(57)【要約】【課題】外形寸法と電気的な性能を維持しつつ、コストアップを招くことなく、内圧上昇に伴う破裂を防止し、ガスや電解液の排出方向を制御できるラミネート外装型蓄電デバイスを提供する。【解決手段】２枚のフィルム（１００ａ，１００ｂ）の周縁が枠状の接着領域６０にて接着されてなる外装体１００内にシート状電極（１０ｐ，１０ｎ）の積層体５０と電解液５１が密封され、接着領域は内圧開放部７０と外装体の周縁にて開口する内圧誘導管路７１を内包し、枠状の接着領域の内周６１から外周６２までの距離Ｗａは、内周と内圧誘導管路において内周に最も近い部位６４までの距離Ｗｃよりも長く、当該距離Ｗｃは、接着領域の内周から内圧開放部において内周に最も近い部位６３までの距離Ｗｂよりも長く、内圧上昇時に接着領域の内周が外周側に後退していく過程で、内圧開放部が内周と連絡し、その内圧が内圧誘導管路の開口７２から開放される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略矩形のシート状に成形された正極と負極をセパレーターを介して対向配置してなる積層体と電解液とがフィルム状の外装体内に密封されているとともに、前記積層体に形成されている電極端子に接続された電極板が前記外装体の外に露出されてなる蓄電デバイスであって、
前記外装体は、平面形状が同じ２枚のフィルム素材の周縁を枠状に縁取る接着領域にて相互に接着されてなり、
前記積層体は、前記枠状の接着領域の内側に配置され、
前記枠状の接着領域は、２枚のフィルム素材が接着状態にない非接着領域を内包し、
前記非接着領域は、前記接着領域を枠の周回形状に沿って縦貫しつつ、終端が外装体の周縁にて開口する内圧誘導管路と、当該内圧誘導管路の始端から前記終端までの途上に少なくとも一つ以上設けられた内圧開放部と、から構成され、
前記枠状の接着領域の内周と外周との距離Ｗａと、前記接着領域の内周から前記内圧開放部において当該内周に最も近接する部位までの距離Ｗｂと、前記接着領域の内周から内圧誘導管路において当該内周に最も近接する部位までの距離Ｗｃは、Ｗｂ＜Ｗｃ＜Ｗａの関係を満たし、
前記内圧開放部は、前記外装体内の内圧が上昇したときに、前記枠状の接着領域が内周側から外周側に向かって剥離して当該内周が後退していく過程で、当該接着領域の他の領域に先行して当該後退していく内周と連絡し、当該内圧を前記内圧誘導管路を経由して前記開口から開放させる、
ことを特徴とする蓄電デバイス。
【請求項２】
請求項１において、前記内圧誘導管路の終端に外装体内のガスや電解液を遠方に導くための排出管が取り付けられていることを特徴とする蓄電デバイス。
【請求項３】
請求項２に記載の蓄電デバイスを筐体内に一つ以上収納しつつ、当該蓄電デバイスの前記電極板に接続された外部接続端子を前記筐体の外部に露出させてなる蓄電装置であって、前記筐体の内外を連絡する排出口と、前記排出管に始端が接続されるとともに、終端が前記排出口を経由して筐体外に案内される管路とを備えたことを特徴とする蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シート状に成形された正極と負極をセパレーターを介して対向配置してなる積層体を、電解液とともにラミネートフィルムなどからなる外装体内に密封してなる蓄電デバイスに関する。具体的には、外装体内の内圧が上昇した際の内圧開放技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラミネートフィルムなどを外装体とする蓄電デバイスとしては、リチウムイオンキャパシタなどの非水電解質蓄電デバイス（以下、フィルム外装型蓄電デバイス）がある。図１は、フィルム外装型蓄電バイス１の外観図である。外装体１００内に電解液を含む蓄電要素が収納されている。また、蓄電要素における正極と負極の各電極端子に接続されて、外部機器と接続するための電極板（タブ）４０が外装体１００の外に露出している。
【０００３】
外装体１００は、略矩形状の２枚のラミネートフィルムの四辺の縁を貼り合わせたものである。周知のごとく、ラミネートフィルムは、アルミニウムなどからなる金属薄膜を基材として、蓄電デバイス１の外側、すなわち外装体１００のおもて面にポリエステルやナイロンなどの樹脂からなる保護層を設け、外装体１００の裏側、すなわちフィルム外装型蓄電デバイス１の内側となる面に、熱融着性樹脂による熱融着層を設けたものである。
【０００４】
図２はフィルム外装型蓄電デバイス１における外装体１００内の構造を示す図であり、図２（Ａ）は、フィルム外装型蓄電デバイス１の透視平面図である。また図２（Ｂ）はその側断面図であり、（Ａ）におけるａ−ａ矢視断面に相当する。（Ｃ）は（Ｂ）における円２００内を拡大した図である。フィルム外装型蓄電デバイス１における正負それぞれの電極（１０ｐ，１０ｎ）は、集電体となるシート状導電体（１１ｐ，１１ｎ）の表面にそれぞれの極の活物質を略矩形状に塗布したものである。
【０００５】
シート状導電体（１１ｐ，１１ｎ）は、略矩形の一辺に電力の取り出し口となる電極端子１２を突設させた平面形状である。そして、正極と負極がセパレーター３０を介して対面配置されて積層体５０が構成されている。この積層体５０が電解液とともに外装体１００内に密閉状態で収納されている。また、シート状導電体（１１ｐ，１１ｎ）に形成されている電極端子１２には、上記のタブ４０が超音波溶接などの方法によって溶着されている。
【０００６】
なお、図２に示した例では、説明を容易にするために、積層体５０を１対の正極１０ｐと負極１０ｎとをセパレーター３０を介して対向配置させた単層構造として示しているが、周知のごとく、この積層構造タイプのフィルム外装型蓄電デバイス１は、図３（Ａ）に示したように、多層構造である場合が多い。図３に示した積層体５０は、最外層のシート状電極体１１以外は、その表裏に正極１０ｐあるいは負極１０ｎが形成されている。また、多層構造の積層体５０を外装体１００内に収納してなるフィルム外装型蓄電デバイス１では、図３（Ｂ）にその側断面を拡大して示したように、それぞれの層における正極１０ｐおよび負極１０ｎのそれぞれの電極端子１２同士を積層した状態で一括してタブ４０に溶接し、そのタブ４０を外装体１００の外部に露出させる構造となっている。
【０００７】
上記構造のフィルム外装型蓄電デバイス１の組立手順としては、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、まず、２枚の略矩形のラミネートフィルム（１００ａ、１００ｂ）の縁辺（１０１〜１０４）を揃えて対面させ、その２枚のラミネートフィルム（１００ａ、１００ｂ）の間に、前記タブ４０を外側に露出させた状態で前記積層体５０を配置する（Ａ）。次に、所定の縁辺１０１以外の縁辺（１０２〜１０４）同士を加熱した金属ブロックを用いて圧着するなどして、２枚のラミネートフィルム（１００ａ、１００ｂ）の３方の縁辺１０２を熱融着させる。それによって、２枚のラミネートフィルム（１００ａ、１００ｂ）の３方の縁辺（１０２〜１０４）同士が接着し、ラミネートフィルム（１００ａ、１００ｂ）は、一つの縁部１０１側に開口１０５を有する袋状に形成される（Ｂ）。図中では、外装体１００を密閉するために２枚のラミネートフィルムが接着されている領域（接着領域）を斜線のハッチングで示した。そして、この開口１０５から電解液５１を注入し、さらに開口１０５を形成する縁辺１０１同士を熱融着させることで、２枚のラミネートフィルム（１００ａ，１００ｂ）の全ての縁辺（１０１〜１０４）同士が接着されて、外装体１００が形成され、積層体５０がその外装体１００内に密封される（Ｃ）。
【０００８】
ところで、上述したフィルム外装型蓄電デバイス１をはじめ、乾電池なども含めたあらゆる蓄電デバイスでは、誤使用や経時劣化などによって、蓄電要素からガスが発生することがある。ガスの発生は、外装体１００などの密閉容器内の内圧を上昇させる。周知のごとく、乾電池のように金属缶を用いた蓄電デバイスでは、電池の内圧が上昇した際にガスを電池の外部へ逃がす内圧開放機能として、例えば、ガスケットや端子板など、電池缶を密閉する蓋に相当する部分に先行破断する安全弁によって実現している。しかし、上述したフィルム外装型蓄電デバイス１では、内圧開放機能を備えさせることが構造上難しい。そして、フィルム外装型蓄電デバイスでは内圧が上昇しすぎると、フィルムが膨張し、枠状の接着領域にて接着されている２枚のラミネートフィルムが、その枠の内側から、徐々に剥がれていく。最終的にはフィルムが破裂してその箇所からガスや電解液が噴出する。しかも、破裂がどの箇所で発生するか特定できないため、破裂した箇所によっては周囲の機器や部材に悪影響を及ぼすことがある。なお、このような問題に対し、以下の各特許文献１〜３には、フィルム外装型蓄電デバイスにおける漏液や破裂を制御するための技術が開示されている。
【０００９】
具体的には、以下の特許文献１には、外装体を単純な矩形のラミネートフィルムではなく、一辺の一部を台形状に突出させた形状とし、その台形の縁に沿って接着領域を設けるとともに、その台形の上底と下底を連絡して台形を二分するように帯状の接着領域を設けている。そして、その帯状の接着領域に外装体の表裏を貫通する孔を穿設している。それによって、帯状の接着領域によって二分された台形の非接着部分にガスが充満すると、帯状の接着領域が徐々に剥がれて幅が狭くなり、最終的には貫通孔に至り、この貫通孔からガスが排気される。
【００１０】
特許文献２に記載の技術では、接着領域の一部に、蓄電要素側、すなわち外装体の周縁から内方に突出させた突出融着部を形成し、張り合わされる一方のラミネートフィルムの突出融着部の熱融着層をあらかじめ架橋させている。それによって、突出融着部には、その形状に由来して内圧が集中するため、所望の位置で内圧を開放することができるようになっている。さらに、架橋度に応じて所定の圧力で内圧を開放することができるようにしている。
【００１１】
特許文献３に記載の技術では、蓄電要素を取り囲む枠体を外装体内に収納し、その枠体に、枠の内外を連通する孔を設けている。さらに、その孔に、所定の圧力で破れる膜体を内蔵した排気管を挿入し、その排気管を外装体外に導出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−２０３２６２号公報
【特許文献２】特開２００６−  ５４０９９号公報
【特許文献３】特開２００６−１７９４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、フィルム外装型蓄電デバイスは、何らかの筐体に収納された状態で使用されることが多い。また、単体で使用されるより、複数のフィルム外装型蓄電デバイスをその厚さ方向に積層し、直列あるいは並列に接続した組電池として使用される。もちろん、組電池も筐体内に収納されて使用されることが多い。そのため、上記の特許文献１や２に記載のフィルム外装型蓄電デバイスでは、単体では、内圧の開放位置を制御できるかもしれないが、筐体内に納められた状態では、内圧の開放に伴って、その筐体の内部に電解液が漏出することになる。また、フィルム外装型蓄電デバイス単体での内圧開放位置と、デバイスの周囲の状況に応じて内圧を開放させたい位置とが必ずしも一致しない場合もあり得る。例えば、積層体における電極端子の位置などによって、内圧開放機能に関わる構成（孔や突出融着部）を、フィルム外装型蓄電デバイスの特定の位置以外に形成できない場合、そのフィルム外装型蓄電デバイが実際に使用される際の設置場所や設置姿勢によっては、その内圧開放機能に関わる構成のある位置からガスや電解液を排出してしまうと、周囲の機器や部材を汚染させてしまう可能性がある。
【００１４】
また、特許文献１や２のフィルム外装型蓄電デバイスでは、接着領域の形状が複雑であるとともに、外装体に孔を穿設したり、熱融着層の一部を架橋したりする必要があるため、製造コストが増加する。さらに、その複雑な接着領域の形状によって、外装体の面積が大きくなる。すなわち、フィルム外装型蓄電デバイス自体の外形寸法が大きくなる、という問題もある。
【００１５】
特許文献３に記載のフィルム外装型蓄電デバイスでは、排気管の開口端を所望の位置や筐体外などに導くことが可能であるが、膜体を内蔵した特殊な排気管を製造すること自体が難しい、ということは容易に想像がつく。すなわち、その特殊な排気管自体が高価なものとなる。さらに、枠体を外装体内に収納しているため、部品点数が増加するとともに、製造工程も複雑となり、さらなるコストアップを招く。もちろん、外装体内に枠体を収納しているため、小型化が困難となる。また、フィルム外装型蓄電デバイスでは、その厚さ方向に強大な圧力をかけて圧縮し、厚さ方向の外形寸法を減少させるとともに、シート状の電極と電極体との接触抵抗を低減させたり、正負の電極間の距離を可能な限り短くしたりして、放電性能を向上させたり、電気容量を増加させたりする必要がある。しかし、枠体があれば、圧縮できる厚さが制限され、薄型化が困難となるばかりではなく、電気的な性能を向上させることも困難となる。外装体内に固い枠体があれば、圧縮時に枠体が破損したり、外装体が破れたりする可能性もある。
【００１６】
したがって本発明は、シート状に成形された正極と負極をセパレーターを介して対向配置してなる積層体と電解液とをラミネートフィルムの外装体内に密封してなる蓄電デバイスにおいて、外形寸法と電気的な性能を維持しつつ、コストアップを招くことなく、内圧上昇時には確実に内圧を開放でき、その内圧開放に伴って排出されるガスや電解液を所望の場所に導けるようにすることを目的としている。また、当該蓄電デバイスを筐体内に納めた蓄電装置を提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するための本発明は、略矩形のシート状に成形された正極と負極をセパレーターを介して対向配置してなる積層体と電解液とがフィルム状の外装体内に密封されているとともに、前記積層体に形成されている電極端子に接続された電極板が前記外装体の外に露出されてなる蓄電デバイスであって、
前記外装体は、平面形状が同じ２枚のフィルム素材の周縁を枠状に縁取る接着領域にて相互に接着されてなり、
前記積層体は、前記枠状の接着領域の内側に配置され、
前記枠状の接着領域は、２枚のフィルム素材が接着状態にない非接着領域を内包し、
前記非接着領域は、前記接着領域を枠の周回形状に沿って縦貫しつつ、終端が外装体の周縁にて開口する内圧誘導管路と、当該内圧誘導管路の始端から前記終端までの途上に少なくとも一つ以上設けられた内圧開放部と、から構成され、
前記枠状の接着領域の内周と外周との距離Ｗａと、前記接着領域の内周から前記内圧開放部において当該内周に最も近接する部位までの距離Ｗｂと、前記接着領域の内周から内圧誘導管路において当該内周に最も近接する部位までの距離Ｗｃは、Ｗｂ＜Ｗｃ＜Ｗａの関係を満たし、
前記内圧開放部は、前記外装体内の内圧が上昇したときに、前記枠状の接着領域が内周側から外周側に向かって剥離して当該内周が後退していく過程で、当該接着領域の他の領域に先行して当該後退していく内周と連絡し、当該内圧を前記内圧誘導管路を経由して前記開口から開放させる蓄電デバイスとしている。
【００１８】
また、前記内圧誘導管路の終端に外装体内のガスや電解液を遠方に導くための排出管が取り付けられている蓄電デバイスとすることもできる。
【００１９】
本発明は、前記排出管を備えた蓄電デバイスを筐体内に一つ以上収納した蓄電装置にも及んでおり、当該蓄電装置は、上記蓄電デバイスの前記電極板に接続された外部接続端子を前記筐体の外部に露出させてなり、前記筐体の内外を連絡する排出口と、前記排出管に始端が接続されるとともに、終端が前記排出口を経由して筐体外に案内される管路とを備えている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の蓄電デバイスによれば、シート状に成形された正極と負極をセパレーターを介して対向配置してなる積層体と電解液とをラミネートフィルムの外装体内に密封した構造において、外形寸法と電気的な性能を維持しつつ、コストアップを招くことなく、内圧上昇時には確実に内圧を開放できる。また、その内圧を所望の場所に導くこともできる。それによって、周囲の機器などが、排気されたガスや、漏出した電解液によって汚染されることがない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来のフィルム外装型蓄電デバイスの外観図である。
【図２】従来のフィルム外装型蓄電デバイスの外装体内の構造を示す図である。
【図３】上記外装体内に収納されている積層体の一般的な構造を示す図である。
【図４】従来のフィルム外装型蓄電デバイスの組み立て手順を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施例に係るフィルム外装型蓄電デバイスの構造を示す図である。
【図６】上記第１の実施例に係るフィルム外装型蓄電デバイスの外観図である。
【図７】上記第１の実施例に係るフィルム外装型蓄電デバイスにおける内圧開放機能の動作説明図である
【図８】上記第１の実施例に係るフィルム外装型蓄電デバイスの組み立て手順の一例を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施例に係るフィルム外装型蓄電デバイスの外観図である。
【図１０】上記第２の実施例に係るフィルム外装型蓄電デバイスの組み立て手順の一例を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施例に係る蓄電装置の外観図である。
【図１２】上記蓄電装置の筐体内部に収納されている組電池の構造を示す図である。
【図１３】上記蓄電装置の構造を示す図である。
【図１４】上記各実施例のフィルム外装型蓄電デバイスにおける内圧開放部の変形例を示す図である。
【図１５】上記各実施例のフィルム外装型蓄電デバイスにおける内圧開放部のその他の変形例を示す図である。
【図１６】本発明のその他の実施例に係るフィルム外装型蓄電デバイスの外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＝＝＝第１の実施例＝＝＝
本発明の第１の実施例として、単体としてのフィルム外装型蓄電デバイスを挙げる。第１の実施例に係るフィルム外装型蓄電デバイス（以下、蓄電デバイス）は、ラミネートフィルムの外装体内に、図２や図３に示した積層体５０が電解液とともに収納された構造である。しかし、第１の実施例に係る蓄電デバイスは、接着領域の平面形状に特徴を有して、蓄電デバイス内にて内圧が所定の圧力まで上昇したときに、その圧力を所定の位置から開放できるとともに、その圧力の開放に伴って漏出するガスや電解液を蓄電デバイスの任意の位置から放出することができるようになっている。
【００２３】
図５は、第１の実施例に係る蓄電デバイス１ａの透視平面図であり、外装体１００における接着領域６０を斜線のハッチングにて示している。従来の蓄電デバイス１と同様に、矩形状のラミネートフィルムの外装体１００の周縁に、その外装体１００の外形を縁取るように枠状の接着領域６０が形成されている。そして、本実施例では、枠の内周６１と、枠の外周６２となる外装体１００の周縁との幅Ｗａは、周回する枠のどの位置でもほぼ一定である。そして、枠の内周６１は、外装体１００内の積層体５０に接しており、積層体５０の電極端子１２に接続されているタブ４０が外装体１００外に露出している。なお、以下では、積層体５０におけるシート状の蓄電要素の積層方向、すなわち、図５の紙面法線方向を前後方向とし、タブ４０の突出方向を上として上下方向を規定する。
【００２４】
ここに示した蓄電デバイス１ａでは、矩形枠状の接着領域６０の下辺のほぼ中央に、略矩形状の内圧開放部７０が設けられている。この内圧開放部７０は、外装体１００を構成する２枚のラミネートフィルムが熱融着されていない部分である。そして、その内圧開放部７０は、同じく、熱融着されていない管状の領域（内圧誘導管路）７１に接続されている。内圧誘導管路７１は、内圧開放部７０を始端とするとともに、適宜な位置に設けられた開口７２を終端として、接着領域６０を縦貫している。この例では、下方に設けられている内圧開放部７０から、接着領域６０を時計回り方向に延長し、１回屈曲して接着領域６０の上方のコーナーの部分に設けられた開口７２まで縦貫している。
【００２５】
また、内圧開放部７０や内圧誘導管路７１の形成位置や寸法については、当該図５に示したように、接着領域６０における内周６１と、矩形の内圧開放部７０において当該内周６１に最も近接する部位となる上方の縁辺６３との間の幅をＷｂとし、接着領域６０における内周６１と内圧誘導管路７１において当該内周６１に最も近接する部位となる内周６１側の縁辺６４との間の幅をＷｃとしたとき、Ｗｂ＜Ｗｃ＜Ｗａであり、内圧開放部７０における内周６１側の縁辺６３は、接着領域６０の他のどの位置よりも、その内周６１からの距離が短い。図６に第１の実施例における蓄電デバイス１ａの外観図を示した。この図では、蓄電デバイス１ａを内圧誘導管路７１の開口７２が形成されている上方側から見たときの斜視図を示している。また、図示した例では、理解を容易にするために、内圧誘導管路７１の終端である開口７２を拡開して示した。
【００２６】
図７（Ａ）〜（Ｃ）に、第１の実施例の蓄電デバイス１ａにおける内圧開放機能の動作説明図を示した。なお、この図７は、蓄電デバイス１ａを前後方向から見たときの透視平面図を示している。また、図中では積層体５０を省略している。まず、内圧が正常な状態では、枠状の接着領域６０の内周（６１，６１ａ）は、当初の矩形形状を維持している（Ａ）。内圧の上昇に伴って、外装体１００が厚さ方向に膨らみ、さらに内圧が上昇すると、接着状態にある２枚のラミネートフィルムの枠状の接着領域６０が、当初の内周（図中、点線矩形状）６１ａに対して外周６２に向かって剥離し始める。接着領域６０に加わる内圧は、枠内の中心からほぼ放射状に一様に加わり、接着領域６０の各部の接着強度に大きな差がなければ、実際に接着状態にある枠の内周６１ｂが外周６２側に向かって後退し、接着領域６０の幅が一様に徐々に狭くなっていく（Ｂ）。そして、剥離が内圧開放部７０にまで達すると、外装体１００の内外が内圧誘導管路７１を介して連絡し、内圧上昇に伴って排出されるガスや電解液がが、この管路７１を通って開口７２から大気中に開放される。
【００２７】
このように、第１の実施例の蓄電デバイス１ａでは、内部の積層体５０の形状などに応じて、適宜な位置に内圧開放部７０を設けることができる。さらに、蓄電デバイス１ａの設置場所や設置姿勢などを考慮して、内圧が実際に開放される開口７２の位置を任意に設定することができる。そして、接着領域６０の内周６１と、内圧開放部７０においてその内周６１に最も近接する部位までの距離Ｗｂを適宜に設定することで、内圧の開放圧力を制御することもできる。
【００２８】
なお、内圧開放部７０の位置は、枠状の接着領域６０の内周６１からの距離Ｗｂが接着領域６０の他のどの位置よりも短いのであれば、例えば、枠の隅や、二つのタブ４０の間などに設けてもよい。内圧開放管路７１がタブを横断するように形成されていてもよい。接着領域６０の当初の内周６１から内圧開放部７０、および内圧誘導管路７１において最も近接している縁辺（６３，６４）までの距離（Ｗｂ，Ｗｃ）が上記式Ｗｂ＜Ｗｃ＜Ｗａを満たしているのであれば、接着領域６０の幅Ｗａは一様でなくてもよい。内圧開放部７０の形状も矩形に限られるものではない。もちろん、接着領域６０の枠形状も矩形に限るものではない。接着領域６０の外周６２が外装体１００の周縁よりも内側にあってもよい。いずれにしても、内圧開放部７０において、接着領域６０の内周６１に最も近接する位置と、その内周６１までの距離ｗｂが上記不等式を満たしていればよい。
【００２９】
内圧開放部７０の形成方法については、例えば、２枚のラミネートフィルムを熱融着させる際、内圧開放部７０や内圧誘導管路７１となる部位を熱融着させなければよい。図８に、内圧開放部７０と内圧誘導管路７１の形成方法の一例を示した。図８（Ａ）は、２枚のラミネートフィルム（１００ａ，１００ｂ）において内圧開放部７０と、当該内圧開放部７０を始端とした内圧誘導管路７１の一部が形成される縁辺１０２を熱融着する工程を示す斜視図である。熱融着されるラミネートフィルムに加熱したブロック８０を押し当てることで、積層状態にある２枚のラミネートフィルムが熱融着することで相互に接着される。ここでは、ラミネートフィルム（１００ａ，１００ｂ）側を後方として、加熱ブロック８０を前方から押し当てることとしている。図８（Ｂ）は、（Ａ）に示した加熱ブロック８０の後面８１、すなわち、ラミネートフィルム（１００ａ，１００ｂ）を押圧する側の端面（押圧端面）８１の形状を示す斜視図である。図中では、押圧端面８１において、熱融着時にラミネートフィルム（１００ａ，１００ｂ）に当接する部分を斜線のハッチングにて示した。
【００３０】
また、図８（Ｃ）は、図８（Ａ）（Ｂ）に示した加熱ブロック８０によって形成される内圧誘導管路７１に接続して、開口７２まで案内する内圧誘導管路７１が形成される縁辺１０３を熱融着する工程を示す斜視図であり、図８（Ｄ）は、（Ｃ）に示した加熱ブロック９０の押圧端面９１の形状を示す斜視図である。そして、図８（Ｅ）は、図８（Ｂ）（Ｄ）のそれぞれに示した二つの加熱ブロック（８０，９０）の押圧端面（８１，９１）の配置関係を示す図である。各加熱ブロック（８０，９０）の押圧端面（８１，９１）には、内圧開放部７０やそれに連続する内圧誘導管路７１の平面形状に一致する凹部（８２，９２）が形成されている。
【００３１】
そして、これらの加熱ブロック（８０，９０）にて２枚のラミネートフィルム（１００ａ，１００ｂ）を熱融着させれば、これらのブロック（８０，９０）の凹部（８２，９２）の部分では、加熱ブロック（８０，９０）がラミネートフィルム（１００ａ，１００ｂ）に当接せず、熱溶着層が熱融着されない。すなわち、内圧開放部７０や内圧誘導管路７１を残して２枚のラミネートフィルム（１００ａ，１００ｂ）の縁辺（１０２，１０３）が接着される。なお、複数の加熱ブロック（８０，９０）を用いず、図８（Ｅ）に示した押圧端面（８１，９１）の形状を一体的に備えた略Ｌ字状の加熱ブロックを用いて、内圧開放部７０から、内圧誘導管路７１の開口７２までを同時に形成してもよい。
【００３２】
また、内圧開放部７０から、内圧誘導管路７１の開口７２までの形状は、略Ｌ字状に限らず、２回屈曲する略コの字型でもよいし、一回も屈曲せずに外装体１００の縁辺に沿って直線的に内圧誘導管路７１が形成されていてもよい。内圧開放部７０と内圧誘導管路７１の形成方法についても図８に示した方法に限るものではない。例えば、パターニンングにより内圧開放部７０や内圧誘導管路７１となる部位に熱融着層を設けないようにしてもよい。内圧開放部７０や内圧誘導管路７１となる部位に熱融着しない高融点の樹脂を塗布しておいてもよい。熱融着によってラミネートフィルム（１００ａ，１００ｂ）を接着せず、接着剤を用いて接着することも考えられる。この場合は、内圧開放部７０や内圧誘導管路７１以外の接着領域６０に接着剤を塗布すればよい。
【００３３】
＝＝＝第２の実施例＝＝＝
上述したように、第１の実施例の蓄電デバイス１ａでは、内圧開放部７０の位置を適宜に設定できるとともに、その内圧開放部にて開放された内圧を適宜な位置にて大気放出することができる。すなわち、積層体５０の形状や、蓄電デバイス１ａの設置場所や設置姿勢に応じて、内圧開放部７０と内圧誘導管路７１の経路、および内圧を大気開口する開口７２の位置を柔軟に設定することができる。例えば、内圧開放部７０を下方に設け、内圧誘導管路７１の開口７２を上方に設けた場合で、蓄電デバイス１ａ自体の上下関係を鉛直方向に一致させた場合では、内圧開放機能が作動したときに、電解液５１が内圧誘導管路７１内に進入したとしても、ガスが大気放出されれば、電解液は重力によって内圧誘導管路７１の下方に止まるため、電解液が外装体１００外に漏出する可能性が少ない。また、開口７２の位置と上下方向とを規定しなくても、開口７２に電解液を吸収するための部材（多孔質部材、繊維状部材など）の配置スペースがあれば、その吸収部材を開口７２に当接させて配置しておけば、漏出した電解液がその吸収部材に吸収され、漏出した電解液で周囲の機器や部材が汚染されることがない。
【００３４】
しかし、内圧開放部７０の位置や内圧誘導管路７１の経路をどのように工夫したとしても、内圧誘導管路７１の開口７２を上方に向けることができなかったり、吸収部材の配置スペースがなかったりする場合もあり得る。電解液が漏出しなくても、大気放出されたガスに直接触れさせたくない機器や部材もある。そこで、本発明の第２の実施例に係る蓄電デバイスでは、ガスや電解液を、開口７２の方向とは異なる所定の方向に向けて排出したり、自身から離れた位置に案内したりできるようになっている。
【００３５】
図９に第２の実施例に係る蓄電デバイス１ｂの外観図を示した。図示したように、内圧誘導管路７１の開口７２にパイプ状の部材（排出管）７３が取り付けられている。この例では、排出管７３は、Ｌ字状に屈曲しており、その排出管７３の開口端７４を任意の方向に向けることで、外装体１００内から内圧誘導管路７１を経由して排出されるガスや電解液を所定の方向に案内できるようになっている。また、ガスや電解液を蓄電デバイス１ｂから離れた場所に導くのであれば、排出管７３自体を長くしてもよいし、排出管７３の開口端７４に他の場所から案内されてきたチューブなどの管路を接続してもよい。
【００３６】
なお、排出管７３は、第１の実施例の蓄電デバイス１ａを組み立てた上で、内圧誘導管路７１の開口７２に挿入してもよいし、内圧誘導管路７１の開口７２の形成と同時に取り付けてもよい。図１０に、排出管７３を内圧誘導管路７１の開口７２の形成と同時に取り付ける方法を示した。図１０（Ａ）は、当該方法を示す斜視図であり、２枚のラミネートフィルム（１００ａ，１００ｂ）において、内圧誘導管路７１の開口７２が形成される縁辺１０３を熱融着する工程の概略を示している。図１０（Ｂ）は、当該熱融着工程に使用される加熱ブロック９０ｂの押圧端面９１ｂの形状を示す図である。そして（Ｃ）は、（Ａ）におけるｂ−ｂ矢視断面図である。加熱ブロック９０ｂの押圧端面９１ｂにおいて、内圧誘導管路７１の開口７２側が、排出管７３の外形形状に沿う形状に形成されている。具体的には、内圧誘導管路７１の開口７２に対応する位置に、円柱を直径方向で切断した半円柱状の凹部９３が設けられているとともに、加熱ブロック９０ｂとともにラミネートフィルム（１００ａ，１００ｂ）が載置される台８３にも同様の半円柱状の凹部８４が設けられている。そして、２枚のラミネートフィルム（１００ａ，１００ｂ）の層間に排出管７３を配置した状態で加熱ブロック９０ｂを押圧させれば、排出管７３がラミネートフィルム（１００ａ，１００ｂ）の熱融着層と融着して内圧誘導管路７１の開口７２に固定される。なお、排出管７３の素材としては、ガスや電解液に腐食されない素材であることが望ましい。例えば、ポリアミド系の樹脂（ナイロン）やフッ素樹脂などが考えられる。
【００３７】
＝＝＝第３の実施例＝＝＝
本発明の第３の実施例として、第２の実施例の蓄電デバイス１ｂを筐体内に収納した蓄電装置を挙げる。第３の実施例に係る蓄電装置は、第２の実施例の蓄電デバイス１ｂにおける内圧開放機能に関わる構造（７０，７１，７２，７４）を活用し、当該内圧開放機能が作動したときに、外装体１００外に排出されたガスや電解液を筐体外に導き、筐体内の汚染を防止することができるようになっている。ここでは、複数の蓄電デバイス１ｂが直列あるいは並列に接続されてなる組電池を筐体内に収納した蓄電装置を挙げる。図１１に、第３の実施例に係る蓄電装置１１０の外観を上方から見たときの斜視図にて示した。直方体状の筐体１１１の上面１１４に外部機器と電気的に接続して、内部の組電池からの電力を取り出したり、その組電池を充電したりするための外部接続端子１１２が配設されている。また、同じ上面１１４には、筐体１１１の内外を連絡する孔（排出口）１１３が穿設されている。そして、筐体１１１の内部の蓄電デバイス１ｂにて内圧開放機能が作動した際に排出されたガスや電解液を筐体１１１の外部に導くための管路７５が、上記排出口１１３から筐体１１１の外部に露出している。
【００３８】
図１２は、蓄電装置１１０の筐体１１１内に収納されている組電池１ｃの概略図である。図１２（Ａ）は、その組電池１ｃの斜視図であり、（Ｂ）は、組電池１ｃをタブ４０が形成されている上方から見たときの平面図である。ここでは、図面を簡略化するために、四つの蓄電デバイス１ｂからなる組電池１ｃを示した。また、各蓄電デバイス１ｂは、外装体１１０の上方の隅に内圧誘導管路７１の終端となる開口７２が形成されて、その開口７２に排出管７３が取り付けられている。もちろん、内圧誘導管路７１の開口７２の形成位置、すなわち排出管７３の取付け位置は適宜に設定できる。図１２に示したように、組電池１ｃは、積層方向に隣接する蓄電デバイス１ｂのタブ４０同士が、溶接、あるいは端子台などを用いて電気的に相互接続された構造である。図中では、タブ４０の正負の極性が「＋」と「−」の符号で示されており、例示した組電池１ｃでは、複数の蓄電デバイス１ｂが、直列に接続されている。
【００３９】
図１３に蓄電装置１１０の内部構造を示した。（Ａ）は、図１１におけるｃ−ｃ矢視断面図であり、（Ｂ）は、蓄電装置１１０の筐体１１１の一部を劈開したときの破断斜視図である。組電池１ｃを構成する複数の蓄電デバイス１ｂは、直列接続となるように、隣接し合う蓄電デバイス１ｂのタブ４０同士が接続されており、直列接続されてなる組電池１ｃの正極と負極のそれぞれに対応するタブ４１は、筐体１１１の内外を連絡する接続経路を介して筐体１１１外の外部電極端子１１２に接続されている。そして、上述したように、蓄電装置１１０には、内部の蓄電デバイス１ｂにて内圧開放機能が作動したとき、蓄電デバイス１ｂからのガスや電解液を筐体１１１に排出する構造を備えている。
【００４０】
先に図１１にも示したように、筐体１１１の上面１１４には、筐体１１１の内外を連絡する排出口１１３が穿設されており、各蓄電デバイス１ｂの内圧通気管路７１の開口７２には、排出管７３が接続されている。そして、各排出管７３は、図中にて網点のハッチングで示したように、一つの管路７５となるように合流している。そして、その管路（合流管路）７５が筐体１１１の上面１１４の裏面１１５側に延長し、筐体１１１の上面１１４に穿設された孔１１３を貫通して筐体１１１外に案内され、当該合流管路７５の終端となる開口７６が筐体１１１外に露出している。それによって、筐体１１１内で、ある蓄電デバイス１ｂの内圧開放機能が作動したとき、そのデバイス１ｂからのガスや電解液が内圧誘導管路７１の開口７２に接続された排出管７３と、それに連続する合流管路７５に案内されて、筐体１１１の外部に導かれる。合流管路７５の終端の開口７６には、さらに管路を接続するなどして、排出されたガスや電解液が筐体１１１に付着しないようにすればよい。
【００４１】
なお、排出口１１３は、筐体１１１の上面１１４に限らず、ガスや電解液を所望の方向に導くように適宜な側面に開口させることができる。また、各管路７４を合流させず、蓄電デバイス１ｂと同じ数の排出口１１３を設け、各蓄電デバイス１ｂからの管路７４を個別の排出口１１３に導いてもよい。
【００４２】
＝＝＝その他の実施例＝＝＝
上記各実施例では、枠の内周６１と、枠の外周６２となる外装体１００の周縁との幅Ｗａは、周回する枠のどの位置でもほぼ一定であったが、もちろん、一定である必要はない。内圧誘導管路７１の延長途上のいずれの位置においても、枠の内周６１までの最短距離Ｗｃが、内圧開放部７０における当該内周６１までの最短距離Ｗｂよりも大きければよい。すなわち、Ｗａ＞Ｗｃ＞Ｗｂであればよい。
【００４３】
上記各実施例では、内圧開放部７０は、内圧誘導管路７１よりも幅広の矩形状となっていたが、これに限るものではない。図１４に、内圧開放部の変形例を示した。図１４（Ａ）に示した蓄電デバイス１ｄのように、例えば、三角形状の内圧開放部７０ｄとしてもよい。図１４（Ｂ）に示した蓄電デバイス１ｅでは、内圧誘導管路７１を内周側に屈曲させることで内圧開放部７０ｅが形成されている。
【００４４】
また、内圧開放部は、１箇所に限らず、内圧誘導管路７１の途上に複数箇所あってもよい。図１５（Ａ）に、内圧開放部７１ｆが二つある蓄電デバイス１ｆを例示し、同図（Ｂ）に、内圧開放部７１ｇが三つある蓄電デバイス１ｇを例示した。もちろん、四つ以上あっても良い。また、各内圧開放部が同形状でなくてもよい。いずれにしても、内圧開放部７０における内周６１側の縁辺６３が、内圧誘導管路７１の内周側の縁辺よりも内側にあればよい。
【００４５】
第１の実施例において、内圧誘導管路７１の開口７２にあらかじめパイプ状の部材を埋め込んでおき、必要に応じて、そのパイプに排出管７３や管路を接続できるようにしておいてもよい。パイプ状の部材の埋め込み方としては、図１０に示した第２の実施例の蓄電デバイス１ｂの排出管７３の取付け方法と同様に、ラミネートフィルム（１００ａ，１００ｂ）を熱融着させる際に、内圧誘導管路７１の開口７２の形成とパイプ状部材の埋め込みとを同時に行えばよい。
【００４６】
上記各実施例では、蓄電デバイス（１ａ，１ｂ）の構造は、積層体５０における正負のそれぞれの電極端子１２が同一方向に突出し、タブ４０も外装体１００から同一方向に露出していた。もちろん、このような構造に限らず、図１６に示した蓄電デバイス１ｈのように、電極端子１２が互いに反対方向に互い違いに突出し、正負のそれぞれの極のタブ４０が外装体１００の反対方向に突出している構造であってもよい。図示した例では、内圧開放部７０が、タブ４０が突出していない縁部に形成されているとともに、内圧誘導管路７１が同じ縁部を上方に延長し、そのまま開口７２に至っている。
【００４７】
なお、本発明の対象は、充放電が可能な蓄電デバイスに限らず、ラミネートフィルムの外装体内に蓄電要素が収納されているとともに、その蓄電要素による電気化学反応によってガスが発生する可能性がある蓄電デバイスである。したがって、当該蓄電デバイスは一次電池であってもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１,１ａ，１ｂ，１ｄ  フィルム外装型蓄電デバイス、１ｃ  組電池、
１０ｐ，１０ｎ  電極、１１，１１ｐ，１１ｎ  シート状集電体、１２  電極端子、
３０  セパレーター、４０，４１  タブ、５０  積層体、６０  接着領域、
６１  接着領域の内周、６２  接着領域の外周、７０  内圧開放部、
７１  内圧誘導管路、７２  内圧誘導管路の開口、７３  排出管  ７５  合流管路、
８０，９０，９０ｂ  加熱ブロック、１００  外装体、
１００ａ，１００ｂ  ラミネートフィルム、１１０  蓄電装置、１１１  筐体、
１１２  外部接続端子、１１３  排出口
【図１】
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【図２】
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【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】
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【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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