(57)【要約】【課題】  クリープによる影響を排除して安全弁の正確な作動を長期に亘って保証し得るフィルムパッケージ蓄電装置を提供すること。【解決手段】  本発明によって提供されるフィルムパッケージ蓄電装置１は、フィルムパッケージ１０の封止された外縁１４の一部に形成された接合弁部１８であって電極体ユニット収容空間の内圧が所定の圧力まで上昇すると少なくとも一部が開放してパッケージ１０の内外を連通させる接合弁部１８を有する。この接合弁部１８は、前記所定圧力に対応した接合強度を有する主接合部１５と、該主接合部１５よりも接合強度の低い副接合部１６とを含む。【選択図】  図１
2007087922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極及び負極を有する電極体ユニットと、内部に該電極体ユニットを収容する空間が形成されたフィルム外装体とを備えたフィルム外装型蓄電装置であって、以下の構成の内圧解放機構：
前記外装体の封止された外縁の一部において、重ね合わされたフィルム同士の接着によって形成された接合弁部であって、該外装体の電極体ユニット収容空間の内圧が所定の圧力まで上昇すると該接着部分の少なくとも一部が開放して該外装体の内外を連通させる接合弁部を有する；
前記接合弁部は、前記所定圧力に対応した接合強度を有する主接合部と、該主接合部よりも接合強度の低い副接合部とを含む；および
前記副接合部は前記主接合部よりも電極体ユニット収容空間に近接する位置に配置され、且つ、通常使用時における前記電極体ユニット収容空間の内圧は前記副接合部に加わるとともに該副接合部が開放されたときに該内圧が主接合部に加わる位置に該主接合部と副接合部とが形成される；
が設けられている、蓄電装置。
【請求項２】
正極及び負極を有する電極体ユニットと、内部に該電極体ユニットを収容する空間が形成されたフィルム外装体とを備えたフィルム外装型蓄電装置であって、以下の構成の内圧解放機構：
前記外装体の封止された外縁の一部において、重ね合わされたフィルム同士の接着によって形成された接合弁部であって、該外装体の電極体ユニット収容空間の内圧が所定の圧力まで上昇すると該接着部分の少なくとも一部が開放して該外装体の内外を連通させる接合弁部を有する；
前記接合弁部は、前記所定圧力に対応した接合強度を有する主接合部と、該主接合部よりも接合強度の低い又は該主接合部と接合強度が同等である副接合部とを含む；
前記副接合部は前記主接合部よりも電極体ユニット収容空間に近接する位置に配置され、且つ、通常使用時における前記電極体ユニット収容空間の内圧は前記副接合部に加わるとともに該副接合部が開放されたときに該内圧が主接合部に加わる位置に該主接合部と副接合部とが形成される；および
前記主接合部と副接合部との間に実質的に接合強度をもたない非接合部が形成される；
が設けられている、蓄電装置。
【請求項３】
前記外装体の外縁の少なくとも一部は、重ね合わされた外装フィルムから成る封止されたフランジ部を構成しており、
前記接合弁部は前記フランジ部の一部を構成し、且つ、周囲のフランジ部の接合強度よりも低い接合強度となるように前記重ね合わされた外装フィルムによって周囲のフランジ部と一体に形成されている、請求項１又は２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
少なくとも前記外装体の外縁を保持する枠体を備えており、
ここで前記接合弁部は該枠体によって遮蔽されずに外部に露出している、請求項１〜３のいずれかに記載の蓄電装置。
【請求項５】
少なくとも前記外装体の外縁を保持する枠体を備えており、
ここで前記枠体における前記接合弁部と相対する部分には、該接合弁部を遮蔽しつつ該接合弁部と前記枠体との間に隙間を形成する切欠き部であって前記圧力上昇時に前記接着部分の開放を可能とする切欠き部が、前記相対する部分における前記枠体内周端から外周端まで連続して形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の蓄電装置。
【請求項６】
正極及び負極を有する電極体ユニットと、内部に該電極体ユニットを収容する空間が形成されたフィルム外装体と、少なくとも前記外装体の外縁を保持する枠体とを備えたフィルム外装型蓄電装置であって、以下の構成の内圧解放機構：
前記外装体の封止された外縁の一部において、重ね合わされたフィルム同士の接着によって形成された接合弁部であって、該外装体の電極体ユニット収容空間の内圧が所定の圧力まで上昇すると該接着部分の少なくとも一部が開放して該外装体の内外を連通させる接合弁部を有する；および
ここで、前記枠体における前記接合弁部と相対する部分には、該接合弁部を遮蔽しつつ該接合弁部と前記枠体との間に隙間を形成する切欠き部であって前記圧力上昇時に前記接着部分の開放を可能とする切欠き部が、前記相対する部分における前記枠体内周端から外周端まで連続して形成されている；
が設けられている、蓄電装置。
【請求項７】
前記切欠き部は、前記接合弁部との間に形成された隙間の前記枠体内周端への開口部の開口面積よりも該隙間の前記枠体外周端への開口部の開口面積のほうが小さく、且つ、該枠体内周端から枠体外周端に至る切欠き部の前記接合弁部と対向する内面に直角またはそれ以下の角度で突出する角部がないように形成されている、請求項５又は６に記載の蓄電装置。
【請求項８】
該枠体内周端から枠体外周端に至る切欠き部の前記接合弁部と対向する内面が緩やかな曲面により形成されている、請求項７に記載の蓄電装置。
【請求項９】
前記接合弁部は、前記電極体ユニット収容空間に近接する位置に形成された溶着部であって該電極体ユニット収容空間の内圧が所定の圧力まで上昇したときに開放する溶着部と、前記重ね合わされたフィルム間に予め形成された開口通路であって一端が該溶着部と接し他の一端がフィルム外装体の外端において開放される開口通路とを含む、請求項６〜８のいずれかに記載の蓄電装置。
【請求項１０】
フィルム同士が重なりあっている外縁を挟み込んでいる枠体を有するとともにフィルム外装体の内側に電極体ユニットを収容している蓄電装置であって、
前記枠体の一部に、外縁を挟み込んでいる面に向けて窪んでいる薄肉部が、枠体の内周端から外周端まで連続している形成されていることを特徴とする蓄電装置。
【請求項１１】
前記薄肉部は、外縁を挟み込んでいる面に向けて湾曲するアーチ状の窪みであることを特徴とする請求項１０の蓄電装置。
【請求項１２】
フィルム同士が重なり合ってるフランジ部を周囲に有するフィルム外装型蓄電装置を保持する枠体であり、
枠他の内周側に、前記フランジを挟み込む溝部が形成されており、
前記溝部の少なくとも一部が、外周側で閉じていることを特徴とする枠体。
【請求項１３】
前記フィルム外装型蓄電装置は、フランジ部の輪郭にコーナー部と直線部を有しており、
前記枠体は複数の枠部材が接合して構成されており、
個々の枠部材を接合する接合部は、前記直線部で接合されることを特徴とする請求項１２の枠体。
【請求項１４】
前記複数の枠部材は、係合部材で機械的に接合されていることを特徴とする請求項１３の枠体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蓄電装置に関する。特に、内圧解放機構が設けられたフィルム外装型蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラミネートフィルム等の封止用フィルム同士を熱融着等により接合して形成されるフィルム外装体の内部に電極体ユニットを収容して密閉した構造のいわゆるフィルム外装型蓄電装置において、そのフィルム外装体の外縁の一部にフィルム接合強度の低い部分を設けることにより、該部分を内圧解放機構（安全弁）として機能させるものが知られている。即ち、フィルム外装体の内圧が所定の圧力まで上昇したときに、かかる低接合強度部分を優先的に通気可能に開放させることによって内圧解放経路を形成するものである。
【０００３】
そのような内圧解放機構が備えられた蓄電装置として、例えば特許文献１には、フィルム外装体の外縁を構成する封止用フィルム同士を熱融着して封止する際、その一部の熱融着温度を周囲よりも低温で実施することによって該部分の融着強度（接合強度）を周囲よりも低くした蓄電装置が記載されている。これにより、所定の圧力以上にフィルム外装体の電極体収容空間の内圧が上昇した際には、かかる低接合強度の部分が安全弁として機能して開放し、内圧を解放することができる。
また、このような封止用フィルム同士の融着により形成された内圧解放機構（安全弁）を有する蓄電装置に関する他の従来技術文献として、特許文献２〜６が挙げられる。電池または電気化学素子に関する他の従来技術文献として特許文献７及び８が挙げられる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−８６８２３号公報
【特許文献２】特開２００１−２６６８１４号公報
【特許文献３】特開２００１−９３４８９号公報
【特許文献４】特開平１０−５５７９２号公報
【特許文献５】特開２００２−１５１０２０号公報
【特許文献６】特開２００２−０５６８３５号公報
【特許文献７】特開平１０−１４４２７９号公報
【特許文献８】特開２００４−１０３２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種のフィルム外装型蓄電装置においては、上記内圧解放機構が作用する（即ち安全弁が開放される）ような所定圧力以上に内圧が上昇しない通常使用時においても、安全弁を構成するフィルム接合部分に経年的に多少の内圧（応力）が加わり得る。このような応力が長期に亘って継続的又は断続的に加わると、上記安全弁を構成するフィルム接合部分にいわゆるクリープ（応力により次第に歪みが増大し、フィルム間の接合強度が低下していく現象をいう。以下同じ。）が生じる虞がある。特に環境温度が比較的高い場合や、充放電の頻度が高い場合には上記クリープが起き易い。かかるクリープによって接合強度が過度に低下すると、安全弁が開放する圧力として当初に設定した所定圧力よりも低い内圧が加わったときに安全弁が開放してしまうという不具合が生じる虞があり好ましくない。
【０００６】
また、フィルム外装体の封止された外縁の一部が開放して作動するタイプの内圧解放機構を備えるフィルム外装型蓄電装置において、該安全弁をより適切に作動させることができれば有益である。
【０００７】
本発明は、かかる従来の安全弁（内圧解放機構）を備えたフィルム外装型蓄電装置に関する問題点を解決すべく創出されたものであって、フィルム外装体の封止された外縁の一部が開放して作動するタイプの内圧解放機構を備えるフィルム外装型蓄電装置であって、通常使用時における内圧（応力）の影響を排除してクリープの進行を防止し、内圧解放機構の正確な作動を長期に亘って保証し得る蓄電装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、フィルム外装体の封止された外縁の一部が開放して作動するタイプの内圧解放機構を備えるフィルム外装型蓄電装置であって、該安全弁をより適切に（例えば、フィルム外装体の内外を連通させる位置、開放する範囲及び開放に至る内圧のうち少なくとも一つの観点においてより正確に）作動させることのできる蓄電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によって提供される蓄電装置は、正極及び負極を有する電極体ユニットと内部に該電極体ユニットを収容する空間が形成されたフィルム外装体とを備えたフィルム外装型蓄電装置である。
なお、本明細書において「蓄電装置」とは、所定の電気エネルギーを取り出し得る一又は二以上の蓄電要素（典型的には電池、或いはキャパシタ）を備える装置をいい、特定の蓄電機構に限定されない。リチウム一次電池その他の一次電池、ニッケル水素二次電池、リチウム二次電池その他の二次電池のような電池、或いは、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（物理電池）は、ここでいう蓄電装置に包含される典型例である。
また、本明細書において「電極体ユニット」とは、少なくとも一つづつの正極及び負極を含み、電池又はキャパシタ（蓄電要素）の主体をなす構造体をいう。
そして本発明の蓄電装置は、ここで開示されるいずれかの内圧解放機構が設けられていることを特徴とする。
即ち、ここで開示される一つの内圧解放機構は、以下の構成：
前記外装体の封止された外縁の一部において重ね合わされたフィルム同士の接着によって形成された接合弁部であって、該外装体の電極体ユニット収容空間の内圧が所定の圧力まで上昇すると該接着部分の少なくとも一部が開放して該外装体の内外を連通させる接合弁部を有する；
前記接合弁部は、前記所定圧力に対応した接合強度を有する主接合部と、該主接合部よりも接合強度の低い副接合部とを含む；および
前記副接合部は前記主接合部よりも電極体ユニット収容空間に近接する位置に配置され、且つ、通常使用時における前記電極体ユニット収容空間の内圧は前記副接合部に加わるとともに該副接合部が開放されたときに該内圧が主接合部に加わる位置に該主接合部と副接合部とが形成される；
によって特徴付けられる。
【００１０】
かかる構成の内圧解放機構では、通常使用時において、電極体ユニット収容空間の内圧は副接合部に加わり、結果、フィルム外装体内外を連通する弁の主体を成す主接合部へ当該圧力が直接的に伝達されることを防止することができる。このため、主接合部では、上述したようなクリープの発生が抑制され、長期に亘って所定の接合強度を維持することができる。
従って、かかる構成の内圧解放機構が備えられた蓄電装置によると、フィルム外装体の内圧に対する該内圧解放機構の予め設定された所望の機能（即ち、電極体ユニット収容空間の内圧が予め設定した所定の圧力に達するまで接合弁部の主接合部が開放しないこと）を長期に亘って保証することができる。
【００１１】
また、ここで開示される他の一つの内圧解放機構は、以下の構成：
前記外装体の封止された外縁の一部において重ね合わされたフィルム同士の接着によって形成された接合弁部であって、該外装体の電極体ユニット収容空間の内圧が所定の圧力まで上昇すると該接着部分の少なくとも一部が開放して該外装体の内外を連通させる接合弁部を有する；
前記接合弁部は、前記所定圧力に対応した接合強度を有する主接合部と、該主接合部よりも接合強度の低い又は該主接合部と接合強度が同等である副接合部とを含む；
前記副接合部は前記主接合部よりも電極体ユニット収容空間に近接する位置に配置され、且つ、通常使用時における前記電極体ユニット収容空間の内圧は前記副接合部に加わるとともに該副接合部が開放されたときに該内圧が主接合部に加わる位置に該主接合部と副接合部とが形成される；および
前記主接合部と前記副接合部との間に実質的に接合強度をもたない非接合部が形成される；
によって特徴付けられる。
【００１２】
かかる構成の内圧解放機構では、副接合部と主接合部との間に非接合部が形成されることによって、主接合部と副接合部とが物理的及び機能的に離隔される。これにより、通常使用時における主接合部への圧力伝達が副接合部によって遮断され、該主接合部でのクリープ発生が長期に亘って効果的に防止され得る。
従って、かかる構成の内圧解放機構が備えられた蓄電装置によると、フィルム外装体の内圧に対する該内圧解放機構の予め設定された所望の機能を長期に亘って保証するとともに、蓄電装置（フィルム外装体）の耐圧性能が更に良好に維持される。
【００１３】
また、ここで開示される蓄電装置の好ましい一態様は、前記外装体の外縁の少なくとも一部が重ね合わされた外装フィルムから成る封止されたフランジ部を構成している蓄電装置である。そして、接合弁部はフランジ部の一部を構成し、且つ、周囲のフランジ部の接合強度よりも低い接合強度となるように前記重ね合わされた外装フィルムによって周囲のフランジ部と一体に形成されていることを特徴とする。
かかる構成の蓄電装置では、上述の効果を奏する内圧解放機構が簡単な構成で実現される。また、かかる内圧解放機構の形成のために繁雑な作業を要さず、そのための製造コストの増大を抑えることができる。
【００１４】
また、ここで開示される蓄電装置の特に好ましい一態様では、該蓄電装置が、少なくとも前記外装体の外縁を保持する枠体を備えている。そして、前記接合弁部が該枠体によって遮蔽されずに外部に露出していることを特徴とする。
かかる構成の蓄電装置では、フィルム外装体を機械的に保護し得るとともに、通常使用時及び内圧異常増大時において、外装体の電極体ユニット収容空間の内圧を接合弁部に集中させることができる。従って、かかる構成の蓄電装置によると、外縁（例えば上記フランジ部）の接合弁部（特に副接合部）以外の部分に上記クリープが生じるのを抑制することができる。
【００１５】
また、ここで開示される蓄電装置の特に好ましい一態様では、該蓄電装置が、少なくとも前記外装体の外縁を保持する枠体を備える。そして、前記枠体における前記接合弁部と相対する部分には、該接合弁部を遮蔽しつつ該接合弁部と前記枠体との間に隙間を形成する切欠き部であって前記圧力上昇時に前記接着部分の開放を可能とする切欠き部が、前記相対する部分における前記枠体内周端から外周端まで連続して形成されている。
かかる構成の蓄電装置では、前記接合弁部が遮蔽されていることによって該接合弁部が機械的に保護され得るとともに、外装体の電極体ユニット収容空間の内圧を接合弁部に集中させることができる。従って、かかる構成の蓄電装置によると、外縁の接合弁部以外の部分に上記クリープが生じるのを抑制することができる。
【００１６】
本発明によって提供される他の一つの蓄電装置は、正極及び負極を有する電極体ユニットと、内部に該電極体ユニットを収容する空間が形成されたフィルム外装体と、少なくとも前記外装体の外縁を保持する枠体と、を備えたフィルム外装型蓄電装置である。そして本発明の蓄電装置は、以下の構成の内圧解放機構：
前記外装体の封止された外縁の一部において、重ね合わされたフィルム同士の接着によって形成された接合弁部であって、該外装体の電極体ユニット収容空間の内圧が所定の圧力まで上昇すると該接着部分の少なくとも一部が開放して該外装体の内外を連通させる接合弁部を有する；および、
ここで、前記枠体における前記接合弁部と相対する部分には、該接合弁部を遮蔽しつつ該接合弁部と前記枠体との間に隙間を形成する切欠き部であって前記圧力上昇時に前記接着部分の開放を可能とする切欠き部が、前記相対する部分における前記枠体内周端から外周端まで連続して形成されている；
が設けられていることによって特徴付けられる。
かかる構成の蓄電装置では、前記接合弁部と相対する部分に設けられた切欠き部によって、フィルム外装体の外縁のうち前記接合弁部を構成する部分と枠体との間に選択的に隙間が形成されている。このことによって、電極体ユニット収容空間の内圧を前記接合弁部に集中的に（選択的に）作用させることができる。したがって、内圧異常増大時に前記接合弁部の接着部分が優先的に開放され、該接合弁部が安全弁としての機能を適切に果たすことができる。また、前記接合弁部が前記枠体によって遮蔽されていることによって、該接合弁部が機械的に保護され得る。また、前記枠体を有することにより、通常使用時及び内圧異常増大時において外縁の接合弁部以外の部分に上記クリープが生じるのを抑制することができる。
【００１７】
また、ここで開示される蓄電装置の好ましい一態様では、前記切欠き部が、前記接合弁部との間に形成された隙間の前記枠体内周端への開口部の開口面積よりも該隙間の前記枠体外周端への開口部の開口面積のほうが小さくなるように形成されている。また、該枠体内周端から枠体外周端に至る切欠き部の前記接合弁部と対向する内面に直角またはそれ以下の角度で突出する角部がないように形成されている。
前記接合弁部の接着部分が内圧上昇により開放する際、該接着部分の開放は、典型的にはその内側（電極体ユニットに近い側）から外側へと進行する。したがって、枠体の切欠き部を上記形状に形成することにより、該開放を内側から外側へとスムーズに進行させ得る。また、内圧により膨らんだフィルム外装体（特に接合弁部）が枠体に過剰に強く押し付けられて損傷することが防止され得る。その結果、かかる構成の蓄電装置によると、前記接合弁部を安全弁としてより適切に作動させることができる。
【００１８】
また、ここで開示される蓄電装置のさらに好ましい一態様では、該枠体内周端から枠体外周端に至る切欠き部の前記接合弁部と対向する内面が緩やかな曲面により形成されている。
かかる構成の蓄電装置によると、接着部分の開放を内周側から外周側へとよりスムーズに進行させ得るとともに、フィルム外装体の損傷をより高度なレベルで防ぐことができる。通常は、前記切欠き部の内面形状を主として接着部分の開放側に膨らんだ緩やかな曲面状（すなわち凹面状）に形成することによって、よりよい効果が実現され得る。
【００１９】
また、ここで開示される蓄電装置の他の好ましい一態様では、前記接合弁部は、前記電極体ユニット収容空間に近接する位置に形成された溶着部であって該電極体ユニット収容空間の内圧が所定の圧力まで上昇したときに開放する溶着部と、前記重ね合わされたフィルム間に予め形成された開口通路であって一端が該溶着部と接し他の一端がフィルム外装体の外端において開放される開口通路とを含む。
かかる構成の蓄電装置では、前記溶着部が開放して該開放部分のいずれかの箇所が前記開口通路に到達すると、該開放部分および前記開口通路を通じてフィルム外装体の内外（電極体ユニット収容空間の内部と、フィルム外装体の外部空間と）が連通する。したがって、溶着部の開放が進行する位置（開放部分が形成される位置）や開放部分の形状（幅等）が多少変動しても、フィルム外装体の内外を連通させる連通路の出口の位置を、予め形成された前記開口通路の出口（前記他の一端）によって規定することができる。また、フィルム外装体の内外が連通すると内圧が解放され、それ以降は溶着部の開放の進行が抑制されることから、前記連通路の出口の開口面積が過剰に大きくなることが防止される。典型的には、連通路の出口の大きさを、前記予め形成された開口通路の出口の大きさによって規定することができる。このような態様は、例えば、内圧解放時に電極体ユニット収容空間から放出されたガスを所定の排気通路に導入することを意図する場合に有利である。
【００２０】
本発明の他の一つの蓄電装置は、フィルム同士が重なりあっている外縁を挟み込んでいる枠体を有するとともに、フィルム外装体の内側に電極体ユニットを収容している蓄電装置に関する。枠体の一部に、外縁を挟み込んでいる面に向けて窪んでいる薄肉部が形成されている。薄肉部は、枠体の内周端から外周端まで連続している。
【００２１】
フィルム外装体の内側に電極体ユニットを収容している蓄電装置は、通常使用時に電極体ユニット収容区間に圧力変動が生じ、その影響がフランジ部にあらわれやすい。フランジ部を枠体で拘束すれば、電極体ユニット収容区間の圧力が繰返し変動しても、フランジ部のフィルム同士の接着強度を長期に亘って所望の強度に維持することができる。枠体を有することにより、通常使用時においてフランジ部にクリープが生じるのを抑制することができる。
枠体の一部に薄肉部を形成すると、その薄肉部では、枠体の他の部位よりも拘束力が低くなる。したがって、収容部内の内圧が異常に上昇したときは、薄肉部に対向するフランジ部が開放される。薄肉部で拘束するフランジ部を安全弁（接合弁部）として機能させることができる。収容部の圧力が過剰に上昇することを防止することができる。なお、枠体の薄肉部に対向するフランジ部の接合強度は、残部と等しいかそれ以下であればよい。
【００２２】
薄肉部は、外縁を挟み込んでいる面に向けて湾曲するアーチ状の窪みであることが好ましい。
上記の構成によれば、拘束力の弱い薄肉領域内で、肉厚が分布する。薄肉部の中央部分が最も薄くなり、フィルム外装体の拘束力も最も弱くなる。電極体ユニット収容空間の内圧が異常に上昇したとき、最初に薄肉部の中央部でフランジ部が開放され、以後は外側に向けて進行する。したがって、枠体の薄肉部を上記形状に形成することにより、フランジ部開放をスムーズに進行させることができる。
その結果、かかる構成の蓄電装置によると、前記接合弁部を安全弁としてより適切に作動させることができる。
【００２３】
本発明の他の一つは、フィルム同士が重なり合ってるフランジ部を周囲に有するフィルム外装型蓄電装置を保持する枠体に関する。
枠他の内周側に、フランジを挟み込む溝部が形成されており、溝部の少なくとも一部は外周側で閉じている。
【００２４】
枠他の内周側に溝部が形成されていると、その溝にフィルム外装体のフランジ部を収容することができる。フランジ部は、その内壁の壁面で圧迫される。また、枠体の溝部は、枠体の外周端の少なくとも一部で閉じている。枠体の外周側の面で溝が閉じることで、溝幅の拡大が抑制される。したがって、溝内壁の壁面がフランジ部に作用する拘束力が低下しづらくなる。本構成の枠体を用いてフィルム外装型蓄電装置を保持すると、フランジ部のクリープが抑制される。なお、溝は、外周端の全周にわたって閉じていてもよく、断続的に閉じていてもよい。溝幅の広がりが抑制できる程度に、閉じていればよい。例えば、内部圧力の影響が集中しやすいコーナー部の溝のみが閉じても、本枠体の効果は十分得られる。
【００２５】
複数の枠部材を接合して枠体を構成することもできる。フィルム外装型蓄電装置のフランジ部の輪郭が、コーナー部と直線部を有している場合、個々の枠部材を接合する接合部が、直線部で接合されることが好ましい。
【００２６】
複数の枠部材を組み合わせて枠体を形成すると、枠体をフィルム外装型蓄電装置へ装着しやすい。また、蓄電装置のコーナー部は、電極体ユニット収容空間の内圧変動による影響が最も集中しやすい。コーナー部のフランジ部は、内圧変動によるクリープが生じやすい。それに対して直線的に辺部は、コーナー部よりも内圧変動の影響を受けにくい。圧力変動の影響を受けやすいコーナー部に枠部材同士を接合する接合部を有しないと、コーナー部のフランジ部に枠体が加わる拘束力が均一になる。本構成によれば、蓄電装置への装着が容易で、かつ、フランジ部のクリープが抑止される。
【００２７】
複数の枠部材が、係合部材で機械的に接合されていることが好ましい。
【００２８】
係合部材によって部材同士を接合すると、接合に要する時間が短い。本構成の枠体を用いると、枠体の組み立てに要する時間を節約することができる。枠部材同士の接合が容易にできることに加え、枠部材同士の接合にかかる力が均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項（例えば内圧解放機構の構成）以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄（例えば電極体ユニットの構成や電解質の種類、封止用フィルムの接着方法その他フィルム外装体の構築方法）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書及び図面に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
【００３０】
本発明によって提供される一つのフィルム外装型蓄電装置は、フィルム外装体における封止された外縁の一部にここで開示される構成の接合弁部が設けられていればよく、その製造プロセスや蓄電装置に含まれる蓄電要素の種類、形状に特に制限はない。
本発明が適用される典型的なものに、種々のフィルム外装型電池（一次電池、二次電池）が挙げられる。蓄電装置内に収容される電極体ユニットその他の蓄電要素（例えば二次電池を構成するセル）は一つに限られず、二以上の電極体ユニットが一つのフィルム外装体に収容されたもの（典型的には組電池）でもよい。
ここで開示されるフィルム外装型電池その他の蓄電装置に搭載される電極体ユニットは、所定の電力を貯蔵及び放出し得る蓄電素子構成要素（或いは発電素子構成要素ともいえる）たり得るものであれば特に限定されない。典型的な蓄電素子としては、種々の形態の一次電池（例えばリチウム一次電池、マンガン電池）、二次電池（例えばリチウム二次電池、ニッケル水素電池）、或いはキャパシタ（例えば電気二重層キャパシタ）を挙げることができる。例えば、リチウム二次電池等で使用されるような、シート形状の正極及び負極をセパレータとともに捲回して成る電極体ユニット又はシート形状の正極、負極及びセパレータを複数積層して成る電極体ユニットは、ここで開示されるフィルム外装型蓄電装置（フィルム外装型電池）を構成する電極体ユニットの一典型例である。フィルム外装型蓄電装置の電極体ユニットの形状やサイズには特に制限はなく、所望の形態、サイズをとり得る。
【００３１】
本発明のフィルム外装型蓄電装置のフィルム外装体それ自体を構成する封止用フィルム（即ち外装フィルム）としては、この種のフィルム外装型蓄電装置（例えば二次電池）の外装体を構成するものであれば特に限定することなく用いることができる。例えば、リチウム二次電池等の外装体として従来使用されているラミネートフィルムを用いることができる。
好ましくは高融点樹脂（例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアミド（ＰＡ）系樹脂）から構成された外面（保護）層と、金属箔（例えばアルミニウム、スチール）から構成されたバリア層（ガスや水分を遮断するバリア層）と、熱融着性樹脂（比較的低融点である樹脂、例えばエチレンビニルアセテート、或いはポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂）から構成された接着層との三層構造を有するラミネートフィルムを好適に用いることができる。このような三層構造ラミネートフィルムは、適当な加熱圧着手段（例えばヒートプレス機）を使用することによって、それら接着層同士を容易に接着（融着）することができる。
【００３２】
次に、本発明に係る内圧解放機構について説明する。
ここで開示される内圧解放機構（安全弁）は、重ね合わされたフィルム同士の接着によって形成された接合弁部を有する。さらに該接合弁部は、フィルム外装体の電極体ユニット収容空間の内圧が所定圧力以上となったときに外装体の内外即ち該空間と外部雰囲気とを連通して内圧を解放するための主接合部を有する。また、蓄電装置の経年的な通常使用時において、クリープの発生及び進行の原因となる応力が主接合部に加わることを抑制するため、主接合部よりも電極体ユニット収容空間に近接する位置であって通常使用時において電極体ユニット収容空間の内圧（以下、単に内圧というときは該空間の圧力をいう。）が容易に加わる位置に形成された少なくとも一つの副接合部を有する。
これら接合部は、フィルム外装体の外縁の封止部分（即ち、内部空間を密閉するための外装フィルム同士の接着（融着）部分をいう。）よりも弱い接合強度（剥離強度）で接合されている。主接合部は、内圧が所定の設定圧力まで上昇したときに開放されるように（換言すれば該所定圧力に達するまではフィルム同士の接着が維持されるように）その所定圧力に応じた耐圧性能を有するように接合されている。他方、副接合部は、蓄電装置の通常使用時に生じる内圧の変化に伴う応力を主接合部に代わって吸収するべく設けられている。
【００３３】
接合弁部における主接合部と副接合部とは相互に隣接して形成してもよく、或いは離隔して形成してもよい。相互に隣接して形成する場合、特に限定しないが、例えばフィルム外装体の外縁の封止部分の耐圧値（接合強度）の５０〜７０％程度の耐圧値となるように主接合部を形成し、更に当該主接合部の４０〜６０％程度の耐圧値となるように副接合部を形成することが好ましい。特に限定しないが例えば本発明をリチウム二次電池等のフィルム外装型電池に適用する場合、通常のフィルム封止部分の耐圧値が１ＭＰａ以上であるとき、主接合部の耐圧値（即ち開放圧力）を０．５〜０．７ＭＰａに設定し、副接合部の耐圧値（即ち開放圧力）を０．２〜０．４ＭＰａに設定することが好ましい。
主接合部と副接合部とを離隔して形成する場合、典型的には両接合部の間に実質的に接合強度をもたない非接合部が形成される。非接合部は、当該部分を加熱圧着しないことによって容易に形成することができる。また、外装フィルムの接着層と接着性を有しない樹脂その他の材質のフィルムを外装フィルム間に挿入して形成してもよい。
かかる形態で接合弁部を形成する結果、通常使用時に生じる内圧は応力として先ず副接合部に加わり、その内圧（応力）は実質的に副接合部の接合強度がなくなるまで主接合部に及ばない。従って、主接合部の接合強度（耐圧性能）は長期に亘って維持され、結果、接合弁部（内圧解放機構）の所望する正確な作動が長期間保証される。この場合、副接合部の接合強度は、主接合部の接合強度と同等か若しくはそれより低い接合強度に設定される。特に限定しないが例えば本発明をリチウム二次電池等のフィルム外装型電池に適用する場合、通常のフィルム封止部分の耐圧値が１ＭＰａ以上であるとき、主接合部の耐圧値（即ち開放圧力）を０．５〜０．７ＭＰａに設定し、副接合部の耐圧値（即ち開放圧力）を０．２〜０．７ＭＰａ（好ましくは主接合部よりも低い圧力で０．２〜０．５ＭＰａの範囲）に設定することが好ましい。
【００３４】
また、一つの蓄電装置（フィルム外装体）は、典型的には主接合部及び副接合部を一対備えるが、外縁の任意の位置に複数対の主接合部及び副接合部を備えてもよい。或いは、一つの主接合部について複数（例えば二又は三）の副接合部を備えたものであってもよい。例えば、フィルム外装体の外縁が外装フィルム同士を融着して成るフランジ状封止部分で構成された扁平形状のフィルム外装型蓄電装置において、該フランジ部の最も外側に主接合部を形成し、その内側に非接合部を介しながら一又は二以上の副接合部を配列してもよい。
【００３５】
主接合部と副接合部の形成方法（換言すればこれら接合部の接合強度（耐圧性能）の調整方法）は特に限定されない。例えば、後述する実施例のように、これら接合部はフィルム外装体を構成する外装フィルム（ラミネートフィルム）を重ね合わせ相互に融着して成る外縁封止部と一体に形成することができる。この場合、これら接合部を構成する部分の外装フィルム同士の接合強度が周囲の封止部分よりも低くなるように当該フィルム同士を融着するとよい。このことは、当該フィルム同士の融着条件（加熱時間及び／又は加熱温度、加圧時間及び／又は加圧の程度、等）を適宜変えることによって容易に行うことができる。例えば、本発明をリチウム二次電池等のフィルム外装型電池に適用する場合、通常のフィルム封止部分では２００℃以上（例えば２２０℃）でフィルム同士を融着させて形成するところ、主接合部はそれよりも低い温度域、例えば１７０〜１９０℃程度でフィルム同士を融着させて形成するとよい。さらに副接合部はそれよりも低い温度域、例えば１４０〜１６０℃程度でフィルム同士を融着させて形成するとよい。
【００３６】
あるいは、フィルム外装体の外縁の封止部分（例えば上記フランジ部）を構成する二つの外装フィルム間に他の樹脂製フィルムを挿入することによって、主接合部及び副接合部を形成してもよい。例えば、外装フィルムの接着層と接着し難い樹脂成分を含むフィルムを外装フィルム間に挿入することによって当該部分の接合強度（即ち耐圧値）を周囲の外縁封止部分よりも低下させることができる。また、かかる樹脂成分の含有率を異ならせることによって接合強度を調整し、主接合部及び副接合部を形成することができる。例えば、外装フィルム（例えば上記三層構造ラミネートフィルム）の接着層がポリプロピレンから構成されている場合、ポリプロピレンと接着性を有さない樹脂成分（例えばポリエチレン）を所定の割合で含むフィルムを用いるとよい。そして、該フィルムを挿入して重ね合わされた外装フィルムを加熱圧着することにより、目的とする主接合部及び副接合部を形成することができる。
【００３７】
ここで開示される蓄電装置の好ましい一形態として、フィルム外装体の少なくとも外縁を保持する枠体（補強部材）を備えたものが挙げられる。該枠体は、フィルム外装体の少なくとも外縁を保持し得ればよく、その形状に特に制限はない。大まかにみてフレーム状、ボックス状或いはケース状と視認されるような形状は、ここに開示される蓄電装置に備えられる枠体の典型的な形状（外形）であり得る。また、枠体の材質はフィルム外装体を保持して物理的に補強可能なものであればよく、例えば種々の熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂製の他、金属製の枠体を好適に使用することができる。
好ましい一つの態様では、接合弁部の機能が枠体によって阻害されないように、接合弁部は当該枠体に遮蔽されずに外部に露出する位置に形成される。例えば、フィルム外装体の外縁がフランジ部である場合、当該フランジ部を両側から挟み込むようにして装着される金属製又は樹脂製フレーム（枠体）であって接合弁部に相対する部分が欠失したフレームは、ここで開示される枠体の一つの典型例である。
【００３８】
他の一つの好ましい態様では、接合弁部の機能が枠体によって阻害されず、かつ、該接合弁部をよりよく保護するため、接合弁部と相対する部分の枠体に、該接合弁部を遮蔽しつつ該接合弁部と前記枠体との間に隙間を形成する切欠き部が設けられている。該切欠き部は、前記接合弁部と相対する部分における前記枠体内周端から外周端まで連続して形成されている。例えば、フィルム外装体の外縁がフランジ部である場合、当該フランジ部を両側から挟み込むようにして装着される金属製又は樹脂製フレーム（枠体）であって接合弁部に相対する部分に前記切欠きが設けられたフレームは、ここで開示される枠体の一つの典型例である。
【００３９】
本発明によって提供される他の一つのフィルム外装型蓄電装置は、重ね合わされたフィルム同士の接着によって形成された接合弁部であって該外装体の電極体ユニット収容空間の内圧が所定の圧力まで上昇すると該接着部分の少なくとも一部が開放して該外装体の内外を連通させる接合弁部がフィルム外装体における封止された外縁の一部に設けられ、かつ、ここで開示される構成の枠体を備えるものであればよく、その製造プロセスや蓄電装置に含まれる蓄電要素の種類、形状に特に制限はない。本発明は、上述したいずれかのフィルム外装型蓄電装置と同様に、種々のフィルム外装型蓄電装置（典型例として一次電池、二次電池等が挙げられ、二以上の電極体ユニットが一つのフィルム外装体に収容されていてもよい。）に適用され得る。該蓄電装置を構成する電極体ユニットおよび封止用フィルムとしては、上述したいずれかのフィルム外装型蓄電装置と同様のもの等を適宜採用し得る。該蓄電装置における接合弁部は、好ましい一つの態様として上述したいずれかの蓄電装置における接合弁部と同様に主接合部と副接合部とを含むものであり得るが、これに限定されない。例えば、該接合弁部の全体が略同じ接合強度で接着された外装フィルムにより構成されていてもよい。
【００４０】
このような枠体を備える蓄電装置の好ましい一つの態様では、前記フィルム外装体の外縁の少なくとも一部が、重ね合わされた外装フィルムから成る封止されたフランジ部を構成している。そして、当該フランジ部を両側から挟み込むようにして前記枠体が装着される。このような態様において、例えば、フランジ部のいずれかの側に装着された枠体（より好ましくは、フランジ部の両側に装着された各々の枠体）の該フランジ部に対向する面であって該フランジ部の一部（例えば、フィルム外装体の周方向の一部長さ範囲）に相対する部分に切欠き部を形成することにより、該切欠き部以外の部分ではフランジ部を両側から枠体によって挟み込む一方、該切欠き部において該フランジ部と枠体との間に選択的に隙間を形成することができる。その結果、該切欠き部に相対する部分のフランジ部に電極体ユニット収容空間の内圧を集中させることができるので、内圧上昇時において当該切欠き部に相対する接着部分を優先的に開放させることができる。すなわち、かかる構成の切欠き部が形成された枠体を備える蓄電装置では、フランジ部のうち該切欠き部に相対する部分を安全弁として機能させることができる。したがって、かかる態様の蓄電装置では、フランジ部のうち前記切欠き部に相対する部分が接合弁部を構成しているといえる。好ましい一つの態様では、該接合弁部はフランジ部の一部を構成し、且つ、周囲のフランジ部の接合強度よりも低い接合強度となるように重ね合わされて接着された外装フィルムによって周囲のフランジ部と一体に形成されている。好ましい他の一つの態様では、該接合弁部はフランジ部のうち前記切欠き部に相対する部分として特定され、周囲のフランジ部の接合強度と略同等の接合強度となるように重ね合わされて接着された外装フィルムによって周囲のフランジ部と一体に形成されている。
【００４１】
前記切欠き部は、前記圧力上昇時に前記接着部分の開放を可能とする隙間を前記接合弁部と前記枠体の間に形成し得るように設けられていればよく、該切欠き部の形状や形成方法等は特に限定されない。例えば、従来公知の鋳造（金属製枠体の場合）、射出成型（合成樹脂製枠体の場合）等の手法によって切欠き部を有する形状の枠体を成型してもよく、あるいは、まず切欠きのない形状の枠体を用意し、これに従来公知の切削加工等の手法を適用して切欠き部を形成してもよい。
好ましい一つの態様では、前記切欠き部が、前記接合弁部との間に形成された隙間の前記枠体内周端への開口部の開口面積よりも該隙間の前記枠体外周端への開口部の開口面積のほうが小さくなるように形成されている。このような形状とすることによって、前記接着部分の開放を、前記接合弁部の内側から外側へとスムーズに進行させ得る。例えば、切欠き部のうち少なくとも枠体内周側に位置する部分の内面（接合弁部に対向する面）を、平面状あるいは曲面状のテーパ面であって内周側から外周側に向けて狭くなるテーパ面として形成するとよい。後述する第三実施例は、切欠き部のうち枠体内周側に位置する部分（内周側部分）の内面が曲面状のテーパ面として形成された枠体を備える蓄電措置の一例である。枠体内周端から外周端に至る切欠き部の内面全体を平面状あるいは曲面状のテーパ面として形成してもよい。後述する第四実施例およびその変形例は、枠体内周端から外周端に至る切欠き部の内面全体が曲面状のテーパ面として形成された切欠き部を有する枠体を備える蓄電装置の一例である。
【００４２】
このように枠体内周端への開口部の開口面積よりも前記枠体外周端への開口部の開口面積のほうが小さくなるように形成された切欠き部を有する枠体を備える蓄電装置は、内圧解放時に電極体ユニット収容空間から放出されたガスを所定の排気通路に導入することを意図する場合に有利である。一般に、接合弁部を安全弁としてより適切に機能させるという観点からは切欠き部の開口面積を大きくすることが好ましく、一方、前記放出ガスの回収（前記排気通路等への導入）を容易にするという観点からは切欠き部の開口面積を小さくすることが好ましい。上述のように枠体内周端よりも枠体外周端への開口面積のほうが小さくなるように切欠き部を形成することにより、例えば枠体内周端から外周端に至る切欠き部の開口面積を略一定とする場合に比べて、これら両観点からみた特性をより高度なレベルにおいて両立させることができる。
枠体内周端への開口面積と枠体外周端への開口面積との比率は特に限定されない。例えば、枠体外周端への開口面積に対して枠体内周端への開口面積を２倍以上（好ましくは４倍以上）とすることができる。また、枠体外周端における開口部の幅に対して枠体内周端における開口部の幅を例えば１．５倍以上とすることができ、２倍以上とすることが好ましい。また、枠体外周端における開口部の高さに対して枠体内周端における開口部の高さを例えば１．５倍以上とすることができ、２倍以上とすることが好ましい。
【００４３】
好ましい一つの態様では、前記切欠き部の内面形状が、直角またはそれ以下（より好ましくは、凡そ１２０°またはそれ以下）の角度で突出する角部がないように形成されている。かかる形状とすることによって、内圧により膨らんだフィルム外装体が枠体（切欠き部の内面）に過剰に強く押し付けられて損傷することが防止され得る。例えば、切欠き部の縦断面（接着部分を構成するフィルム外装体に対して略垂直な断面）において、該切欠き部の内面形状のうち枠体内周側に位置する部分が緩やかな曲面状に形成されているとともに枠体外周側に位置する部分が平面状に形成され、それら内周側内面と外周側内面との境界が鈍角（好ましくは１２０°以上）となるように形成されている態様、および、切欠き部の内面全体が緩やかな曲面状に形成されている態様は、ここに開示される枠体の一つの典型例である。前記緩やかな曲面は凹面であっても凸面であってもよく、また、一部が凹面であり他の一部が凸面であってもよい。例えば、切欠き部の内面全体が、全体として緩やかな凹面状（接着部分の開放側に膨らんだ曲面状）に形成されている枠体が好ましい。全体としては緩やかな凹面状でありながら、枠体内周端および／または枠体内周端付近では切欠き部内面の凹みの程度を更に少なくするか、あるいは平面状さらには緩い凸面状に形成された切欠き部としてもよい。
【００４４】
ここで開示される蓄電装置の他の好ましい一態様では、前記接合弁部が、前記電極体ユニット収容空間に近接する位置に形成された溶着部と、前記重ね合わされたフィルム間に予め形成された開口通路であって一端が該溶着部と接し他の一端がフィルム外装体の外端において開放される開口通路とを含む。前記切欠き部は接合弁部と相対する部分に形成されていることから、前記開口通路は、枠体の平面方向からみて切欠き部と重複する位置に形成されている。したがって、例えば、前記フランジ部を両側から挟みこむようにして装着される枠体を備える蓄電装置であって、該両側に装着される枠体の各々に設けられた切欠き部が前記フランジ部を挟んで対向する態様の蓄電装置では、それらの切欠き部の枠体外周端への開口部の内側に前記開口通路の出口部（フィルム外装体の外端において開放される箇所）が位置することとなる。前記開口通路は、典型的には、少なくとも該開口通路の出口部の幅が前記切欠き部の枠体外側端における開口部の幅よりも狭くなるように設けられている。例えば、前記切欠き部の枠体外側端における開口部の幅に対して、前記開口通路の出口部の幅を７０％以下とすることができ、さらには５０％以下とすることができる。前記開口通路の高さは特に限定されないが、通常は外装フィルムの厚みの２倍以下の高さとすることが適当である。開口通路の全体形状は特に限定されず、例えば、断面が略円形の筒状（円筒状）、断面が略長円状の筒状、断面が略長方形状の筒状（角筒状）等の形状であり得る。また、開口通路の入口側（溶着部側）と出口側とで該開口通路の断面積および／または断面形状を異ならせてもよい。例えば、入口側と出口側との断面形状が略相似形であり、且つ、出口側の断面積が入口側よりも小さくなるように開口通路を設けることができる。
【００４５】
以下、本発明に関する好適ないくつかの実施例を図面を参照しつつ説明するが、本発明をかかる図面に示すものに限定することを意図したものではない。
【００４６】
＜第一実施例＞
先ず、図１〜図３に基づいて第一実施例に係るフィルム外装型蓄電装置１を説明する。本実施例は、蓄電装置１の一典型例としてフィルム外装型リチウム二次電池を示したものである。図１は、本実施例に係るフィルム外装型蓄電装置１の概略を模式的に示す斜視図である。図２は、本実施例に係る内圧解放機構の接合弁部１８を示す部分拡大図である。図３は図２のIII−III線断面図であり、接合弁部１８の断面構造を模式的に示している。
これらの図に示すように、本実施例に係るフィルム外装型蓄電装置１は、大まかにいって、フィルム外装体１０と、該外装体１０の外縁（外周）を保持する枠体２０と、外装体１０に収容される図示しない電極体ユニットと、該電極体ユニットに接続された一対の薄板状外部端子である正極端子３及び負極端子５とから構成されている。
【００４７】
フィルム外装体１０は、この種の一般的なフィルム外装型扁平電池と同様、重ね合わされた二つの外装フィルム１１，１２によって構成されている。図１に示すように、平面側（図中の上方）からみて外装体１０の中央には表裏両面に矩形状に張り出した電極体ユニット収容部１３が形成されている。かかる収容部１３の内部空間には、所定の形状の電極体ユニット及び電解質が収容される。一方、収容部１３を包囲する外縁（外周）部分には外装フィルム１１，１２同士の熱融着によって封止された帯状のフランジ部（封止部）１４が形成されている。これによりフィルム外装体１０における電極体ユニット収容空間の密閉性が確保されている。かかるフランジ部１４の一部に、本実施例に係る内圧解放機構である接合弁部１８が形成されている。このことは後述する。
図１に示されるように、正極端子３及び負極端子５は外装フィルム１１，１２の合わせ目であってフランジ部１４から外装体１０を貫通して外方に突出している。これら正極端子３及び負極端子５を介して、電極体ユニットから電流を取り出すことができる。
【００４８】
本実施例に係る外装フィルム１１，１２は従来の一般的な三層構造ラミネートフィルムによって構成されている。即ち、図３に示すように、この外装フィルム１１，１２は、ポリエチレンテレフタレート樹脂製の外面（保護層）７と、アルミニウム箔から構成されるバリア層８と、ポリプロピレン樹脂から構成される接着層９とから構成されている。かかるラミネートフィルム１１，１２の接着層９同士を向かい合わせ、周縁部を一般的な加熱手段（例えばヒートプレス機）によって熱融着させることによってフィルム外装体１０が構築される。
【００４９】
本実施例に係る電極体ユニットは従来のフィルム外装型扁平電池で用いられる形態のものをそのまま使用することができる。即ちここでは図示しない正極シートと負極シートをセパレータと共に積層し、さらに捲回して作製された一般的な捲回型電極体ユニットである。かかる捲回型電極体ユニットの一方の端面からアルミニウム製の正極端子３及び銅製の負極端子５が引き出されている。かかる電極体ユニットの構成自体は本発明を制限するものではなく、従来使用されている種々の材料を用いて構成されておればよい。例えば、正極シートは長尺状の正極集電体の上にリチウム二次電池用正極活物質層が付与されて形成され得る。正極集電体にはアルミニウム箔等の金属箔が好適に使用される。正極活物質は従来からリチウム二次電池に用いられる物質の一種又は二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２等を挙げることができる。他方、負極シートは長尺状の負極集電体の上にリチウム二次電池用負極活物質層が付与されて形成され得る。負極集電体には銅箔等の金属箔が好適に使用される。負極活物質は従来からリチウム二次電池に用いられる物質の一種又は二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン等の炭素系材料、リチウム含有遷移金属酸化物や遷移金属窒化物等を挙げることができる。正負極シート間に使用される好適なセパレータシートとしては多孔質オレフィン系樹脂で構成されたものが挙げられる。
【００５０】
フィルム外装体１０の内部には電極体ユニットとともに図示しない液状電解質（電解液）が収容され、電極体ユニットに含浸されている。使用する電解液は特に限定されず、例えば、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）とエチレンカーボネート（ＥＣ）の混合溶媒（例えばＤＥＣ：ＥＣが７：３の質量比である混合溶媒）にリチウム塩として１ｍｏｌ／ＬのＬｉＰＦ６を溶解した非水電解液を好適に使用することができる。
【００５１】
本実施例に係る枠体２０は、比較的剛性の高い合成樹脂（ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン等）により構成されたフレーム状部材である。図１において鎖線で示すように、本実施例に係る枠体２０は、フィルム外装体１０のフランジ部１４のほぼ全周を両側から挟み付けて装着される。但し、接合弁部１８を遮蔽せずに露出させるように、接合弁部１８が形成されている部分に相対する部分２２は欠失している。このように欠失部分２２を設けるとともにフランジ部１４を挟み付けた状態で枠体２０が装備されることにより、電極体ユニット収容空間の内圧が上昇した際にその応力を接合弁部１８に集中させ易くなる。特に本実施例では枠体２０の欠失部分２２及び接合弁部１８が応力の加わり易い矩形状収容部１３の一方の長辺側フランジ部１４のほぼ中央に形成されている。このため、フランジ部１４における接合強度の低下が防止されるとともに接合弁部１８に選択的に効率よく内圧（応力）を伝達することができる。更に、枠体２０によって蓄電装置１全体の機械的強度を向上させることができる。
【００５２】
次に本実施例に係る接合弁部１８（内圧開放機構）について詳細に説明する。図１及び図２に示すように、本実施例に係る接合弁部１８はフィルム外装体１０のフランジ部１４の長辺側のほぼ中央（典型的には図示されるようにフランジ部１４の長辺側全長の５％〜２０％に相当する長さ）に設けられている。具体的には、フランジ部１４の外縁に沿って平面側（図中の上方）からみて矩形状の主接合部１５が形成されている。その内側にはほぼ同形状の非接合部１７を挟んで矩形状に副接合部１６が形成されている。具体的には、フランジ部１４の内外（幅）方向の外側約３分の１が主接合部１５であり、幅方向の中央約３分の１が非接合部１７であり、幅方向の内側約３分の１は副接合部１６である。副接合部１６の内側の長辺端部は、フランジ部１４の内縁に一致する。即ち、副接合部１６の内縁は電極体ユニット収容空間Ｓに接する（図３）。
【００５３】
本実施例に係る主接合部１５は、内圧が所定の圧力（本実施例においては約０．６ＭＰａ）まで上昇したときに開放するように該圧力に応じた接合強度（耐圧性能）で接合されている。なお、本実施例において周囲のフランジ部１４における耐圧性能は約１．０ＭＰａである。一方、副接合部１６の接合強度は約０．３ＭＰａに設定されている。
各接合部の耐圧値（接合強度）は、熱融着時の温度、圧力、処理時間等を適宜調整することによって決定することができる。例えば、本実施例においては、外装フィルム１１，１２同士の融着時の加熱温度を２２０℃に設定することによって耐圧が約１．０ＭＰａのフランジ部１４を形成し、該フィルム加熱温度を１８０℃に設定することによって耐圧が約０．６ＭＰａの主接合部１５を形成し、該フィルム加熱温度を１５０℃に設定することによって耐圧が約０．３ＭＰａの副接合部１６を形成することができる。なお、図３における網掛け部分は外装フィルム１１，１２同士の接着によって形成された主接合部１５及び副接合部１６の接合状態を模式的に示すものであり、接合面に対して垂直方向の幅が広いほど接合強度（即ち耐圧）が高いことを示している。
【００５４】
また、本実施例に係る接合弁部１８では、主接合部１５と副接合部１６との境界部分に非接合部１７が設けられており、両接合部が明確に分離されている。これにより、通常使用時に生じる内圧は直接的にまず副接合部１６に加わるが、その圧力が主接合部１５に伝達されることを非接合部１７によって遮断することができる。従って、接合弁部１８自体（即ち所定の内圧上昇時に安全弁として主接合部１５が解放されること）の耐圧性能を長期（例えば１０年以上好ましくは１５年以上）に亘って維持することができる。
【００５５】
＜第二実施例＞
次に、図４及び図５に基づいて第二実施例に係るフィルム外装型蓄電装置３１を説明する。本実施例に係る蓄電装置３１は、第一実施例と同様の構成のフィルム外装型リチウム二次電池である。図４は、本実施例に係る接合弁部３８付近を示す部分拡大図である。図５は図４のＶ−Ｖ線断面図であり、接合弁部３８の断面構造を模式的に示している。なお、本実施例を特徴付ける接合弁部３８以外の部分は上述した第一実施例と同様であり（図中では同一の符号が付されている）、それらについての重複した説明は省略する。
【００５６】
本実施例に係る接合弁部３８は、第一実施例とは異なり、主接合部３５と副接合部３６との間に非接合部１７（図２参照）を形成しない形態の内圧解放機構である。
即ち、フランジ部１４の外縁に沿って平面側（図中の上方）からみて矩形状の主接合部３５が形成されている。その内側にはほぼ同形状の副接合部３６が形成されている。具体的には、フランジ部１４の内外（幅）方向の外側約２分の１が主接合部３５であり、幅方向の内側約２分の１が副接合部３６である。副接合部３６の内側の長辺端部はフランジ部１４の内縁に一致する。即ち、副接合部３６の内縁は電極体ユニット収容空間Ｓに接する（図５）。
【００５７】
第一実施例と同様、本実施例に係る主接合部３５は、外装フィルム１１，１２同士の融着時の加熱温度を１８０℃に設定することによって耐圧が約０．６ＭＰａとなるように形成されており、他方、副接合部３６は、該フィルム加熱温度を１５０℃に設定することによって耐圧が約０．３ＭＰａとなるように形成されている。なお、図５における網掛け部分は外装フィルム１１，１２同士の接着によって形成された主接合部３５及び副接合部３６の接合状態を模式的に示すものであり、実際にはこれら接合部の境界が図示されるように明確に区分・識別されるわけではない。
かかる構成によると、通常使用時に生じ得るクリープは先ず接合強度の低い副接合部３６において進行し、当該副接合部３６に亀裂その他の開放部分が生じるまでは主接合部３５における接合強度の低下は生じない。従って、本実施例に係る接合弁部３８によっても所望される耐圧性能を長期に亘って維持することができる。
【００５８】
＜第三実施例＞
次に、図６〜図１１に基づいて第三実施例に係るフィルム外装型蓄電装置４１を説明する。本実施例に係る蓄電装置４１は、その接合弁部４４の構造および枠体５０の構造が上述した第一実施例とは異なるフィルム外装型リチウム二次電池である。なお、本実施例を特徴付ける接合弁部４４および枠体５０以外の部分の構成は上述した第一実施例と同様であるので、図中では第一実施例と同一の符号を付し、それらについての重複した説明は省略する。
【００５９】
図６は本実施例に係る蓄電装置４１の全体構造を示す分解斜視図であり、図７はその接合弁部４４付近を示す模式的断面図である。これらの図に示されるように、本実施例に係る蓄電装置４１は、フィルム外装体４２と、該フィルム外装体４２のフランジ部１４のほぼ全周を両側から挟み付けて装着される長方形フレーム状の枠体５０とを備える。より詳しくは、枠体５０は、フランジ部１４の一方の側に装着される第一枠体５０Ａと、フランジ部１４の他方の側に装着される第二枠体５０Ｂとを含み、これらの枠体５０Ａ，５０Ｂの間にフランジ部１４が挟み付けられている。
枠体５０のうちフランジ部１４の周方向の一部（一方の長辺の中央部）に相対する部分には、枠体５０Ａ，５０Ｂの夫々に該枠体の内周端から外周端に至る切欠き部５２が形成され、このことによってフランジ部１４と枠体５０との間に隙間が形成されている。図７によく示されるように、第一枠体５０Ａに設けられた切欠き部５２と第二枠体５０Ｂに設けられた切欠き部５２とは、フランジ部１４を対称面として概ね対称な形状となるように形成されている。以下、主に枠体５０Ａを例として切欠き部５２の形状をより詳しく説明する。
【００６０】
切欠き部５２のうち枠体５０Ａの内周側に位置する内周側部分５２２は、図６および図７に示すように、枠体５０Ａの内周側から外周側に向けて切欠きの幅および深さが次第に小さくなるように形成されている。この内周側部分５２２の内面は、全体として凹面状（曲面状）のテーパ面となっている。但し、枠体５０Ａの内周端付近では該内面の形状が凸面状へと緩やかに変化している。一方、切欠き部５２のうち枠体５０Ａの内周側に位置する外周側部分５２４は、内周側から外周側にかけてほぼ一定の断面形状を有し、かつその断面形状が概ね台形状となるように形成されている。図７に示すように、内周側部分５２２と外周側部分５２４との境界は１２０°以上の鈍角となっている。枠体５０Ａの内周端と外周端とを結ぶ長さのうち内周側部分５２２の長さと外周側部分５２４の長さとの比率は、例えば内周側部分：外周側部分＝３０：７０〜９０：１０の範囲とすることができ、通常は４０：６０〜８０：２０の範囲とすることが適当であり、５０：５０〜７０：３０の範囲とすることが好ましい。本実施例では、図７によく示されるように、内周側部分５２２の長さと外周側部分５２４の長さとの比率は概ね６０：４０である。
切欠き部５２（内周側部分５２２）の枠体内周端における開口部の幅は、図示されるように、フランジ部１４の長辺側全長の凡そ２０〜４０％に相当する長さである。切欠き部５２（外周側部分５２４）の枠体外周端における開口部の幅は、切欠き部５２の枠体内周端における開口部の幅の２５〜５０％程度である。また、枠体内周端において切欠き部５２は緩やかな曲面（凸面）を介して枠体５０Ａの厚み全体に至るように形成されているので、枠体内周端における開口部の高さは枠体５０Ａの厚みとほぼ等しい。一方、切欠き部５２の枠体外周端における開口部の幅は、枠体５０Ａの厚さの１０〜４０％程度である。切欠き部５２の枠体外周端における開口面積は、該切欠き部５２の枠体内周端における開口面積の１／４以下であり、典型的には１／８以下である。
【００６１】
本実施例に係る蓄電装置４１におけるフランジ部１４は、枠体５０が装着されていない状態における耐圧性能（すなわち、フィルム外装体１０単独での耐圧性能）が約０．６ＭＰａとなる接合強度（耐圧性能）で接合されている。ただし、フランジ部１４のうち切欠き部５２に相対する部分以外は、該フランジ部１４を両側から挟み付ける枠体５０が装着されていることによって耐圧性能が補強されている。したがって、枠体５０が装着された状態において、電極体ユニット収容空間Ｓの内圧は、切欠き部５２に相対する部分のフランジ部１４に選択的に作用することとなる。すなわち、本実施例では、枠体５０Ａに設けられた切欠き部５２と枠体５０Ｂに設けられた切欠き部５２との間に位置する部分のフランジ部１４が接合弁部４４として機能する。
【００６２】
この接合弁部４４では、外装フィルム１１，１２が上述した所定の接合強度で接着されて溶着部４６を形成している。また、接合弁部４４のうち幅方向（フランジ部１４の長辺方向）のほぼ中央部には、接合弁部４４の内周端と外周端との中央からやや外周寄りの位置から真っ直ぐ延びて外周端に至る範囲に、外装フィルム１１と外装フィルム１２とが接着されていない非接合部分が設けられている。かかる非接合部分を構成する外装フィルム１１，１２とこれを囲む溶着部４６とによって、一端（内周端）が溶着部４６と接し他端（外周端）が接合弁部４４の外端において開放される開口通路４８が形成されている。この開口通路は、切欠き部５２のうち開口通路４８を形成する範囲は切欠き部５２の外周側部分５２４に相対する部分であってもよく、開口通路４８の内周端が内周側部分５２２に相対する部分まで延びていてもよい。典型的には、図７に示すように、開口通路４８の内周端が内周側部分５２２と外周側部分５２４との境界付近または該境界よりもやや外周側部分５２４に入り込んだ位置となるように接合弁部４４が形成されている。
【００６３】
かかる構成の蓄電装置４１における接合弁部４４の作動につき、図８〜図１０を参照しつつ説明する。なお、図８および図１０では、接合弁部４４の近傍の状態を見易くするために、枠体５０の図示を省略している。
電極体ユニット収容空間Ｓの内圧が上昇するとき、フランジ部１４のうち接合弁部４４以外の部分は枠体５０により挟み付けられているので、該圧力は接合弁部４４に集中的に作用する。電極体ユニット収容空間Ｓの内圧が溶着部４６の接合強度を上回ると、溶着部４６の接着が開放する。この開放は溶着部４６の内周側から外周側に向けて進行し、該開放部分ではフィルム外装体１０が内圧によって外方に膨らむ。ここで、切欠き部５２は、内面が緩やかな曲面（内周側部分５２２）および平面（外周側部分５２４）からなり、かつ、直角またはそれ以下の角度で突出する角部がないように形成されている。したがって、上記膨らんだ外装フィルム１１，１２が内圧によって切欠き部５２の内壁に押し付けられても該外装フィルム１１，１２が損傷する心配はない。また、切欠き部５２の内周側部分５２２は、内周側から外周側に向けて切欠きの幅および深さが次第に小さくなるように形成されているので、上記開放を内側から外側へとスムーズに進行させることができる。
【００６４】
溶着部４６の開放が進行して該開放部分が開口通路４８の内周側端部に到達すると（図８〜図１０に示す状態）、該開放部分および開口通路４８によって、フィルム外装体１０の内外を連通させる連通路が形成される。これにより電極ユニット収容空間Ｓ内の内圧が解放される。換言すれば、電極ユニット収容空間Ｓの内部からガスが放出される。このように、本実施例の蓄電装置４１によると、溶着部４６の開放が最も早く進行する位置が接合弁部４４の幅方向（フランジ部１４の長辺方向）に多少ばらついたとしても、上記連通路の出口（外周端）の位置を一定にする（より具体的には、予め形成された開口通路４８の出口の位置とする）ことができる。また、該連通路の出口が過剰に大きくなることを帽子し、典型的には、該出口の大きさを開口通路４８の出口の大きさにより規定することができる。本実施例の蓄電装置４１は、このように電極体ユニット収容空間Ｓからガスが放出される位置および大きさを精度よく規定し得ることから、図１０に示すように、該放出ガスを所定の排気通路５６に導入する態様で好ましく使用され得る。例えば、排気通路５６のうち開口通路４８の外周端に相対する位置に形成された排気導入孔５６２を通じて、電極体ユニット収容空間Ｓから放出されたガスを排気通路５６に効率よく（漏れなく、また排気導入孔５８の開口面積を不必要に大きくすることなく）導入することができる。
【００６５】
なお、上記実施例における開口通路４８の形状は特に限定されない。例えば、図１１（ａ）に示すような円筒状の開口通路、図１１（ｂ）に示すように断面が略長円形の筒状の開口通路、図１１（ｃ）に示すような角筒状の開口通路、等であり得る。また、例えば図１１（ｄ）に示すように、内周側は角筒状であり、外周端付近では該外周端に向けて開口面積が次第に小さくなる形状（テーパ状）に形成された開口通路であってもよい。
【００６６】
＜第四実施例＞
図１２および図１３に基づいて第四実施例に係るフィルム外装型蓄電装置６１を説明する。本実施例に係る蓄電装置６１は、その枠体７０の構造（より詳しくは、切欠き部７２の形状）が上述した第三実施例とは異なるフィルム外装型リチウム二次電池である。本実施例を特徴付ける枠体７０以外の部分の構成は上述した第三実施例と同様であるので、図中では第三実施例と同一の符号を付し、それらについての重複した説明は省略する。
【００６７】
図１２は、本実施例の蓄電装置６１の全体構造を示す斜視図である。この蓄電装置６１は、第三実施例と同様に構成されたフィルム外装体４２と、該フィルム外装体４２のフランジ部１４のほぼ全周を両側から挟み付けて装着される長方形フレーム状の枠体７０とを備える。枠体７０は、フランジ部１４の一方の側に装着される第一枠体７０Ａと、フランジ部１４の他方の側に装着される第二枠体７０Ｂとを含み、これらの枠体７０Ａ，７０Ｂの間にフランジ部１４が挟み付けられている。
枠体７０のうちフランジ部１４の周方向の一部（一方の長辺の中央部）に相対する部分には、枠体７０Ａ，７０Ｂの夫々に該枠体の内周端から外周端に至る切欠き部７２が形成され、このことによってフランジ部１４と枠体７０との間に隙間が形成されている。第一枠体７０Ａに設けられた切欠き部７２と第二枠体７０Ｂに設けられた切欠き部７２とは、フランジ部１４を対称面として概ね対称な形状となるように形成されている。
【００６８】
図１３は、枠体７０Ａの形状を模式的に示す斜視図である（枠体７０Ｂも枠体７０Ａと実質的に同一形状である。）。図示するように、切欠き部７２は、その枠体７０Ａの内周端から外周端に至る内面の全体が、該内周端から外周端にかけて次第に狭まる緩やかな曲面状のテーパ面として形成されている。このテーパ面は全体として凹面状の形状を呈する。但し、枠体７０Ａの内周端付近では、図７に示す第三実施例の枠体５０と同様に、該内面の形状が凸面状へと緩やかに変化している。また、枠体７０Ｂの外周端付近でも、切欠き部７２の内面形状が凸面状へと緩やかに変化している。なお、切欠き部７２の枠体内周端および外周端における開口部の幅、高さ、面積、ならびに内周端および外周端におけるそれらの比率は、上述した第三実施例における枠体５０と同程度であり得る。切欠き部７２の枠体外周端における開口部の形状は、図１２に示すように、概ね円弧状であり得る。
かかる形状の切欠き部７２が形成された枠体７０を備える蓄電装置６１によると、上述した第三実施例と同様の効果が実現され得る。本実施例では切欠き部７２の内面全体が緩やかな曲面状に形成されているので、接合弁部４４の安全弁としての作動がよりスムーズに行われ得る。
【００６９】
なお、切欠き部７２の内面全体を緩やかな曲面状に構成する態様は、図１３に示すように該内面が全体として凹面状の形状を呈する態様に限られない。例えば、上記第四実施例の変形例として、図１４に示すように、切欠き部９２の内面全体が枠体９０の内周端から外周端にかけて狭まる緩やかな曲面状のテーパ面として形成され、かつ、該テーパ面が全体として凸面状の形状を呈する態様の蓄電装置８１としてもよい。
【００７０】
＜第五実施例＞
図１５〜２４に基づいて本実施例の蓄電装置１０１について説明する。蓄電装置１０１は、主に枠体１５０の構造が他の実施例と異なる。枠体以外の構成で他の実施例と重複する説明は省略する。
【００７１】
図１５は、枠体１５０を備えた蓄電装置１０１の斜視図である。蓄電装置１０１は、内部に電極体ユニットを収容しているフィルム外装体１１０を用いている。図１６は、第１半枠体１５６と第２半枠体１５８とフィルム外装体１１０の位置関係を示す分解斜視図である。図１７は、正極端子１０３と負極端子１０５が引き出されている面から見た平面図である。
図１５に示すように、枠体１５０は、フィルム外装体１１０の外周に沿って装着されている。枠体１５０は、４つの辺部１７０，１７２，１７４，１７６を有するフレーム形状である。図１５、１６に示すように、辺部１７０の外周面からは、正極端子１０３と負極端子１０５が引き出される。辺部１７０の正極端子１０３と負極端子１０５の中間には、内周面側から外周面側に伸びている貫通溝１５４が形成されている。また辺部１７０には、貫通溝１５４の内壁に向けて湾曲する薄肉領域１５２，１５２が形成されている。薄肉領域１５２，１５２は、貫通孔１５４を挟む両側から切り込まれて形成されている。あとで詳述するが、フィルム外装体１１０のフランジ部１１４において、薄肉領域１５２で挟みこんでいる領域は、蓄電装置１０１の内圧が上昇したときに優先的に開放する安全弁１２２として機能する。内圧が異常に上昇時には、貫通溝１５４はガス排出孔として機能する。
【００７２】
図１５、１６に示すように、枠体１５０は、略コの字型の第１半枠体１５６と略コの字型の第２半枠体１５８から構成されている。第１半枠体１５６は、辺部１７０と辺部１７２の半領域１７２Ａと辺部１７６の半領域１７６Ａから構成される。第２半枠体１５８は、辺部１７４と辺部１７２の半領域１７２Ｂと辺部１７６の半領域１７６Ｂから構成される。
図１６に示すように、第１半枠体１５６の辺部１７２Ａと１７６Aの外周端には、係止穴１６１が設けられている。第２半枠体１５８の辺部１７２Ｂと１７６Bの外周端には、係止爪１５９が設けられている。係止穴１６１と係止爪１５９を係合することで、半領域１７２Ａと半領域１７２Ｂが強固に接合する。同様に、半領域１７６Ａと半領域１７６Ｂが強固に接合する。なお、図示１６０は、係止穴１６１と係止爪１５９を組み合わせた状態を示している。上記の係合処理により、フレーム形状の枠体１５０が完成する。
【００７３】
枠体１５０には、図１６に示すように、内周端から外周側に向けて切り込まれた溝１６２、１６６が形成されている。溝１６２は、第１半枠体１５６の内周端に設けられている。溝１６６は、第２半枠体１５８の内周端に設けられている。溝１６２と溝１６６は、上記の係合処理で周方向に連続する。
図１９は、図１７のXIX−XIX線断面図である。図１９では、第１半枠体１５６の溝１６２にフランジ１１４が収容された様子を示している。図１９では、枠体１５０の断面形状も示している。図１９に示すように、溝１６２の深さは、蓄電装置１０１のフランジ部１１４の幅の長さと略等しい。蓄電装置１０１のフランジ部１１４は、溝１６２に挟みこまれて収容される。なお、第２半枠体１５８の溝１６６も同様の構成でフランジ１１４を収容する。
第１半枠体１５６の辺部１７０は、内周端から外周端に連続する孔として、正極端子１０３を引き出す正極端子用孔１６３と、負極端子１０５を引き出す負極端子用孔１６５と、貫通溝１５４を有している。これらの端子用孔１６３，１６５と貫通溝１５４は、溝１６２と連続している。
【００７４】
次に、枠体１５０における、蓄電装置１０１の保持方法と保持状態について説明する。
蓄電装置１０１は、第１半枠体１５６の辺部１７０の内周端に正極端子１０３と負極端子１０５の先端を向ける。第１半枠体１５６の溝にフランジ１１４を差込み、スライドする。次に、辺部１７０に設けられた正極端子用孔１６３と負極端子用孔１６５に正極端子１０３と負極端子１０５を差し込む。次に、第２半枠体１５８の溝１６６に残りのフランジ１１４を差し込む。そして、第１半枠体１５６の係止部１６１と第２半枠体１５８の係止爪１６１を係合し、第１半枠体１５６と第１５８を接合する。そして、枠体１５０内に蓄電装置１０１が保持される。
【００７５】
本枠体１５０では、第１半枠体１５６と第２半枠体１５８を用いていることから、蓄電装置１０１への枠体１５０の装着が容易である。第１半枠体１５６と第２半枠体１５８の接合を蓄電装置１０１のコーナー部を避けて行っている。蓄電装置１０１のコーナー部は、蓄電装置１０１の内圧変動による影響が最も集中しやすい。第１半枠体１５６と第２半枠体１５８の接合部がコーナー部を避けて形成されることで、コーナー部のフランジ部１１４部分に加わる拘束力を均一に保つことができる。本枠体１５０の構成によれば、蓄電装置１０１への装着が容易で、かつ、フランジ部１１４のクリープが抑止される。
【００７６】
次に、本蓄電装置１０１の安全弁構造について図１８、２０、２１、２２を用いて説明する。図１８は、図１６のXVIII−XVIII線断面図であり、通常使用時の安全弁構造を示している。図２０は、通常使用時の薄肉部１５２の周辺を拡大した平面図である。図２１は、異常に内圧が上昇した時の薄肉部１５２の周辺を拡大した平面図である。
前記したように、枠体１５０にはフランジ１１４の接合面からの肉厚が薄い薄肉部１５２が形成されている。
図２０に示すように、薄肉部１５２が形成されている範囲には、内周側から外周側まで連通する貫通溝１５４が形成されている。貫通溝１５４の開口形状は、外側から外周端をみて通常使用時では外周方向が極端に長い長方形である。図２０において、符号ｈはフランジ１４４の厚みを示す。枠体１５０内の溝１６２，１６６の溝幅は、ｈと略等しい。フランジ部１１４は、溝１６２，１６６の溝壁に挟まった状態で拘束されている。貫通溝１５４の開口は、フランジ部１１４の厚みｈよりもやや広い。フランジ１１４（接合弁部１２２）の外周端と貫通溝１５４の溝壁の間には、空間１５５が形成されている。貫通溝１５４の開口部がフランジ１１４の厚みよりも幅広になることで、内圧開放時のガス放出がスムーズになる。枠体の薄肉部１５２において、貫通溝１５４の溝壁から垂直方向の厚みは、最も薄い部分がＬ１である。他の領域は、溝１６２，１６６の壁面から垂直方向の厚みがＷ１である。フランジ部１１４の大部分の領域のクリープは、Ｗ１の厚みで抑制される。その一方でフランジ部１１４の薄肉部１５２と接する領域のクリープは、Ｌ１の厚みで抑制される。クリープを抑制する能力は、Ｗ１の厚みを有する領域のほうが高い。薄肉部１５２のフランジ部１１４を拘束する力は、他の領域よりも弱くなる。蓄電装置１０１のフランジ部１１４において、薄肉領域１５２で挟みこんでいる領域は、蓄電装置１０１の内圧が上昇したときに、優先的に開放する接合弁部１２２（安全弁）として機能する。内圧上昇時には、貫通溝１５４はガス排出孔として機能する。本枠体１５０の薄肉１５２の領域では、通常使用時の内圧変化による接合弁部１２２のクリープは生じない。
【００７７】
図１８の通常使用時の断面図にも示すように、一方の壁面に外装フィルム１１１が接触しており、他方の壁面に外装フィルム１１２が接触している。接合弁部１２２の端部は、枠体１５０の外周端よりも僅かに内周側である。接合弁部１２２の端部では、貫通溝１５４の内壁とフィルム１１１，１１２の間に空間１５５が形成されている。空間１５５は、前記したように、接合弁部１２２が開放したときのガス通路を確保するために形成されている。空間１５５の形成に伴い、薄肉部１５２では、貫通孔１５４の外周側の開口部周辺がさらに薄肉な縁部領域１５１が形成されている。
【００７８】
枠体１５０において、薄肉部１５２に形成された貫通溝１５４は、他の領域の溝１６２、１６６よりも溝の幅方向に加わる力に対する耐性が低い。蓄電装置１０１内の圧力が上がると、フランジ部１１４にフィルム１１１，１１２同士の接合を解除する方向の力が加わる。内圧が異常に上昇したとき、フランジ部１１４のクリープは、幅方向の変形が生じやすい薄肉部１５２で選択的に生じる。また、図２１の平面図に示すように、フィルム１１１、１１２が広がることに追随して、貫通溝１５４の溝幅も広がる。図２２に図２１のXXII−XXII線断面図を示す。図２２の断面図に示すように、フィルム１１１，１１２の端部と貫通溝１５４の間には空間１５５が形成されている。薄肉部１５２では、貫通孔１５４の外周側の開口部周辺がさらに薄肉な縁部領域１５１が形成されている。縁部領域１５１が薄肉であることで、内圧開放時のガス通路が確実に確保される。
また、薄肉部１５２は、輪郭方向の中央部分が最も薄肉である。安全弁１２２のクリープ現象は、薄肉部１５２の中央部分から進行する。内圧が上昇してガスを放出するとき、ガス排出時に形成される連通孔の大きさを最小限に抑えることができる。蓄電装置の収容部１１３から電解液等の過剰な漏れが抑制される。なお、フランジ部１１４において、安全弁１２２を構成する領域の接着強度は、他の領域の接合強度と同等かそれ以下であればよい。
【００７９】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、上記各実施例ではリチウム二次電池について説明したが、本発明は蓄電装置全般、例えばニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等の他の種類の二次電池や電気二重層キャパシタ等の各種蓄電装置にも適用することができる。電極ユニットを構成する活物質、集電体および端子ならびにセパレータ等の材質や電解液の組成等は、蓄電装置の種類に応じて適当に決定され得る。
また、上記各実施例では一の主接合部に対して一の副接合部が設けられているが、これに限定されず、例えばフランジの幅方向に一の主接合部と二又は三以上の副接合部（好ましくは接合部間に非接合部が形成される。）を設けてもよい。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】一実施例に係るフィルム外装型蓄電装置（リチウム二次電池）を模式的に示した斜視図である。
【図２】図１に示す蓄電装置の要部（接合弁部）の形態を模式的に示した拡大斜視図である。
【図３】図２のIII−III線における断面図である。
【図４】他の一実施例に係るフィルム外装型蓄電装置の接合弁部の形態を模式的に示した拡大斜視図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線における断面図である。
【図６】他の一実施例に係るフィルム外装型蓄電装置の全体構成を模式的に示した分解斜視図である。
【図７】図６のVII−VII線における断面図である。
【図８】図６に示す蓄電装置において内圧が解放されるときの状態を模式的に示した斜視図である。
【図９】図８のIX−IX線における断面図である。
【図１０】図８に示す蓄電装置と排気通路との位置関係を模式的に示した斜視図である。
【図１１】（ａ），（ｂ），（ｃ）および（ｄ）は、それぞれ、図６に示す蓄電装置における開口通路の形状を模式的に例示する斜視図である。
【図１２】他の一実施例に係るフィルム外装型蓄電装置の全体構成を模式的に示した斜視図である。
【図１３】図１２に示す蓄電装置を構成する枠体を模式的に示した斜視図である。
【図１４】図１２に示す蓄電装置の変形例を模式的に示した断面図である。
【図１５】他の一実施例に係るフィルムパッケージ蓄電装置の全体構成を模式的に示した斜視図である。
【図１６】図１５に示す蓄電装置の分解斜視図である。
【図１７】図１５に示す蓄電装置の端子引き出し面の平面図である。
【図１８】図１７のXVIII−XVIII線における断面図である。
【図１９】図１７のXIX−XIX線における断面図である。
【図２０】図１５に示す蓄電装置の安全弁部分を模式的に示した拡大平面図である。
【図２１】図１５に示す蓄電装置の安全弁部分の、内圧開放時の様子を模式的に示した拡大平面図である。
【図２２】図２１のXXII−XXII線における断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１，３１，４１，６１，８１：フィルム外装型蓄電装置（リチウム二次電池）
１０，４２，１１０：フィルム外装体
１１，１２，１１１，１１２：外装フィルム（ラミネートフィルム）
１３，１１３：収容部
１４，１１４：フランジ部
１５，３５：主接合部
１７：非接合部
１６，３６：副接合部
１７：非接合部
１８，３８，４４，１２２：接合弁部（安全弁）
２０，５０，７０，９０，１５０：枠体
２２：欠失部分
４６：溶着部
４８：開口通路
５２，７２，９２：切欠き部
１５２：薄肉部
【図１】
2007087922.tif 000003
【図２】
2007087922.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007087922.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2007087922.tif 000019
【図１８】
2007087922.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年3月1日(2006.3.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムパッケージの内側に電極体ユニットを収容している蓄電装置であって、
フィルムパッケージは、電極体ユニットの周辺の一部に形成されている接合弁部を有しており、
接合弁部は、フィルム同士が重なりあって形成されているとともに、フィルム同士の接合強度が高い主接合部と、フィルム同士の接合強度が低い副接合部を有しており、
副接合部が主接合部よりも内側に形成されていることを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
フィルムパッケージの内側に電極体ユニットを収容している蓄電装置であって、
フィルムパッケージは、電極体ユニットの周辺の一部に形成されている接合弁部を有しており、
接合弁部は、フィルム同士が重なりあって形成されているとともに、フィルムパッケージの内側から外側に向けて順に、副接合部と非接合領域と主接合部が形成されており、
主接合部の接合強度が、副接合部の接合強度と同等以上であることを特徴とする蓄電装置。
【請求項３】
フィルムパッケージの周辺には、フィルム同士が重なり合って接合しているフランジ部が形成されており、
接合弁部は、フランジ部の一部に形成されており、
接合弁部の接合強度が、フランジ部の接合強度よりも低いことを特徴とする請求項１又は２の蓄電装置。
【請求項４】
少なくともフィルムパッケージの外縁を保持する枠体を備えており、
接合弁部が、枠体によって遮蔽されずに外部に露出していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの蓄電装置。
【請求項５】
少なくともフィルムパッケージの外縁を保持する枠体を備えており、
枠体の接合弁部と相対する部分に、接合弁部を遮蔽しつつ接合弁部と枠体との間に隙間を形成する切欠き部が、枠体の内周端から外周端まで連続して形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの記載の蓄電装置。
【請求項６】
外縁が枠体によって保持されているフィルムパッケージの内側に電極体ユニットを収容している蓄電装置であって、
フィルムパッケージは、電極体ユニットの周辺の一部に形成されている接合弁部を有しており、
接合弁部は、フィルム同士が重なりあって形成されており、
枠体の接合弁部と相対する部分に、接合弁部を遮蔽しつつ接合弁部と枠体との間に隙間を形成する切欠き部が、枠体の内周端から外周端まで連続して形成されていることを特徴とする蓄電装置。
【請求項７】
切欠き部と接合弁部との間に形成されている隙間の枠体の内周端側の開口面積よりも、前記隙間の枠体の外周端側の開口面積のほうが小さく、且つ、接合弁部と対向する切欠き部の内面に直角またはそれ以下の角度で突出する角部がないように形成されていることを特徴とする請求項５又は６の蓄電装置。
【請求項８】
接合弁部と相対する切欠き部の内面が、緩やかな曲面であることを特徴とする請求項７の蓄電装置。
【請求項９】
接合弁部は、フィルム同士が重なりあって溶着している溶着部と、重ね合わされたフィルム間に予め形成されているとともに一端が溶着部と接して他端がフィルムパッケージの外端において開放される開口通路を含むことを特徴とする請求項６〜８のいずれかの蓄電装置。
【請求項１０】
フィルム同士が重なりあっている外縁を挟み込んでいる枠体を有するとともにフィルムパッケージの内側に電極体ユニットを収容している蓄電装置であって、
前記枠体の一部に、外縁を挟み込んでいる面に向けて窪んでいる薄肉部が、枠体の内周端から外周端まで連続している形成されていることを特徴とする蓄電装置。
【請求項１１】
前記薄肉部は、外縁を挟み込んでいる面に向けて湾曲するアーチ状の窪みであることを特徴とする請求項１０の蓄電装置。
【請求項１２】
フィルム同士が重なり合ってるフランジ部を周囲に有するフィルムパッケージ蓄電装置を保持する枠体であり、
枠他の内周側に、前記フランジを挟み込む溝部が形成されており、
前記溝部の少なくとも一部が、外周側で閉じていることを特徴とする枠体。
【請求項１３】
前記フィルムパッケージ蓄電装置は、フランジ部の輪郭にコーナー部と直線部を有しており、
前記枠体は複数の枠部材が接合して構成されており、
個々の枠部材を接合する接合部は、前記直線部で接合されることを特徴とする請求項１２の枠体。
【請求項１４】
前記複数の枠部材は、係合部材で機械的に接合されていることを特徴とする請求項１３の枠体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蓄電装置に関する。特に、安全弁として機能する接合弁部が設けられているフィルムパッケージ蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラミネートフィルム等の外装フィルム同士を熱溶着等により接合して形成されるフィルムパッケージの内部に電極体ユニットを収容して密閉した構造のいわゆるフィルムパッケージ蓄電装置において、そのフィルムパッケージの外縁の一部にフィルム接合強度の低い部分を設けることにより、該部分を安全弁として機能させるものが知られている。即ち、フィルムパッケージの内圧が所定の圧力まで上昇したときに、かかる低接合強度部分を優先的に通気可能に開放させることによって内圧開放経路を形成するものである。
【０００３】
そのような安全弁が備えられた蓄電装置として、例えば特許文献１には、フィルムパッケージの外縁を構成するフィルム同士を熱溶着して封止する際、その一部の熱溶着温度を周囲よりも低温で実施することによって該部分の溶着強度（接合強度）を周囲よりも低くした蓄電装置が記載されている。これにより、所定の圧力以上にフィルムパッケージの電極体収容空間の内圧が上昇した際には、かかる低接合強度の部分が安全弁として機能して開放し、内圧を開放することができる。
また、このようなフィルム同士の溶着により形成された安全弁を有する蓄電装置に関する他の従来技術文献として、特許文献２〜６が挙げられる。電池または電気化学素子に関する他の従来技術文献として特許文献７及び８が挙げられる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−８６８２３号公報
【特許文献２】特開２００１−２６６８１４号公報
【特許文献３】特開２００１−９３４８９号公報
【特許文献４】特開平１０−５５７９２号公報
【特許文献５】特開２００２−１５１０２０号公報
【特許文献６】特開２００２−０５６８３５号公報
【特許文献７】特開平１０−１４４２７９号公報
【特許文献８】特開２００４−１０３２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種のフィルムパッケージ蓄電装置においては、安全弁が開放されるような所定圧力以上に内圧が上昇しない通常使用時においても、安全弁を構成するフィルム接合部分に経年的に多少の内圧（応力）が加わり得る。このような応力が長期に亘って継続的又は断続的に加わると、上記安全弁を構成するフィルム接合部分にいわゆるクリープ（応力により次第に歪みが増大し、フィルム間の接合強度が低下していく現象をいう。以下同じ。）が生じる虞がある。特に環境温度が比較的高い場合や、充放電の頻度が高い場合には上記クリープが起き易い。かかるクリープによって接合強度が過度に低下すると、安全弁が開放する圧力として当初に設定した所定圧力よりも低い内圧が加わったときに安全弁が開放してしまうという不具合が生じる虞があり好ましくない。
【０００６】
また、フィルムパッケージの封止された外縁の一部が開放して作動するタイプの安全弁を備えるフィルムパッケージ蓄電装置において、該安全弁をより適切に作動させることができれば有益である。
【０００７】
本発明は、かかる従来の安全弁を備えたフィルムパッケージ蓄電装置に関する問題点を解決すべく創出されたものであって、フィルムパッケージの封止された外縁の一部が開放して作動するタイプの安全弁を備えるフィルムパッケージ蓄電装置であって、通常使用時における内圧（応力）の影響を排除してクリープの進行を防止し、安全弁の正確な作動を長期に亘って保証し得る蓄電装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、フィルムパッケージの封止された外縁の一部が開放して作動するタイプの安全弁を備えるフィルムパッケージ蓄電装置であって、安全弁をより適切に（例えば、フィルムパッケージの内外を連通させる位置、開放する範囲及び開放に至る内圧のうち少なくとも一つの観点においてより正確に）作動させることのできる蓄電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、フィルムパッケージの内側に電極体ユニットを収容している蓄電装置に関する。
フィルムパッケージは、電極体ユニットの周辺の一部に形成されている接合弁部を有している。接合弁部は、フィルム同士が重なりあって形成されているとともに、フィルム同士の接合強度が高い主接合部と、フィルム同士の接合強度が低い副接合部を有している。副接合部は、主接合部よりも内側に形成されている。
本明細書において「蓄電装置」とは、所定の電気エネルギーを取り出し得る一又は二以上の蓄電要素（典型的には電池、或いはキャパシタ）を備える装置をいい、特定の蓄電機構に限定されない。リチウム一次電池その他の一次電池、ニッケル水素二次電池、リチウム二次電池その他の二次電池のような電池、或いは、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（物理電池）は、ここでいう蓄電装置に包含される典型例である。
また、本明細書において「電極体ユニット」とは、少なくとも一つずつの正極及び負極を含み、電池又はキャパシタ（蓄電要素）の主体をなす構造体をいう。
【００１０】
上記の構成の蓄電装置では、通常使用時において、電極体ユニットの収容空間の内圧は副接合部に加わり、その結果、フィルムパッケージの内外を連通する弁の主体を成す主接合部へ当該圧力が直接的に伝達することを防止することができる。このため、主接合部では、上述したようなクリープの発生が抑制され、長期に亘って所定の接合強度を維持することができる。
従って、かかる構成の接合弁部（安全弁）が備えられた蓄電装置によると、フィルムパッケージの内圧に対する安全弁に予め設定された所望の機能（即ち、電極体ユニット収容空間の内圧が予め設定した所定の圧力に達するまで接合弁部の主接合部が開放しないこと）を長期に亘って保証することができる。
【００１１】
本発明の他の一つのフィルムパッケージ蓄電装置も、フィルムパッケージの内側に電極体ユニットを収容している蓄電装置に関する。
フィルムパッケージは、電極体ユニットの周辺の一部に形成されている接合弁部を有している。接合弁部は、フィルム同士が重なりあって形成されているとともに、フィルムパッケージの内側から外側に向けて順に、副接合部と非接合領域と主接合部が形成されている。主接合部の接合強度は、副接合部の接合強度と同等以上である。
【００１２】
上記の構成を有する蓄電装置では、接合弁部の副接合部と主接合部との間に非接合部が形成されることによって、主接合部と副接合部とが物理的及び機能的に離隔される。これにより、通常使用時における主接合部への圧力伝達が副接合部によって遮断され、該主接合部でのクリープ発生が長期に亘って効果的に防止され得る。
従って、かかる構成の蓄電装置によると、蓄電装置のフィルムパッケージの耐圧性能が良好に維持される。
【００１３】
フィルムパッケージの周辺に、フィルム同士が重なり合って接合しているフランジ部が形成されており、接合弁部は、フランジ部の一部に形成されていることが好ましい。
この場合は、接合弁部の接合強度が、フランジ部の接合強度よりも低いことを特徴とする。
かかる構成の蓄電装置では、上述の効果を奏する接合弁部が簡単な構成で実現される。また、接合弁部の形成のために繁雑な作業を要さず、そのための製造コストの増大を抑えることができる。
【００１４】
本発明の一態様の蓄電装置では、フィルムパッケージの外縁を保持する枠体を備えている。この場合は、接合弁部が、枠体によって遮蔽されずに外部に露出していることが好ましい。
上記の構成の蓄電装置では、フィルムパッケージが機械的に保護される。また、上記の枠体を備えることで、通常使用時及び内圧異常増大時において、パッケージの電極体ユニット収容空間の内圧が、接合弁部に集中する。従って、かかる構成の蓄電装置によると、外縁（例えば上記フランジ部）の接合弁部（特に副接合部）以外の部分に上記クリープが生じるのを抑制することができる。
【００１５】
本発明の一態様の蓄電装置でも、フィルムパッケージの外縁を保持する枠体を備えている。この態様では、枠体の接合弁部と相対する部分に、接合弁部を遮蔽しつつ接合弁部と枠体との間に隙間を形成する切欠き部が、枠体の内周端から外周端まで連続して形成されている。
上記の構成の蓄電装置では、前記接合弁部が遮蔽されていることによって該接合弁部が機械的に保護される。また、パッケージの電極体ユニット収容空間の内圧は、接合弁部に集中する。従って、かかる構成の蓄電装置によると、外縁の接合弁部以外の部分に上記クリープが生じるのを抑制することができる。
【００１６】
本発明によって提供される他の一つの蓄電装置は、外縁が枠体によって保持されているフィルムパッケージの内側に電極体ユニットを収容している蓄電装置に関する。
フィルムパッケージは、電極体ユニットの周辺の一部に形成されている接合弁部を有している。接合弁部は、フィルム同士が重なりあって形成されている。枠体の接合弁部と相対する部分には、接合弁部を遮蔽しつつ接合弁部と枠体との間に隙間を形成する切欠き部が形成されている。切欠き部は、枠体の内周端から外周端まで連続して形成されている。
上記の構成の蓄電装置では、接合弁部と相対する部分に設けられた切欠き部によって、フィルムパッケージの外縁のうちの前記接合弁部を構成する部分と枠体との間に選択的に隙間が形成されている。このことによって、電極体ユニット収容区間の内圧を前記接合弁部に集中的に（選択的に）作用させることができる。したがって、内圧異常増大時に前記接合弁部の接着部分が優先的に開放され、接合弁部が安全弁としての機能を適切に果たすことができる。また、接合弁部が枠体によって遮蔽されていることによって、接合弁部を機械的に保護することができる。また、前記枠体を有することにより、通常使用時及び内圧異常増大時において外縁の接合弁部以外の部分に上記クリープが生じるのを抑制することができる。
【００１７】
上記の枠体付きの蓄電装置において、切欠き部と接合弁部との間に形成されている隙間の枠体の内周端側の開口面積よりも、前記隙間の枠体の外周端側の開口面積のほうが小さく、且つ、接合弁部と対向する切欠き部の内面に直角またはそれ以下の角度で突出する角部がないように形成されていることが好ましい。
接合弁部の接着部分が内圧上昇により開放する際、該接着部分の開放は、典型的にはその内側（電極体ユニットに近い側）から外側へと進行する。したがって、枠体の切欠き部を上記形状に形成することにより、内圧上昇による開放を内側から外側へとスムーズに進行させることができる。また、内圧により膨らんだフィルムパッケージ（特に接合弁部）が枠体に過剰に強く押し付けられて損傷することが防止され得る。その結果、かかる構成の蓄電装置によると、前記接合弁部を安全弁としてより適切に作動させることができる。
【００１８】
上記の枠体付きの蓄電装置では、接合弁部と相対する切欠き部の内面が、緩やかな曲面であることが好ましい。
上記の蓄電装置によると、接着部分の開放を内周側から外周側へとよりスムーズに進行させることができる。また、フィルムパッケージの損傷をより高度なレベルで防ぐことができる。通常は、前記切欠き部の内面形状を主として接着部分の開放側に膨らんだ緩やかな曲面状（すなわち凹面状）に形成することによって、よりよい効果が実現される。
【００１９】
接合弁部が、フィルム同士が重なりあって溶着している溶着部と、重ね合わされたフィルム間に予め形成されているとともに一端が溶着部と接して他端がフィルムパッケージの外端において開放される開口通路を含むことも好ましい。
かかる構成の蓄電装置では、溶着部が開放して開放部分のいずれかの箇所が開口通路に到達すると、開放部分と開口通路を通じてフィルムパッケージの内外（電極体ユニット収容空間と、フィルムパッケージの外部と）が連通する。したがって、溶着部の開放が進行する位置（開放部分が形成される位置）や開放部分の形状（幅等）が多少変動しても、フィルムパッケージの内外を連通させる連通路の出口の位置を、予め形成された開口通路の出口（前記した他端）によって規定することができる。また、フィルムパッケージの内外が連通すると内圧が開放され、それ以降は溶着部の開放の進行が抑制されることから、前記連通路の出口の開口面積が過剰に大きくなることが防止される。典型的には、連通路の出口の大きさを、前記予め形成された開口通路の出口の大きさによって規定することができる。このような態様は、例えば、内圧開放時に収容部から放出されたガスを所定の排気通路に導入することを意図する場合に有利である。
【００２０】
本発明の他の一つの蓄電装置は、フィルム同士が重なりあっている外縁を挟み込んでいる枠体を有するとともに、フィルムパッケージの内側に電極体ユニットを収容している蓄電装置に関する。枠体の一部に、外縁を挟み込んでいる面に向けて窪んでいる薄肉部が形成されている。薄肉部は、枠体の内周端から外周端まで連続している。
【００２１】
フィルムパッケージの内側に電極体ユニットを収容している蓄電装置は、通常使用時に電極体ユニット収容区間に圧力変動が生じ、その影響がフランジ部にあらわれやすい。フランジ部を枠体で拘束すれば、電極体ユニット収容区間の圧力が繰返し変動しても、フランジ部のフィルム同士の接着強度を長期に亘って所望の強度に維持することができる。枠体を有することにより、通常使用時においてフランジ部にクリープが生じるのを抑制することができる。
枠体の一部に薄肉部を形成すると、その薄肉部では、枠体の他の部位よりも拘束力が低くなる。したがって、収容部内の内圧が異常に上昇したときは、薄肉部に対向するフランジ部が開放される。薄肉部で拘束するフランジ部を安全弁（接合弁部）として機能させることができる。収容部の圧力が過剰に上昇することを防止することができる。なお、枠体の薄肉部に対向するフランジ部の接合強度は、残部と等しいかそれ以下であればよい。
【００２２】
薄肉部は、外縁を挟み込んでいる面に向けて湾曲するアーチ状の窪みであることが好ましい。
上記の構成によれば、拘束力の弱い薄肉領域内で、肉厚が分布する。薄肉部の中央部分が最も薄くなり、フィルムパッケージの拘束力も最も弱くなる。電極体ユニット収容空間の内圧が異常に上昇したとき、最初に薄肉部の中央部でフランジ部が開放され、以後は外側に向けて進行する。したがって、枠体の薄肉部を上記形状に形成することにより、フランジ部開放をスムーズに進行させることができる。
その結果、かかる構成の蓄電装置によると、前記接合弁部を安全弁としてより適切に作動させることができる。
【００２３】
本発明の他の一つは、フィルム同士が重なり合ってるフランジ部を周囲に有するフィルムパッケージ蓄電装置を保持する枠体に関する。
枠他の内周側に、フランジを挟み込む溝部が形成されており、溝部の少なくとも一部は外周側で閉じている。
【００２４】
枠他の内周側に溝部が形成されていると、その溝にフィルムパッケージのフランジ部を収容することができる。フランジ部は、その内壁の壁面で圧迫される。また、枠体の溝部は、枠体の外周端の少なくとも一部で閉じている。枠体の外周側の面で溝が閉じることで、溝幅の拡大が抑制される。したがって、溝内壁の壁面がフランジ部に作用する拘束力が低下しづらくなる。本構成の枠体を用いてフィルムパッケージ蓄電装置を保持すると、フランジ部のクリープが抑制される。なお、溝は、外周端の全周にわたって閉じていてもよく、断続的に閉じていてもよい。溝幅の広がりが抑制できる程度に、閉じていればよい。例えば、内部圧力の影響が集中しやすいコーナー部の溝のみが閉じても、本枠体の効果は十分得られる。
【００２５】
複数の枠部材を接合して枠体を構成することもできる。フィルムパッケージ蓄電装置のフランジ部の輪郭が、コーナー部と直線部を有している場合、個々の枠部材を接合する接合部が、直線部で接合されることが好ましい。
【００２６】
複数の枠部材を組み合わせて枠体を形成すると、枠体をフィルムパッケージ蓄電装置へ装着しやすい。また、蓄電装置のコーナー部は、電極体ユニット収容空間の内圧変動による影響が最も集中しやすい。コーナー部のフランジ部は、内圧変動によるクリープが生じやすい。それに対して直線的に辺部は、コーナー部よりも内圧変動の影響を受けにくい。圧力変動の影響を受けやすいコーナー部に枠部材同士を接合する接合部を有しないと、コーナー部のフランジ部に枠体が加わる拘束力が均一になる。本構成によれば、蓄電装置への装着が容易で、かつ、フランジ部のクリープが抑止される。
【００２７】
複数の枠部材が、係合部材で機械的に接合されていることが好ましい。
【００２８】
係合部材によって部材同士を接合すると、接合に要する時間が短い。本構成の枠体を用いると、枠体の組み立てに要する時間を節約することができる。枠部材同士の接合が容易にできることに加え、枠部材同士の接合にかかる力が均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書及び図面に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
【００３０】
本発明によって提供される一つのフィルムパッケージ蓄電装置（フィルム外装型蓄電装置）は、フィルムパッケージ（フィルム外装体）における封止された外縁の一部にここで開示される構成の接合弁部が設けられていればよく、その製造プロセスや蓄電装置に含まれる蓄電要素の種類、形状に特に制限はない。
本発明が適用される典型的なものに、種々のフィルムパッケージ電池（一次電池、二次電池）が挙げられる。蓄電装置内に収容される電極体ユニットその他の蓄電要素（例えば二次電池を構成するセル）は一つに限られず、二以上の電極体ユニットが一つのフィルムパッケージに収容されたもの（典型的には組電池）でもよい。
ここで開示されるフィルムパッケージ電池その他の蓄電装置に搭載される電極体ユニットは、所定の電力を貯蔵及び放出し得る蓄電素子構成要素（或いは発電素子構成要素ともいえる）たり得るものであれば特に限定されない。典型的な蓄電素子としては、種々の形態の一次電池（例えばリチウム一次電池、マンガン電池）、二次電池（例えばリチウム二次電池、ニッケル水素電池）、或いはキャパシタ（例えば電気二重層キャパシタ）を挙げることができる。例えば、リチウム二次電池等で使用されるような、シート形状の正極及び負極をセパレータとともに捲回して成る電極体ユニット又はシート形状の正極、負極及びセパレータを複数積層して成る電極体ユニットは、ここで開示されるフィルムパッケージ蓄電装置（フィルムパッケージ電池）を構成する電極体ユニットの一典型例である。フィルムパッケージ蓄電装置の電極体ユニットの形状やサイズには特に制限はなく、所望の形態、サイズをとり得る。
【００３１】
本発明のフィルムパッケージ蓄電装置のフィルムパッケージそれ自体を構成する外装フィルム（即ち外装フィルム）としては、この種のフィルムパッケージ蓄電装置（例えば二次電池）のパッケージを構成するものであれば特に限定することなく用いることができる。例えば、リチウム二次電池等のパッケージとして従来使用されているラミネートフィルムを用いることができる。
好ましくは高融点樹脂（例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアミド（ＰＡ）系樹脂）から構成された外面（保護）層と、金属箔（例えばアルミニウム、スチール）から構成されたバリア層（ガスや水分を遮断するバリア層）と、熱溶着性樹脂（比較的低融点である樹脂、例えばエチレンビニルアセテート、或いはポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂）から構成された接着層との三層構造を有するラミネートフィルムを好適に用いることができる。このような三層構造ラミネートフィルムは、適当な加熱圧着手段（例えばヒートプレス機）を使用することによって、それら接着層同士を容易に接着（溶着）することができる。
【００３２】
次に、本発明に係る安全弁（内圧開放機構ないし接合弁部）について説明する。
ここで開示される安全弁は、重ね合わされたフィルム同士の接着によって形成された接合弁部を有する。さらに該接合弁部は、フィルムパッケージの収容部内の圧力が所定圧力以上となったときにパッケージの内外即ち収容部と外部雰囲気を連通して内圧を開放するための主接合部を有する。また、蓄電装置の経年的な通常使用時において、クリープの発生及び進行の原因となる応力が主接合部に加わることを抑制するため、主接合部よりも収容部側に近接する位置であって通常使用時において収容部の内圧（以下、単に内圧というときは収容部の圧力をいう。）が容易に加わる位置に形成された少なくとも一つの副接合部を有する。
これら接合部は、フィルムパッケージの外縁の封止部分（即ち、収容部内を密閉するための外装フィルム同士の接着（溶着）部分をいう。）よりも弱い接合強度（剥離強度）で接合されている。主接合部は、内圧が所定の設定圧力まで上昇したときに開放されるように（換言すれば該所定圧力に達するまではフィルム同士の接着が維持されるように）その所定圧力に応じた耐圧性能を有するように接合されている。他方、副接合部は、蓄電装置の通常使用時に生じる内圧の変化に伴う応力を主接合部に代わって吸収するべく設けられている。
【００３３】
接合弁部における主接合部と副接合部とは相互に隣接して形成してもよく、或いは離隔して形成してもよい。相互に隣接して形成する場合、特に限定しないが、例えばフィルムパッケージの外縁の封止部分の耐圧値（接合強度）の５０〜７０％程度の耐圧値となるように主接合部を形成し、更に当該主接合部の４０〜６０％程度の耐圧値となるように副接合部を形成することが好ましい。特に限定しないが例えば本発明をリチウム二次電池等のフィルムパッケージ電池に適用する場合、通常のフィルム封止部分の耐圧値が１ＭＰａ以上であるとき、主接合部の耐圧値（即ち開放圧力）を０．５〜０．７ＭＰａに設定し、副接合部の耐圧値（即ち開放圧力）を０．２〜０．４ＭＰａに設定することが好ましい。
主接合部と副接合部とを離隔して形成する場合、典型的には両接合部の間に実質的に接合強度をもたない非接合部が形成される。非接合部は、当該部分を加熱圧着しないことによって容易に形成することができる。また、外装フィルムの接着層と接着性を有しない樹脂その他の材質のフィルムを外装フィルム間に挿入して形成してもよい。
かかる形態で接合弁部を形成する結果、通常使用時に生じる内圧は応力として先ず副接合部に加わり、その内圧（応力）は実質的に副接合部の接合強度がなくなるまで主接合部に及ばない。従って、主接合部の接合強度（耐圧性能）は長期に亘って維持され、結果、接合弁部の所望する正確な作動が長期間保証される。この場合、副接合部の接合強度は、主接合部の接合強度と同等か若しくはそれより低い接合強度に設定される。特に限定しないが例えば本発明をリチウム二次電池等のフィルムパッケージ電池に適用する場合、通常のフィルム封止部分の耐圧値が１ＭＰａ以上であるとき、主接合部の耐圧値（即ち開放圧力）を０．５〜０．７ＭＰａに設定し、副接合部の耐圧値（即ち開放圧力）を０．２〜０．７ＭＰａ（好ましくは主接合部よりも低い圧力で０．２〜０．５ＭＰａの範囲）に設定することが好ましい。
【００３４】
また、一つの蓄電装置（フィルムパッケージ）は、典型的には主接合部及び副接合部を一対備えるが、外縁の任意の位置に複数対の主接合部及び副接合部を備えてもよい。或いは、一つの主接合部について複数（例えば二又は三）の副接合部を備えたものであってもよい。例えば、フィルムパッケージの外縁が外装フィルム同士を溶着して成るフランジ状封止部分で構成された扁平形状のフィルムパッケージ蓄電装置において、該フランジ部の最も外側に主接合部を形成し、その内側に非接合部を介しながら一又は二以上の副接合部を配列してもよい。
【００３５】
主接合部と副接合部の形成方法（換言すればこれら接合部の接合強度（耐圧性能）の調整方法）は特に限定されない。例えば、後述する実施例のように、これら接合部はフィルムパッケージを構成する外装フィルム（ラミネートフィルム）を重ね合わせ相互に溶着して成る外縁封止部と一体に形成することができる。この場合、これら接合部を構成する部分の外装フィルム同士の接合強度が周囲の封止部分よりも低くなるように当該フィルム同士を溶着するとよい。このことは、当該フィルム同士の溶着条件（加熱時間及び／又は加熱温度、加圧時間及び／又は加圧の程度、等）を適宜変えることによって容易に行うことができる。例えば、本発明をリチウム二次電池等のフィルムパッケージ電池に適用する場合、通常のフィルム封止部分では２００℃以上（例えば２２０℃）でフィルム同士を溶着させて形成するところ、主接合部はそれよりも低い温度域、例えば１７０〜１９０℃程度でフィルム同士を溶着させて形成するとよい。さらに副接合部はそれよりも低い温度域、例えば１４０〜１６０℃程度でフィルム同士を溶着させて形成するとよい。
【００３６】
あるいは、フィルムパッケージの外縁の封止部分（例えば上記フランジ部）を構成する二つの外装フィルム間に他の樹脂製フィルムを挿入することによって、主接合部及び副接合部を形成してもよい。例えば、外装フィルムの接着層と接着し難い樹脂成分を含むフィルムを外装フィルム間に挿入することによって当該部分の接合強度（即ち耐圧値）を周囲の外縁封止部分よりも低下させることができる。また、かかる樹脂成分の含有率を異ならせることによって接合強度を調整し、主接合部及び副接合部を形成することができる。例えば、外装フィルム（例えば上記三層構造ラミネートフィルム）の接着層がポリプロピレンから構成されている場合、ポリプロピレンと接着性を有さない樹脂成分（例えばポリエチレン）を所定の割合で含むフィルムを用いるとよい。そして、該フィルムを挿入して重ね合わされた外装フィルムを加熱圧着することにより、目的とする主接合部及び副接合部を形成することができる。
【００３７】
ここで開示される蓄電装置の好ましい一形態として、フィルムパッケージの少なくとも外縁を保持する枠体（補強部材）を備えたものが挙げられる。該枠体は、フィルムパッケージの少なくとも外縁を保持し得ればよく、その形状に特に制限はない。大まかにみてフレーム状、ボックス状或いはケース状と視認されるような形状は、ここに開示される蓄電装置に備えられる枠体の典型的な形状（外形）であり得る。また、枠体の材質はフィルムパッケージを保持して物理的に補強可能なものであればよく、例えば種々の熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂製の他、金属製の枠体を好適に使用することができる。
好ましい一つの態様では、接合弁部の機能が枠体によって阻害されないように、接合弁部は当該枠体に遮蔽されずに外部に露出する位置に形成される。例えば、フィルムパッケージの外縁がフランジ部である場合、当該フランジ部を両側から挟み込むようにして装着される金属製又は樹脂製フレーム（枠体）であって接合弁部に相対する部分が欠失したフレームは、ここで開示される枠体の一つの典型例である。
【００３８】
また、枠体の好ましい一つの形態では、枠体の内周端に溝を有し、その溝にフランジ部を差し込むようにして装着する。枠体の外周端において、溝の少なくとも一部は閉じている。内周端の溝は、装着する蓄電装置のフランジ部の形成状況に合わせて設けられていればよい。枠体の内周端から切り込まれる溝の深さは、その溝に収容されるフランジ部の幅の長さと同等か、フランジ部の幅の長さよりも僅かに深く設定すればよい。
枠体を複数の枠部材を組み合わせて形成する場合、枠部材同士の接合は係合手段によって機械的に接合されるとよい。枠部材同士の接合は溝にフランジが差し込まれた状態で実施される。枠部材同士を係合手段によって機械的に接合すると、接合作業に時間がかからない。また、接着剤を用いて枠部材同士を接合する場合、フィルムパッケージ蓄電装置への接着剤が付着に配慮して作業しなければならない。熱溶着によって枠部材同士を接合する場合、フランジ部や電極体ユニットへ熱の伝播に配慮して作業しなければならない。係合手段を用いて機械的に接合すれば、そのような配慮をする必要が無く、極めて簡単に接合することができる。
【００３９】
他の一つの好ましい態様では、接合弁部の機能が枠体によって阻害されず、かつ、該接合弁部をよりよく保護するため、接合弁部と相対する部分の枠体に、該接合弁部を遮蔽しつつ該接合弁部と前記枠体との間に隙間を形成する切欠き部が設けられている。該切欠き部は、前記接合弁部と相対する部分における前記枠体内周端から外周端まで連続して形成されている。例えば、フィルムパッケージの外縁がフランジ部である場合、当該フランジ部を両側から挟み込むようにして装着される金属製又は樹脂製フレーム（枠体）であって接合弁部に相対する部分に前記切欠きが設けられたフレームは、ここで開示される枠体の一つの典型例である。
【００４０】
本発明によって提供される他の一つのフィルムパッケージ蓄電装置は、重ね合わされたフィルム同士の接着によって形成された接合弁部であって該パッケージの収容部の内圧が所定の圧力まで上昇すると該接着部分の少なくとも一部が開放して該パッケージの内外を連通させる接合弁部がフィルムパッケージにおける封止された外縁の一部に設けられ、かつ、ここで開示される構成の枠体を備えるものであればよく、その製造プロセスや蓄電装置に含まれる蓄電要素の種類、形状に特に制限はない。本発明は、上述したいずれかのフィルムパッケージ蓄電装置と同様に、種々のフィルムパッケージ蓄電装置（典型例として一次電池、二次電池等が挙げられ、二以上の電極体ユニットが一つのフィルムパッケージに収容されていてもよい。）に適用され得る。該蓄電装置を構成する電極体ユニットおよび外装フィルムとしては、上述したいずれかのフィルムパッケージ蓄電装置と同様のもの等を適宜採用し得る。該蓄電装置における接合弁部は、好ましい一つの態様として上述したいずれかの蓄電装置における接合弁部と同様に主接合部と副接合部とを含むものであり得るが、これに限定されない。例えば、該接合弁部の全体が略同じ接合強度で接着された外装フィルムにより構成されていてもよい。
【００４１】
このような枠体を備える蓄電装置の好ましい一つの態様では、前記フィルムパッケージの外縁の少なくとも一部が、重ね合わされた外装フィルムから成る封止されたフランジ部を構成している。そして、当該フランジ部を両側から挟み込むようにして前記枠体が装着される。このような態様において、例えば、フランジ部のいずれかの側に装着された枠体（より好ましくは、フランジ部の両側に装着された各々の枠体）の該フランジ部に対向する面であって該フランジ部の一部（例えば、フィルムパッケージの周方向の一部長さ範囲）に相対する部分に切欠き部を形成することにより、該切欠き部以外の部分ではフランジ部を両側から枠体によって挟み込む一方、該切欠き部において該フランジ部と枠体との間に選択的に隙間を形成することができる。その結果、該切欠き部に相対する部分のフランジ部に収容部の内圧を集中させることができるので、内圧上昇時において当該切欠き部に相対する接着部分を優先的に開放させることができる。すなわち、かかる構成の切欠き部が形成された枠体を備える蓄電装置では、フランジ部のうち該切欠き部に相対する部分を安全弁として機能させることができる。したがって、かかる態様の蓄電装置では、フランジ部のうち前記切欠き部に相対する部分が接合弁部を構成しているといえる。好ましい一つの態様では、該接合弁部はフランジ部の一部を構成し、且つ、周囲のフランジ部の接合強度よりも低い接合強度となるように重ね合わされて接着された外装フィルムによって周囲のフランジ部と一体に形成されている。好ましい他の一つの態様では、該接合弁部はフランジ部のうち前記切欠き部に相対する部分として特定され、周囲のフランジ部の接合強度と略同等の接合強度となるように重ね合わされて接着された外装フィルムによって周囲のフランジ部と一体に形成されている。
【００４２】
前記切欠き部は、前記圧力上昇時に前記接着部分の開放を可能とする隙間を前記接合弁部と前記枠体の間に形成し得るように設けられていればよく、該切欠き部の形状や形成方法等は特に限定されない。例えば、従来公知の鋳造（金属製枠体の場合）、射出成型（合成樹脂製枠体の場合）等の手法によって切欠き部を有する形状の枠体を成型してもよく、あるいは、まず切欠きのない形状の枠体を用意し、これに従来公知の切削加工等の手法を適用して切欠き部を形成してもよい。
好ましい一つの態様では、前記切欠き部が、前記接合弁部との間に形成された隙間の前記枠体内周端への開口部の開口面積よりも該隙間の前記枠体外周端への開口部の開口面積のほうが小さくなるように形成されている。このような形状とすることによって、前記接着部分の開放を、前記接合弁部の内側から外側へとスムーズに進行させ得る。例えば、切欠き部のうち少なくとも枠体内周側に位置する部分の内面（接合弁部に対向する面）を、平面状あるいは曲面状のテーパ面であって内周側から外周側に向けて狭くなるテーパ面として形成するとよい。後述する第３実施例は、切欠き部のうち枠体内周側に位置する部分（内周側部分）の内面が曲面状のテーパ面として形成された枠体を備える蓄電措置の一例である。枠体内周端から外周端に至る切欠き部の内面全体を平面状あるいは曲面状のテーパ面として形成してもよい。後述する第４実施例およびその変形例は、枠体内周端から外周端に至る切欠き部の内面全体が曲面状のテーパ面として形成された切欠き部を有する枠体を備える蓄電装置の一例である。
【００４３】
このように枠体内周端への開口部の開口面積よりも前記枠体外周端への開口部の開口面積のほうが小さくなるように形成された切欠き部を有する枠体を備える蓄電装置は、内圧開放時に収容部から放出されたガスを所定の排気通路に導入することを意図する場合に有利である。一般に、接合弁部を安全弁としてより適切に機能させるという観点からは切欠き部の開口面積を大きくすることが好ましく、一方、前記放出ガスの回収（前記排気通路等への導入）を容易にするという観点からは切欠き部の開口面積を小さくすることが好ましい。上述のように枠体内周端よりも枠体外周端への開口面積のほうが小さくなるように切欠き部を形成することにより、例えば枠体内周端から外周端に至る切欠き部の開口面積を略一定とする場合に比べて、これら両観点からみた特性をより高度なレベルにおいて両立させることができる。
枠体内周端への開口面積と枠体外周端への開口面積との比率は特に限定されない。例えば、枠体外周端への開口面積に対して枠体内周端への開口面積を２倍以上（好ましくは４倍以上）とすることができる。また、枠体外周端における開口部の幅に対して枠体内周端における開口部の幅を例えば１．５倍以上とすることができ、２倍以上とすることが好ましい。また、枠体外周端における開口部の高さに対して枠体内周端における開口部の高さを例えば１．５倍以上とすることができ、２倍以上とすることが好ましい。
【００４４】
好ましい一つの態様では、前記切欠き部の内面形状が、直角またはそれ以下（より好ましくは、凡そ１２０°またはそれ以下）の角度で突出する角部がないように形成されている。かかる形状とすることによって、内圧により膨らんだフィルムパッケージが枠体（切欠き部の内面）に過剰に強く押し付けられて損傷することが防止され得る。例えば、切欠き部の縦断面（接着部分を構成するフィルムパッケージに対して略垂直な断面）において、該切欠き部の内面形状のうち枠体内周側に位置する部分が緩やかな曲面状に形成されているとともに枠体外周側に位置する部分が平面状に形成され、それら内周側内面と外周側内面との境界が鈍角（好ましくは１２０°以上）となるように形成されている態様、および、切欠き部の内面全体が緩やかな曲面状に形成されている態様は、ここに開示される枠体の一つの典型例である。前記緩やかな曲面は凹面であっても凸面であってもよく、また、一部が凹面であり他の一部が凸面であってもよい。例えば、切欠き部の内面全体が、全体として緩やかな凹面状（接着部分の開放側に膨らんだ曲面状）に形成されている枠体が好ましい。全体としては緩やかな凹面状でありながら、枠体内周端および／または枠体内周端付近では切欠き部内面の凹みの程度を更に少なくするか、あるいは平面状さらには緩い凸面状に形成された切欠き部としてもよい。
【００４５】
ここで開示される蓄電装置の他の好ましい一態様では、接合弁部が、収容部に近接する位置に形成された溶着部と、前記重ね合わされたフィルム間に予め形成された開口通路であって一端が該溶着部と接し他の一端がフィルムパッケージの外端において開放される開口通路とを含む。前記切欠き部は接合弁部と相対する部分に形成されていることから、前記開口通路は、枠体の平面方向からみて切欠き部と重複する位置に形成されている。したがって、例えば、前記フランジ部を両側から挟みこむようにして装着される枠体を備える蓄電装置であって、該両側に装着される枠体の各々に設けられた切欠き部が前記フランジ部を挟んで対向する態様の蓄電装置では、それらの切欠き部の枠体外周端への開口部の内側に前記開口通路の出口部（フィルムパッケージの外端において開放される箇所）が位置することとなる。前記開口通路は、典型的には、少なくとも該開口通路の出口部の幅が前記切欠き部の枠体外側端における開口部の幅よりも狭くなるように設けられている。例えば、前記切欠き部の枠体外側端における開口部の幅に対して、前記開口通路の出口部の幅を７０％以下とすることができ、さらには５０％以下とすることができる。前記開口通路の高さは特に限定されないが、通常は外装フィルムの厚みの２倍以下の高さとすることが適当である。開口通路の全体形状は特に限定されず、例えば、断面が略円形の筒状（円筒状）、断面が略長円状の筒状、断面が略長方形状の筒状（角筒状）等の形状であり得る。また、開口通路の入口側（溶着部側）と出口側とで該開口通路の断面積および／または断面形状を異ならせてもよい。例えば、入口側と出口側との断面形状が略相似形であり、且つ、出口側の断面積が入口側よりも小さくなるように開口通路を設けることができる。
【００４６】
枠体の好ましい態様では、フランジ部を収容する溝が前記枠体の一部において内周端から外周端まで貫通しており、その貫通溝の溝壁から垂直方向の枠体の厚みが他の領域よりも薄肉であるとよい。枠体の薄肉の領域では、通常使用時の内圧変化によるフランジ部のクリープを防ぐことができる。枠体において、薄肉の領域に形成された溝は他の領域の溝よりも溝の幅方向に加わる力に対する耐性が低い。蓄電装置内の圧力が上がると、フランジ部にはフィルム同士の接合を解除する方向の力が加わる。フランジ部を枠体の溝に収容した場合、フィルム同士の接合を解除する方向は、溝の幅方向と等しい。内圧が異常に上昇したとき、フランジ部のクリープは、幅方向の変形が生じやすい薄肉部で選択的に生じる。薄肉部の溝に収容されたフランジ部のクリープが進行し、フィルム同士の接合は完全に解除される。枠体の薄肉部の溝は、貫通している。フランジ部のフィルムの接合が解除されれば、蓄電装置内の圧力は枠体の外方に排出される。蓄電装置のフランジ部において、薄肉部の溝に収容した領域を安全弁として機能させることができる。
【００４７】
また、上記薄肉部において、外周方向の中央部分が内周側から外周側に向けて最も薄肉であるとよい。薄肉部の中央部分が最も薄肉であると、フランジ部のクリープが薄肉部の中央部分から進行する。薄肉部の溝に収容された領域を安全弁として機能させるとき、ガス排出時に形成される連通孔の大きさを最小限に抑えることができる。このような形状として、湾曲したアーチ状断面の窪みや、中央部に向けてなだらかに傾斜するＶ字断面形状などが挙げられる。
【００４８】
以下、本発明に関する好適ないくつかの実施例を図面を参照しつつ説明するが、本発明をかかる図面に示すものに限定することを意図したものではない。
【００４９】
＜第１実施例＞
先ず、図１〜図３に基づいて第１実施例に係るフィルムパッケージ蓄電装置１を説明する。本実施例は、蓄電装置１の一典型例としてリチウム二次電池を示したものである。図１は、本実施例に係るフィルムパッケージ蓄電装置１の概略を模式的に示す斜視図である。図２は、本実施例に係る接合弁部１８を示す部分拡大図である。図３は図２のIII−III線断面図であり、接合弁部１８の断面構造を模式的に示している。
これらの図に示すように、本実施例に係るフィルムパッケージ蓄電装置１は、大まかにいって、フィルムパッケージ１０と、該パッケージ１０の外縁（外周）を保持する枠体２０と、パッケージ１０に収容される図示しない電極体ユニットと、該電極体ユニットに接続された一対の薄板状外部端子である正極端子３及び負極端子５とから構成されている。
【００５０】
フィルムパッケージ１０は、この種の一般的なフィルムパッケージ扁平電池と同様、重ね合わされた二つの外装フィルム１１，１２によって構成されている。図１に示すように、平面側（図中の上方）からみてパッケージ１０の中央には表裏両面に矩形状に張り出した電極体ユニット収容部１３が形成されている。かかる収容部１３には、所定の形状の電極体ユニット及び電解質が収容される。一方、収容部１３を包囲する外縁（外周）部分には外装フィルム１１，１２同士の熱溶着によって封止された帯状のフランジ部（封止部）１４が形成されている。これによりフィルムパッケージ１０における収容部１３内の密閉性が確保されている。かかるフランジ部１４の一部に、本実施例に係る接合弁部１８が形成されている。このことは後述する。
図１に示されるように、正極端子３及び負極端子５は外装フィルム１１，１２の合わせ目であってフランジ部１４からパッケージ１０を貫通して外方に突出している。これら正極端子３及び負極端子５を介して、電極体ユニットから電流を取り出すことができる。
【００５１】
本実施例に係る外装フィルム１１，１２は従来の一般的な三層構造ラミネートフィルムによって構成されている。即ち、図３に示すように、この外装フィルム１１，１２は、ポリエチレンテレフタレート樹脂製の外面（保護層）７と、アルミニウム箔から構成されるバリア層８と、ポリプロピレン樹脂から構成される接着層９とから構成されている。かかるラミネートフィルム１１，１２の接着層９同士を向かい合わせ、周縁部を一般的な加熱手段（例えばヒートプレス機）によって熱溶着させることによってフィルムパッケージ１０が構築される。
【００５２】
本実施例に係る電極体ユニットは従来のフィルムパッケージ電池で用いられる形態のものをそのまま使用することができる。即ちここでは図示しない正極シートと負極シートをセパレータと共に積層し、さらに捲回して作製された一般的な捲回型電極体ユニットである。かかる捲回型電極体ユニットの一方の端面からアルミニウム製の正極端子３及び銅製の負極端子５が引き出されている。かかる電極体ユニットの構成自体は本発明を制限するものではなく、従来使用されている種々の材料を用いて構成されておればよい。例えば、正極シートは長尺状の正極集電体の上にリチウム二次電池用正極活物質層が付与されて形成され得る。正極集電体にはアルミニウム箔等の金属箔が好適に使用される。正極活物質は従来からリチウム二次電池に用いられる物質の一種又は二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２等を挙げることができる。他方、負極シートは長尺状の負極集電体の上にリチウム二次電池用負極活物質層が付与されて形成され得る。負極集電体には銅箔等の金属箔が好適に使用される。負極活物質は従来からリチウム二次電池に用いられる物質の一種又は二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン等の炭素系材料、リチウム含有遷移金属酸化物や遷移金属窒化物等を挙げることができる。正負極シート間に使用される好適なセパレータシートとしては多孔質オレフィン系樹脂で構成されたものが挙げられる。
【００５３】
フィルムパッケージ１０の内部には電極体ユニットとともに図示しない液状電解質（電解液）が収容され、電極体ユニットに含浸されている。使用する電解液は特に限定されず、例えば、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）とエチレンカーボネート（ＥＣ）の混合溶媒（例えばＤＥＣ：ＥＣが７：３の質量比である混合溶媒）にリチウム塩として１ｍｏｌ／ＬのＬｉＰＦ６を溶解した非水電解液を好適に使用することができる。
【００５４】
本実施例に係る枠体２０は、比較的剛性の高い合成樹脂（ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン等）により構成されたフレーム状部材である。図１において鎖線で示すように、本実施例に係る枠体２０は、フィルムパッケージ１０のフランジ部１４のほぼ全周を両側から挟み付けて装着される。但し、接合弁部１８を遮蔽せずに露出させるように、接合弁部１８が形成されている部分に相対する部分２２は欠失している。このように欠失部分２２を設けるとともにフランジ部１４を挟み付けた状態で枠体２０が装備されることにより、収容部１３の内圧が上昇した際にその応力を接合弁部１８に集中させ易くなる。特に本実施例では枠体２０の欠失部分２２及び接合弁部１８が応力の加わり易い矩形状収容部１３の一方の長辺側フランジ部１４のほぼ中央に形成されている。このため、フランジ部１４における接合強度の低下が防止されるとともに接合弁部１８に選択的に効率よく内圧（応力）を伝達することができる。更に、枠体２０によって蓄電装置１全体の機械的強度を向上させることができる。
【００５５】
次に本実施例に係る接合弁部１８（内圧開放機構）について詳細に説明する。図１及び図２に示すように、本実施例に係る接合弁部１８はフィルムパッケージ１０のフランジ部１４の長辺側のほぼ中央（典型的には図示されるようにフランジ部１４の長辺側全長の５％〜２０％に相当する長さ）に設けられている。具体的には、フランジ部１４の外縁に沿って平面側（図中の上方）からみて矩形状の主接合部１５が形成されている。その内側にはほぼ同形状の非接合部１７を挟んで矩形状に副接合部１６が形成されている。具体的には、フランジ部１４の内外（幅）方向の外側約３分の１が主接合部１５であり、幅方向の中央約３分の１が非接合部１７であり、幅方向の内側約３分の１は副接合部１６である。副接合部１６の内側の長辺端部は、フランジ部１４の内縁に一致する。即ち、副接合部１６の内縁は収容部１３に接する（図３）。
【００５６】
本実施例に係る主接合部１５は、内圧が所定の圧力（本実施例においては約０．６ＭＰａ）まで上昇したときに開放するように該圧力に応じた接合強度（耐圧性能）で接合されている。なお、本実施例において周囲のフランジ部１４における耐圧性能は約１．０ＭＰａである。一方、副接合部１６の接合強度は約０．３ＭＰａに設定されている。
各接合部の耐圧値（接合強度）は、熱溶着時の温度、圧力、処理時間等を適宜調整することによって決定することができる。例えば、本実施例においては、外装フィルム１１，１２同士の溶着時の加熱温度を２２０℃に設定することによって耐圧が約１．０ＭＰａのフランジ部１４を形成し、該フィルム加熱温度を１８０℃に設定することによって耐圧が約０．６ＭＰａの主接合部１５を形成し、該フィルム加熱温度を１５０℃に設定することによって耐圧が約０．３ＭＰａの副接合部１６を形成することができる。なお、図３における網掛け部分は外装フィルム１１，１２同士の接着によって形成された主接合部１５及び副接合部１６の接合状態を模式的に示すものであり、接合面に対して垂直方向の幅が広いほど接合強度（即ち耐圧）が高いことを示している。
【００５７】
また、本実施例に係る接合弁部１８では、主接合部１５と副接合部１６との境界部分に非接合部１７が設けられており、両接合部が明確に分離されている。これにより、通常使用時に生じる内圧は直接的にまず副接合部１６に加わるが、その圧力が主接合部１５に伝達されることを非接合部１７によって遮断することができる。従って、接合弁部１８自体（即ち所定の内圧上昇時に安全弁として主接合部１５が開放されること）の耐圧性能を長期（例えば１０年以上好ましくは１５年以上）に亘って維持することができる。
【００５８】
＜第２実施例＞
次に、図４及び図５に基づいて第２実施例に係るフィルムパッケージ蓄電装置３１を説明する。本実施例に係る蓄電装置３１は、第１実施例と同様の構成のフィルムパッケージリチウム二次電池である。図４は、本実施例に係る接合弁部３８付近を示す部分拡大図である。図５は図４のＶ−Ｖ線断面図であり、接合弁部３８の断面構造を模式的に示している。なお、本実施例を特徴付ける接合弁部３８以外の部分は上述した第１実施例と同様であり（図中では同一の符号が付されている）、それらについての重複した説明は省略する。
【００５９】
本実施例に係る接合弁部３８は、第１実施例とは異なり、主接合部３５と副接合部３６との間に非接合部１７（図２参照）を形成しない。
即ち、フランジ部１４の外縁に沿って平面側（図中の上方）からみて矩形状の主接合部３５が形成されている。その内側にはほぼ同形状の副接合部３６が形成されている。具体的には、フランジ部１４の内外（幅）方向の外側約２分の１が主接合部３５であり、幅方向の内側約２分の１が副接合部３６である。副接合部３６の内側の長辺端部はフランジ部１４の内縁に一致する。即ち、副接合部３６の内縁は収容部１３に接する（図５）。
【００６０】
第１実施例と同様、本実施例に係る主接合部３５は、外装フィルム１１，１２同士の溶着時の加熱温度を１８０℃に設定することによって耐圧が約０．６ＭＰａとなるように形成されており、他方、副接合部３６は、該フィルム加熱温度を１５０℃に設定することによって耐圧が約０．３ＭＰａとなるように形成されている。なお、図５における網掛け部分は外装フィルム１１，１２同士の接着によって形成された主接合部３５及び副接合部３６の接合状態を模式的に示すものであり、実際にはこれら接合部の境界が図示されるように明確に区分・識別されるわけではない。
かかる構成によると、通常使用時に生じ得るクリープは先ず接合強度の低い副接合部３６において進行し、当該副接合部３６に亀裂その他の開放部分が生じるまでは主接合部３５における接合強度の低下は生じない。従って、本実施例に係る接合弁部３８によっても所望される耐圧性能を長期に亘って維持することができる。
【００６１】
＜第３実施例＞
次に、図６〜図１１に基づいて第３実施例に係るフィルムパッケージ蓄電装置４１を説明する。本実施例に係る蓄電装置４１は、その接合弁部４４の構造および枠体５０の構造が上述した第１実施例とは異なるフィルムパッケージリチウム二次電池である。なお、本実施例を特徴付ける接合弁部４４および枠体５０以外の部分の構成は上述した第１実施例と同様であるので、図中では第１実施例と同一の符号を付し、それらについての重複した説明は省略する。
【００６２】
図６は本実施例に係る蓄電装置４１の全体構造を示す分解斜視図であり、図７はその接合弁部４４付近を示す模式的断面図である。これらの図に示されるように、本実施例に係る蓄電装置４１は、フィルムパッケージ４２と、該フィルムパッケージ４２のフランジ部１４のほぼ全周を両側から挟み付けて装着される長方形フレーム状の枠体５０とを備える。より詳しくは、枠体５０は、フランジ部１４の一方の側に装着される第１枠体５０Ａと、フランジ部１４の他方の側に装着される第２枠体５０Ｂとを含み、これらの枠体５０Ａ，５０Ｂの間にフランジ部１４が挟み付けられている。
枠体５０のうちフランジ部１４の周方向の一部（一方の長辺の中央部）に相対する部分には、枠体５０Ａ，５０Ｂの夫々に該枠体の内周端から外周端に至る切欠き部５２が形成され、このことによってフランジ部１４と枠体５０との間に隙間が形成されている。図７によく示されるように、第１枠体５０Ａに設けられた切欠き部５２と第２枠体５０Ｂに設けられた切欠き部５２とは、フランジ部１４を対称面として概ね対称な形状となるように形成されている。以下、主に枠体５０Ａを例として切欠き部５２の形状をより詳しく説明する。
【００６３】
切欠き部５２のうち枠体５０Ａの内周側に位置する内周側部分５２２は、図６および図７に示すように、枠体５０Ａの内周側から外周側に向けて切欠きの幅および深さが次第に小さくなるように形成されている。この内周側部分５２２の内面は、全体として凹面状（曲面状）のテーパ面となっている。但し、枠体５０Ａの内周端付近では該内面の形状が凸面状へと緩やかに変化している。一方、切欠き部５２のうち枠体５０Ａの内周側に位置する外周側部分５２４は、内周側から外周側にかけてほぼ一定の断面形状を有し、かつその断面形状が概ね台形状となるように形成されている。図７に示すように、内周側部分５２２と外周側部分５２４との境界は１２０°以上の鈍角となっている。枠体５０Ａの内周端と外周端とを結ぶ長さのうち内周側部分５２２の長さと外周側部分５２４の長さとの比率は、例えば内周側部分：外周側部分＝３０：７０〜９０：１０の範囲とすることができ、通常は４０：６０〜８０：２０の範囲とすることが適当であり、５０：５０〜７０：３０の範囲とすることが好ましい。本実施例では、図７によく示されるように、内周側部分５２２の長さと外周側部分５２４の長さとの比率は概ね６０：４０である。
切欠き部５２（内周側部分５２２）の枠体内周端における開口部の幅は、図示されるように、フランジ部１４の長辺側全長の凡そ２０〜４０％に相当する長さである。切欠き部５２（外周側部分５２４）の枠体外周端における開口部の幅は、切欠き部５２の枠体内周端における開口部の幅の２５〜５０％程度である。また、枠体内周端において切欠き部５２は緩やかな曲面（凸面）を介して枠体５０Ａの厚み全体に至るように形成されているので、枠体内周端における開口部の高さは枠体５０Ａの厚みとほぼ等しい。一方、切欠き部５２の枠体外周端における開口部の幅は、枠体５０Ａの厚さの１０〜４０％程度である。切欠き部５２の枠体外周端における開口面積は、該切欠き部５２の枠体内周端における開口面積の１／４以下であり、典型的には１／８以下である。
【００６４】
本実施例に係る蓄電装置４１におけるフランジ部１４は、枠体５０が装着されていない状態における耐圧性能（すなわち、フィルムパッケージ１０単独での耐圧性能）が約０．６ＭＰａとなる接合強度（耐圧性能）で接合されている。ただし、フランジ部１４のうち切欠き部５２に相対する部分以外は、該フランジ部１４を両側から挟み付ける枠体５０が装着されていることによって耐圧性能が補強されている。したがって、枠体５０が装着された状態において、収容部１３の内圧は、切欠き部５２に相対する部分のフランジ部１４に選択的に作用することとなる。すなわち、本実施例では、枠体５０Ａに設けられた切欠き部５２と枠体５０Ｂに設けられた切欠き部５２との間に位置する部分のフランジ部１４が接合弁部４４として機能する。
【００６５】
この接合弁部４４では、外装フィルム１１，１２が上述した所定の接合強度で接着されて溶着部４６を形成している。また、接合弁部４４のうち幅方向（フランジ部１４の長辺方向）のほぼ中央部には、接合弁部４４の内周端と外周端との中央からやや外周寄りの位置から真っ直ぐ延びて外周端に至る範囲に、外装フィルム１１と外装フィルム１２とが接着されていない非接合部分が設けられている。かかる非接合部分を構成する外装フィルム１１，１２とこれを囲む溶着部４６とによって、一端（内周端）が溶着部４６と接し他端（外周端）が接合弁部４４の外端において開放される開口通路４８が形成されている。この開口通路は、切欠き部５２のうち開口通路４８を形成する範囲は切欠き部５２の外周側部分５２４に相対する部分であってもよく、開口通路４８の内周端が内周側部分５２２に相対する部分まで延びていてもよい。典型的には、図７に示すように、開口通路４８の内周端が内周側部分５２２と外周側部分５２４との境界付近または該境界よりもやや外周側部分５２４に入り込んだ位置となるように接合弁部４４が形成されている。
【００６６】
かかる構成の蓄電装置４１における接合弁部４４の作動につき、図８〜図１０を参照しつつ説明する。なお、図８および図１０では、接合弁部４４の近傍の状態を見易くするために、枠体５０の図示を省略している。
収容部１３の内圧が上昇するとき、フランジ部１４のうち接合弁部４４以外の部分は枠体５０により挟み付けられているので、該圧力は接合弁部４４に集中的に作用する。収容部１３の内圧が溶着部４６の接合強度を上回ると、溶着部４６の接着が開放する。この開放は溶着部４６の内周側から外周側に向けて進行し、該開放部分ではフィルムパッケージ１０が内圧によって外方に膨らむ。ここで、切欠き部５２は、内面が緩やかな曲面（内周側部分５２２）および平面（外周側部分５２４）からなり、かつ、直角またはそれ以下の角度で突出する角部がないように形成されている。したがって、上記膨らんだ外装フィルム１１，１２が内圧によって切欠き部５２の内壁に押し付けられても該外装フィルム１１，１２が損傷する心配はない。また、切欠き部５２の内周側部分５２２は、内周側から外周側に向けて切欠きの幅および深さが次第に小さくなるように形成されているので、上記開放を内側から外側へとスムーズに進行させることができる。
【００６７】
溶着部４６の開放が進行して該開放部分が開口通路４８の内周側端部に到達すると（図８〜図１０に示す状態）、該開放部分および開口通路４８によって、フィルムパッケージ１０の内外を連通させる連通路が形成される。これにより収容部１３内の内圧が開放される。換言すれば、収容部１３の内部からガスが放出される。このように、本実施例の蓄電装置４１によると、溶着部４６の開放が最も早く進行する位置が接合弁部４４の幅方向（フランジ部１４の長辺方向）に多少ばらついたとしても、上記連通路の出口（外周端）の位置を一定にする（より具体的には、予め形成された開口通路４８の出口の位置とする）ことができる。また、該連通路の出口が過剰に大きくなることを帽子し、典型的には、該出口の大きさを開口通路４８の出口の大きさにより規定することができる。本実施例の蓄電装置４１は、このように収容部１３の内部からガスが放出される位置および大きさを精度よく規定し得ることから、図１０に示すように、該放出ガスを所定の排気通路５６に導入する態様で好ましく使用され得る。例えば、排気通路５６のうち開口通路４８の外周端に相対する位置に形成された排気導入孔５６２を通じて、収容部１３の内部から放出されたガスを排気通路５６に効率よく（漏れなく、また排気導入孔５８の開口面積を不必要に大きくすることなく）導入することができる。
【００６８】
なお、上記実施例における開口通路４８の形状は特に限定されない。例えば、図１１（ａ）に示すような円筒状の開口通路、図１１（ｂ）に示すように断面が略長円形の筒状の開口通路、図１１（ｃ）に示すような角筒状の開口通路、等であり得る。また、例えば図１１（ｄ）に示すように、内周側は角筒状であり、外周端付近では該外周端に向けて開口面積が次第に小さくなる形状（テーパ状）に形成された開口通路であってもよい。
【００６９】
＜第４実施例＞
図１２および図１３に基づいて第４実施例に係るフィルムパッケージ蓄電装置６１を説明する。本実施例に係る蓄電装置６１は、その枠体７０の構造（より詳しくは、切欠き部７２の形状）が上述した第３実施例とは異なるフィルムパッケージリチウム二次電池である。本実施例を特徴付ける枠体７０以外の部分の構成は上述した第３実施例と同様であるので、図中では第３実施例と同一の符号を付し、それらについての重複した説明は省略する。
【００７０】
図１２は、本実施例の蓄電装置６１の全体構造を示す斜視図である。この蓄電装置６１は、第３実施例と同様に構成されたフィルムパッケージ４２と、該フィルムパッケージ４２のフランジ部１４のほぼ全周を両側から挟み付けて装着される長方形フレーム状の枠体７０とを備える。枠体７０は、フランジ部１４の一方の側に装着される第１枠体７０Ａと、フランジ部１４の他方の側に装着される第２枠体７０Ｂとを含み、これらの枠体７０Ａ，７０Ｂの間にフランジ部１４が挟み付けられている。
枠体７０のうちフランジ部１４の周方向の一部（一方の長辺の中央部）に相対する部分には、枠体７０Ａ，７０Ｂの夫々に該枠体の内周端から外周端に至る切欠き部７２が形成され、このことによってフランジ部１４と枠体７０との間に隙間が形成されている。第１枠体７０Ａに設けられた切欠き部７２と第２枠体７０Ｂに設けられた切欠き部７２とは、フランジ部１４を対称面として概ね対称な形状となるように形成されている。
【００７１】
図１３は、枠体７０Ａの形状を模式的に示す斜視図である（枠体７０Ｂも枠体７０Ａと実質的に同一形状である。）。図示するように、切欠き部７２は、その枠体７０Ａの内周端から外周端に至る内面の全体が、該内周端から外周端にかけて次第に狭まる緩やかな曲面状のテーパ面として形成されている。このテーパ面は全体として凹面状の形状を呈する。但し、枠体７０Ａの内周端付近では、図７に示す第３実施例の枠体５０と同様に、該内面の形状が凸面状へと緩やかに変化している。また、枠体７０Ｂの外周端付近でも、切欠き部７２の内面形状が凸面状へと緩やかに変化している。なお、切欠き部７２の枠体内周端および外周端における開口部の幅、高さ、面積、ならびに内周端および外周端におけるそれらの比率は、上述した第３実施例における枠体５０と同程度であり得る。切欠き部７２の枠体外周端における開口部の形状は、図１２に示すように、概ね円弧状であり得る。
かかる形状の切欠き部７２が形成された枠体７０を備える蓄電装置６１によると、上述した第３実施例と同様の効果が実現され得る。本実施例では切欠き部７２の内面全体が緩やかな曲面状に形成されているので、接合弁部４４の安全弁としての作動がよりスムーズに行われ得る。
【００７２】
なお、切欠き部７２の内面全体を緩やかな曲面状に構成する態様は、図１３に示すように該内面が全体として凹面状の形状を呈する態様に限られない。例えば、上記第４実施例の変形例として、図１４に示すように、切欠き部９２の内面全体が枠体９０の内周端から外周端にかけて狭まる緩やかな曲面状のテーパ面として形成され、かつ、該テーパ面が全体として凸面状の形状を呈する態様の蓄電装置８１としてもよい。
【００７３】
＜第５実施例＞
図１５〜２４に基づいて本実施例の蓄電装置１０１について説明する。蓄電装置１０１は、主に枠体１５０の構造が他の実施例と異なる。枠体以外の構成で他の実施例と重複する説明は省略する。
【００７４】
図１５は、枠体１５０を備えた蓄電装置１０１の斜視図である。蓄電装置１０１は、内部に電極体ユニットを収容しているフィルムパッケージ１１０を用いている。図１６は、第１半枠体１５６と第２半枠体１５８とフィルムパッケージ１１０の位置関係を示す分解斜視図である。図１７は、正極端子１０３と負極端子１０５が引き出されている面から見た平面図である。
図１５に示すように、枠体１５０は、フィルムパッケージ１１０の外周に沿って装着されている。枠体１５０は、４つの辺部１７０，１７２，１７４，１７６を有するフレーム形状である。図１５、１６に示すように、辺部１７０の外周面からは、正極端子１０３と負極端子１０５が引き出される。辺部１７０の正極端子１０３と負極端子１０５の中間には、内周面側から外周面側に伸びている貫通溝１５４が形成されている。また辺部１７０には、貫通溝１５４の内壁に向けて湾曲する薄肉領域１５２，１５２が形成されている。薄肉領域１５２，１５２は、貫通孔１５４を挟む両側から切り込まれて形成されている。あとで詳述するが、フィルムパッケージ１１０のフランジ部１１４において、薄肉領域１５２で挟みこんでいる領域は、蓄電装置１０１の内圧が上昇したときに優先的に開放する安全弁１２２として機能する。内圧が異常に上昇時には、貫通溝１５４はガス排出孔として機能する。
【００７５】
図１５、１６に示すように、枠体１５０は、略コの字型の第１半枠体１５６と略コの字型の第２半枠体１５８から構成されている。第１半枠体１５６は、辺部１７０と辺部１７２の半領域１７２Ａと辺部１７６の半領域１７６Ａから構成される。第２半枠体１５８は、辺部１７４と辺部１７２の半領域１７２Ｂと辺部１７６の半領域１７６Ｂから構成される。
図１６に示すように、第１半枠体１５６の辺部１７２Ａと１７６Aの外周端には、係止穴１６１が設けられている。第２半枠体１５８の辺部１７２Ｂと１７６Bの外周端には、係止爪１５９が設けられている。係止穴１６１と係止爪１５９を係合することで、半領域１７２Ａと半領域１７２Ｂが強固に接合する。同様に、半領域１７６Ａと半領域１７６Ｂが強固に接合する。なお、図示１６０は、係止穴１６１と係止爪１５９を組み合わせた状態を示している。上記の係合処理により、フレーム形状の枠体１５０が完成する。
【００７６】
枠体１５０には、図１６に示すように、内周端から外周側に向けて切り込まれた溝１６２、１６６が形成されている。溝１６２は、第１半枠体１５６の内周端に設けられている。溝１６６は、第２半枠体１５８の内周端に設けられている。溝１６２と溝１６６は、上記の係合処理で周方向に連続する。
図１９は、図１７のXIX−XIX線断面図である。図１９では、第１半枠体１５６の溝１６２にフランジ１１４が収容された様子を示している。図１９では、枠体１５０の断面形状も示している。図１９に示すように、溝１６２の深さは、蓄電装置１０１のフランジ部１１４の幅の長さと略等しい。蓄電装置１０１のフランジ部１１４は、溝１６２に挟みこまれて収容される。なお、第２半枠体１５８の溝１６６も同様の構成でフランジ１１４を収容する。
第１半枠体１５６の辺部１７０は、内周端から外周端に連続する孔として、正極端子１０３を引き出す正極端子用孔１６３と、負極端子１０５を引き出す負極端子用孔１６５と、貫通溝１５４を有している。これらの端子用孔１６３，１６５と貫通溝１５４は、溝１６２と連続している。
【００７７】
次に、枠体１５０における、蓄電装置１０１の保持方法と保持状態について説明する。
蓄電装置１０１は、第１半枠体１５６の辺部１７０の内周端に正極端子１０３と負極端子１０５の先端を向ける。第１半枠体１５６の溝にフランジ１１４を差込み、スライドする。次に、辺部１７０に設けられた正極端子用孔１６３と負極端子用孔１６５に正極端子１０３と負極端子１０５を差し込む。次に、第２半枠体１５８の溝１６６に残りのフランジ１１４を差し込む。そして、第１半枠体１５６の係止部１６１と第２半枠体１５８の係止爪１６１を係合し、第１半枠体１５６と第１５８を接合する。そして、枠体１５０内に蓄電装置１０１が保持される。
【００７８】
本枠体１５０では、第１半枠体１５６と第２半枠体１５８を用いていることから、蓄電装置１０１への枠体１５０の装着が容易である。第１半枠体１５６と第２半枠体１５８の接合を蓄電装置１０１のコーナー部を避けて行っている。蓄電装置１０１のコーナー部は、蓄電装置１０１の内圧変動による影響が最も集中しやすい。第１半枠体１５６と第２半枠体１５８の接合部がコーナー部を避けて形成されることで、コーナー部のフランジ部１１４部分に加わる拘束力を均一に保つことができる。本枠体１５０の構成によれば、蓄電装置１０１への装着が容易で、かつ、フランジ部１１４のクリープが抑止される。
【００７９】
次に、本蓄電装置１０１の安全弁構造について図１８、２０、２１、２２を用いて説明する。図１８は、図１６のXVIII−XVIII線断面図であり、通常使用時の安全弁構造を示している。図２０は、通常使用時の薄肉部１５２の周辺を拡大した平面図である。図２１は、異常に内圧が上昇した時の薄肉部１５２の周辺を拡大した平面図である。
前記したように、枠体１５０にはフランジ１１４の接合面からの肉厚が薄い薄肉部１５２が形成されている。
図２０に示すように、薄肉部１５２が形成されている範囲には、内周側から外周側まで連通する貫通溝１５４が形成されている。貫通溝１５４の開口形状は、外側から外周端をみて通常使用時では外周方向が極端に長い長方形である。図２０において、符号ｈはフランジ１４４の厚みを示す。枠体１５０内の溝１６２，１６６の溝幅は、ｈと略等しい。フランジ部１１４は、溝１６２，１６６の溝壁に挟まった状態で拘束されている。貫通溝１５４の開口は、フランジ部１１４の厚みｈよりもやや広い。フランジ１１４（接合弁部１２２）の外周端と貫通溝１５４の溝壁の間には、空間１５５が形成されている。貫通溝１５４の開口部がフランジ１１４の厚みよりも幅広になることで、内圧開放時のガス放出がスムーズになる。枠体の薄肉部１５２において、貫通溝１５４の溝壁から垂直方向の厚みは、最も薄い部分がＬ１である。他の領域は、溝１６２，１６６の壁面から垂直方向の厚みがＷ１である。フランジ部１１４の大部分の領域のクリープは、Ｗ１の厚みで抑制される。その一方でフランジ部１１４の薄肉部１５２と接する領域のクリープは、Ｌ１の厚みで抑制される。クリープを抑制する能力は、Ｗ１の厚みを有する領域のほうが高い。薄肉部１５２のフランジ部１１４を拘束する力は、他の領域よりも弱くなる。蓄電装置１０１のフランジ部１１４において、薄肉領域１５２で挟みこんでいる領域は、蓄電装置１０１の内圧が上昇したときに、優先的に開放する接合弁部１２２（安全弁）として機能する。内圧上昇時には、貫通溝１５４はガス排出孔として機能する。本枠体１５０の薄肉１５２の領域では、通常使用時の内圧変化による接合弁部１２２のクリープは生じない。
【００８０】
図１８の通常使用時の断面図にも示すように、一方の壁面に外装フィルム１１１が接触しており、他方の壁面に外装フィルム１１２が接触している。接合弁部１２２の端部は、枠体１５０の外周端よりも僅かに内周側である。接合弁部１２２の端部では、貫通溝１５４の内壁とフィルム１１１，１１２の間に空間１５５が形成されている。空間１５５は、前記したように、接合弁部１２２が開放したときのガス通路を確保するために形成されている。空間１５５の形成に伴い、薄肉部１５２では、貫通孔１５４の外周側の開口部周辺がさらに薄肉な縁部領域１５１が形成されている。
【００８１】
枠体１５０において、薄肉部１５２に形成された貫通溝１５４は、他の領域の溝１６２、１６６よりも溝の幅方向に加わる力に対する耐性が低い。蓄電装置１０１内の圧力が上がると、フランジ部１１４にフィルム１１１，１１２同士の接合を解除する方向の力が加わる。内圧が異常に上昇したとき、フランジ部１１４のクリープは、幅方向の変形が生じやすい薄肉部１５２で選択的に生じる。また、図２１の平面図に示すように、フィルム１１１、１１２が広がることに追随して、貫通溝１５４の溝幅も広がる。図２２に図２１のXXII−XXII線断面図を示す。図２２の断面図に示すように、フィルム１１１，１１２の端部と貫通溝１５４の間には空間１５５が形成されている。薄肉部１５２では、貫通孔１５４の外周側の開口部周辺がさらに薄肉な縁部領域１５１が形成されている。縁部領域１５１が薄肉であることで、内圧開放時のガス通路が確実に確保される。
また、薄肉部１５２は、輪郭方向の中央部分が最も薄肉である。安全弁１２２のクリープ現象は、薄肉部１５２の中央部分から進行する。内圧が上昇してガスを放出するとき、ガス排出時に形成される連通孔の大きさを最小限に抑えることができる。蓄電装置の収容部１１３から電解液等の過剰な漏れが抑制される。なお、フランジ部１１４において、安全弁１２２を構成する領域の接着強度は、他の領域の接合強度と同等かそれ以下であればよい。
【００８２】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、上記各実施例ではリチウム二次電池について説明したが、本発明は蓄電装置全般、例えばニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等の他の種類の二次電池や電気二重層キャパシタ等の各種蓄電装置にも適用することができる。電極ユニットを構成する活物質、集電体および端子ならびにセパレータ等の材質や電解液の組成等は、蓄電装置の種類に応じて適当に決定され得る。
また、上記各実施例では一の主接合部に対して一の副接合部が設けられているが、これに限定されず、例えばフランジの幅方向に一の主接合部と二又は三以上の副接合部（好ましくは接合部間に非接合部が形成される。）を設けてもよい。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】一実施例に係るフィルムパッケージ蓄電装置（リチウム二次電池）を模式的に示した斜視図である。
【図２】図１に示す蓄電装置の要部（接合弁部）の形態を模式的に示した拡大斜視図である。
【図３】図２のIII−III線における断面図である。
【図４】他の一実施例に係るフィルムパッケージ蓄電装置の接合弁部の形態を模式的に示した拡大斜視図である。
【図５】図４のV−V線における断面図である。
【図６】他の一実施例に係るフィルムパッケージ蓄電装置の全体構成を模式的に示した分解斜視図である。
【図７】図６のVII−VII線における断面図である。
【図８】図６に示す蓄電装置において内圧が開放されるときの状態を模式的に示した斜視図である。
【図９】図８のIX−IX線における断面図である。
【図１０】図８に示す蓄電装置と排気通路との位置関係を模式的に示した斜視図である。
【図１１】（ａ），（ｂ），（ｃ）および（ｄ）は、それぞれ、図６に示す蓄電装置における開口通路の形状を模式的に例示する斜視図である。
【図１２】他の一実施例に係るフィルムパッケージ蓄電装置の全体構成を模式的に示した斜視図である。
【図１３】図１２に示す蓄電装置を構成する枠体を模式的に示した斜視図である。
【図１４】図１２に示す蓄電装置の変形例を模式的に示した断面図である。
【図１５】他の一実施例に係るフィルムパッケージ蓄電装置の全体構成を模式的に示した斜視図である。
【図１６】図１５に示す蓄電装置の分解斜視図である。
【図１７】図１５に示す蓄電装置の端子引き出し面の平面図である。
【図１８】図１７のXVIII−XVIII線における断面図である。
【図１９】図１７のXIX−XIX線における断面図である。
【図２０】図１５に示す蓄電装置の安全弁部分を模式的に示した拡大平面図である。
【図２１】図１５に示す蓄電装置の安全弁部分の、内圧開放時の様子を模式的に示した拡大平面図である。
【図２２】図２１のXXII−XXII線における断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１，３１，４１，６１，８１，１０１：フィルムパッケージ蓄電装置（リチウム二次電池）
１０，４２，１１０：フィルムパッケージ
１１，１２，１１１，１１２：外装フィルム（ラミネートフィルム）
１３，１１３：収容部
１４，１１４：フランジ部
１５，３５：主接合部
１６，３６：副接合部
１７：非接合部
１８，３８，４４，１２２：接合弁部（安全弁）
２０，５０，７０，９０，１５０：枠体
２２：欠失部分
４６：溶着部
４８：開口通路
５２，７２，９２：切欠き部
１５２：薄肉部
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2007087922.tif 000025
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2007087922.tif 000026
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2007087922.tif 000027
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2007087922.tif 000028
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
2007087922.tif 000029