺にそれぞれ平行な４つの辺を有する小方形（小方形Ｔ）を形成するように、第１側部に配された直線状の第１〜第４折曲部（易折曲部ｄ）を含む。一方、１つ以上の易破断部は、小方形内の第１点（点Ｗ１）で互いに交わるように、第１側部に配された２つの直線状の第１破断部（易破断部Ｄ１）と、小方形内の第２点（点Ｗ２）で互いに交わるように、第１側部に配された２つの第２破断部（易破断部Ｄ２）と、第１点と第２点とを結ぶ線分を成すように、第１側部に配された第３破断部（易破断部Ｄ３）とを含む。
【００３４】
ここで、第１破断部の一方は、第１点と、小方形の第１頂点とを結ぶ線分を形成し、第１破断部の他方は、第１点と、第１頂点に隣接する第２頂点とを結ぶ線分を形成し、第２破断部の一方は、第２点と、第１頂点に対向する第３頂点とを結ぶ線分を形成し、第２破断部の他方は、第２点と、第２頂点に対向する第４頂点とを結ぶ線分を形成している。
【００３５】
本第４実施形態の各形状例は、２つの直線状の易破断部と１つの易折曲部とにより囲われた弁孔形成部（第１弁孔部）と、３つの直線状の易破断部と１つの易折曲部とにより囲われた弁孔形成部（第２弁孔部）の２種類の弁孔形成部を有する。
【００３６】
本第４実施形態の各形状例においては、例えば、２つの第１破断部および２つの第２破断部の少なくとも１つを、上記線状隆起部に沿って配置することができる。これにより、少なくとも１つの易破断部を容易に破断させることができる。その易破断部と、他の全ての易破断部は直接または間接に繋がってる。その結果、その易破断部を起点に、他の全ての易破断部を容易に破断させることができる。これにより、全ての第１弁孔部と全ての第２弁孔部とを容易に開口させることができる。したがって、十分な面積の弁孔を開口させることができる。
【００３７】
（第５実施形態）
本実施形態の形状例（第８形状例、第９形状例、図７（ａ）および（ｂ）参照）においては、１つ以上の易折曲部は、第１側部の少なくとも１つの頂点の近傍に配され、その頂点またはその近傍の点（点Ｐ０）から、第１側部の中心側に向かって延びる第１線分、に垂直な、第２線分を成すように、第１側部に配された第１折曲部（易折曲部ｅ）を含む。一方、１つ以上の易破断部は、第１折曲部の両端部の一方に一端部が接続され、第１折曲部の両端部の他方に他端部が接続された曲線を成すように、第１側部に配された第１破断部（易破断部Ｅ）を含む。
【００３８】
本第５実施形態の各形状例においては、易破断部が曲線に形成されている。易破断部を曲線に形成することで、易破断部が破断するときの圧力を安定化させることができる。これにより、容器内圧が基準圧力まで上昇したときにガス抜き弁を安定的に作動させることが容易となる。
【００３９】
（第６実施形態）
本実施形態の形状例（第１０形状例、第１１形状例、図７（ｃ）および（ｄ）参照）においては、１つ以上の易折曲部は、第１側部の少なくとも１つの頂点またはその近傍の点を一端とする線分を成すように、第１側部に配された第１折曲部（易折曲部ｆ）を含む。第１折曲部は、例えば点Ｐ０から第１側部の中央側に向かって延びるような線分を形成している。
【００４０】
一方、１つ以上の易破断部は、第１折曲部の両端部の一方に一端部が接続され、第１折曲部の両端部の他方に他端部が接続された曲線を成すように、第１側部に配された第１破断部（易破断部Ｆ）を含む。
【００４１】
本第６実施形態の各形状例においても、易破断部が曲線を形成している。易破断部を曲線に形成することで、易破断部が破断するときの圧力を安定化させることができる。これにより、容器内圧が基準圧力まで上昇したときにガス抜き弁を安定的に作動させることが容易となる。
【００４２】
ここで、蓄電デバイスの一形態は、電解質として、溶融塩電解質を含む。つまり、本実施形態の蓄電デバイスは、溶融塩電池である。溶融塩電池は、溶融塩電解質を含み、かつアルカリ金属イオンを電荷のキャリアとする電池である。正極および負極では、アルカリ金属イオンが関与するファラデー反応が進行する。溶融塩電池には、例えば、ナトリウムイオン溶融塩電池（ナトリウムイオン二次電池）、リチウムイオン溶融塩電池（リチウムイオン二次電池）が含まれる。中でも、本発明は、ナトリウムイオン溶融塩電池に適用するのに適している。
【００４３】
ここで、第１集電体は、第１金属多孔体を含むことが好ましい。例えば第１電極がリチウムイオンキャパシタの正極であれば、第１集電体には、アルミニウムを含む金属多孔体を使用するのが好ましい。第１電極がリチウムイオンキャパシタの負極であれば、第１集電体には、銅を含む金属多孔体を使用するのが好ましい。
【００４４】
蓄電デバイスの容量を増大させるためには、集電体の単位面積当りに担持される活物質量を極力多くすることが望まれる。ところが、従来の金属箔の集電体に多量の活物質を担持させると、活物質層が分厚くなり、活物質と集電体との平均距離が大きくなる。その結果、電極の集電性が低下するとともに、活物質と電解質との接触が制限され、充放電特性が損なわれやすくなる。
【００４５】
そこで、連通孔を有する気孔率の高い金属多孔体を集電体として用いることが好ましい。金属多孔体は、例えば、発泡ウレタンなどの連通孔を有する発泡樹脂の骨格表面に金属層を形成した後、発泡樹脂を熱分解し、さらに金属を還元処理することによって製造される。
【００４６】
また、電極群が複数の第１電極を含む場合には、複数の第１電極の第１集電体は、それぞれ、隣接する他の第１集電体と電気的に接続するためのタブ状の第１接続部を有しているのが好ましい。
【００４７】
第２集電体にも、第２金属多孔体を含ませることができる。そして、電極群が複数の第２電極を含む場合には、複数の第２電極の複数の第２集電体にも、それぞれ、隣接する他の第２集電体と電気的に接続するためのタブ状の第２接続部を設けることができる。それらの第２接続部は、電極群の積層方向に沿って重なるように配することができる。
【００４８】
第１金属多孔体および第２金属多孔体は、活物質を担持させるべき表面積（以下、有効表面積ともいう）が単なる金属箔などよりも大きくなるような孔構造を有するものであればよい。そのような観点から、第１金属多孔体および第２金属多孔体としては、後で説明するセルメット（住友電気工業株式会社の登録商標）、アルミセルメット（住友電気工業株式会社の登録商標）などの三次元網目状で中空の骨格を有する金属多孔体が、単位体積当たりの有効表面積を顕著に大きくできるので、最も好ましい。その他に、第１金属多孔体および第２金属多孔体としては、不織布、パンチングメタル、エキスパンドメタルなどを使用することができる。なお、不織布、セルメット、アルミセルメットは、三次元構造の多孔体であり、パンチングメタル、エキスパンドメタルは、二次元構造の多孔体である。
【００４９】
上述したような金属多孔体は、表面積が大きいため、多くの活物質を担持することができる上、電解質を保持しやすいため、蓄電デバイス用の電極として適していると考えられる。金属多孔体を集電体として含む同極性の電極を複数使用する場合、同極性の集電体同士は並列に接続される。
【００５０】
［発明の実施形態の詳細］
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態の詳細について説明する。
図１に、本実施形態に係る蓄電デバイスの外観を斜視図により示す。図２は、その蓄電デバイスの正面図（ａ）、および上面図（ｂ）である。
【００５１】
図示例の蓄電デバイス１０は、ナトリウムイオン溶融塩電池であり、第１電極と第２電極とを含む電極群（図示せず）と、これを電解質（図示せず）とともに収容するケース１４と、ケース１４の開口部を封口する封口板１６とを具備している。蓄電デバイス１０においては、ケース１４と、封口板１６とが蓄電デバイスの容器を構成している。図示例では、ケース１４は角形であり、本発明は、図示例のような角形ケースに対して最も好適に適用することができる。
【００５２】
第１電極および第２電極の一方は正極であり、他方は負極である。正極は、正極集電体と正極活物質とを含む。負極は、負極集電体と負極活物質とを含む。したがって、第１集電体および第２集電体の一方は正極集電体であり、他方は負極集電体である。
【００５３】
正極集電体には、第１金属多孔体を含ませることができる。負極集電体にも、第２金属多孔体を含ませることができる。このとき、第１金属としては、アルミニウムまたはアルミニウム合金が好ましく、第２金属としては、銅または銅合金が好ましい。正極集電体の厚みは０．１〜１０ｍｍが好ましい。負極集電体の厚みは０．１〜１０ｍｍが好ましい。
【００５４】
正極集電体は、気孔率が大きく（例えば９０％以上）、連続気孔を有し、かつ閉気孔をほとんど含まない点で、アルミセルメット（住友電気工業株式会社の登録商標）が特に好ましい。また、負極集電体は、同様の理由で、銅やニッケルのセルメット（住友電気工業株式会社の登録商標）、あるいはアルミセルメットが特に好ましい。セルメットもしくはアルミセルメットについては後で詳しく説明する。
【００５５】
封口板１６は、１以上の第１電極と電気的に接続された第１外部端子４０と、１以上の第２電極と電気的に接続された第２外部端子４２とを有している。封口板１６の第１外部端子寄りの位置には、封口板１６によりケース１４の開口部を封口した後に、電解質をケースの内部に注入するための図示しない注液孔が設けられている。その注液孔は、液栓４８によって塞がれている。
【００５６】
角形のケース１４は、長方形の４つの平面部を有する側壁と、４つの平面部に垂直な底部１９Ｄ（図８参照）とを有している。４つの平面部は、面積の異なる２組の平面部を含んでいる。第１組は、互いに平行な、比較的に面積が大きい２つの平面部（第１側部１８、第２側部１９Ａ。図８参照）を含んでいる。第２組は、第１組の２つの平面部と垂直であり、かつ互いに平行な、比較的に面積が小さい２つの平面部（第３側部１９Ｂ、第４側部１９Ｃ）を含んでいる。本実施形態では、第１組の２つの平面部のうちの一方を、第１側部１８と称する。第１側部１８の１つの頂点１８ａ（図で上側の左側の頂点）の近傍には、形状例１のガス抜き弁４４が形成されている。
【００５７】
図３に、第１側部のガス抜き弁が設けられた部分を拡大して示す。形状例１のガス抜き弁４４は、複数の直線状の易破断部（１つの第１破断部２０，２つの第２破断部２２）と、複数の直線状の易折曲部（３つの第１折曲部２４）と、少なくとも１つの易破断部と、少なくとも１つの易折曲部とにより囲われた、三角形の４つの弁孔形成部２６とを有している。
【００５８】
易破断部である第１破断部２０および第２破断部２２は、第１側部１８の外側（容器の外側）の主面（以下、単に外側面という）に形成された第１溝部を含む。易折曲部である第１折曲部２４は、第１側部１８の外側面に形成された、第１溝部よりも浅い第２溝部を含む。なお、図３以降の各図においては、易折曲部と易破断部との区別を容易にするために、易破断部を実線により示し、易折曲部を二点鎖線により示している。易折曲部も易破断部も両方とも線状の溝部を含んでおり、実際の外観は類似している。
【００５９】
図４に、ケースの外側面に形成される第１溝部の横断面図（ａ）と、第２溝部の横断面図（ｂ）とを示す。ケース１４の第１側部１８に第１溝部２８を形成することで、ケース１４の易破断部の肉厚（残肉厚）Ｄ１は、ケース１４の平均的な肉厚Ｄ３よりも小さくなる。また、ケース１４の第１側部１８に第２溝部３０を形成することで、ケース１４の易折曲部の肉厚（残肉厚）Ｄ２も、ケース１４の平均的な肉厚Ｄ３よりも小さくなる。
【００６０】
第２溝部３０の深さＤ１２は、第１溝部２８の深さＤ１１よりも小さくなっている。その結果、易破断部の残肉厚Ｄ１は、易折曲部の残肉厚Ｄ２よりも小さくなっている。これにより、容器内圧が異常に上昇したときには、ケース１４は、先ずは易破断部（第１破断部２０，第２破断部２２）に沿って破断する。
【００６１】
易折曲部（第１折曲部２４）の残肉厚Ｄ２は、易破断部の残肉厚Ｄ１よりも大きい。これにより、易破断部が破断したときにも、易折曲部を破断させずに残すことができる。このとき、易折曲部の残肉厚Ｄ２を十分に小さく設定することで、易破断部が破断した後、易折曲部を折り目として、弁孔形成部２６が容器の外側に傾くように容器が変形する。これにより、速やかに容器内のガスを外部に放出するのに十分な面積の弁孔をケース１４に形成することができる。
【００６２】
以下、上記の各実施形態のガス抜き弁の具体例について説明する。
（第１実施形態）
本実施形態に含まれる形状例（第１形状例、図３参照）においては、ガス抜き弁４４は、第１側部１８の１つの頂点１８ａ、またはその近傍の点（点Ｐ０）を一端とする線分を成すように、第１側部に配された第１破断部２０（易破断部Ａ１）を含む。また、ガス抜き弁４４は、第１破断部２０が頂角の二等分線である二等辺三角形を成すように、第１側部１８に配された３つの直線状の第１折曲部２４（易折曲部ａ）を含む。さらに、ガス抜き弁４４は、第１破断部２０上の両端部以外の第１点２０ａ（点Ｘ）で交わるように、第１側部１８に配された２つの第２破断部２２を含む。このとき、第２破断部２２の一方は、上記二等辺三角形の第１底角の頂点２１Ａと第１点２０ａとを結ぶ線分を形成し、第２破断部２２の他方は、上記二等辺三角形の第２底角の頂点２１Ｂと第１点２０ａとを結ぶ線分を形成している。
【００６３】
なお、図５に示すように、角形の蓄電デバイス１０においては、容器内圧が上昇すると、例えば第１側部１８の中央の長方形形状の部分が容器の外側に向かって膨出することがある。このとき、その膨出部３２の４つの頂点と、それぞれの頂点に最も近い、第１側部１８の４つの頂点との間には、稜線（線状隆起部３８）が形成される。
【００６４】
線状隆起部は容器が内部のガスから受ける力に起因する応力が集中する部分である。このため、例えば第１破断部２０を、線状隆起部３８と重なるように配置すると、容器内圧が基準圧力まで上昇したときに、第１破断部２０を容易に破断させることができる。また、２つの第２破断部２２は、第１破断部２０の両端部以外の第１点２０ａで交わるように形成される。これにより、第１破断部２０が破断したときに、２つの第２破断部２２も容易に破断させることができる。
【００６５】
また、第１形状例のガス抜き弁４４においては、３つの第１折曲部２４により形成される二等辺三角形の内部の領域は、１辺が第１破断部２０であり、他の１辺が第２破断部２２であり、さらに他の１辺が第１折曲部２４である、複数の三角形の領域（弁孔形成部２６）に分割されている。このため、第１破断部２０が破断することで、全ての弁孔形成部２６を開口させて、十分な面積を有する弁孔を容易に開口させることができる。
【００６６】
（第２実施形態）
図６（ａ）および図６（ｂ）に、第２実施形態に係るガス抜き弁の２つの形状例（第２形状例、第３形状例）を示す。この実施形態のガス抜き弁４４Ａおよび４４Ｂは、１つの易折曲部ｂ（第１折曲部４６）を含んでいる。第１折曲部４６は、第１側部１８の１つの頂点１８ａの近傍で、例えば線状隆起部３８と垂直な線分を成すように形成される。
【００６７】
また、ガス抜き弁４４Ａおよび４４Ｂは、第１折曲部４６よりも頂点１８ａに近い第１点４７（点Ｙ）で互いに交わるように第１側部１８に配された２以上の易破断部Ｂ（第１破断部４９）を含む。第１点４７は、例えば線状隆起部３８上に配置することができる。第１破断部４９の１つは、第１点４７と、第１折曲部４６の両端部の一方とを結ぶ線分を形成している。第１破断部４９の他の１つは、第１点４７と、第１折曲部４６の両端部の他方とを結ぶ線分を形成している。
【００６８】
２以上の第１破断部４９の端部同士を線状隆起部３８上の第１点４７で交わらせることで、容器内圧が基準圧力まで上昇したときに、第１点４７を起点に２以上の第１破断部４９をより確実に破断させることができる。これにより２つの直線状の易破断部と、１つの易折曲部とにより囲われた弁孔形成部を開口させて、十分な面積の弁孔を容易に開口させることができる。
【００６９】
また、第２形状例であるガス抜き弁４４Ａに対して、第３形状例であるガス抜き弁４４Ｂは、さらに、第１点４７と、第１折曲部４６上の両端部以外の第２点５０とを結ぶ線分を成すように、第１側部１８に配された第２破断部４９Ａ（易破断部Ｂ２）を含んでいる。第２破断部４９Ａは、線状隆起部３８と重なるように設けることができる。これにより、容器内圧が基準圧力まで上昇したときに、全ての易破断部をより確実に破断させることができる。
【００７０】
（第３実施形態）
図６（ｃ）および図６（ｄ）に、第３実施形態に係るガス抜き弁の２つの形状例（第４形状例、第５形状例）を示す。この実施形態のガス抜き弁４４Ｃおよび４４Ｄは、４つの易折曲部ｃ（第１折曲部５２）を含んでいる。第１折曲部５２は、第１側部１８の１つの頂点１８ａの近傍で第１側部の４つの辺にそれぞれ平行な４つの辺を有する小方形（小方形Ｓ）を形成するように、第１側部に配されている。
【００７１】
また、ガス抜き弁４４Ｃおよび４４Ｄは、小方形内の第１点５３（点Ｚ）で互いに交わるように、第１側部に配された４以上の直線状の易破断部Ｃ１（第１破断部５４）を含む。その中の４つの第１破断部５４は、第１点５３と、小方形の４つの頂点とを結ぶ４つの線分を形成している。
【００７２】
上記４つの第１破断部５４の少なくとも１つを、線状隆起部３８に沿って配置することができる。これにより、少なくとも１つの易破断部を破断させることが容易となる。その結果、その易破断部を起点に、これと第１点５３で交わる他の全ての易破断部を破断させることができる。
【００７３】
第４形状例であるガス抜き弁４４Ｃに対して、第５形状例であるガス抜き弁４４Ｄは、さらに、第１点５３から４つの第１折曲部５２のそれぞれに降ろした垂線を成すように第１側部に配された４つの第２破断部５４Ａ（易破断部Ｃ２）を有している。これにより、デバイスの容量が大きく、ケース１４の肉厚が大きいためにガス抜き弁が作動するときの容器内圧が不安定になりやすい場合にも、安定的にガス抜き弁を作動させることができる。
【００７４】
また、第３実施形態のガス抜き弁は、図６に示したポジション以外のポジションに設けることができる。例えば、図８に示すように、第３実施形態のガス抜き弁は、第１側部１８の左上角に近いポジションＰ１だけではなく、左下角に近いポジションＰ２や右下角または右上角に近いポジションに設けることができる。第１実施形態、第２実施形態も同様である。また、後で説明する第４〜第６実施形態も同様である。また、第３実施形態のガス抜き弁は、面積の小さい封口板１６にも好適に配置することができる。
【００７５】
（第４実施形態）
図６（ｅ）および図６（ｆ）に、第４実施形態に係るガス抜き弁の２つの形状例（第６形状例、第７形状例）を示す。この実施形態のガス抜き弁４４Ｅおよび４４Ｆは、４つの易折曲部ｄ（第１折曲部５６）を含んでいる。第１折曲部５６は、第１側部１８の１つの頂点１８ａの近傍で第１側部１８の４つの辺にそれぞれ平行な４つの辺を有する小方形（小方形Ｔ）を形成するように、第１側部に配されている。
【００７６】
また、第４実施形態の形状例は、小方形内の第１点５７（点Ｗ１）で互いに交わるように、第１側部１８に配された２つの第１破断部５８（易破断部Ｄ１）と、小方形内の第２点５９（点Ｗ２）で互いに交わるように、第１側部１８に配された２つの第２破断部６０（易破断部Ｄ２）と、第１点５７と第２点５９とを結ぶ線分を成すように、第１側部１８に配された第３破断部６１（易破断部Ｄ３）とを含む。
【００７７】
第１破断部５８の一方は、第１点５７と、小方形の第１頂点とを結ぶ線分を形成し、第１破断部５８の他方は、第１点５７と、第１頂点に隣接する第２頂点とを結ぶ線分を形成している。第２破断部６０の一方は、第２点５９と、第１頂点に対向する第３頂点とを結ぶ線分を形成し、第２破断部６０の他方は、第２点５９と、第２頂点に対向する第４頂点とを結ぶ線分を形成している。
【００７８】
本実施形態の各形状例は、２つの直線状の易破断部と１つの易折曲部とにより囲われた弁孔形成部（第１弁孔部６２）と、３つの直線状の易破断部と１つの易折曲部とにより囲われた弁孔形成部（第２弁孔部６３）の２種類の弁孔形成部を有する。
【００７９】
本実施形態の各形状例においては、例えば、２つの第１破断部および２つの第２破断部の少なくとも１つが、上記線状隆起部に沿って配される。これにより、少なくとも１つの易破断部を確実に破断させることができる。その易破断部と、他の全ての易破断部は直接または間接に繋がってる。その結果、その易破断部を起点に、他の全ての易破断部を確実に破断させることができる。これにより、全ての第１弁孔部と全ての第２弁孔部とを確実に開口させて、十分な面積の弁孔を確実に開口させることができる。
【００８０】
第６形状例であるガス抜き弁４４Ｅに対して、第７形状例であるガス抜き弁４４Ｆは、さらに、第１点５７と第２点５９との中点６４と、第３破断部６１に平行な２つの第１折曲部の中点とを結ぶ線分を成すように第１側部に配された２つの直線状の第４破断部６５（易破断部Ｄ４）を有している。これにより、デバイスの容量が大きく、ケース１４の肉厚が大きいためにガス抜き弁が作動するときの容器内圧が不安定になりやすい場合にも、安定的にガス抜き弁を作動させることができる。
【００８１】
また、第４実施形態のガス抜き弁は、図８に示した第１側部１８の角に近いポジションだけではなく、第１側部１８の上辺の中央部に近いポジションＰ３や、下辺の中央部に近いポジションＰ４にも設けることができる。さらに、第４実施形態のガス抜き弁は、第１側部１８よりも面積が小さく、第１側部１８に垂直な第３側部１９Ｂの上側のポジションＰ６、下側のポジションＰ７、中間のポジションＰ８にも好適に配置することができる。さらに、第４実施形態のガス抜き弁は、ケース１４の底部１９Ｄの中央部に近いポジションＰ１０にも好適に配置することができる。
【００８２】
（第５実施形態）
図７（ａ）および図７（ｂ）に、第５実施形態に係る２つのガス抜き弁の形状例（第８形状例、第９形状例）を示す。この実施形態のガス抜き弁４４Ｇ（第８形状例）および４４Ｈ（第９形状例）は、１つの易折曲部ｅ（第１折曲部７１）を含んでいる。第１折曲部７１は、第１側部１８の１つの頂点１８ａの近傍に配され、例えば線状隆起部３８に対して垂直な線分を成すように、第１側部１８に配されている。
【００８３】
また、第５実施形態のガス抜き弁４４Ｇおよび４４Ｈは、第１側部に配された曲線状の第１破断部７２（易破断部Ｅ）を含む。第１破断部７２は、第１折曲部７１の両端部の一方に一端部が接続され、第１折曲部７１の両端部の他方に他端部が接続されている。
【００８４】
本実施形態の各形状例においては、易破断部が曲線に形成されている。易破断部を曲線に形成することで、易破断部が破断するときの圧力を安定化させることができる。これにより、容器内圧が基準圧力まで上昇したときにガス抜き弁を安定的に作動させることが容易となる。
【００８５】
なお、第８形状例のガス抜き弁４４Ｇにおいては、第１破断部７２が第１折曲部７１と端部同士だけで交わっているのに対して、第９形状例のガス抜き弁４４Ｈにおいては、第１破断部７２が第１折曲部７１の両端部の例えば中点で交わっている。これにより、ガス抜き弁４４Ｈにおいては、デバイスの容量が大きく、ケース１４の肉厚が大きいためにガス抜き弁が作動するときの容器内圧が不安定になりやすい場合にも、安定的にガス抜き弁を作動させることができる。
【００８６】
（第６実施形態）
図７（ｃ）および図７（ｄ）に、第６実施形態に係る２つのガス抜き弁の形状例（第１０形状例、第１１形状例）を示す。この実施形態のガス抜き弁４４Ｉ（第１０形状例）および４４Ｊ（第１１形状例）は、第１折曲部７３（易折曲部ｆ）を含む。第１折曲部７３は、第１側部１８の頂点１８ａの近傍で例えば線状隆起部３８と重なる線分を成すように、第１側部１８に配されている。
【００８７】
また、ガス抜き弁４４Ｉおよび４４Ｊは、１つの曲線状の第１破断部７４（易破断部Ｆ）を含む。第１破断部７４は、第１折曲部７３の両端部の一方に一端部が接続され、第１折曲部７３の両端部の他方に他端部が接続された曲線を成すように、第１側部に配されている。
【００８８】
ガス抜き弁４４Ｉおよび４４Ｊにおいても、易破断部が曲線に形成されている。易破断部を曲線に形成することで、易破断部が破断するときの圧力を安定化させることができる。これにより、容器内圧が基準圧力まで上昇したときにガス抜き弁を安定的に作動させることが容易となる。
【００８９】
なお、第１０形状例のガス抜き弁４４Ｉにおいては、第１破断部７４の両端部における接線の傾きが、第１折曲部７３の傾きと一致していないのに対して、第１１形状例のガス抜き弁４４Ｊにおいては、第１破断部７４の両端部のそれぞれの接線の傾きが、第１折曲部７３の傾きと一致している。ガス抜き弁４４Ｉは、第１破断部７４における容器の破断が、第１折曲部７３に伝播しにくい点で、ガス抜き弁４４Ｊよりも有利である。
【００９０】
次に、第１集電体または第２集電体として用いられる金属多孔体について詳しく説明する。
金属多孔体は、三次元網目状で中空の骨格を有することが好ましい。骨格が内部に空洞を有することで、金属多孔体は、嵩高い三次元構造を有しながらも、極めて軽量である。このような金属多孔体は、連続空隙を有する樹脂製の多孔体を、集電体を構成する金属でメッキ処理し、さらに加熱処理などにより、内部の樹脂を分解または溶解させることにより形成できる。メッキ処理により、三次元網目状の骨格が形成され、樹脂の分解や溶解により、骨格の内部を中空にすることができる。
【００９１】
樹脂製の多孔体としては、連続空隙を有する限り、特に制限されず、樹脂発泡体、樹脂製の不織布などが使用できる。加熱処理後、骨格内に残存した成分（樹脂、分解物、未反応モノマー、樹脂に含まれる添加剤など）を洗浄などにより除去してもよい。
【００９２】
樹脂製多孔体を構成する樹脂としては、熱硬化性ポリウレタン、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂；オレフィン樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、熱可塑性ポリウレタンなどの熱可塑性樹脂などが例示できる。樹脂発泡体を用いると、樹脂の種類や発泡体の製造方法にもよるが、発泡体内部に形成された個々の空孔がセル状となる。そして、セルが連なって連通し、連続空隙が形成される。このような発泡体では、セル状の空孔が小さく、サイズがより均一となり易い。中でも熱硬化性ポリウレタンなどを用いると、空孔のサイズや形状がより均一になりやすい。
【００９３】
メッキ処理は、樹脂製多孔体の表面（連続空隙内の表面も含む）に、集電体として機能する金属層を形成できればよく、公知のメッキ処理方法、例えば、電解メッキ法、溶融塩メッキ法などが採用できる。メッキ処理により、樹脂製多孔体の形状に応じた、三次元網目状の金属多孔体が形成される。なお、電解メッキ法によりメッキ処理を行う場合、電解メッキに先立って、導電性層を形成することが望ましい。導電性層は、樹脂製多孔体の表面に、無電解メッキ、蒸着、スパッタリングなどの他、導電剤の塗布などにより形成してもよく、導電剤を含む分散液に樹脂製多孔体を浸漬することにより形成してもよい。
【００９４】
メッキ処理後、加熱により樹脂製多孔体を除去することにより、金属多孔体の骨格の内部に空洞が形成されて中空となる。骨格内部の空洞の幅（後述する図６の空洞の幅ｗf）は、平均値で、例えば０．５〜５μｍ、好ましくは１〜４μｍまたは２〜３μｍである。樹脂製多孔体は、必要に応じて、適宜電圧を印加しながら加熱処理を行うことにより除去できる。また、溶融塩メッキ浴に、メッキ処理した多孔体を浸漬し、電圧を印加しながら、加熱処理を行ってもよい。
【００９５】
金属多孔体は、樹脂製発泡体の形状に対応する三次元網目構造を有する。具体的には、集電体は、１つ１つがセル状の空孔を多数有しており、これらのセル状の空孔が互いに連なって連通した連続空隙を有する。隣り合うセル状の空孔の間には、開口（または窓）が形成される。この開口により、空孔が互いに連通した状態となることが好ましい。開口（または窓）の形状は特に制限されないが、例えば、略多角形（略三角形、略四角形、略五角形、および／または略六角形など）である。なお、略多角形状とは、多角形、および多角形に類似の形状（例えば、多角形の角が丸まった形状、多角形の辺が曲線となった形状など）を含む意味で使用する。
【００９６】
金属多孔体の骨格の模式図を図９に示す。金属多孔体は、金属製骨格１０２に囲まれたセル状の空孔１０１を複数有し、互いに隣接する空孔１０１間には、略多角形の開口（または窓）１０３が形成されている。開口１０３により、隣接する空孔１０１間が連通し、これにより、集電体は、連続空隙を有する。金属製骨格１０２は、セル状の空孔を形作るとともに、空孔を連結させるように立体的に形成され、これにより、三次元網目状の構造が形成される。
【００９７】
金属多孔体は、気孔率が非常に高く、比表面積が大きい。つまり、空隙内の表面も含む広い面積に活物質を多く付着させることができる。また、多くの活物質を空隙内に充填しながらも、金属多孔体と活物質との接触面積が大きく、気孔率も大きくすることができるので、活物質を有効利用できる。リチウムイオンキャパシタや非水電解質二次電池の正極では、通常、導電助剤を添加することにより、導電性を高めている。一方、上記のような金属多孔体を正極集電体として用いることにより、導電助剤の添加量を少なくしても、高い導電性を確保し易い。よって、電池のレート特性やエネルギー密度（および容量）をより有効に高めることができる。
【００９８】
金属多孔体の比表面積（ＢＥＴ比表面積）は、例えば１００〜７００ｃｍ2／ｇ、好ましくは１５０〜６５０ｃｍ2／ｇ、さらに好ましくは２００〜６００ｃｍ2／ｇである。
【００９９】
金属多孔体の気孔率は、例えば、４０〜９９体積％、好ましくは６０〜９８体積％、さらに好ましくは８０〜９８体積％である。また、三次元網目構造における平均空孔径（互いに連通するセル状の空孔の平均径）は、例えば５０〜１０００μｍ、好ましくは１００〜９００μｍ、さらに好ましくは３５０〜９００μｍである。ただし、平均空孔径は、金属多孔体（または電極）の厚みよりも小さい。なお、圧延により、金属多孔体の骨格は変形して、気孔率および平均空孔径は変化する。上記気孔率および平均空孔径の範囲は、圧延前（合剤充填前）の金属多孔体の気孔率および平均空孔径である。
【０１００】
例えばナトリウム溶融塩電池の正極集電体を構成する金属（上記のメッキされる金属）としては、アルミニウム、およびアルミニウム合金が例示できる。ナトリウム溶融塩電池の負極集電体を構成する金属（上記のメッキされる金属）としては、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ニッケルおよびニッケル合金が例示できる。
【０１０１】
図１０は、図９の金属多孔体の空隙に電極合剤を充填した状態を示す断面模式図である。セル状の空孔１０１には、電極合剤１０４が充填され、金属製骨格１０２の表面に付着して、厚みｗmの電極合剤層を形成する。なお、金属多孔体の骨格１０２の内部は、幅ｗfの空洞１０２ａが形成されている。電極合剤１０４の充填後、セル状の空孔１０１内の電極合剤層の内側には、空隙が残存している。電極合剤を金属多孔体に充填した後、必要に応じて、金属多孔体を厚み方向に圧延することにより、電極が形成される。図７は、圧延前の状態を示す。圧延により得られる電極では、骨格１０２が厚み方向に少し押し潰された状態となり、空孔１０１内の電極合剤層の内側の空隙、および骨格１０２内の空洞が押し潰された状態となる。金属多孔体の圧延後も、電極合剤層の内側の空隙はある程度残存した状態となり、これにより、電極の気孔率を高めることができる。
【０１０２】
正極または負極は、例えば、上記のようにして得られる金属多孔体の空隙に、電極合剤を充填し、必要に応じて、厚み方向に集電体を圧縮することにより形成される。電極合剤は、必須成分としての活物質を含み、任意成分としての導電助剤および／またはバインダを含んでもよい。
【０１０３】
集電体のセル状の空孔内に、合剤を充填することにより形成される合剤層の厚みｗmは、例えば、１０〜５００μｍ、好ましくは４０〜２５０μｍ、さらに好ましくは１００〜２００μｍである。セル状の空孔内に形成される合剤層の内側に空隙を確保できるように、合剤層の厚みｗmは、セル状の空孔の平均空孔径の５〜４０％であることが好ましく、１０〜３０％であることがさらに好ましい。
【０１０４】
溶融塩電池の負極活物質としては、ナトリウムイオン、リチウムイオンなどのアルカリ金属イオンを可逆的に担持する物質を使用できる。このような物質としては、例えば、炭素物質、スピネル型リチウムチタン酸化物、スピネル型ナトリウムチタン酸化物、ケイ素酸化物、ケイ素合金、錫酸化物、錫合金などが挙げられる。炭素物質としては、黒鉛、易黒鉛化性炭素（ソフトカーボン）、難黒鉛化性炭素（ハードカーボン）などが例示できる。
【０１０５】
溶融塩電池の正極活物質としては、アルカリ金属イオンを可逆的に担持する遷移金属化合物が好ましく用いられる。遷移金属化合物としては、ナトリウム含有遷移金属酸化物（例えばＮａＣｒＯ2）、リチウム含有遷移金属酸化物（例えばＬｉＣｏＯ2）などを用いることができる。
なお、正極および負極において、アルカリ金属イオンを可逆的に担持する反応は、例えば、アルカリ金属イオンを吸蔵および放出（挿入および脱離）する反応である。
【０１０６】
電極合剤に含ませる導電助剤の種類は、特に制限されず、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどのカーボンブラック；炭素繊維、金属繊維などの導電性繊維；カーボンナノチューブなどのナノカーボンなどが挙げられる。導電助剤の量は、特に限定されず、活物質１００質量部あたり、例えば０．１〜１５質量部、好ましくは０．５〜１０質量部である。）
【０１０７】
第１電極極および第２電極の厚みは、０．２ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ以上、さらに好ましくは０．７ｍｍ以上である。また、第１電極極および第２電極の厚みは、５ｍｍ以下、好ましくは４．５ｍｍ以下、さらに好ましくは４ｍｍ以下または３ｍｍ以下である。これらの下限値と上限値とは任意に組み合わせることができる。第１電極極および第２電極の厚みは、０．５〜４．５ｍｍまたは０．７〜４ｍｍであってもよい。
【０１０８】
セパレータは、イオン透過性を有し、第１電極極と第２電極との間に介在して、これらの短絡を防止する。セパレータは、多孔質構造を有し、細孔内に電解質を保持することで、イオンを透過させる。セパレータとしては、微多孔フィルム、不織布（紙も含む）などを使用できる。
【０１０９】
溶融塩電解質は、アルカリ金属カチオンとアニオン（第１アニオン）との塩を含む。アルカリ金属カチオンとしては、ナトリウムイオン、リチウムイオンなどが挙げられる。第１アニオンとしては、フッ素含有酸アニオン（ＰＦ6-、ＢＦ4-など）、塩素含有酸アニオン（ＣｌＯ4-）、ビススルホニルアミドアニオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン（ＣＦ3ＳＯ3-）などが挙げられる。
【０１１０】
溶融塩電解質は、耐熱性の向上の観点からは、９０質量％以上が溶融塩（アニオンとカチオンで構成されるイオン性物質）で占められていることが好ましい。
【０１１１】
溶融塩は、アルカリ金属カチオンの他に、有機カチオンを含むことが好ましい。有機カチオンとしては、窒素含有カチオン；イオウ含有カチオン；リン含有カチオンなどが例示できる。有機カチオンの対アニオン（第２アニオン）としては、ビススルホニルアミドアニオンが好ましい。ビススルホニルアミドアニオンの中でも、ビス（フルオロスルホニル）アミドアニオン（（Ｎ（ＳＯ2Ｆ）2-）（ＦＳＡ-：bis(fluorosulfonyl)amide anion)）；ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミドアニオン（Ｎ（ＳＯ2ＣＦ3）2-）（ＴＦＳＡ-：bis(trifluoromethylsulfonyl)amide anion）、（フルオロスルホニル）（トリフルオロメチルスルホニル）アミドアニオン（Ｎ（ＳＯ2Ｆ）（ＳＯ2ＣＦ3）-）（(fluorosulfonyl)(trifluoromethylsulfonyl)amide anion）などが好ましい。
【０１１２】
窒素含有カチオンとしては、例えば、第４級アンモニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン、ピリジニウムカチオン、イミダゾリウムカチオンなどが例示できる。
【０１１３】
第４級アンモニウムカチオンとしては、テトラメチルアンモニウムカチオン、エチルトリメチルアンモニウムカチオン、ヘキシルトリメチルアンモニウムカチオン、テトラエチルアンモニウムカチオン（ＴＥＡ+：tetraethylammonium cation）、トリエチルメチルアンモニウムカチオン（ＴＥＭＡ+：methyltriethylammonium cation）などのテトラアルキルアンモニウムカチオン（テトラＣ1-10アルキルアンモニウムカチオンなど）などが挙げられる。
【０１１４】
ピロリジニウムカチオンとしては、１，１−ジメチルピロリジニウムカチオン、１，１−ジエチルピロリジニウムカチオン、１−エチル−１−メチルピロリジニウムカチオン、１−メチル−１−プロピルピロリジニウムカチオン（ＭＰＰＹ+：1-methyl-1-propylpyrrolidinium cation）、１−ブチル−１−メチルピロリジニウムカチオン（ＭＢＰＹ+：1-butyl-1-methylpyrrolidinium cation）、１−エチル−１−プロピルピロリジニウムカチオンなどが挙げられる。
【０１１５】
ピリジニウムカチオンとしては、１−メチルピリジニウムカチオン、１−エチルピリジニウムカチオン、１−プロピルピリジニウムカチオンなどの１−アルキルピリジニウムカチオンなどが挙げられる。
【０１１６】
イミダゾリウムカチオンとしては、１，３−ジメチルイミダゾリウムカチオン、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムカチオン（ＥＭＩ+： 1-ethyl-3-methylimidazolium cation）、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムカチオン、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムカチオン（ＢＭＩ+：1-buthyl-3-methylimidazolium cation）、１−エチル−３−プロピルイミダゾリウムカチオン、１−ブチル−３−エチルイミダゾリウムカチオンなどが挙げられる。
【０１１７】
以上の説明は、以下の特徴を含む。
（付記１）
第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に絶縁するセパレータとを有する電極群と、
電解質と、
前記電極群と前記電解質とを収容する容器と、
前記容器の内圧が基準圧力に達したときに前記容器内のガスを外部に放出するガス抜き弁とを具備し、
前記第１電極は、シート状の第１集電体と、前記第１集電体に担持された第１活物質とを含み、
前記第２電極は、シート状の第２集電体と、前記第２集電体に担持された第２活物質とを含み、
前記第１電極と、前記第２電極とは、前記第１電極と前記第２電極との間に前記セパレータを挟んだ状態で積層されており、
前記ガス抜き弁が、
前記容器に形成された第１溝部を含む、１以上の線状の易破断部と、
前記容器に形成された、前記第１溝部よりも浅い第２溝部を含む、１以上の線状の易折曲部と、
少なくとも１つの前記易破断部と、少なくとも１つの前記易折曲部とにより囲われた少なくとも１つの弁孔形成部、とを有する、蓄電デバイス。
【０１１８】
（付記２）
前記容器が、方形の第１側部、および前記第１側部と隣接する開口部を有する、有底のケースと、前記ケースの開口部を封口する封口板とを含み、
前記１つ以上の易折曲部は、前記第１側部の少なくとも１つの頂点の近傍で、前記少なくとも１つの頂点またはその近傍の点から、前記第１側部の中心側に向かって延びる第１線分に垂直な第２線分を成すように、前記第１側部に配された第１折曲部を含み、
前記１つ以上の易破断部は、前記第１折曲部よりも前記少なくとも１つの頂点に近い第１点で交わるように、前記第１側部に配された２以上の直線状の第１破断部を含み、
前記第１破断部の１つが、前記第１点と、前記第１折曲部の両端部の一方とを結ぶ線分を形成し、
前記第１破断部の他の１つが、前記第１点と、前記第１折曲部の両端部の他方とを結ぶ線分を形成している、付記１に記載の蓄電デバイス。
【０１１９】
（付記３）
前記第１点と、前記第１折曲部上の両端部以外の第２点とを結ぶ線分を成すように、第１側部に配された第２破断部を含む、付記２に記載の蓄電デバイス。
【０１２０】
（付記４）
前記容器が、方形の第１側部、および前記第１側部と隣接する開口部を有する、有底のケースと、前記ケースの開口部を封口する封口板とを含み、
前記１つ以上の易折曲部は、前記第１側部の少なくとも１つの頂点の近傍で前記第１側部の４つの辺にそれぞれ平行な４つの辺を有する小方形を形成するように、前記第１側部に配された直線状の第１〜第４折曲部を含み、
前記１つ以上の易破断部は、前記小方形内の第１点で互いに交わるように、前記第１側部に配された４以上の直線状の第１破断部を含み、
前記第１破断部のうちの４つが、前記第１点と前記小方形の４つの頂点とを結ぶ４つの線分を形成している、付記１に記載の蓄電デバイス。
【０１２１】
（付記５）
前記第１点から前記第１〜第４折曲部のそれぞれに降ろした垂線を成すように、第１側部に配された４つの第２破断部を含む、付記４に記載の蓄電デバイス。
【０１２２】
（付記６）
前記容器が、方形の第１側部、および前記第１側部と隣接する開口部を有する、有底のケースと、前記ケースの開口部を封口する封口板とを含み、
前記１つ以上の易折曲部は、前記第１側部の４つの辺にそれぞれ平行な４つの辺を有する小方形を形成するように、前記第１側部に配された直線状の第１〜第４折曲部を含み、
前記１つ以上の易破断部は、前記小方形内の第１点で互いに交わるように、前記第１側部に配された２つの直線状の第１破断部と、前記小方形内の第２点で互いに交わるように、前記第１側部に配された２つの直線状の第２破断部と、前記第１点と前記第２点とを結ぶ線分を成すように、前記第１側部に配された直線状の第３破断部とを含み、
前記第１破断部の一方が、前記第１点と、前記小方形の第１頂点とを結ぶ線分を形成し、
前記第１破断部の他方が、前記第１点と、前記第１頂点に隣接する第２頂点とを結ぶ線分を形成し、
前記第２破断部の一方が、前記第２点と、前記第１頂点に対向する第３頂点とを結ぶ線分を形成し、
前記第２破断部の他方が、前記第２点と、前記第２頂点に対向する第４頂点とを結ぶ線分を形成している、付記１に記載の蓄電デバイス。
【０１２３】
（付記７）
前記第１点と前記第２点の第１中点と、前記第３破断部に平行な２つの前記第１折曲部の第２中点とを結ぶ線分を成すように第１側部に配された２つの直線状の第４破断部を含む、付記６に記載の蓄電デバイス。
【０１２４】
（付記８）
前記容器が、方形の第１側部、および前記第１側部と隣接する開口部を有する、有底のケースと、前記ケースの開口部を封口する封口板とを含み、
前記１つ以上の易折曲部は、前記第１側部の少なくとも１つの頂点の近傍に配され、前記少なくとも１つの頂点またはその近傍の点から、前記第１側部の中心側に向かって延びる第１線分に垂直な第２線分を成すように、前記第１側部に配された第１折曲部を含み、
前記１つ以上の易破断部は、前記第１折曲部の両端部の一方に一端部が接続され、前記第１折曲部の両端部の他方に他端部が接続された曲線を成すように、前記第１側部に配された第１破断部を含む、付記１に記載の蓄電デバイス。
【０１２５】
（付記９）
第１破断部の両端部以外の点が、第１折曲部の両端部以外の点と交わっている、付記８に記載の蓄電デバイス。
【０１２６】
（付記１０）
前記容器が、方形の第１側部、および前記第１側部と隣接する開口部を有する、有底のケースと、前記ケースの開口部を封口する封口板とを含み、
前記１つ以上の易折曲部は、前記第１側部の少なくとも１つの頂点またはその近傍の点を一端とする線分を成すように、前記第１側部に配された第１折曲部を含み、
前記１つ以上の易破断部は、前記第１折曲部の両端部の一方に一端部が接続され、前記第１折曲部の両端部の他方に他端部が接続された曲線を成すように、前記第１側部に配された第１破断部を含む、付記１に記載の蓄電デバイス。
【０１２７】
（付記１１）
第１破断部の両端部におけるそれぞれの接線の傾きが、第１折曲部の傾きと異なっている、付記１０に記載の蓄電デバイス。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
本発明は、ナトリウム溶融塩電池をはじめとする蓄電デバイスに広く適用することができる。
【符号の説明】
【０１２９】
１０…蓄電デバイス
１４…ケース
１６…封口板
１８…第１側部
１８ａ…第１側部の左上隅の頂点
１９Ａ…第２側部
１９Ｂ…第３側部
１９Ｃ…第４側部
１９Ｄ…底部
２０…易破断部Ａ１
２０ａ…易破断部Ａ１上の両端部以外の点Ｘ
２２…易破断部Ａ２
２４…易折曲部ａ
２６…弁孔形成部
２８…第１溝部
３０…第２溝部
３２…膨出部
３８…線状隆起部
４０…第１外部端子
４２…第２外部端子
４４，４４Ａ〜４４Ｊ…ガス抜き弁
４６…易折曲部ｂ
４７…点Ｙ
４８…液栓
４９…易破断部Ｂ１
４９Ａ…易破断部Ｂ２
５０…易折曲部ｂ上の両端部以外の点
５２…易折曲部ｃ
５３…点Ｚ
５４…易破断部Ｃ１
５４Ａ…易破断部Ｃ２
５６…易折曲部ｄ
５７…小方形Ｓ内の第１点
５８…易破断部Ｄ１
５９…小方形Ｓ内の第２点
６０…易破断部Ｄ２
６１…易破断部Ｄ３
６２…第１弁孔部
６３…第２弁孔部
６４…易破断部Ｄ３の両端部の中点
６５…易破断部Ｄ４
７１…易折曲部ｅ
７２…易破断部Ｅ
７３…易折曲部ｆ
７４…易破断部Ｆ
１００…活物質
１０１…空孔
１０２…骨格
１０２…金属製骨格
１０２ａ…空洞
１０３…開口
１０４…電極合剤
【図１】
2015204247.tif 000003
【図２】
2015204247.tif 000004
【図３】
2015204247.tif 000005
【図４】
2015204247.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2015204247.tif 000009
【図８】
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【図９】
2015204247.tif 000011
【図１０】
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