(57)【要約】【課題】異常時の発熱に起因するガス発生により電池の内圧が上昇した場合に、安定したガスの排出を可能とする。【解決手段】電池ケース２０は、電池１０の内圧が所定圧力Ｐ1に達したときに開口する第１ガス排出部３１と、第１ガス排出部３１を構成する部材よりも熱耐久性の低い部材である低耐熱性部材３６を含み、内圧が所定圧力Ｐ1に達しただけでは開口せず電池１０の温度が所定温度Ｔ1に達したときに開口する第２ガス排出部３２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池の内圧が所定圧力に達したときに開口する第１ガス排出部と、
前記第１ガス排出部を構成する部材よりも熱耐久性の低い部材を含み、前記内圧が前記所定圧力に達しただけでは開口せず前記電池の温度が所定温度に達したときに開口する第２ガス排出部と、
を備えた、電池ケース。
【請求項２】
前記第２ガス排出部は、前記第１ガス排出部が設けられるケース壁面部と同じ面において前記第１ガス排出部の周囲に設けられる、請求項１に記載の電池ケース。
【請求項３】
前記電池は、円筒型電池であり、
前記第１ガス排出部及び前記第２ガス排出部は、前記ケース壁面部の１つである底面部に設けられる、請求項２に記載の電池ケース。
【請求項４】
前記底面部は、前記ケース壁面部の１つである側面部よりも薄肉に形成されており、
前記第１ガス排出部は、前記底面部の略中央に設けられる、請求項３に記載の電池ケース。
【請求項５】
前記ケース壁面部には、貫通孔又は薄肉部が形成されており、
前記第１ガス排出部は、前記貫通孔又は前記薄肉部に囲まれた部分、或いは前記薄肉部に設けられ、前記第２ガス排出部は、前記貫通孔又は前記薄肉部を覆うように前記熱耐久性の低い部材を配置して設けられる、請求項２〜４のいずれか１項に記載の電池ケース。
【請求項６】
前記第１ガス排出部は、前記ケース壁面部に放射線状に溝を形成して設けられ、
前記第２ガス排出部は、前記各溝の交点の周囲に前記熱耐久性の低い部材を配置して設けられる、請求項２〜４のいずれか１項に記載の電池ケース。
【請求項７】
前記第２ガス排出部の最大開口面積は、前記第１ガス排出部の最大開口面積よりも大きい、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電池ケース。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の電池ケースと、
前記電池ケース内に収容された電極体と、
前記電池ケース内に収容された電解質と、
を備えた、電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池ケース及び電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
異常時の発熱により電池の内圧が上昇した場合に、電池ケースの破裂等を防止すべく、内圧が所定圧力に達したときに開口するガス排出部を備えた電池ケースが知られている。ところで、かかるガス排出部の開口面積が小さ過ぎると、ガスの排出が不十分となり電池ケースの破裂を防止できない。一方、ガス排出部の開口面積が大き過ぎてもガスが一気に噴出して大きな負圧が発生し、移動した電極群が開口部を塞いでしまう場合がある。
【０００３】
このような状況に鑑みて、複数のガス排出部が設けられた、いわゆる多段ベント機構を有する電池ケースも提案されている。例えば、特許文献１は、第１の圧力で開口する第１のガス排出部と、第１の圧力よりも高い第２の圧力で開口する第２のガス排出部とを備えた密閉型電池を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開２０１１／１４５２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、圧力を開口のトリガーとする多段ベント機構を有する電池ケースの場合、１段目のガス排出部が開くことで電池の内圧が大きく低下し、２段目のガス排出部が有効に機能しない場合がある。そして、電池温度の上昇が進行して内圧が急激に上昇すると、２段目のガス排出部が開口する前に電池ケースの破裂を引き起こす可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、ガス発生初期においては排出口を小さくして電極群の移動を抑制しながら徐々にガスを排出させ、経時的に排出口を拡大してガス排出量を増やすという、安定したガスの排出を実現すべく鋭意検討を行った。そして、本発明者らは、第１ガス排出部の開口のトリガーを圧力とし、第２ガス排出部の開口のトリガーを温度とすることによって、安定したガスの排出が可能になることを見出した。
【０００７】
本発明に係る電池ケースは、電池の内圧が所定圧力に達したときに開口する第１ガス排出部と、第１ガス排出部を構成する部材よりも熱耐久性の低い部材を含み、内圧が所定圧力に達しただけでは開口せず電池の温度が所定温度に達したときに開口する第２ガス排出部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る電池ケースによれば、異常時の発熱に起因するガス発生により電池の内圧が上昇した場合に、安定したガスの排出を可能とし、例えば電池ケースの破裂をより確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態である電池を示す断面図である。
【図２】図１において、電池ケースの底面部を拡大して示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態である電池ケースの底面部を下（外側）から見た平面図である。
【図４】図３において、第２ガス排出部を構成する低耐熱性部材を取り除いた状態を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態である電池において、第１ガス排出部が開口した状態を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態である電池において、第２ガス排出部が開口した状態を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態である電池において、内圧の経時的な変化を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の変形例を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施形態の他の変形例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態である電池ケースの底面部を拡大して示す断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態である電池ケースの底面部を下（外側）から見た平面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態である電池において、第１ガス排出部が開口した状態を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態である電池において、第２ガス排出部が開口した状態を示す図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態の変形例を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態の他の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。
実施形態において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された構成要素の寸法比率などは、現物と異なる場合がある。具体的な寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。なお、説明の便宜上、正極外部端子側を上、電池ケースの底面部側を下とする。
【００１１】
本明細書において「略＊＊」とは、略中央を例に挙げて説明すると、丁度中央はもとより、実質的に中央と認められるものを含む意図である。
【００１２】
本実施形態では、正極と負極がセパレータを介して巻回されてなる巻回型の電極体と非水電解質を収容する円筒型の電池ケース２０，６０を例示するが、本発明の適用はこれに限定されない。例えば、巻回型の電極体に代えて、正極及び負極がセパレータを介して積層されてなる積層型の電極体など、他の形態の電極体が適用されてもよい。また、電池ケースの形態は、角型、コイン型、ボタン型等であってもよい。
【００１３】
＜第１の実施形態＞
図１〜図９を参照しながら、第１の実施形態である電池１０について詳細に説明する。
【００１４】
図１は、電池１０を示す断面図である。
図１に示すように、電池１０は、電極体１１と、電解質（図示せず）と、これらを収容する電池ケース２０と、を備える。電極体１１は、正極１２と負極１３がセパレータ１４を介して巻回されてなる巻回型構造を有する。電極体１１は、正極１２に取り付けられた正極リード１５と、負極１３に取り付けられた負極リード１６と、を有する。電池ケース２０は、詳しくは後述するように、２つのガス排出部が設けられたケース本体３０と、キャップ体と、で構成される。
【００１５】
電池１０は、電極体１１の上下に絶縁板１７，１８をそれぞれ備えることが好適である。即ち、電極体１１は、２つの絶縁板によって上下から挟まれている。そして、正極リード１５が絶縁板１７の貫通孔を通って上方に延びており、負極リード１６が絶縁板１８の貫通孔を通って下方に延びている。
【００１６】
正極１２は、例えば金属箔等の正極集電体と、正極集電体上に形成された正極活物質層とで構成される。正極集電体には、アルミニウムなどの正極の電位範囲で安定な金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等を用いることができる。正極集電体は、例えば長尺状のシート形状を有し、その両面に正極活物質層が形成される。正極活物質層は、正極活物質の他に、導電材及び結着材を含むことが好適である。
【００１７】
正極活物質は、例えばリチウム含有複合酸化物である。リチウム含有複合酸化物としては、ＬｉxＣｏＯ2、ＬｉxＮｉＯ2、ＬｉxＭｎＯ2、ＬｉxＣｏyＮｉ1-yＯ2、ＬｉxＣｏyＭ1-yＯz、ＬｉxＮｉ1-yＭyＯz、ＬｉxＭｎ2Ｏ4、ＬｉxＭｎ2-yＭyＯ4、ＬｉＭＰＯ4、Ｌｉ2ＭＰＯ4Ｆ｛０＜ｘ≦１．２、０＜ｙ≦０．９、２．０≦ｚ≦２．３、Ｍは、Ｎａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂのうち少なくとも１種｝等が例示できる。
【００１８】
導電材は、正極活物質層の電気伝導性を高めるために用いられる。導電材としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、黒鉛等の炭素材料が例示できる。これらは、単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１９】
結着材は、正極活物質及び導電材間の良好な接触状態を維持し、かつ正極集電体表面に対する正極活物質等の結着性を高めるために用いられる。結着材としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、又はこれらの変性体等が例示できる。結着材は、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）等の増粘剤と併用されてもよい。これらは、単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２０】
負極１３は、例えば金属箔等の負極集電体と、負極集電体上に形成された負極活物質層とを備える。負極集電体には、アルミニウムや銅などの負極の電位範囲で安定な金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等を用いることができる。負極集電体は、例えば長尺状のシート形状を有し、その両面に負極活物質層が形成される。負極活物質層は、負極活物質の他に、結着剤を含むことが好適である。また、必要により導電材を含んでいてもよい。
【００２１】
負極活物質は、例えば天然黒鉛、人造黒鉛、リチウム、珪素、炭素、錫、ゲルマニウム、アルミニウム、鉛、インジウム、ガリウム、リチウム合金、予めリチウムを吸蔵させた炭素や珪素、これらの合金や混合物等を用いることができる。結着剤としては、正極の場合と同様にＰＴＦＥ等を用いることもできるが、スチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）又はこの変性体等を用いることが好ましい。結着剤は、ＣＭＣ等の増粘剤と併用されてもよい。
【００２２】
セパレータ１４には、例えばイオン透過性及び絶縁性を有する多孔性シートが用いられる。多孔性シートの具体例としては、微多孔薄膜、織布、不織布等が挙げられる。セパレータ１４の材質としては、セルロース、又はポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂が好適である。セパレータ１４は、セルロース繊維層及びオレフィン系樹脂等の熱可塑性樹脂繊維層を有する積層体であってもよい。
【００２３】
電解質は、例えば非水溶媒と、非水溶媒に溶解したリチウム塩等の電解質塩と、を含む非水電解質である。非水電解質は、液体電解質に限定されず、ゲル状ポリマー等を用いた固体電解質であってもよい。非水溶媒には、例えばエステル類、エーテル類、アセトニトリル等のニトリル類、ジメチルホルムアミド等のアミド類、及びこれらの２種以上の混合溶媒等を用いることができる。非水溶媒は、これら溶媒の水素をフッ素等のハロゲン原子で置換したハロゲン置換体を含有していてもよい。
【００２４】
電池ケース２０は、上記のように、電極体１１と電解質を収容する金属製容器である。電池ケース２０は、有底円筒状のケース本体３０を備え、後述のキャップ体によりケース本体３０の開口部が塞がれた構造を有する。本実施形態では、負極リード１６が電池ケース２０（ケース本体３０）の底面部３０ｂに溶接等で接続されており、ケース本体３０が負極外部端子として兼用されている。正極リード１５は、後述のフィルタ２１に溶接等で接続されている。
【００２５】
電池ケース２０は、ケース本体３０の開口部を塞ぐキャップ体を備える。本実施形態では、フィルタ２１、インナーキャップ２２、封口板２３、及び正極外部端子２４を順に重ね合わせてキャップ体が構成されている。キャップ体を構成する各部材は、互いに電気的に接続されている。キャップ体とケース本体３０の隙間には、ガスケット２５が設けられる。これにより、電池内部が密閉される。
【００２６】
なお、ガス発生により内圧が上昇すると、封口板２３が正極外部端子２４側に膨れてインナーキャップ２２との電気的接続が遮断されることが好適である（後述の図５参照）。さらに内圧が上昇した場合に、封口板２３が破断する構成とすることもできる。但し、この場合は、後述の第１ガス排出部３１よりも高い圧力では破断するように設計することが好ましい。封口板２３が破断した場合は、電池内部で発生したガスが正極外部端子２４の開口部２４ｖを通って外部へ排出される。
【００２７】
以下、図２〜図４をさらに参照し、電池ケース２０の構成について詳説する。
図２は、電池ケース２０を構成するケース本体３０の底面部３０ｂを拡大して示す断面図である。図３は、底面部３０ｂを下から見た平面図である。図４は、図３と同様の平面図であって、低耐熱性部材３６を取り外した状態を示す。
【００２８】
図２〜図４に示すように、電池ケース２０は、第１ガス排出部３１と、第２ガス排出部３２と、を備える。第１ガス排出部３１は、電池１０の内圧が所定圧力Ｐ1に達したときに開口する。第２ガス排出部３２は、内圧が所定圧力Ｐ1に達しただけでは開口せず、電池１０の温度が所定温度Ｔ1に達したときに開口する。第２ガス排出部３２は、第１ガス排出部３１を構成する部材よりも熱耐久性の低い部材である低耐熱性部材３６を含む。
【００２９】
即ち、電池ケース２０は、圧力を開口のトリガーとする１段目のガス排出部と、温度を開口のトリガーとする２段目のガス排出部と、を備える。これにより、安定したガスの排出が可能になる。所定圧力Ｐ1は、例えば４〜８ＭＰａの範囲に設定される。所定温度Ｔ1は、例えば２００〜１４００℃の範囲に設定される。
【００３０】
ここで、「内圧が所定圧力Ｐ1に達しただけでは、第２ガス排出部は開口しない」とは、電池温度が所定温度Ｔ1に達していない条件下で、内圧が所定圧力Ｐ1に達したとしても第２ガス排出部が開口しないことを意味する。つまり、第２ガス排出部は、電池温度が所定温度Ｔ1未満である場合において第１ガス排出部よりも耐圧性が高い。第２ガス排出部の構成としては、電池温度が所定温度Ｔ1以上になっただけで開口する構成と、電池温度が所定温度Ｔ1以上になった後、内圧の上昇により開口する構成と、が挙げられる。第２ガス排出部３２は前者である。なお、後述の第２ガス排出部３２ｘ、第２実施形態の第２ガス排出部７２は後者である。
【００３１】
第１ガス排出部３１は、内圧が所定圧力Ｐ1に達したときに第１排出口３１ｖ（後述の図５参照）を形成する。第２ガス排出部３２は、電池温度が所定温度Ｔ1に達したときに第２排出口３２ｖ（後述の図６参照）を形成する。第２ガス排出部３２の最大開口面積、最も大きく開いた状態の第２排出口３２ｖは、第１ガス排出部３１の最大開口面積、即ち最も大きく開いた状態の第１排出口３１ｖよりも大きいことが好適である。これにより、ガス発生初期は小さな排出口を形成して電極体１１等の移動を防止し、電池温度が上昇してガスの発生量が増加するタイミングで排出口を大きく広げることができる。
【００３２】
第１ガス排出部３１及び第２ガス排出部３２（以下、これらを総称して「ガス排出部」という場合がある）は、互いに同じケース壁面部に設けられることが好適である。ガス排出部は、封口板２３やケース本体３０の側面部３０ｓに設けることもできるが、好ましくはケース本体３０の底面部３０ｂに設けられる。本実施形態では、底面部３０ｂが側面部３０ｓよりも薄肉に形成されている（底面部３０ｂの厚み＜側面部３０ｓの厚み）。底面部３０ｂの厚みは、封口板２３の厚みより薄くてもよい。
【００３３】
第１ガス排出部３１は、底面部３０ｂの略中央に設けられ、第２ガス排出部３２は、第１ガス排出部３１の周囲に設けられることが好適である。これにより、第２ガス排出部３２のスムーズな開口が可能となる。第１ガス排出部３１を囲むように第２ガス排出部３２を設けることで、例えば第１排出口３１ｖからのガスの排出により低耐熱性部材３６が加熱され易くなり、適切なタイミングで第２排出口３２ｖを形成することができる。
【００３４】
本実施形態では、底面部３０ｂに平面視略Ｕの字形状の貫通孔３３が形成されている。貫通孔３３は、底面部３０ｂを略Ｕの字形状に切除して形成される。第１ガス排出部３１は、貫通孔３３に囲まれた部分である島状領域３４に設けられる。島状領域３４は、底面部３０ｂの略中央に形成されることが好適である。貫通孔３３は略Ｕの字形状に形成されているから、島状領域３４の全周囲が貫通孔３３に囲まれているのではなく、島状領域３４の一部は貫通孔３３の外縁部分とつながっている。貫通孔３３は底面部３０ｂを切除して形成されるため、島状領域３４は、底面部３０ｂの他の部分（ケース本体３０）と同じ部材から構成されている。ケース本体３０は、鉄を主成分とする金属から構成されることが好適である。
【００３５】
第１ガス排出部３１は、島状領域３４に溝３５を形成して設けられる。溝３５は、生産性等の観点から、底面部３０ｂを外側から切り込んで形成されることが好適である。溝３５が形成された部分は、底面部３０ｂの厚みが局所的に薄くなった薄肉部である。溝３５の深さは、第１ガス排出部３１が開口する圧力である所定圧力Ｐ1等に応じて設定されるが、底面部３０ｂの厚みの２０〜８０％が好ましく、３０〜７０％がより好ましい。溝３５の形状は、適切なサイズの第１排出口３１ｖを形成できる限り特に限定されない。本実施形態では、平面視略真円形状の溝３５を島状領域３４の略中央に形成しているが、溝３５は略Ｕの字形状に形成してもよい。
【００３６】
第２ガス排出部３２は、貫通孔３３を覆うように低耐熱性部材３６を配置して設けられる。即ち、第２ガス排出部３２は、貫通孔３３と、貫通孔３３を塞ぐ低耐熱性部材３６と、により構成される。低耐熱性部材３６は、第１ガス排出部３１を露出させる孔が開いたリング形状を有し、貫通孔３３の周縁に接合される。低耐熱性部材３６には、第１ガス排出部３１が開口する条件、即ち内圧が所定圧力Ｐ1に達しただけでは破断しない程度の耐久性が求められる。また、低耐熱性部材３６と底面部３０ｂの接合部も所定圧力Ｐ1で破断しないことが求められる。
【００３７】
低耐熱性部材３６は、上記のように、第１ガス排出部３１を構成する部材よりも熱耐久性の低い材料からなる。つまり、低耐熱性部材３６は、第１ガス排出部３１を構成する部材よりも低温で、溶融、軟化、分解等する耐熱性の低い部材である。低耐熱性部材３６の具体例としては、第１ガス排出部３１を含むケース本体３０が鉄を主成分とする金属で構成されているから、例えば当該金属の融点よりも低融点であるアルミニウム等の金属や樹脂を主成分とする部材が挙げられる。特に樹脂を用いる場合は、電解液等により劣化せず、ガス発生初期において溶融や分解が起こらないものを選択する必要がある。樹脂は、ガラス繊維等により補強されていてもよい。
【００３８】
以下、図５〜図７を参照し、電池ケース２０の作用効果について詳説する。
図５及び図６は、第１ガス排出部３１、第２ガス排出部３２がそれぞれ開口した状態を示す図である。図７は、ガス排出部が開口した場合における電池１０の内圧の経時的な変化を示す図である。図７において、Ａは電池ケース２０の場合、Ｂは開口面積が小さなガス排出部を有する電池ケースの場合、Ｃは開口面積が大きなガス排出部を有する電池ケースの場合である。時間αで異常が発生して内圧が上昇し始め、時間βで内圧が所定圧力Ｐ1に達してガス排出部（第１ガス排出部３１）が開口する。
【００３９】
異常等により電池１０の温度が上昇し始めると、例えば電解液が分解してガス化し、電池１０の内圧が上昇する。内圧の上昇により第１排出口３１ｖが形成されることで内圧は一旦低下するが、電池温度の上昇が進行すると高温のガスがさらに発生する。
【００４０】
図５及び図７に示すように、内圧が所定圧力Ｐ1に達すると第１ガス排出部３１が開口する。具体的には、溝３５に囲まれた部分で底面部３０ｂが破断して第１排出口３１ｖが形成される。これにより、電池ケース２０内に充満していたガスが第１排出口３１ｖを通って外部に排出され、内圧は一旦低下する。なお、ガス発生初期においては、電池温度が所定温度Ｔ1まで上昇していないため、第２ガス排出部３２は開口しない。
【００４１】
図６及び図７に示すように、電池温度の上昇の進行により電池温度が所定温度Ｔ1に達すると第２ガス排出部３２が開口する。具体的には、低耐熱性部材３６が溶融等して第２排出口３２ｖが形成される。即ち、低耐熱性部材３６が溶融等することで貫通孔３３が解放され、第２排出口３２ｖが形成される。これにより、高温のガスが第１排出口３１ｖ及び第２排出口３２ｖを通って排出される。第２排出口３２ｖは、例えば次第に拡大して、低耐熱性部材３６が完全に溶融等したときに第２排出口３２ｖ及び貫通孔３３の開口面積は同一になる。
【００４２】
図７に示すように、開口面積が小さなガス排出部を有する電池ケースの場合（Ｂ）は、ガスの排出が不十分となり電池ケースの破裂を防止できない。開口面積が大きなガス排出部を有する電池ケースの場合（Ｃ）は、ガスが一気に噴出することで大きな負圧が発生し、電極体等が移動して排出口を塞ぎ、電池ケースの破裂を引き起こす。
【００４３】
電池ケース２０の場合（Ａ）は、時間βで内圧が所定圧力Ｐ1に達して第１ガス排出口３１ｖが形成されると、上記のように、電池ケース２０内に充満していたガスが第１排出口３１ｖを通って外部に排出され、内圧は一旦低下する。そして、電池温度の上昇の進行により再び内圧が上昇し始める頃には、電池温度が所定温度Ｔ1に達して第２排出口３２ｖが形成される。第２排出口３２ｖは、排出ガスの熱により次第に大きくなる。このように電池ケース２０によれば、ガス発生初期においては排出口を小さくして電極体１１等の移動を抑制しながら徐々にガスを排出させ、経時的に排出口を拡大してガス排出量を増やすという、安定したガスの排出が可能になる。
【００４４】
なお、上記実施形態は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜設計変更できる。
図８及び図９に設計変更の一例を示す。
【００４５】
図８に例示する形態では、貫通孔３３の代わりに、底面部３０ｂｘを薄肉化する凹部３３ｘが形成されている点でケース本体３０と異なる。凹部３３ｘは、例えば第１ガス排出部３１ｘを囲むようにリング状に形成される。凹部３３ｘには、低耐熱性部材３６ｘが充填されている。底面部３０ｂｘは、例えば溝３５が形成される部分を除いて略一定の厚みを有する。
【００４６】
第２ガス排出部３２ｘの場合は、電池温度が所定温度Ｔ1に達したときに、例えば低耐熱性部材３６ｘが溶融して凹部３３ｘから流出する。これにより、凹部３３ｘが形成された部分で底面部３０ｂｘの厚みが薄くなり、当該部分で底面部３０ｂｘが破断して第２排出口が形成される。即ち、第２ガス排出部３２ｘの場合は、電池温度が所定温度Ｔ1に達した後、圧力の作用により開口される。当該圧力としては、所定圧力Ｐ1以下であることが好ましい。なお、図８に例示する形態において、溝３５で囲まれた部分を凹部３３ｘよりも薄肉化することにより第１ガス排出部を設けてもよい。
【００４７】
図９に例示する形態では、平面視略Ｕの字形状の貫通孔３３の代わりに、平面視略扇状の貫通孔３３ｙが複数（３つ）形成されている点でケース本体３０と異なる。各貫通孔３３ｙは、底面部３０ｂｙの略中央に形成された島状領域３４ｙを囲んで同心円上に形成されている。各貫通孔３３ｙは互いの間に所定幅の領域を残して形成されているため、島状領域３４ｙの一部は当該領域により貫通孔３３ｙの外縁部分とつながっている。第１ガス排出部３１ｙは、島状領域３４ｙに溝３５を形成して設けられ、第２ガス排出部３２ｙは、貫通孔３３ｙを覆うように低耐熱性部材３６を配置して設けられる。
【００４８】
また、上記実施形態及び変形例では、貫通孔又は薄肉部に囲まれた部分に第１ガス排出部が設けられる形態を示したが、例えば底面部に略真円状の薄肉部を形成し、当該薄肉部に溝を形成する等して第１ガス排出部を設けてもよい。
【００４９】
＜第２の実施形態＞
図１０〜図１３を参照しながら、第２の実施形態である電池について詳細に説明する。以下では、第１の実施形態との相違点を主に説明するものとし、第１の実施形態と同じ構成要素については重複する説明を省略する。
【００５０】
図１０は、電池ケース６０を構成するケース本体７０の底面部７０ｂを拡大して示す断面図である。図１１は、底面部７０ｂを下から見た平面図である。
図１０及び図１１に示すように、第２の実施形態である電池を構成する電池ケース６０は、電池の内圧が所定圧力Ｐ1に達したときに開口する第１ガス排出部７１と、電池１０の温度が所定温度Ｔ1に達したときに開口する第２ガス排出部７２と、を備える。第２ガス排出部７２は、内圧が所定圧力Ｐ1に達しただけでは開口せず、電池温度が所定温度Ｔ1に達した後、圧力の作用により開口される。当該圧力は、所定圧力Ｐ1以下であることが好ましい。
【００５１】
第１ガス排出部７１は、ケース本体７０の底面部７０ｂに放射線状に溝７５を形成して設けられる。複数の溝７５は、底面部７０ｂの略中央から外周部近傍に亘って形成されている。各溝７５の交点Ｋは、底面部７０ｂの略中央に位置することが好ましい。溝７５の深さや本数は、第１ガス排出部３１が開口する圧力である所定圧力Ｐ1等に応じて適宜設定される。
【００５２】
第２ガス排出部７２は、各溝７５の交点Ｋの周囲に熱耐久性の低い部材である低耐熱性部材７６を配置して設けられる。低耐熱性部材７６は、交点Ｋから所定の範囲（以下、中央領域という）を除く底面部７０ｂを覆って設けられる。低耐熱性部材７６が配置されない中央領域は、例えば交点Ｋから底面部７０ｂの半径の１０〜５０％の範囲であって、この領域が第１ガス排出部７１となる。即ち、低耐熱性部材７６は、中央領域を露出させる孔が開いたリング形状を有する。
【００５３】
以下、図１２及び図１３を参照し、電池ケース６０の作用効果について詳説する。
図１２及び図１３は、第１ガス排出部７１、第２ガス排出部７２がそれぞれ開口した状態を示す図である。
【００５４】
図１２に示すように、ガス発生により内圧が所定圧力Ｐ1に達すると第１ガス排出部７１が開口する。具体的には、交点Ｋから溝７５に沿って底面部７０ｂが破断し、第１排出口７１ｖが形成される。これにより、電池ケース２０内に充満していたガスが第１排出口７１ｖを通って外部に排出され、内圧は一旦低下する。なお、ガス発生初期においては、電池温度が所定温度Ｔ1まで上昇していないため、第２ガス排出部７２は開口しない。
【００５５】
図１３に示すように、電池温度の上昇の進行により電池温度が所定温度Ｔ1に達すると第２ガス排出部７２が開口する。具体的には、低耐熱性部材７６が溶融等して第２排出口７２ｖが形成される。即ち、低耐熱性部材７６が溶融等して底面部７０ｂ上から無くなることにより、底面部７０ｂの厚みが薄くなって耐圧性が低下する。耐圧性が低下すると、溝７５は低耐熱性部材７６で覆われていた部分にも形成されているため、圧力の作用により溝７５に沿って底面部７０ｂが破断して第２排出口７２ｖが形成される。
【００５６】
つまり、電池ケース６０では、ガス発生初期の電池温度が所定温度Ｔ1未満である場合に、低耐熱性部材７６が補強部材として機能する。底面部７０ｂの中央領域は、ガス発生初期において溝７５に沿って破断しているから、低耐熱性部材７６が取り除かれると所定圧力Ｐ1よりも低い圧力で破断が進行する。このように電池ケース６０においても、ガス発生初期は排出口を小さくして徐々にガスを排出させ、経時的に排出口を拡大してガス排出量を増やすという、安定したガスの排出が可能である。
【００５７】
図１４及び図１５に第２の実施形態における設計変更の一例を示す。
図１４に例示する形態では、溝７５が平面視略十字形状に形成されている。２本の直線状に形成された溝７５は、底面部３０ｂｘの略中央で交差している。図１５に例示する形態では、１本の溝７５が底面部３０ｂｙに形成されている。図１５に示す溝７５は、底面部３０ｂｙの略中央を通って直線状に形成されている。これらの形態においても、低耐熱性部材７６が設けられた領域が第２ガス排出部７２ｘ，７２ｙ、低耐熱性部材７６に囲まれた領域が第１ガス排出部７１ｘ，７１ｙとなる。ガス発生により内圧が所定圧力Ｐ1に達すると、底面部３０ｂｘ，３０ｂｙは溝７５に沿って破断し、第１ガス排出部７１ｘ，７１ｙが開口する。そして、電池温度が所定温度Ｔ1に達すると、低耐熱性部材７６が溶融等して、低耐熱性部材７６で覆われていた領域も溝７５に沿って破断し、第２ガス排出部７２ｘ，７２ｙが開口する。
【符号の説明】
【００５８】
１０  電池、１１  電極体、１２  正極、１３  負極、１４  セパレータ、１５  正極リード、１６  負極リード、１７，１８  絶縁板、２０，６０  電池ケース、２１  フィルタ、２２  インナーキャップ、２３  封口板、２４  正極外部端子、２４ｖ  開口部、２５  ガスケット、３０，７０  ケース本体、３０ｂ，７０ｂ  底面部、３０ｓ  側面部、３１，７１  第１ガス排出部、３１ｖ，７１ｖ  第１排出口、３２，７２  第２ガス排出部、３２ｖ，７２ｖ  第２排出口、３３  貫通孔、３４  島状領域、３５，７５  溝、３６，７６  低耐熱性部材、Ｋ  交点
【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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