(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電デバイス素子が収容される容器に取り付けられ、前記容器の内外を連通させる通路を形成する弁構造体であって、
前記通路を閉塞するように配置され、前記容器の内部において発生したガスに起因して前記容器の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第１逆止弁と、
前記通路を閉塞するように前記第１逆止弁の二次側に配置され、前記第１逆止弁の二次側の空間である弁間空間の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第２逆止弁と
を備え、
前記弁間空間には、大気圧よりも高圧になるようにガスが充填されている、
蓄電デバイス用弁構造体。
【請求項２】
前記弁間空間に充填されているガスは、不活性ガスである、
請求項１に記載の蓄電デバイス用弁構造体。
【請求項３】
前記第１逆止弁の開弁圧は、前記第２逆止弁の開弁圧と等しい又は前記第２逆止弁の開弁圧よりも低い、
請求項１又は２に記載の蓄電デバイス用弁構造体。
【請求項４】
前記第１逆止弁は、弁座及び弁体を含み、
前記弁座及び前記弁体と接触するように配置される液体をさらに備える、
請求項１から３のいずれかに記載の蓄電デバイス用弁構造体。
【請求項５】
蓄電デバイス素子が収容される容器に取り付けられ、前記容器の内外を連通させる通路を形成する弁構造体であって、
前記通路を閉塞するように配置され、前記容器の内部において発生したガスに起因して前記容器の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第１逆止弁と、
前記通路を閉塞するように前記第１逆止弁の二次側に配置され、前記第１逆止弁の二次側の空間である弁間空間の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第２逆止弁と
を備え、
前記第１逆止弁は、弁座及び弁体を含み、
前記弁座及び前記弁体と接触するように配置される液体を備える、
蓄電デバイス用弁構造体。
【請求項６】
蓄電デバイス素子が収容される容器に取り付けられ、前記容器の内外を連通させる通路を形成する弁構造体であって、
前記通路を閉塞するように配置され、前記容器の内部において発生したガスに起因して前記容器の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第１逆止弁と、
前記通路を閉塞するように前記第１逆止弁の二次側に配置され、前記第１逆止弁の二次側の空間である弁間空間の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第２逆止弁と
を備え、
前記第２逆止弁は、弁座及び弁体を含み、
前記弁座及び前記弁体と接触するように配置される液体を備える、
蓄電デバイス用弁構造体。
【請求項７】
内部空間と、前記内部空間の周縁を画定する周縁シール部とを有する容器と、
前記容器の内部空間に収容された蓄電デバイス素子と、
前記周縁シール部に取り付けられ、前記容器の内外を連通させる通路を形成する弁構造体と
を備える、蓄電デバイスであって、
前記弁構造体は、
前記通路を閉塞するように配置され、前記容器の内部において発生したガスに起因して前記容器の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第１逆止弁と、
前記通路を閉塞するように前記第１逆止弁の二次側に配置され、前記第１逆止弁の二次側の空間である弁間空間の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第２逆止弁と
を備え、
前記弁間空間には、大気圧よりも高圧になるようにガスが充填されている、
蓄電デバイス。
【請求項８】
内部空間と、前記内部空間の周縁を画定する周縁シール部とを有する容器と、
前記容器の内部空間に収容された蓄電デバイス素子と、
前記周縁シール部に取り付けられ、前記容器の内外を連通させる通路を形成する弁構造体と
を備える、蓄電デバイスであって、
前記弁構造体は、
前記通路を閉塞するように配置され、前記容器の内部において発生したガスに起因して前記容器の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第１逆止弁と、
前記通路を閉塞するように前記第１逆止弁の二次側に配置され、前記第１逆止弁の二次側の空間である弁間空間の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第２逆止弁と
を備え、
前記第１逆止弁は、弁座及び弁体を含み、
前記弁座及び前記弁体と接触するように配置される液体を備える、
蓄電デバイス。
【請求項９】
内部空間と、前記内部空間の周縁を画定する周縁シール部とを有する容器と、
前記容器の内部空間に収容された蓄電デバイス素子と、
前記周縁シール部に取り付けられ、前記容器の内外を連通させる通路を形成する弁構造体と
を備える、蓄電デバイスであって、
前記弁構造体は、
前記通路を閉塞するように配置され、前記容器の内部において発生したガスに起因して前記容器の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第１逆止弁と、
前記通路を閉塞するように前記第１逆止弁の二次側に配置され、前記第１逆止弁の二次側の空間である弁間空間の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第２逆止弁と
を備え、
前記第２逆止弁は、弁座及び弁体を含み、
前記弁座及び前記弁体と接触するように配置される液体を備える、
蓄電デバイス。
【請求項１０】
蓄電デバイス素子が収容される容器に取り付けられ、前記容器の内外を連通させる通路を形成する弁構造体であって、
前記通路を閉塞するように配置され、前記容器の内部において発生したガスに起因して前記容器の内圧が上昇した場合に開弁し、前記ガスを前記容器の内部側から外部側に通過させる第１弁と、
前記通路を閉塞するように前記第１弁よりも外側に配置され、前記第１弁の外側の空間である弁間空間の内圧が上昇した場合に開弁し、前記ガスを内部側から外部側に通過させる第２弁と、を備え、
前記第１弁又は前記第２弁は、逆止弁であり、
前記逆止弁は、弁座及び弁体を含み、
前記弁座及び前記弁体と接触するように配置される液体を備える、
蓄電デバイス用弁構造体。
【請求項１１】
前記液体の融点は、１０℃以下である、
請求項４、５、６、又は、１０に記載の蓄電デバイス用弁構造体。
【請求項１２】
前記液体の沸点は、１５０℃以上である
請求項４、５、６、１０、又は、１１に記載の蓄電デバイス用弁構造体。
【請求項１３】
前記液体は、流動パラフィンを含む
請求項４、５、６、又は、１０〜１２のいずれかに記載の蓄電デバイス用弁構造体。
【請求項１４】
前記液体の粘度は、０．１ｍＰａ・ｓ〜２０００ｍＰａ・ｓの範囲に含まれる
請求項４、５、６、又は、１０〜１３のいずれかに記載の蓄電デバイス用弁構造体。
【請求項１５】
前記通路は、外部空間に面する出口を含み、
前記出口を閉じるように貼り付けられるシール部材を有する
請求項４、５、６、又は、１０〜１４のいずれかに記載の蓄電デバイス用弁構造体。
【請求項１６】
前記逆止弁の一次側及び二次側の少なくとも一方に配置され、前記ガスが透過するように構成される蓋材を有する
請求項４、５、６、又は、１０〜１５のいずれかに記載の蓄電デバイス用弁構造体。
【請求項１７】
内部空間と、前記内部空間の周縁を画定する周縁シール部とを有する容器と、
前記容器の内部空間に収容された蓄電デバイス素子と、
前記周縁シール部に取り付けられ、前記容器の内外を連通させる通路を形成する弁構造体と
を備える、蓄電デバイスであって、
前記弁構造体は、
前記通路を閉塞するように配置され、前記容器の内部において発生したガスに起因して前記容器の内圧が上昇した場合に開弁し、前記ガスを前記容器の内部側から外部側に通過させる第１弁と、
前記通路を閉塞するように前記第１弁よりも外側に配置され、前記第１弁の外側の空間である弁間空間の内圧が上昇した場合に開弁し、前記ガスを内部側から外部側に通過させる第２弁と、を備え、
前記第１弁又は前記第２弁は、逆止弁であり、
前記逆止弁は、弁座及び弁体を含み、
前記弁座及び前記弁体と接触するように配置される液体を備える、
蓄電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電デバイス用弁構造体及びこれを備える蓄電デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１６−３１９３４号公報（特許文献１）は、蓄電デバイス素子をパウチに収容した電池を開示している。パウチには、その周縁に沿って形成されるヒートシール部に、逆止弁を有する弁構造体が取り付けられる。この逆止弁は、パウチの内圧が一定以上に上昇した場合に作動し、ガス抜きを行うように構成されている。【０００３】
また、特開２０１０−１５３８４１号公報（特許文献２）は、蓄電デバイス素子を箱型のラミネート容器に収容した電池を開示している。このラミネート容器は、その周縁に沿って形成されるフランジ状のヒートシール部に、他の部位よりも剥離し易い箇所（以下、イージーピール部という）が形成されている。イージーピール部は、ラミネート容器の内圧が一定以上に上昇した場合に剥離し、イージーピール部の中央に形成されている孔を介してガス抜きを行う。イージーピール部は、特許文献１のような逆止弁とは異なり、一度剥離すると元の状態に復帰しない破壊弁である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−３１９３４号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５３８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、逆止弁とは、概ね一方通行の弁であるが、逆流を完全に防止することまでは通常できない。そのため、特許文献１のようなパウチ内のガス抜きを行う逆止弁が、パウチ内への大気の進入を完全に防止することは実際上困難である。よって、特許文献１のような電池では、パウチ内に大気に含まれる水分が混入し、電池の劣化が起きてしまう。【０００６】
一方、特許文献２のような電池では、破壊弁が一度破壊してしまうと、破壊により形成された通路を介してラミネート容器内へ大気が進入する。よって、特許文献２のように破壊弁が用いられる場合も、ラミネート容器内に大気に含まれる水分が混入し、電池の劣化が起きてしまう。【０００７】
本発明は、蓄電デバイス素子が収容される容器内へ水分が混入し、蓄電デバイス素子が劣化することを防止することができる蓄電デバイス用弁構造体及びこれを備える蓄電デバイス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】
【０００８】
第１観点に係る蓄電デバイス用弁構造体は、蓄電デバイス素子が収容される容器に取り付けられ、前記容器の内外を連通させる通路を形成する弁構造体であって、前記通路を閉塞するように配置され、前記容器の内部において発生したガスに起因して前記容器の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第１逆止弁と、前記通路を閉塞するように前記第１逆止弁の二次側に配置され、前記第１逆止弁の二次側の空間である弁間空間の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第２逆止弁とを備える。【０００９】
第２観点に係る蓄電デバイス用弁構造体は、第１観点に係る蓄電デバイス用弁構造体であって、前記弁間空間には、大気圧よりも高圧になるようにガスが充填されている。【００１０】
第３観点に係る蓄電デバイス用弁構造体は、第２観点に係る蓄電デバイス用弁構造体であって、前記弁間空間に充填されているガスは、不活性ガスである。なお、蓄電デバイスの使用が開始された後は、弁間空間に充填されている不活性ガスは、蓄電デバイスの容器の内部において発生するガスに徐々に置換される。ただし、この場合においても、弁間空間の圧力は、通常、大気圧よりも高圧に維持される。【００１１】
第４観点に係る蓄電デバイス用弁構造体は、第１観点から第３観点のいずれかに係る蓄電デバイス用弁構造体であって、前記第１逆止弁の開弁圧は、前記第２逆止弁の開弁圧と等しい又は前記第２逆止弁の開弁圧よりも低い。【００１２】
第５観点に係る蓄電デバイス用弁構造体は、第１観点から第４観点のいずれかに係る蓄電デバイス用弁構造体であって、前記第１逆止弁は、弁座及び弁体を含み、前記弁座及び前記弁体と接触するように配置される液体をさらに備える。【００１３】
第６観点に係る蓄電デバイスは、内部空間と、前記内部空間の周縁を画定する周縁シール部とを有する容器と、前記容器の内部空間に収容された蓄電デバイス素子と、前記周縁シール部に取り付けられ、前記容器の内外を連通させる通路を形成する弁構造体とを備える。前記弁構造体は、前記通路を閉塞するように配置され、前記容器の内部において発生したガスに起因して前記容器の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第１逆止弁と、前記通路を閉塞するように前記第１逆止弁の二次側に配置され、前記第１逆止弁の二次側の空間である弁間空間の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第２逆止弁とを備える。【００１４】
第７観点に係る蓄電デバイス用弁構造体は、蓄電デバイス素子が収容される容器に取り付けられ、前記容器の内外を連通させる通路を形成する弁構造体であって、前記通路を閉塞するように配置され、前記容器の内部において発生したガスに起因して前記容器の内圧が上昇した場合に開弁し、前記ガスを前記容器の内部側から外部側に通過させる第１弁と、前記通路を閉塞するように前記第１弁よりも外側に配置され、前記第１弁の外側の空間である弁間空間の内圧が上昇した場合に開弁し、前記ガスを内部側から外部側に通過させる第２弁と、を備え、前記第１弁又は前記第２弁は、逆止弁であり、前記逆止弁は、弁座及び弁体を含み、前記弁座及び前記弁体と接触するように配置される液体を備える。【００１５】
第８観点に係る蓄電デバイス用弁構造体は、第５観点又は第７観点に係る蓄電デバイス用弁構造体であって、前記液体の融点は、１０℃以下である。【００１６】
第９観点に係る蓄電デバイス用弁構造体は、第５観点、第７観点、又は、第８観点に係る蓄電デバイス用弁構造体であって、前記液体の沸点は、１５０℃以上である。【００１７】
第１０観点に係る蓄電デバイス用弁構造体は、第５観点、又は、第７観点から第９観点のいずれかに係る蓄電デバイス用弁構造体であって、前記液体は、流動パラフィンを含む。【００１８】
第１１観点に係る蓄電デバイス用弁構造体は、第５観点、又は、第７観点から第１０観点のいずれかに係る蓄電デバイス用弁構造体であって、前記液体の粘度は、０．１ｍＰａ・ｓ〜２０００ｍＰａ・ｓの範囲に含まれる。【００１９】
第１２観点に係る蓄電デバイス用弁構造体は、第５観点、又は、第７観点から第１１観点のいずれかに係る蓄電デバイス用弁構造体であって、前記通路は、外部空間に面する出口を含み、前記出口を閉じるように貼り付けられるシール部材を有する。【００２０】
第１３観点に係る蓄電デバイス用弁構造体は、第５観点、又は、第７観点から第１２観点のいずれかに係る蓄電デバイス用弁構造体であって、前記逆止弁の一次側及び二次側の少なくとも一方に配置され、前記ガスが透過するように構成される蓋材を有する。【００２１】
第１４観点に係る蓄電デバイスは、内部空間と、前記内部空間の周縁を画定する周縁シール部とを有する容器と、前記容器の内部空間に収容された蓄電デバイス素子と、前記周縁シール部に取り付けられ、前記容器の内外を連通させる通路を形成する弁構造体とを備える、蓄電デバイスであって、前記弁構造体は、前記通路を閉塞するように配置され、前記容器の内部において発生したガスに起因して前記容器の内圧が上昇した場合に開弁し、前記ガスを前記容器の内部側から外部側に通過させる第１弁と、前記通路を閉塞するように前記第１弁よりも外側に配置され、前記第１弁の外側の空間である弁間空間の内圧が上昇した場合に開弁し、前記ガスを内部側から外部側に通過させる第２弁と、を備え、前記第１弁又は前記第２弁は、逆止弁であり、前記逆止弁は、弁座及び弁体を含み、前記弁座及び前記弁体と接触するように配置される液体を備える。
【発明の効果】
【００２２】
以上の観点によれば、容器の内外を連通させる通路を閉塞するように、第１逆止弁及び第２逆止弁が配置される。従って、外部から容器内へ大気が進入するためには、逆止弁を多数回逆流しなければならないため、このような大気の進入は起こり難い。また、少なくとも第１逆止弁が一度開いた後は、第１逆止弁の二次側かつ第２逆止弁の一次側の空間（弁間空間）が比較的高圧の状態に保たれるため、大気は外部から弁間空間へ進入することすら難しい。以上より、外部から容器内へ大気に含まれる水分が混入し、蓄電デバイス素子が劣化することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態の弁構造体を備える蓄電デバイスの平面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図。
【図３】弁構造体の平面図。
【図４】弁構造体を後面側から視た図。
【図５】弁構造体を前面側から視た図。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ断面図。
【図７】図３のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図。
【図８Ａ】弁構造体の容器への取り付け方法を説明する図。
【図８Ｂ】弁構造体の容器への取り付け方法を説明する別の図。
【図８Ｃ】弁構造体の容器への取り付け方法を説明するさらに別の図。
【図９Ａ】第２実施形態の弁構造体の断面図。
【図９Ｂ】図９Ａのシール部材の断面図。
【図１０】変形例に係る弁構造体の断面図。
【図１１】別の変形例に係る第１逆止弁及び第２逆止弁に含まれる弁機構を示す図。
【図１２】さらに別の変形例に係る弁構造体を後面側から視た図。
【図１３】さらに別の変形例に係る弁構造体の平面図。
【図１４】さらに別の変形例に係る弁構造体の断面図。
【図１５】さらに別の変形例に係る弁構造体の断面図。
【図１６】変形例の蓄電デバイスの平面図。
【図１７】別の変形例の蓄電デバイスの平面図。
【図１８】さらに別の変形例の蓄電デバイスの平面図。
【図１９】さらに別の変形例の蓄電デバイスの平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る蓄電デバイス用弁構造体、及びこれを備える蓄電デバイスについて説明する。
【００２５】
[１．第１実施形態]
＜１−１．蓄電デバイスの全体構成＞
図１に、本実施形態に係る蓄電デバイス１の平面図を示す。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。これらの図では、本来外部から視認できない部位が、参考のため、部分的に点線で示されている。以下では、説明の便宜のため、特に断らない限り、図１の上下方向を「前後」と称し、左右方向を「左右」と称し、図２の上下方向を「上下」と称する。ただし、蓄電デバイス１の使用時の向きは、これに限定されない。
【００２６】
蓄電デバイス１は、収容体１０１と、これに収容された蓄電デバイス素子４００とを備える。収容体１０１は、容器１００と、容器１００に取り付けられたタブ３００及びタブフィルム３１０とを備える。蓄電デバイス素子４００は、容器１００の内部空間Ｓ１に収容される。
【００２７】
容器１００は、包装材料１１０及び１２０から構成される。平面視における容器１００の外周部分においては、包装材料１１０及び１２０がヒートシールされ、互いに融着しており、これにより、周縁シール部１３０が形成されている。そして、この周縁シール部１３０により、外部空間から遮断された容器１００の内部空間Ｓ１が形成される。周縁シール部１３０は、容器１００の内部空間Ｓ１の周縁を画定する。なお、ここでいうヒートシールの態様には、熱源からの加熱融着、超音波融着等の態様が想定される。いずれにせよ、周縁シール部１３０とは、包装材料１１０及び１２０が融着され、一体化している部分を意味する。
【００２８】
包装材料１１０及び１２０は、例えば、樹脂成形品又はフィルムから構成される。ここでいう樹脂成形品とは、射出成形や圧空成形、真空成形、ブロー成形等の方法により製造することができ、意匠性や機能性を付与するためにインモールド成形を行ってもよい。樹脂の種類は、ポリオレフィン、ポリエステル、ナイロン、ＡＢＳ等とすることができる。また、ここでいうフィルムとは、例えば、インフレーション法やＴダイ法等の方法により製造することができる樹脂フィルムや、このような樹脂フィルムを金属箔に積層したものである。また、ここでいうフィルムは、延伸されたものであってもなくてもよく、単層のフィルムであっても多層フィルムであってもよい。また、ここでいう多層フィルムは、コーティング法により製造されてもよいし、複数枚のフィルムが接着剤等により接着されたものでもよいし、多層押出法により製造されてもよい。
【００２９】
以上のとおり、包装材料１１０及び１２０は様々に構成することができるが、本実施形態では、ラミネートフィルムから構成される。ラミネートフィルムは、基材層、バリア層及び熱融着性樹脂層を積層した積層体とすることができる。基材層は、包装材料１１０及び１２０の基材として機能し、典型的には、容器１００の外層側を形成し、絶縁性を有する樹脂層である。バリア層は、包装材料１１０及び１２０の強度向上の他、蓄電デバイス１内に少なくとも水分等が侵入することを防止する機能を有し、典型的には、アルミニウム合金等からなる金属層である。熱融着性樹脂層は、典型的には、ポリオレフィン等の熱融着可能な樹脂からなり、容器１００の最内層を形成する。
【００３０】
容器１００の形状は、特に限定されず、例えば、袋状（パウチ状）とすることができる。ここでいう袋状には、三方シールタイプ、四方シールタイプ、ピロータイプ、ガセットタイプ等が考えられる。ただし、本実施形態の容器１００は、図２のような形状を有し、トレイ状に成形された包装材料１１０と、同じくトレイ状に成形され、包装材料１１０の上から重ね合わされた包装材料１２０とを、平面視における外周部分に沿ってヒートシールすることにより製造される。包装材料１１０は、平面視における外周部分に相当する角環状のフランジ部１１４と、フランジ部１１４の内縁に連続し、そこから下方に膨出する成形部１１２とを含む。同様に、包装材料１２０は、平面視における外周部分に相当する角環状のフランジ部１２４と、フランジ部１２４の内縁に連続し、そこから上方に膨出する成形部１２２とを含む。包装材料１１０及び１２０は、それぞれの成形部１１２及び１２２が互いに反対方向に膨出するように重ね合わされる。この状態で、包装材料１１０のフランジ部１１４と、包装材料１２０のフランジ部１２４とが、一体化するようにヒートシールされ、周縁シール部１３０を構成する。周縁シール部１３０は、容器１００の外周全周に亘って延び、角環状に形成される。なお、包装材料１１０及び１２０の一方は、シート状であってもよい。
【００３１】
蓄電デバイス素子４００は、少なくとも正極、負極、及び電解質を備えており、例えば、リチウムイオン電池（二次電池）やキャパシタ等の蓄電部材である。蓄電デバイス１に異常が生じると、容器１００の内部空間Ｓ１にガスが発生し得る。また、蓄電デバイス１がキャパシタである場合には、キャパシタにおける化学反応に起因して容器１００の内部空間Ｓ１にガスが発生し得る。また、蓄電デバイス１は、全固体電池であってもよく、この場合、蓄電デバイス素子４００は、ガスを発生し得る固体電解質を含み得る。例えば、固体電解質が硫化物系である場合、硫化水素のガスが発生し得る。
【００３２】
タブ３００は、蓄電デバイス素子４００の電力の入出力に用いられる金属端子である。タブ３００は、容器１００の周縁シール部１３０の左右方向の端部に分かれて配置されており、一方が正極側の端子を構成し、他方が負極側の端子を構成する。各タブ３００の左右方向の一方の端部は、容器１００の内部空間Ｓ１において蓄電デバイス素子４００の電極（正極又は負極）に電気的に接続されており、他方の端部は、周縁シール部１３０から外側に突出している。以上の蓄電デバイス１の形態は、例えば、蓄電デバイス１を多数直列接続して高電圧で使用する電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両で使用するのに特に好ましい。なお、正極及び負極の端子を構成する２つのタブ３００の取付け位置は特に限定されず、例えば、周縁シール部１３０の同じ１つの辺に配置されていてもよい。
【００３３】
タブ３００を構成する金属材料は、例えば、アルミニウム、ニッケル、銅等である。蓄電デバイス素子４００がリチウムイオン電池である場合、正極に接続されるタブ３００は、典型的には、アルミニウム等によって構成され、負極に接続されるタブ３００は、典型的には、銅、ニッケル等によって構成される。
【００３４】
左側のタブ３００は、周縁シール部１３０のうち左端部において、タブフィルム３１０を介して包装材料１１０及び１２０に挟まれている。右側のタブ３００も、周縁シール部１３０のうち右端部において、タブフィルム３１０を介して包装材料１１０及び１２０に挟まれている。
【００３５】
タブフィルム３１０は、いわゆる接着性フィルムであり、包装材料１１０及び１２０と、タブ３００（金属）との両方に接着するように構成されている。タブフィルム３１０を介することによって、タブ３００と、包装材料１１０及び１２０の最内層（熱融着性樹脂層）とが異素材であっても、両者を固定することができる。
【００３６】
蓄電デバイス１の動作に伴い、容器１００の内部空間Ｓ１でガスが発生すると、内部空間Ｓ１の圧力が徐々に上昇してゆく。内部空間Ｓ１の圧力が過剰に上昇すると、容器１００が破裂し、蓄電デバイス１が破壊される虞がある。収容体１０１は、このような事態を防止するための機構として、弁構造体２００を備える。弁構造体２００は、内部空間Ｓ１の圧力を調整するためのガス抜き弁であり、容器１００の周縁シール部１３０に取り付けられている。以下、弁構造体２００の構成について、詳細に説明する。
【００３７】
＜１−２．弁構造体の構成＞
図３は、弁構造体２００の平面図である。同図に示すとおり、弁構造体２００は、ケーシング２０１を有し、ケーシング２０１は、第１部分１０、第２部分２０及び第３部分３０を含む。本実施形態では、これらの部分１０〜３０は、第１部分１０、第３部分３０、第２部分２０の順に、容器１００の内部から外部に向かう方向（後ろ側から前側へ向かう方向）に連続して配置される。図４は、弁構造体２００を第１部分１０側から（後ろ側から）視た図であり、図５は、弁構造体２００を第２部分２０側から（前側から）視た図である。
【００３８】
図６は、図４のＶＩ−ＶＩ断面図であり、図７は、図３のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。図６及び図７に示す通り、弁構造体２００は、繰り返しのガス抜きが可能な複数の逆止弁を含み、本実施形態では、第１逆止弁２１及び第２逆止弁２２の２つの逆止弁を含む。逆止弁２１及び２２は、各々、その一次側の圧力に応じて、開状態と閉状態との間を切り替わるリリーフ弁である。ケーシング２０１の内部には、通路Ｌ１が形成されている。通路Ｌ１は、容器１００の内外を連通させる通路であり、容器１００の内部空間Ｓ１に面する入口Ｏ１と、外部空間に面する出口Ｏ２とを有する。逆止弁２１及び２２は、通路Ｌ１の延びる方向に沿って配列されており、第２逆止弁２２は、第１逆止弁２１の二次側に配置される。通路Ｌ１は、逆止弁２１及び２２が開弁することにより、内部空間Ｓ１において発生したガスを容器１００の外部へ排出することができる。なお、逆止弁２１及び２２は、同時に開くとは限らず、しばしば、異なるタイミングで開状態となる。
【００３９】
逆止弁２１及び２２は、各々、閉状態において、通路Ｌ１の延びる方向に沿って異なる位置において通路Ｌ１を閉塞するように配置される。本実施形態では、逆止弁２１及び２２に含まれるボディを構成する部分（弁箱）は、第２部分２０により構成され、逆止弁２１及び２２に含まれる弁機構は、第２部分２０の内部に配置される。今、通路Ｌ１に含まれる空間であって、第１逆止弁２１の二次側かつ第２逆止弁２２の一次側に位置する空間を、弁間空間Ｓ２と呼ぶ。第１逆止弁２１は、内部空間Ｓ１において発生したガスに起因して内部空間Ｓ１の圧力が上昇した場合に、開状態となり、ガスをその一次側からその二次側へ、すなわち、弁間空間Ｓ２へ通過させる。第１逆止弁２１が開状態となり、内部空間Ｓ１で発生したガスが弁間空間Ｓ２に流入すると、弁間空間Ｓ２の圧力が上昇する。第２逆止弁２２は、このようにして弁間空間Ｓ２の圧力が上昇した場合に開状態となり、ガスをその一次側からその二次側へ、すなわち、外部空間へ通過させる。弁構造体２００は、逆止弁２１及び２２のいずれかの閉状態において、内部空間Ｓ１を外部空間から密閉する。
【００４０】
第１部分１０は、弁構造体２００を容器１００に取り付けるための部位である。第１部分１０は、容器１００の成形時に、包装材料１１０及び１２０とともにヒートシールされる。このヒートシールにより、第１部分１０の外周面と、包装材料１１０及び１２０とが融着して接合され、第１部分１０は、包装材料１１０及び１２０に挟まれる態様で、周縁シール部１３０に固定される（図２参照）。
【００４１】
第３部分３０は、周縁シール部１３０の外側に配置されており、包装材料１１０及び１２０に挟まれていない（図１及び図２参照）。また、第３部分３０よりもさらに外側に配置される第２部分２０も、周縁シール部１３０の外側に配置されており、包装材料１１０及び１２０に挟まれていない。その結果、第１部分１０を容器１００にヒートシールにより取り付ける時の熱で、第２部分２０に保持される、逆止弁２１及び２２に含まれる弁機構を構成する各種部品が変形等により破壊される虞が低減される。
【００４２】
第１部分１０、第２部分２０及び第３部分３０は、互いに同軸に延びる。ここで、これらの部分１０〜３０に共通する中心軸を、参照符号Ｃ１で表す。第１部分１０は、第１通気路Ａ１を有し、第２部分２０は、第２通気路Ａ２を有し、第３部分３０は、第３通気路Ａ３を有する。これらの通気路Ａ１〜Ａ３も、中心軸Ｃ１を中心軸として、互いに同軸に延びる。本実施形態では、入口Ｏ１及び出口Ｏ２は、ケーシング２０１の外周面ではなく、前後方向の端面に配置されており、特に、前後方向に直線状に延びる中心軸Ｃ１は、入口Ｏ１及び出口Ｏ２の中心を通る。これに限定されないが、通気路Ａ１〜Ａ３の中心軸Ｃ１に直交する断面は、円形である。通気路Ａ１〜Ａ３は、互いに連通しており、全体として通路Ｌ１を構成する。第３通気路Ａ３は、第１通気路Ａ１よりも容器１００の外部側に配置され、第３通気路Ａ３よりもさらに容器１００の外部側に、第２通気路Ａ２が配置される。
【００４３】
図４及び図５に示す通り、第２部分２０の外形は、概ね、中心軸Ｃ１を中心軸とする円柱形状である。一方、図４に示す通り、第３部分３０の外形は、概ね、中心軸Ｃ１を中心軸とする円柱の一部を切り欠いたような形状を有する。より具体的には、第３部分３０の外形は、概ね、中心軸Ｃ１を中心軸とする円柱を、中心軸Ｃ１から一定の距離を空けた平面で切り欠くとともに、中心軸Ｃ１に対し当該平面と対称な位置にある平面でさらに切り欠いたような形状を有する。よって、第３部分３０は、一対の平面Ｄ１及びＤ２を有する。以下、Ｄ１で示される平面を第１平面と呼び、Ｄ２で示される平面を第２平面と呼ぶことがある。第１平面Ｄ１及び第２平面Ｄ２は、互いに平行（略平行である場合を含む。以下、同様。）である。第１平面Ｄ１及び第２平面Ｄ２は、中心軸Ｃ１の延びる方向に平行（略平行な場合を含む。以下、同様。）である。また、本実施形態では、第１平面Ｄ１及び第２平面Ｄ２は、周縁シール部１３０が延びる方向に平行（略平行な場合を含む。以下、同様。）である。第３部分３０の外周面は、第１平面Ｄ１及び第２平面Ｄ２と、これらの平面Ｄ１及びＤ２を連結する湾曲面Ｄ３及びＤ４とにより構成される。湾曲面Ｄ３及びＤ４は、各々、中心軸Ｃ１の延びる方向に沿って視たときに、中心軸Ｃ１を中心とする円弧状であり、第２部分２０の外形に重なる。以上のような第３部分３０は、一対の平面Ｄ１及びＤ２が形成されるように円筒形の部材の外周面を切削することにより、成形することができる。
【００４４】
第１部分１０は、図４に示す通り、中心軸Ｃ１の延びる方向に沿って視たときに、その外形が非円形である。より具体的には、第１部分１０は、中心軸Ｃ１の延びる方向に沿って視たときに、その左右方向の中央部から左に向かうほど薄く形成された第１翼状部４１と、右に向かうほど薄く形成された第２翼状部４２とを有する。よって、本実施形態では、第１部分１０は、蓄電デバイス１の幅方向（左右方向）の中央部に近づくほど厚くなり、蓄電デバイス１の幅方向（左右方向）の端部に近づくほど薄くなる。
【００４５】
本実施形態では、翼状部４１及び４２により、第１部分１０の外周面は、包装材料１１０に覆われる下側半分においても、包装材料１２０に覆われる上側半分においても、それぞれ滑らかな湾曲面を描いている。また、翼状部４１及び４２により、例えば第１部分１０が円筒状に形成されている場合と比べ、周縁シール部１３０のうち第１部分１０が挟まれていない部分から周縁シール部１３０のうち第１部分１０が挟まれている部分へ移行する位置において、蓄電デバイス１の上下方向の厚みの変化が滑らかになる。その結果、周縁シール部１３０において第１部分１０が取り付けられている位置の周辺部分において、包装材料１１０及び１２０に無理な力が加わらないため、第１部分１０を周縁シール部１３０に強固に固定することができる。
【００４６】
以上のとおり、本実施形態では、第１部分１０、第２部分２０及び第３部分３０の外形は、中心軸Ｃ１の延びる方向に沿って視たときに、それぞれの部分に割り当てられている役割に応じて、いずれも異なる形状を有する。
【００４７】
第２部分２０は、逆止弁２１及び２２に含まれる弁機構を保持する。当該弁機構は、容器１００の内部空間Ｓ１において発生したガスに起因して内部空間Ｓ１の圧力が上昇した場合に、第１通気路Ａ１及び第３通気路Ａ３を通過したガスを第２通気路Ａ２を介して容器１００の外部側へ通過させる。すなわち、第２部分２０には、弁構造体２００のガス抜き弁としての機能を発揮するための主な構造を有する部分が保持される。本実施形態では、第２部分２０の内部の第２通気路Ａ２内に、逆止弁２１に含まれる弁機構としてのバネ２１２、弁体２１３及び弁座２１４と、逆止弁２２に含まれる弁機構としてのバネ２２２、弁体２２３及び弁座２２４とが収容される。これらの部２２２〜２２４及び２１２〜２１４は、第２通気路Ａ２内において出口Ｏ２から入口Ｏ１に向かって、この順に配置されている。なお、本実施形態では、図６及び図７に示す通り、第２部分２０と弁座２１４とが別部品として構成されているが、これらを一体的に構成してもよい。弁座２２４についても、同様である。また、本実施形態では、図６及び図７に示す通り、第１部分１０〜第３部分３０が３つの部品から構成されるが、１つ又は２つの部品、或いは４つ以上の部品から構成されていてもよい。すなわち、ケーシング２０１は、任意の数の部品から構成することができる。また、本実施形態では、図６及び図７に示す通り、第２部分２０が、逆止弁２１を保持する部分と逆止弁２２を保持する部分とに分離されているが、これらが一体的に構成されていてもよい。
【００４８】
弁座２１４は、バネ２１２により外側から付勢される弁体２１３を受け取り、このとき、弁構造体２００の閉状態が形成される。バネ２１２は、図６及び図７の例では、コイルばねであるが、これに限定されず、例えば、板バネとすることもできる。本実施形態では、弁座２１４は、円筒状である。弁体２１３は、半球状であり、球面側が弁座２１４の天面で受け取られる。また、弁体２１３において弁座２１４と反対側の面には、前後方向に延びる円柱状の部材が連続している。当該円柱状の部材は、バネ２１２の内側の空間に挿入され、これにより、弁体２１３とバネ２１２とが連結される。逆止弁２１及び２２は、本実施形態は、同様の構造を有する。従って、バネ２２２、弁体２２３及び弁座２２４は、それぞれバネ２１２、弁体２１３及び弁座２１４と同様の構造を有し、同様に動作する。
【００４９】
第１部分１０は、容器１００の内部空間Ｓ１において発生したガスが第１通気路Ａ１に流入するように、周縁シール部１３０に固定される。すなわち、第１部分１０の内部の第１通気路Ａ１は、容器１００の内部空間Ｓ１に連通している。よって、内部空間Ｓ１の圧力、すなわち、第１逆止弁２１の一次側の空間の圧力が所定の圧力に達すると、内部空間Ｓ１から流れ出し、第１通気路Ａ１及び第３通気路Ａ３を通過したガスが、弁体２１３を第２逆止弁２２側に押圧する。弁体２１３が押圧され、弁座２１４から離れると、バネ２１２が変形して、弁体２１３が第２逆止弁２２側へ移動し、第１逆止弁２１の開状態が形成される。この開状態において、内部空間Ｓ１に発生したガスは、弁体２１３と弁座２１４との間に形成された隙間を介して、弁間空間Ｓ２に流れ出す。このようにして、内部空間Ｓ１のガスが第１逆止弁２１の二次側に排出されると、弁体２１３を第２逆止弁２２側に押圧する内部空間Ｓ１側の圧力が弱まり、これよりもバネ２１２が弁体２１３を入口Ｏ１側に付勢する力が大きくなる。その結果、バネ２１２の形状が復元し、再度、第１逆止弁２１の閉状態が形成される。
【００５０】
第１逆止弁２１が開弁し、第２通気路Ａ２に含まれる弁間空間Ｓ２の圧力、すなわち、第２逆止弁２２の一次側の空間の圧力が所定の圧力に達すると、弁間空間Ｓ２のガスが、弁体２２３を出口Ｏ２側に押圧する。弁体２２３が押圧され、弁座２２４から離れると、バネ２２２が変形して、弁体２２３が出口Ｏ２側へ移動し、第２逆止弁２２の開状態が形成される。この開状態において、弁間空間Ｓ２に収容されていたガスは、弁体２２３と弁座２２４との間に形成された隙間を介して出口Ｏ２に向かって流れ出し、出口Ｏ２を介して外部空間へ排出される。このようにして、弁間空間Ｓ２のガスが通路Ｌ１を介して排出されると、弁体２２３を出口Ｏ２側に押圧する弁間空間Ｓ２側の圧力が弱まり、これよりもバネ２２２が弁体２２３を第１逆止弁２１側に付勢する力が大きくなる。その結果、バネ２１２の形状が復元し、再度、第２逆止弁２２の閉状態が形成される。
【００５１】
逆止弁２１及び２２は、各々、閉状態において、外部空間から容器１００の内部空間Ｓ１への大気の進入を防止することができる。なお、外部空間から内部空間Ｓ１内へ大気が進入するためには、複数の逆止弁２１及び２２を逆流しなければならないため、このような大気の進入は起こり難い。また、第１逆止弁２１が一度開いた後は、弁間空間Ｓ２が大気圧と同等以上の比較的高圧の状態に保たれるため、大気は外部空間から弁間空間Ｓ２へ進入することすら難しい。従って、弁構造体２００は、通路Ｌ１に沿って多段階に配置される逆止弁２１及び２２により、内部空間Ｓ１への大気の進入を効果的に防止し、これに含まれる水分等による蓄電デバイス素子４００の劣化を防止することができる。
【００５２】
また、逆止弁２１及び２２の開状態においても、内部空間Ｓ１への大気の進入は生じ難い。開状態においては、逆止弁２１及び２２の各々について、その一次側の圧力がその二次側の圧力よりも高い又は同等の状態が維持されるためである。
【００５３】
逆止弁２１及び２２の開弁圧は適宜設定することができ、第１逆止弁２１の開弁圧は、（ｉ）第２逆止弁２２の開弁圧と等しい、（ｉｉ）第２逆止弁２２の開弁圧よりも低い、又は（ｉｉｉ）第２逆止弁２２の開弁圧よりも高い、のいずれでもよいが、以下の観点からは、（ｉ）及び（ｉｉ）が好ましい。（ｉｉ）の場合、内部空間Ｓ１の圧力をより高く維持することができるため、内部空間Ｓ１と外部空間との圧力差により、外部空間の大気が内部空間Ｓ１に進入することがより効果的に防止される。（ｉ）の場合、内部空間Ｓ１の圧力を比較的高く維持しつつ、逆止弁２１及び２２の製造が容易になり、例えば、逆止弁２１及び２２の取り違いが生じないという利点がある。例えば、逆止弁２１及び２２の開弁圧を、ともに０．０５ＭＰａとすることができる。なお、弁構造体２００の全体としての開弁圧は、逆止弁２１及び２２の開弁圧の合計となるため、この例の場合、０．１ＭＰａとなる。開弁圧とは、一次側の圧力と二次側の圧力との差圧である。
【００５４】
これに限定されないが、例えば、弁座２１４及び２２４の直径を、各々、４．０ｍｍとし、弁座２１４及び２２４の中央の開口の直径を、各々、１．５ｍｍとすることができる。これらの直径は、中心軸Ｃ１に直交する面内で定義される。弁座２１４及び２２４と弁体２１３と及び２２３との密閉性（バリア性）を高める観点からは、弁座２１４及び２２４の中央の開口の直径は、１０ｍｍ以下であることが好ましく、５．０ｍｍ以下であることがより好ましい。一方、加工を容易にする観点からは、弁座２１４及び２２４の中央の開口の直径は、０．７０ｍｍ以上であることが好ましく、１．０ｍｍ以上であることがより好ましい。
【００５５】
また、弁体２１３及び２２３の半球状の部位の直径は、１．０ｍｍ以上であることが好ましく、１．５ｍｍ以上であることがより好ましい。また、同直径は、１２ｍｍ以下であることが好ましく、５．５ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００５６】
弁構造体２００を容器１００に取り付ける前又は取り付けた直後において、弁間空間Ｓ２に、大気圧よりも高圧になるようにガスを充填しておくことが好ましい。この場合、蓄電デバイス１が製造された直後から、すなわち、第１逆止弁２１が一度も開弁する前から、弁間空間Ｓ２が大気圧よりも高圧の状態に保たれる。そのため、外部空間から弁間空間Ｓ２への、ひいては内部空間Ｓ１への大気の進入がより効果的に防止される。なお、弁構造体２００の製造後に、第１逆止弁２１の一次側の圧力を高圧にして、逆止弁２１及び２２の開弁検査を行う場合、同検査が、弁間空間Ｓ２へのガスの充填の工程を兼ねることができる。また、弁間空間Ｓ２に充填されるガスは、アルゴン等の不活性ガスであることが好ましい。逆止弁２１及び２２の開弁検査により、弁間空間Ｓ２にガスを充填する場合には、不活性ガスを使用して開弁検査を行えばよい。この場合、内部空間Ｓ１へ僅かに進入するガスにより、蓄電デバイス素子４００が劣化することまでもが防止される。
【００５７】
弁構造体２００の各部を構成する材料は、特に限定されない。好ましい例を挙げると、弁体２１３及び２２３をポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂製とし、弁座２１４及び２２４をフッ化ビニリデン系（ＦＫＭ）等のフッ素ゴム製とすることができる。さらに、バネ２１２及び２２２をステンレス等の金属製とし、第１部分１０、第２部分２０及び第３部分３０を、アルミニウム合金、ステンレス、鋼板、チタン等の金属製とすることができる。また、第１部分１０は、包装材料１１０及び１２０の最内層と直に接着する材料から構成してもよい。例えば、第１部分１０は、包装材料１１０及び１２０の最内層と同じ熱融着性を備えた材料、例えば、ポリオレフィン等の樹脂から構成することができる。仮に耐熱性等の理由で、第１部分１０を以上のような材料で構成することができない場合、例えば、第１部分１０が金属製の場合、第１部分１０と包装材料１１０及び１２０の最内層との両方に接着可能なフィルムを介してこれらを接着することができる。
【００５８】
弁座２１４及び２２４と、第２部分２０とは、接着剤により接着することができる。この接着剤の材料も特に限定されないが、弁座２１４及び２２４をフッ素ゴム製とし、第２部分２０をアルミニウム等の金属製とする場合の好ましい例としては、酸変性ポリオレフィン及びエポキシ樹脂から構成することができる。このような接着剤は、例えば、変性シリコン樹脂製の接着剤が使用される場合に比べて、容器１００内に収容される電解液による接着性能の劣化を抑制することができる点で優れる。また、弁構造体２００の開封防止の観点から、その他の様々な箇所にも、適宜接着剤を塗布することができる。例えば、第２部分２０の後ろ側の端面と、第３部分３０の前側の端面との間に接着剤を塗布することができる。
【００５９】
また、第１部分１０の表面には、特に耐電解液性の観点から、腐食防止剤のコーティングを施し、腐食防止被膜層を形成することが好ましい。なお、これは、特に第１部分１０をアルミニウム等の金属製とする場合に当てはまるが、第１部分１０をその他の材料から構成する場合にも当てはまり得る。このようなコーティングは、第１部分１０を腐食防止剤の液体中に浸漬することにより施すことができる。これにより、第１部分１０の外側表面、及び第１通気路Ａ１に面する内側表面に腐食防止被膜層を形成することができ、放出されたガスによる外側表面の腐食、及び第１通気路Ａ１を通り抜けるガスによる内側表面の腐食を防止することができる。また、特に耐電解液性の観点から、第１部分１０だけでなく、第３部分３０及び第２部分２０の表面にも、同様のコーティングを施し、腐食防止被膜層を形成してもよい。ただし、電解液による第１部分１０と包装材料１１０及び１２０との接着性能の劣化を抑制する観点からは、このようなコーティングは、特に第１部分１０に施すことが有意義である。腐食防止剤の材料は、特に限定されないが、耐酸性のものが好ましく、腐食防止被膜層は、リン酸クロメート処理等により形成することができる。
【００６０】
＜１−３．弁構造体の取り付け方法＞
次に、弁構造体２００の容器１００への取り付け方法について説明する。まず、図示されない固定具により、包装材料１１０及び１２０を両者が対面した状態に固定する。また、冶具５００の把持具５０１により、弁構造体２００を把持する（図８Ａ参照）。このとき、把持具５０１が第３部分３０の第１平面Ｄ１及び第２平面Ｄ２にしっかりと接触し、把持具５０１により第３部分３０がしっかりと挟み込まれるような態様で、弁構造体２００が把持される。なお、図８Ａ〜図８Ｃにおいては、弁構造体２００の取り付けの説明に焦点を当てるべく、包装材料１１０及び１２０の成形部１１２及び１２２を特に図示していないが、成形部１１２及び１２２は、弁構造体２００の取り付け前、取り付け中又は取り付け後に適宜形成される。
【００６１】
以上の状態で、冶具５００が駆動され、把持具５０１により把持された弁構造体２００が移動し、第１部分１０が、互いに対面する包装材料１１０及び１２０の隙間に進入させられる（図８Ｂ参照）。このとき、弁構造体２００は、第３部分３０が同隙間に入り込まないように移動させられる。よって、第１部分１０は、包装材料１１０及び１２０の外周部分に挟まれる。また、このとき、弁構造体２００は、包装材料１１０及び１２０において周縁シール部１３０となる部分と、第３部分３０の第１平面Ｄ１及び第２平面Ｄ２とが平行になるように移動させられる。
【００６２】
以上の状態で、一対の加熱されたシールバー６００が、包装材料１１０及び１２０の外周部分を外側から挟み込む（図８Ｃ参照）。その結果、包装材料１１０及び１２０の外周部分が、シールバー６００からの熱を受けて融着し、周縁シール部１３０が形成される。以上により、弁構造体２００のうち第１部分１０のみが、包装材料１１０及び１２０に挟み込まれるようにして、弁構造体２００が周縁シール部１３０に固定される。このとき、第１部分１０に含まれる翼状部４１及び４２は、それぞれの先鋭な端部を結ぶ線が、周縁シール部１３０の延びる方向（左右方向）に対して傾くことなく固定される。その後、一対のシールバー６００が所定の位置に退避するとともに、把持具５０１が弁構造体２００を解放し、所定の位置に退避する。
【００６３】
以上の工程では、把持具５０１は、一対の平行な第１平面Ｄ１及び第２平面Ｄ２により、弁構造体２００をしっかりと把持することができる。そのため、包装材料１１０及び１２０に対し弁構造体２００を所望の位置まで正確に搬送することができる。また、ヒートシール加工中、包装材料１１０及び１２０に対し弁構造体２００を所望の位置にしっかりと固定することができる。すなわち、弁構造体２００を容器１００に対し正確に位置合わせすることができる。なお、ここでいう位置合わせには、弁構造体２００の中心軸Ｃ１周りの位相を調整することが含まれる。すなわち、容器１００の周縁シール部１３０に対する第１部分１０の中心軸Ｃ１周りの角度を正確に調整することができる。以上の構成によれば、弁構造体２００の容器１００への取り付けを容易にすることができる。
【００６４】
[２．第２実施形態]
第２実施形態においては、第１実施形態と比較して、弁構造体２００の構成が異なる。他の構成は、基本的に第１実施形態と同様である。以下では、第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００６５】
図９Ａは、第２実施形態の蓄電デバイス１が備える弁構造体７００の断面図である。弁構造体７００は、第１弁７１０、第２弁７２０、液体８００、シール部材９１０、及び、蓋材９２０を備える。図９Ａに示されるハッチングの範囲は、液体８００が存在する範囲の一例である。
【００６６】
第１弁７１０は、第１逆止弁２１（図６参照）と、弁体２１３の形状が異なり、それ以外は、第１逆止弁２１と同一の機能及び構造を備える。本実施形態では、第１弁７１０は、例えば、ボール型の弁体７１１を備える。第１弁７１０は、通路Ｌ１を閉塞するように配置され、容器１００（図１参照）の内部において発生したガスに起因して容器１００の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスを容器１００の内部側から外部側に通過させる。
【００６７】
第２弁７２０は、第２逆止弁２２（図６参照）と、弁体２２３の形状が異なり、それ以外は、第２逆止弁２２と同一の機能及び構造を備える。本実施形態では、第２弁７２０は、例えば、ボール型の弁体７２１を備える。第２弁７２０は、通路Ｌ１を閉塞するように第１弁７１０よりも外側に配置され、第１弁７１０の外側の空間である弁間空間Ｓ２の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスを内部側から外部側に通過させる。
【００６８】
液体８００は、内部空間Ｓ１（図１参照）に水分が侵入することを抑制するために、第１弁７１０の弁体７１１及び弁座２１４と接触するように配置される。液体８００の種類は、任意に選択可能である。本実施形態では、液体８００は、流動パラフィンである。液体８００としては、シリコンオイル等の液油、又は、イオン液体等を用いることもできる。好ましい例では、液体８００は、蓄電デバイス１の通常の使用環境下において、液体で存在する性質を有することが好ましい。このような観点から、液体８００の融点は、１０℃以下であることが好ましく、０℃以下であることがさらに好ましい。同様に、液体８００の沸点は、１５０℃以上であることが好ましい。
【００６９】
液体８００の粘度は、任意に選択可能である。好ましい例では、液体の粘度は、ガスを好適に透過させる観点と、ハンドリングの観点とに基づいて決められる。液体８００の粘度の最大値の好ましい一例は、２０００ｍＰａ・ｓである。液体８００の粘度が２０００ｍＰａ・ｓ以下である場合、ガスを好適に透過させることができる。液体８００の粘度の最大値のさらに好ましい一例は、５００ｍＰａ・ｓである。液体８００の粘度の最大値のさらに好ましい一例は、１００ｍＰａ・ｓである。液体８００の粘度の最小値の好ましい一例は、０．１ｍＰａ・ｓである。液体８００の粘度が０．１ｍＰａ・ｓ以上である場合、好適にハンドリングできる。液体８００の粘度の最小値のさらに好ましい一例は、０．５ｍＰａ・ｓである。液体８００の粘度の最小値のさらに好ましい一例は、１．０ｍＰａ・ｓである。液体８００の粘度の好ましい範囲の一例は、０．１ｍＰａ・ｓ〜２０００ｍＰａｓである。液体８００の粘度のさらに好ましい範囲の一例は、０．５ｍＰａ・ｓ〜５００ｍＰａｓである。液体８００の粘度のさらに好ましい範囲の一例は、１．０ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａｓである。なお、液体８００の粘度とは、１０℃〜４０℃の測定範囲における粘度である。また、液体８００が原油又は石油の場合、液体８００の粘度は、「ＪＩＳＫ２２８３  原油及び石油製品−動粘度試験方法・及び粘度指数算出方法」に基づいて測定した動粘度から密度をかけることで算出される粘度である。液体８００が原油及び石油以外の場合、液体８００の粘度は、「ＪＩＳ  Ｚ８８０３  液体の粘度測定方法」に基づいて測定される粘度である。
【００７０】
液体８００の具体的な配置態様は、液体８００が弁体７１１及び弁座２１４と接触する態様であれば、任意に選択可能である。本実施形態では、液体８００は、弁間空間Ｓ２を含む所定範囲に充填される。液体８００は、例えば、第１弁７１０と第２弁７２０とを組み付ける前に充填してもよく、第１弁７１０と第２弁７２０とを組み付けた後に、入口２０Ａから充填してもよい。また、液体８００は、第２弁７２０のうちのバネ２２２及び弁体７１１を配置する前に、出口Ｏ２から充填してもよい。
【００７１】
本実施形態によれば、第１弁７１０及び第２弁７２０の開状態において、内部空間Ｓ１（図１参照）に発生したガスは、第１弁７１０の弁体７１１と弁座２１４との間に形成された隙間から流れ出す。流れ出したガスは、液体８００を泡状になって通過し、液体８００を通過した後、第２弁７２０に向かって流れ出す。一方、大気、及び、これに含まれる水分等が出口０２を介して弁構造体７００内に侵入した場合、その水分等が第１弁７１０よりも容器１００の内部側まで侵入することが、液体８００によって妨げられる。このため、容器１００内に大気、及び、これに含まれる水分等が侵入することが抑制される。なお、図１０に示されるように、液体８００は、第１弁７１０の閉状態において、弁体７１１の表面のうちの弁座２１４と接触する部分、及び、弁座２１４の表面のうちの弁体７１１と接触する部分に少なくとも付着していればよい。このような液体８００の配置態様は、例えば、図９Ａに示される状態において、入口Ｏ１からエアーを注入して液体８００を吹き飛ばすことによって形成することができる。図１０に示される液体８００の配置態様では、液体８００は、第１弁７１０の閉状態において、弁体７１１の表面のうちの弁座２１４と接触する部分、及び、弁座２１４の表面のうちの弁体７１１と接触する部分に膜を形成する。第１弁７１０の開状態において、内部空間Ｓ１に発生したガスは、液体８００の膜を泡状になって通過する、又は、液体８００の膜を突き破り、出口Ｏ２に向かって流れ出す。ガスが液体８００の膜を突き破った場合、第１弁７１０が開状態から閉状態に移行することによって、弁体７１１と弁座２１４とが接触し、液体８００の膜が再生される。
【００７２】
シール部材９１０は、出口О２を閉じるように第２部分２０に貼り付けられる。このため、例えば、弁構造体７００の輸送時に出口О２を介して液体８００が漏れ出すこと、及び、出口О２を介して弁構造体７００の内部に異物が混入することが抑制される。弁構造体７００が容器１００に取り付けられた場合、シール部材９１０は、第２部分２０から剥離される。図９Ｂに示されるシール部材９１０は、例えば、出口О２を閉じる表面層９１１、及び、表面層９１１に積層される基材層９１２を含む。なお、シール部材９１０は、アクリル樹脂を含む粘着剤であってもよく、表面層９１１のみの単層構造であってもよい。
【００７３】
表面層９１１を構成する材料は、例えば、ポリオレフィン及びエラストマーの少なくとも一方を含むことが好ましい。表面層９１１の表面にポリオレフィンが存在する場合、弁構造体７００の使用時にシール部材９１０を第２部分２０から容易に剥離できる。ポリオレフィンは、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレンである。表面層９１１を構成する材料にエラストマーが含まれる場合、表面層９１１が粘着性を有するため、出口О２に対するシール部材９１０の位置決めを容易に実施できる。エラストマーは、例えば、熱可塑性エラストマーである。
【００７４】
基材層９１２は、例えば、表面層９１１に積層される第１基材層９１２Ａ、及び、第１基材層９１２Ａに積層される第２基材層９１２Ｂを含む。第１基材層９１２Ａを構成する材料は、例えば、水蒸気バリア性及び気密性の向上の観点から、アルミニウム合金等の金属を含むことが好ましい。第１基材層９１２Ａを構成する材料に金属が含まれる場合、シール部材９１０が全体として張りを有するため、第２部分２０から容易に剥離できる。第２基材層９１２Ｂは、例えば、接着剤を介して第１基材層９１２Ａに積層される。第２基材層９１２Ｂを構成する材料は、例えば、ポリエチレンテレフタレートを含む。
【００７５】
蓋材９２０は、例えば、１０-2μｍ〜１０0μｍのポアー直径（pore diameter）を有し、蓄電デバイス素子４００に含まれる有機溶媒、及び、液体８００を透過させず、ガスのみを選択的に透過するＰＴＦＥ（PolyTetraFluoroEthylene）メンブレンによって構成される。ＰＴＦＥメンブレンは柔らかい材質のため、強度が不足する場合には、蓋材９２０として、ポリプロピレン及びポリエステル等のメッシュ、又は、不織布とＰＴＦＥメンブレンとを一体成型して補強したものを用いてもよい。また、蓋材９２０を構成する材料は、例えば、金属製のメッシュ、合成樹脂製のメッシュ、又は、不織布であってもよい。蓋材９２０は、第１弁７１０の一次側に配置される第１蓋材９２１、及び、第２弁７２０の二次側に配置される第２蓋材９２２を含む。
【００７６】
第１蓋材９２１は、蓄電デバイス素子４００（図２参照）に含まれる有機溶媒が通路Ｌ１を通過して第１弁７１０を開弁して、弁構造体７００の外部に流出することを抑制する。弁構造体７００において第１蓋材９２１が配置される位置は、第１弁７１０の一次側であれば任意に選択可能である。本実施形態では、第１蓋材９２１は、通路Ｌ１において、第１弁７１０の弁座２１４の底面の近傍に配置される。第１蓋材９２１は、通路ＬＡにおいて、入口О１の近傍に配置されてもよく、弁座２１４の底面と入口О１との間の任意の箇所に配置されてもよい。
【００７７】
第２蓋材９２２は、例えば、弁構造体７００の使用時等、シール部材９１０が剥離されている状態において、液体８００が出口О２を介して漏れ出すことを抑制する。第２蓋材９２２は、例えば、出口О２の近傍に配置される。
【００７８】
＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、以下の変更が可能である。また、以下の変形例の要旨は、適宜組み合わせることができる。なお、以下の変形例の要旨は、第１実施形態に加えて、第２実施形態にも同様に適用可能である。
【００７９】
＜３−１＞
逆止弁２１及び２２の構造は、上述したものに限定されない。例えば、弁体２１３及び２２３をボール型とすることもできる。また、上記実施形態の逆止弁２１及び２２は、スプリング型であったが、これに限定されず、例えば、ポペット型、ダックビル型、アンブレラ型、ダイヤフラム型等とすることができる。
【００８０】
また、逆止弁２１及び２２は、以上に例示したような様々な構造の逆止弁の中から適宜選択される、異なる構造を有していてもよい。例えば、図１１に示すように、第１逆止弁２１に含まれる弁体２１３をボール型とし、第２逆止弁２２に含まれる弁体２２３を、円錐型としてもよい。この例では、ボール型の弁体２１３が、円錐型の弁体２２３の内部に収容される。弁体２１３の一次側の圧力が上昇すると、円錐型の弁体２２３の内部において、ボール型の弁体２１３が弁座２１４から浮き上がり、開弁する。そして、円錐型の弁体２２３の内部の圧力が上昇すると、円錐型の弁体２２３が弁座２２４から浮き上がり、開弁する。
【００８１】
＜３−２＞
第３部分３０の第１平面Ｄ１及び第２平面Ｄ２は、周縁シール部１３０が延びる方向に平行でなくてもよく、様々な方向を向くことができる。ただし、容器１００への弁構造体２００の取り付け時の作業性の観点からは、周縁シール部１３０が延びる方向（左右方向）に対し平行であるか、図１２に示すように垂直（略垂直である場合を含む。以下、同様。）であることが好ましい。
【００８２】
＜３−３＞
第１実施形態では、第３部分３０は、第２部分２０よりも容器１００の内部側に配置されたが、図１３に示すように、第２部分２０よりも容器１００の外部側に配置してもよい。
【００８３】
＜３−４＞
第１部分１０の形状は上述したものに限定されない。例えば、第１部分１０の外形は、第１通気路Ａ１の延びる方向に沿って視たときに、円形であってもよいし、楕円形であってもよい。楕円形である場合、その長軸が左右方向に平行（略平行である場合を含む。）に延びていることが好ましい。すなわち、第１部分１０は、中心軸Ｃ１に沿って延びる円筒形状又は楕円筒形状であってもよい。また、第１部分１０の外形は、第１通気路Ａ１の延びる方向に沿って視たときに、矩形状や多角形状であってもよい。
【００８４】
＜３−５＞
第２部分２０の外形は、上述したものに限定されず、中心軸Ｃ１の延びる方向に沿って視たときに、非円形であってもよく、例えば、楕円形であってもよいし、三角形、四角形、五角形以上の多角形であってもよい。
【００８５】
＜３−６＞
第３部分３０の形状は上述したものに限定されない。例えば、第３部分３０は、互いに平行な一対の平面Ｄ１及びＤ２を有する限り、それ以外の部分の形状は特に問わない。例えば、湾曲面Ｄ３及びＤ４もそれぞれ平面状とし、第３部分３０の外形を、中心軸Ｃ１の延びる方向に沿って視たときに、四角形としてもよい。或いは、第３部分３０の外形を、中心軸Ｃ１の延びる方向に沿って視たときに、正六角形状、正八角形状としてもよい。また、第３部分３０は、省略することもできる。
【００８６】
＜３−７＞
第１実施形態では、周縁シール部１３０に固定される第１部分１０と、逆止弁２１及び２２に含まれる弁機構を保持する第２部分２０と、一対の平面Ｄ１及びＤ２を含む第３部分３０とが、通路Ｌ１の延びる方向に独立した別個の部位として形成されていた。しかしながら、この態様に限らず、例えば、第２部分２０を省略し、逆止弁２１及び２２に含まれる弁機構を第１部分１０又は第３部分３０に移動させてもよい。なお、逆止弁２１及び２２の一方に含まれる弁機構を第２部分２０に保持させたまま、他方に含まれる弁機構を第１部分１０又は第３部分３０に移動させてもよい。或いは、逆止弁２１及び２２に含まれる弁機構を保持する第２部分２０の外面に、一対の平面Ｄ１及びＤ２を形成し、第３部分３０を省略してもよい。
【００８７】
＜３−８＞
第１実施形態では、弁構造体２００は、２つの逆止弁２１及び２２を有していたが、通路Ｌ１の延びる方向に沿って配列される３つ以上の逆止弁を有していてもよい。これらの３つ以上の逆止弁は、閉状態において、通路Ｌ１内の異なる位置において通路Ｌ１を閉塞する。
【００８８】
＜３−９＞
第２実施形態では、第１弁７１０及び第２弁７２０は、逆止弁であったが、第１弁７１０又は第２弁７２０を任意の弁、例えば、１回限りのガス抜きが可能な破壊弁、すなわち、容器１００の内部において発生したガスに起因して容器１００の内圧が上昇した場合に裂開するように構成される破壊弁としてもよい。第１弁７１０が逆止弁であり、第２弁７２０が破壊弁である場合、例えば、第１弁７１０と接触するように弁間空間Ｓ２を含む所定範囲に液体８００が入口Ｏ１又は出口Ｏ２から充填されたあと、第２弁７２０が組み付けられる。第１弁７１０が破壊弁であり、第２弁７２０が逆止弁である場合、例えば、第１弁７１０及び第２弁７２０が組み付けられたあと、出口Ｏ２から液体８００が充填される。
【００８９】
＜３−１０＞
第２実施形態において、図１４に示されるように、液体８００を第２弁７２０の弁体７２１及び弁座２２４と接触するように配置してもよい。液体８００の具体的な配置態様は、液体８００が第２弁７２０の弁体７１１及び弁座２２４と接触する態様であれば、任意に選択可能である。この変形例では、第１弁７１０の弁体７１１及び弁座２１４と接触するように配置される液体８００を省略することもできる。また、この変形例では、第２蓋材９２２は、液体８００の液面と出口О２との間の任意の位置に配置されてもよい。
【００９０】
＜３−１１＞
図９Ａに示される第２実施形態、及び、図１４に示される第２実施形態の変形例において、第２弁７２０の一次側、かつ、第１弁７１０の弁体７１１及び弁座２１４と接触する液体８００の液面よりも上方に第１蓋材９２１を配置してもよい。この変形例によれば、第１弁７１０の弁体７１１及び弁座２１４と接触する液体８００、及び、蓄電デバイス素子４００（図２参照）に含まれる有機溶媒によって、第２弁７２０が開弁することが抑制される。
【００９１】
＜３−１２＞
弁体２１３、２２３、７１１、７２１の構成は、各実施形態で示したものに限定されず、任意に変更可能である。図１５は、変形例の弁体９１１を有する弁構造体７００の断面図である。弁体９１１は、逆Ｔ字状であり、円盤状の部位９１２、及び、円盤状の部位９１２の前後方向の前面側の端面９１２Ａに連続し、端面９１２Ａの中央部から前方へ延びる、円柱状の軸部９１３を有する。円盤状の部位９１２と、軸部９１３とは、いずれも中心軸Ｃ１を中心軸として延びる。円盤状の部位９１２の前後方向の後ろ側の端面である底面９１２Ｂは、弁座２１４の天面２１４Ａで受け取られ、第１弁７１０の閉状態で天面２１４Ａに接触する。弁体９１１の軸部９１３は、バネ２１２の内側の空間に挿入され、これにより、弁体９１１とバネ２１２とが連結される。
【００９２】
＜３−１３＞
周縁シール部１３０の構成は、各実施形態で示したものに限定されず、任意に変更可能である。図１６に示されるように、周縁シール部１３０は、弁構造体２００に接近するにつれてシール幅が狭くなる傾斜シール部１３１、１３２を有していてもよい。図１７に示されるように、周縁シール部１３０は、弁構造体２００と包装材料１１０、１２０とがシールされている弁シール部２３３に接近するように傾斜する傾斜シール部２３１、２３２を有していてもよい。図１８に示されるように、周縁シール部１３０は、弁構造体２００と包装材料１１０、１２０とがシールされている弁シール部３３３に接近するように傾斜する階段状の傾斜シール部３３１、３３２を有していてもよい。図１９に示されるように、周縁シール部１３０は、弁構造体２００に接近するように傾斜し、シール幅が実質的に一定である傾斜シール部４３１、４３２を有していてもよい。図１６〜図１９に示される変形例によれば、内部空間Ｓ１で発生したガスが弁構造体２００に向けて誘導されるため、弁構造体２００を介してガスを好適に排出できる。
【００９３】
＜３−１４＞
第２実施形態では、弁構造体７００は、２つの弁７１０、７２０を有していたが、通路Ｌ１の延びる方向に沿って配列される３つ以上の弁を有していてもよい。これらの３つ以上の弁は、閉状態において、通路Ｌ１内の異なる位置において通路Ｌ１を閉塞する。
【００９４】
＜３−１５＞
容器１００は、上記のような包装材料１１０及び１２０から構成されてもよいが、その他、例えば、金属缶であってもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１  蓄電デバイス
１００  容器
１１０  包装材料
１２０  包装材料
１３０  周縁シール部
１０１  収容体
２００、７００  弁構造体
８００  液体
２０１  ケーシング
２１  第１逆止弁
２１４  弁座
７１０  第１弁
７１１  弁体
２２  第２逆止弁
２２４  弁座
７２０  第２弁
７２１  弁体
１０  第１部分
２０  第２部分
３０  第３部分
４００  蓄電デバイス素子
４１  第１翼状部
４２  第２翼状部
８００  液体
９１０  シール部材
９２０  蓋材
Ｌ１  通路
Ａ１  第１通気路
Ａ２  第２通気路
Ａ３  第３通気路
Ｄ１  第１平面
Ｄ２  第２平面
Ｏ１  入口
Ｏ２  出口
Ｓ１  内部空間
Ｓ２  弁間空間
【要約】
蓄電デバイス用弁構造体は、蓄電デバイス素子が収容される容器に取り付けられ、前記容器の内外を連通させる通路を形成し、第１逆止弁及び第２逆止弁を備える。前記第１逆止弁は、前記通路を閉塞するように配置され、前記容器の内部において発生したガスに起因して前記容器の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる。前記第２逆止弁は、前記通路を閉塞するように前記第１逆止弁の二次側に配置され、前記第１逆止弁の二次側の空間である弁間空間の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる。
【選択図】図６【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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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】
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【図１８】
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【図１９】
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