(57)【要約】【課題】電池の内部圧の上昇を防止できる電池ケース及び組電池を提供する。【解決手段】内部圧の変動により体積変化する電池１を収納する電池ケース２であり、電池ケースの少なくとも一側面が、他の側面に対して相対的に、電池の主たる体積変化方向へ伸長可能なように、切り欠き部２４と薄肉部２５が形成されている。【選択図】  図４
2009146812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二枚のシート状外装部材の外周縁部を接合した接合部を形成して内部に発電要素を封止した袋状の電池外装と、前記電池外装の内部の発電要素に電気的に接続されるとともに前記電池外装の外部に導出された電池端子とを備えた薄型電池を収納する電池ケースであって、
各薄型電池の前記電池外装には、前記電池外装の内部の圧力上昇時に前記接合部の一部の接合を解除して前記電池外装の内部と外部とを連通する圧力開放部が設けられ、
前記電池ケースは、前記薄型電池の厚み方向の両側から前記薄型電池を挟持する上面部及び下面部の二つの平面部を備え、
前記二つの平面部は、前記圧力開放部の薄型電池厚み方向に位置する部位が、前記電池外装の内部の圧力上昇時に薄型電池の厚み方向に互いに離間する方向に移動可能に形成されていることを特徴とする電池ケース。
【請求項２】
請求項１記載の電池ケースにおいて、
前記二つの平面部の外周縁同士を接続する側面部を備え、前記側面部には前記薄型電池の電池外装の内部の圧力上昇時に破断する易破断部が設けられ、
前記二つの平面部は前記薄型電池の電池外装の内部の圧力上昇時に前記易破断部が破断することによって、互いに離間する方向に移動可能とされることを特徴とする電池ケース。
【請求項３】
請求項１記載の電池ケースにおいて、
前記二つの平面部の外周縁同士を接続する側面部を備え、前記二つの平面部は前記薄型電池の電池外装の内部の圧力上昇時に前記側面部が伸長することによって、互いに離間する方向に移動可能とされることを特徴とする電池ケース。
【請求項４】
請求項２記載の電池ケースにおいて、
前記易破断部は、前記側面部に設けられて前記薄型電池の電池外装の内部の圧力上昇時に破断する、前記平面部と略平行な方向へ延在する薄肉部を備えていることを特徴とする電池ケース。
【請求項５】
請求項４記載の電池ケースにおいて、
前記易破断部は、前記薄肉部と、前記側面部に設けられた薄肉部に連なり前記側面部を貫通する切り欠き孔とから形成されていることを特徴とする電池ケース。
【請求項６】
請求項３記載の電池ケースにおいて、
前記側面部には、前記平面部と略平行な方向へ延在する凹部及び凸部で形成された蛇腹部が設けられることにより、前記電池外装の内部の圧力上昇時に前記側面部が伸長することを特徴とする電池ケース。
【請求項７】
請求項１記載の電池ケースにおいて、
当該電池ケースは、前記上面部又は下面部のいずれか一方を備えるとともに、前記上面部又は下面部のいずれか一方の外縁から薄型電池厚み方向に延びる側面部とを備えることにより、一方が開口した凹状のケース本体と、
前記上面部又は下面部のいずれか他方を備え、前記ケース本体の開口を封止する蓋と、を有し、
当該電池ケースは、前記ケース本体の開口縁と蓋の外周縁とを結合した結合部を有することによって内部に前記薄型電池を封止し、
前記二つの平面部は、前記電池外装の内部の圧力上昇時に前記ケース本体と前記蓋との前記結合部の一部の結合が解除されることによって、互いに離間する方向に移動可能とされることを特徴とする電池ケース。
【請求項８】
二枚のシート状外装部材の外周縁部を接合した接合部を形成して内部に発電要素を封止した袋状の電池外装と、前記電池外装の内部の発電要素に電気的に接続されるとともに前記電池外装の外部に導出された電池端子とを有する、一又はそれ以上の薄型電池と、
前記薄型電池を収納し、前記薄型電池の厚み方向の両側から前記薄型電池を挟持する上面部及び下面部の二つの平面部を有する電池ケースと、を備える組電池であって、
各薄型電池の前記電池外装には、前記電池外装の内部の圧力上昇時に前記接合部の一部の接合を解除して前記電池外装の内部と外部とを連通する圧力開放部が設けられ、
前記二つの平面部は、前記圧力開放部の薄型電池厚み方向に位置する部位が、前記電池外装の内部の圧力上昇時に薄型電池の厚み方向に互いに離間する方向に移動可能に形成されていることを特徴とする組電池。
【請求項９】
請求項８記載の組電池において、
前記二つの平面部の外周縁同士を接続する側面部を備え、前記側面部には前記薄型電池の電池外装の内部の圧力上昇時に破断する易破断部が設けられ、
前記二つの平面部は前記薄型電池の電池外装の内部の圧力上昇時に前記易破断部が破断することによって、互いに離間する方向に移動可能とされることを特徴とする組電池。
【請求項１０】
請求項８記載の組電池において、
前記二つの平面部の外周縁同士を接続する側面部を備え、前記二つの平面部は前記薄型電池の電池外装の内部の圧力上昇時に前記側面部が伸長することによって、互いに離間する方向に移動可能とされることを特徴とする組電池。
【請求項１１】
請求項９記載の組電池において、
前記易破断部は、前記側面部に設けられて前記薄型電池の電池外装の内部の圧力上昇時に破断する、前記平面部と略平行な方向へ延在する薄肉部を備えていることを特徴とする組電池。
【請求項１２】
請求項１１記載の組電池において、
前記易破断部は、前記薄肉部と、前記側面部に設けられた薄肉部に連なり前記側面部を貫通する切り欠き孔とから形成されていることを特徴とする組電池。
【請求項１３】
請求項１０記載の組電池において、
前記側面部には、前記平面部と略平行な方向へ延在する凹部及び凸部で形成された蛇腹部が設けられることにより、前記電池外装の内部の圧力上昇時に前記側面部が伸長することを特徴とする組電池。
【請求項１４】
請求項８記載の組電池において、
前記電池ケースは、前記上面部又は下面部のいずれか一方を備えるとともに、前記上面部又は下面部のいずれか一方の外縁から薄型電池厚み方向に延びる側面部とを備えることにより、一方が開口した凹状のケース本体と、
前記上面部又は下面部のいずれか他方を備え、前記ケース本体の開口を封止する蓋と、を有し、
前記電池ケースは、前記ケース本体の開口縁と蓋の外周縁とを結合した結合部を有することによって内部に前記薄型電池を封止し、
前記二つの平面部は、前記電池外装の内部の圧力上昇時に前記ケース本体と前記蓋との前記結合部の一部の結合が解除されることによって、互いに離間する方向に移動可能とされることを特徴とする組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池ケース及び組電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リチウム系電池や鉛酸電池等においては、電池要素からガスが発生して電池の内部圧が上昇することがある。これを防止するため、外装材に安全弁を設けることが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
一方、薄型電池を積み重ねて組電池を構成し、これを電池ケースに収容したものも提案されている（特許文献２）。
【０００４】
しかしながら、安全弁を有する薄型電池を電池ケースに収納した状態で電池内部にガスが発生した場合、電池ケースへの薄型電池の収納状態によっては、発生したガスが安全弁からスムーズに排出されず、内部圧の上昇を防止できないおそれがある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１５１０２０号公報
【特許文献２】特開２００６−９２８８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、電池の内部圧の上昇を防止できる電池ケース及び組電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下の解決手段によって上記課題を解決する。
【０００８】
［１］すなわち、本発明に係る電池ケースは、薄型電池を収納する電池ケースである。収納対象となる薄型電池は、二枚のシート状外装部材の外周縁部を接合した接合部を形成して内部に発電要素を封止した袋状の電池外装と、電池外装の内部の発電要素に電気的に接続されるとともに電池外装の外部に導出された電池端子とを備え、電池外装には、電池外装の内部の圧力上昇時に接合部の一部の接合を解除して電池外装の内部と外部とを連通する圧力開放部が設けられている。
【０００９】
そして、薄型電池の厚み方向の両側から薄型電池を挟持する上面部及び下面部の二つの平面部を備え、二つの平面部は、圧力開放部の薄型電池厚み方向に位置する部位が、電池外装の内部の圧力上昇時に薄型電池の厚み方向に互いに離間する方向に移動可能に形成されている。
【００１０】
［２］また、本発明に係る組電池は、一又はそれ以上の上記薄型電池と、これを収納する上記電池ケースとを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電池内部に発生したガス等を円滑に安全弁方向へ導くことができるので、電池の内部圧の上昇を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
《第１実施形態》
まず、本実施形態に係る電池１について説明する。以下に説明する電池１は、第２及び第３実施形態においても適用できるものであり、ここにまとめて説明することとする。ただし、本実施形態に係る電池ケース２及び電池１を収納した組電池３は下記の電池１の形態に限定される趣旨ではない。
【００１４】
図１Ａは、本実施形態に係る電池を示す平面図、図１Ｂは、図１Ａの1B-1B線に沿う断面図、図２Ａは、図１Ａ，図１Ｂに示す安全弁とそれ以外の溶着部を拡大して示す断面図、図２Ｂは、図１Ａ，図１Ｂに示す安全弁が動作したときの様子を拡大して示す断面図である。
【００１５】
図１Ａ及び図１Ｂには一つの電池１（単位電池、セルともいう）を示し、この電池１を複数個積み重ねて所望の電気回路構成で接続することにより、所望の電圧、容量の組電池を構成することができる。
【００１６】
本実施形態に係る電池１は、リチウム系、平板状、積層タイプの薄型二次電池であり、同図に示すように、発電要素１２と、正電極タブ１３と、負電極タブ１４と、第１外装部材１１１と、第２外装部材１１２と、安全弁（圧力開放部）１７とから構成されている。なお、第１外装部材１１１と第２外装部材１１２とを併せて外装部材（電池外装）１１ともいう。
【００１７】
発電要素１２の詳細な構造は図示を省略するが、発電要素１２は、正極板、セパレータ、負極板及び電解質からなり、セパレータを介して正極板と負極板とが複数枚（たとえば３枚ずつ）交互に積層されている。そして、３枚の正極板は、正極側集電体１５を介して、金属薄板製の、正極電極端子としての正電極タブ１３にそれぞれ接続される一方で、３枚の負極板は、負極側集電体１６を介して、同様に金属薄板製の、負極電極端子である負電極タブ１４にそれぞれ接続されている。
【００１８】
発電要素１２を概説すると以下のとおりである。
【００１９】
発電要素１２を構成する正極板は、正電極タブ１３まで伸びている正極側集電体１５と、正極側集電体１５の両主面の一部にそれぞれ形成された正極層とを有する。なお、正極板の正極層は、正極側集電体１５の両主面の全体に亘って形成されているのではなく、正極板、セパレータ及び負極板を積層して発電要素１２を構成する際に、正極板においてセパレータに実質的に重なる部分のみに形成されている。
【００２０】
正極板の正極側集電体１５は、例えば、アルミニウム箔、アルミニウム合金箔、銅箔、又は、ニッケル箔等の電気化学的に安定した金属箔で構成されている。
【００２１】
また、正極板の正極層は、例えば、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ２）、又は、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）等のリチウム複合酸化物や、カルコゲン（Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ）化物等の正極活物質と、カーボンブラック等の導電剤と、ポリ四フッ化エチレンやポリフッ化ビニリデンの水性ディスパージョン等の接着剤と、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどの溶剤とを混合したものを、正極側集電体１５の一部の両主面に、たとえば厚さが２０μｍとなるように塗布し、乾燥及び圧延することにより形成される。
【００２２】
発電要素１２を構成する負極板は、負電極タブ１４まで伸びている負極側集電体１６と、当該負極側集電体１６の一部の両主面にそれぞれ形成された負極層とを有する。なお、負極板の負極層は、負極側集電体１６の両主面の全体に亘って形成されているのではなく、正極板、セパレータ及び負極板を積層して発電要素１２を構成する際に、負極板においてセパレータに実質的に重なる部分のみに形成されている。
【００２３】
負極板の負極側集電体１６は、例えば、ニッケル箔、銅箔、ステンレス箔、又は、鉄箔等の電気化学的に安定した金属箔で構成されている。
【００２４】
また、負極板の負極層は、例えば、非晶質炭素、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、又は、黒鉛等のような上記の正極活物質のリチウムイオンを吸蔵及び放出する負極活物質に、有機物焼成体の前駆体材料としてのスチレンブタジエンゴム樹脂粉末の水性ディスパージョンを混合し、乾燥させた後に粉砕することで、炭素粒子表面に炭化したスチレンブタジエンゴムを担持させたものを主材料とし、これにアクリル樹脂エマルジョンやポリフッ化ビニリデン等の結着剤と、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどの溶剤とをさらに混合し、この混合物を負極側集電体１６の両主面の一部に塗布し、乾燥及び圧延させることにより形成される。
【００２５】
特に、負極活物質として非晶質炭素や難黒鉛化炭素を用いると、充放電時における電位の平坦特性に乏しく放電量に伴って出力電圧も低下するので、電気自動車の電源として用いると急激な出力低下がないので有利である。
【００２６】
発電要素１２のセパレータは、上述した正極板と負極板との短絡を防止するもので、電解質を保持する機能を備えることもできる。このセパレータは、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン等から構成される微多孔性膜であり、過電流が流れると、その発熱によって層の空孔が閉塞され電流を遮断する機能をも有する。
【００２７】
なお、本実施形態に係るセパレータは、ポリオレフィン等の単層膜にのみ限られず、ポリプロピレン膜をポリエチレン膜でサンドイッチした三層構造や、ポリオレフィン微多孔膜と有機不織布等を積層したものも用いることができる。このようにセパレータを複層化することで、過電流の防止機能、電解質保持機能及びセパレータの形状維持（剛性向上）機能等の諸機能を付与することができる。
【００２８】
また、本実施形態に係る発電要素１２の正極板、セパレータ及び負極板は、上記の枚数に何ら限定されず、例えば１枚の正極板、３枚のセパレータ及び１枚の負極板でも発電要素１を構成することができ、必要に応じて正極板、セパレータ及び負極板の枚数を選択して構成することができる。
【００２９】
一方、正電極タブ１３も負電極タブ１４も電気化学的に安定した金属材料であれば特に限定されないが、正電極タブ１３としては、上述の正極側集電体１５と同様に、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅又はニッケル等で形成された、厚さ０．５ｍｍ程度の薄板を用いることができる。また、負電極タブ１４としては、上述の負極側集電体１６と同様に、例えば、厚さ０．２ｍｍ程度のニッケル箔、銅箔、ステンレス箔又は鉄箔等を用いることができる。
【００３０】
発電要素１２は、第１外装部材１１１及び第２外装部材１１２の外周縁を互いに熱融着することにより接合して袋状に形成された外装部材１１の内部に収容されて封止されている。本実施形態における第１外装部材１１１及び第２外装部材１１２は何れも複数層から構成されている。たとえば、電池１の内側から外側に向かって、ポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン又はアイオノマー等の耐電解液性及び熱融着性に優れた樹脂フィルムから構成された内側層と、アルミニウム等の金属箔から構成された中間層と、ポリアミド系樹脂又はポリエステル系樹脂等の電気絶縁性に優れた樹脂フィルムで構成された外側層という三層構造となっている。
【００３１】
したがって、第１外装部材１１１及び第２外装部材１１２は何れも、アルミニウム箔等金属箔の一方の面（電池１の内側面）をポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、又は、アイオノマー等の樹脂でラミネートし、他方の面（電池１の外側面）をポリアミド系樹脂又はポリエステル系樹脂でラミネートした、樹脂−金属薄膜ラミネート剤等の可撓性を有する材料で形成されている。
【００３２】
このように、外装部材１１が樹脂層に加えて金属層を具備することにより、外装部材１１自体の強度向上を図ることが可能となる。また、外装部材１１の内側層を、例えば、ポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、又は、アイオノマー等の樹脂で構成することにより、外装部材同士１１１，１１２や外装部材１１と後述するシール部材との良好な融着性を確保することが可能となる。
【００３３】
なお、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、封止された外装部材１１の一方の端部から正電極タブ１３及び負電極タブ１４が導出するので、電極タブ１３，１４の厚さ分だけ第１外装部材１１１と第２外装部材１１２との熱融着部に隙間が生じる。このため、電極タブ１３，１４と外装部材１１とが接触する部分に、ポリエチレンやポリプロピレン等から構成されたシール部材を介在させ、薄型電池１内部の封止性を維持することもできる。このシール部材は、正電極タブ１３及び負電極タブ１４の何れにおいても、外装部材１１を構成する樹脂と同系統の樹脂で構成することが熱融着性の観点から好ましい。
【００３４】
これら外装部材１１によって、上述した発電要素１２、正電極タブ１３の一部及び負電極タブ１４の一部を包み込み、２枚の外装部材１１により形成される空間に、有機液体溶媒に過塩素酸リチウム、ホウフッ化リチウムや六フッ化リン酸リチウム等のリチウム塩を溶質とした液体電解質を注入しながら、外装部材１１により形成される空間を吸引して真空状態とした後に、外装部材１１の外周端部を熱プレスにより熱融着（熱溶着）して封止する。
【００３５】
なお、上記電解質の有機液体溶媒として、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）やメチルエチルカーボネート等のエステル系溶媒を用いることができるが、本実施形態の有機液体溶媒はこれに限定されることなく、エステル系溶媒に、γ−ブチラクトン（γ−ＢＬ）、ジエトシキエタン（ＤＥＥ）等のエーテル系溶媒その他を混合、調合した有機液体溶媒を用いることもできる。
【００３６】
本実施形態に係る電池１においては、発電要素１２の電解質が分解するなどしてガスが発生し、内部圧が上昇して外装部材１１が膨らむといった状態になることがある。本例の電池１は、この内部圧の上昇を防止するために、外装部材１１の外周端部の熱融着部を部分的に幅狭に形成した安全弁１７を有する。すなわち、図１及び図２Ａに示すように、外装部材１１の一辺に熱融着部が部分的に狭くされた部分を形成し、その他の一般面に比べて外周端部の接着強度を弱くしている。この部分を安全弁１７と称する。
【００３７】
この安全弁１７を有する電池１によれば、内部にガスが発生すると、図２Ｂに示すように非熱融着部が伸びて上下に立ち上がり、幅狭の熱融着部のみによって外装部材１１の接着を維持しようとするが、他の外周端部に比べて接着強度が弱く、しかも同図に示すように熱融着部の面に対して略直角方向に剥がれようとする力が作用する（同図の矢印参照）。これにより、電池内部の圧力が所定の圧力以上となった場合に安全弁１７の部分で外装部材１１の接着が破断され（すなわち、接合が解除され）、ここからガスが放出されて電池内部の圧力が開放され、内部圧の上昇を防止することができる。
【００３８】
なお、図１に示す電池１は、正電極タブ１３と負電極タブ１４とが同じ外装部材の辺から導出されているので、安全弁１７はこれに対向する辺に設けているが、正電極タブ１３と負電極タブ１４との間の部分に安全弁１７を設けることもできる。また、図示する辺以外にも、側部の辺の何れかに設けることもできる。
【００３９】
さらに、図３は、本発明に係る電池の他の実施形態を示す平面図である。同図に示す実施形態に係る電池１は、正電極タブ１３と負電極タブ１４とが互いに対向する外装部材１１の辺から導出されている。このような形態の電池１では、たとえば同図に示すように、側部の辺の何れか一方に安全弁１７を設けることができる。
【００４０】
これら実施形態に係る安全弁１７が本発明の圧力開放部に相当し、安全弁１７が設けられた辺側を、「安全弁が設けられた方」と称することとする。
【００４１】
さて次に、上述した電池１を一または複数、安全弁１７が設けられた辺を揃えて積み重ねて（すなわち、安全弁１７が電池の積み重ね方向に並んだ状態で積み重ねて）組電池を構成し、これを収納する電池ケース２について説明する。
【００４２】
図４は、第１実施形態に係る電池ケースを示す全体斜視図、図５Ａは、図４の5A-5A線に沿う断面図、図５Ｂは、図４の5B-5B線に沿う断面図、図６Ａは、本実施形態に係る電池ケースを示す左側面図及び正面図である。
【００４３】
本例の電池ケース２は、上部に開口を有するとともに、略平面状の下面２１ａを有する略直方体形状のアルミニウム製ケース本体２１と、略平面状の上面２２ａを有してケース本体２１の開口を塞ぐためのアルミニウム製蓋２２とを有し、ケース本体２１と蓋２２は、内部に電池１を収納したのち、結合部２３により固定される。
【００４４】
結合部２３は、図５Ａ又は図５Ｂに示すように、いわゆる巻き締め構造とされている。すなわち、ケース本体２１の開口外縁を外側に折り曲げるとともに、蓋２２の周縁を内側に折り曲げることにより、両者２１，２２を強固に固定する。
【００４５】
なお、本実施形態の電池ケース２のケース本体２１と蓋２２との結合部２３は、巻き締め構造以外にも、ケース本体２１の開口端部と蓋２２の外周端部とを溶接などの締結手段により固定することもできる。また、図示する電池ケース２では、ケース本体２１に電池１を収納し、これに蓋２２を閉めるかたちとされているが、同程度の大きさのケースの開口同士を合わせ、ここを溶接などによって結合部とすることもできる。こうした場合でも、一方がケース本体２１、他方が蓋２２を意味するものとする。
【００４６】
本実施形態の電池ケース２では、ケース本体の一側壁面のほぼ中央にケース内部から外部まで貫通した切り欠き部（切り欠き孔）２４が形成され、この切り欠き部２４から両側水平方向に向かって薄肉部２５が形成されている。
【００４７】
薄肉部２５は、切り欠き部２４が形成された一側壁面全体と、図４に示すように、この側壁面に隣接する二つの側壁面（同図には一方の側壁面のみを示す）の一部まで延在して形成されている。薄肉部２５とは、ケース本体２１の板厚が部分的に薄く形成されたもので、図５Ｂに示すようにケース本体２１の外壁面に凹部を形成したり、あるいは内壁面に凹部を形成したりすることで構成することができる。
【００４８】
本例の切り欠き部２４は、ケース本体２１の側壁面を貫通するものであるが、特に電池ケース２に水密性が要求される場合には、上記薄肉部２５より板厚がさらに薄くされた薄肉部で構成することもできる。
【００４９】
詳細は後述するが、電池１が膨張して安全弁１７が動作しようとする場合、電池ケース２も電池１の積み重ね方向に膨張しようとする力が作用する。このとき、切り欠き部２４をトリガにしてここからケース本体２１が上下に広がり始め、これに連なる薄肉部２５が順次切り裂かれつつ破断することになる。したがって、切り欠き部２４の大きさや構造あるいは薄肉部２５の板厚や長さは、電池１の膨張による電池ケース２に作用する力に応じて適宜選択することが望ましい。こうした意味から、本例の切り欠き部２４と薄肉部２５が、本発明の易破断部に相当する。
【００５０】
次に作用を説明する。
【００５１】
図６Ｂは、第１実施形態に係る電池ケースの切り欠き部２４と薄肉部２５が破断した状態を示す左側面図及び正面図であって、図６Ａに対応する図である。また、図７Ａ及び図７Ｂは、第１実施形態の作用を説明するための、電池１の動作を含めて表す簡略断面図であり、図７Ａは切り欠き部２４及び薄肉部２５が破断する前、図７Ｂは破断した状態を示す図である。
【００５２】
まず、複数の電池１（図７Ａに示す例では４つ）を、主面同士を合わせるように積み重ね、各正電極タブ１３と各負電極タブ１４とを所定の電気回路構成で接続したのち（この部分の図示は省略する）、ケース本体２１に収納し、蓋２２を閉めて結合部２３を巻き締め加工する。なお、各電池１の安全弁１７は全て、図７Ａに示す左側の同じ方に位置することになる。
【００５３】
このとき、積み重ねた複数の電池１が振動しないようにケース本体２１の下面２１ａと蓋２２の上面２２ａとで電池１を強く挟み込む。しかし、電池の厚さ及び電池ケースの高さには製造ばらつきがあるので、ケース本体２１の下面２１ａと蓋２２の上面２２ａとによって電池１の主面全体を均一な力で加圧することは現実的には困難である。したがって、各電池１の主面には不均一な加圧力が作用することもあり、図７Ａに誇張して示すように、電池１によっては安全弁１７が設けられた方が大きい加圧力が作用しているものもある。
【００５４】
このため、収納された電池１の何れかに異常が生じ、電池内部にガスが発生して外装部材１１が膨張すると、電池１によっては安全弁１７側が他の部分に比べて強く加圧されることもあるため、発生したガスが安全弁１７から排出され難くなるおそれがある。なお、本例のような電池１にあっては、ガスが発生して外装部材１１が膨張すると、主として厚さ方向に体積膨張する。この厚さ方向、換言すれば電池１の積み重ね方向が、本発明の主たる体積変化方向に相当する。
【００５５】
しかしながら、本実施形態の電池ケース２では、何れかの電池１の内部にガスが発生して外装部材１１が膨張すると、切り欠き部２４と薄肉部２５が設けられた側壁面が他の側壁面に比べて上下方向の強度が弱いので、図６Ｂ及び図７Ｂに示すように切り欠き部２４をトリガにして薄肉部２５が順次引き裂かれてゆき、安全弁１７が設けられた方の電池ケースの高さ幅Ｈ２が対向する方の高さ幅Ｈ１より大きくなる。すなわち、電池ケース２の下面２１ａと上面２２ａの安全弁１７に対応する側が互いに離間する方向に移動する。
【００５６】
これにより、安全弁１７が設けられた方に作用する加圧力が、安全弁１７が設けられていない方に作用する加圧力より小さくなるので、電池１内部に発生したガスは安全弁１７の方へ導かれることになる。そして、電池１内部に発生し安全弁１７の方へ集約されたガスが所定量を超えると、図２Ｂに示すように安全弁１７が作動して孔が明き、ここからガスが排出される。これにより、電池１の内部圧の上昇を抑制することができる。
【００５７】
《第２実施形態》
図８Ａは、本発明に係る電池ケース２の第２実施形態を示す左側面図及び正面図、図８Ｂは、本実施形態に係る電池ケース２の蛇腹部２６が伸長した状態を示す左側面図及び正面図である。
【００５８】
上述した第１実施形態では、電池１の主たる体積変化方向へ伸長可能な態様として切り欠き部２４と薄肉部２５とを例示したが、本実施形態ではこれに代えて、電池１の安全弁１７が設けられた方の側壁面及びこれに連なる二つの側壁面の一部に蛇腹部２６を形成している。図８Ａの右図において左側が、安全弁１７が設けられた方である。
【００５９】
本例の蛇腹部２６は、図８Ａに示すように、ケース本体２１の一側壁面の全体と、これに隣接する二つの側壁面の一部に連続して形成されている。
【００６０】
その他、電池１及び電池ケース２の構成は上述した第１実施形態と同じであるため、その詳細な説明の一部を援用する。
【００６１】
本実施形態の電池ケース２においても、何れかの電池１の内部にガスが発生して外装部材１１が膨張すると、蛇腹部２６が設けられた側壁面が他の側壁面に比べて上下方向の強度が弱いので、図８Ｂに示すように蛇腹部２６全体が徐々に伸長し始め、安全弁１７が設けられた方の電池ケースの高さ幅Ｈ２が対向する方の高さ幅Ｈ１より大きくなる。
【００６２】
これにより、安全弁１７が設けられた方に作用する加圧力が、安全弁１７が設けられていない方に作用する加圧力より小さくなるので、電池１内部に発生したガスは安全弁１７の方へ導かれることになる。そして、電池１内部に発生し安全弁１７の方へ集約されたガスが所定量を超えると、安全弁１７が作動して孔が明き（図２Ｂ参照）、ここからガスが排出される。これにより、電池１の内部圧の上昇を抑制することができる。
【００６３】
なお、本実施形態では、電池ケース２に切り欠き部２４等の孔を必要としないことから、水密性が要求される場合に適用して好ましいものとなる。
【００６４】
《第３実施形態》
図９Ａは、本発明に係る電池ケースの第３実施形態を示す左側面図、図９Ｂは、図９Ａの9B-9B線に沿う断面図、図９Ｃは、図９Ａの9C-9C線に沿う断面図である。
【００６５】
上述した第１実施形態では、電池１の主たる体積変化方向へ伸長可能な態様として切り欠き部２４と薄肉部２５とを例示し、また第２実施形態では蛇腹部２６を例示した。これに対し、本実施形態では、これらに代えて、あるいはこれに付加して、巻き締めした結合部２３の蓋２２の周縁の一部に削落部２７を形成している。
【００６６】
すなわち、図９Ａに示す側壁面が、安全弁１７が設けられた方であり、この側壁面の結合部２３に、図９Ｂに示すように蓋２２の周縁を削落し、ケース本体２１と蓋２２との結合力を低下させた削落部２７を形成している。なお、同図において、削落部２７は、安全弁１７が設けられた方の側壁面のみに形成したが、これに隣接する二つの側壁面にまで延在させることもできる。本実施形態の削落部２７が本発明の易破断部に相当する。
【００６７】
その他、電池１及び電池ケース２の構成は上述した第１実施形態と同じであるため、その詳細な説明の一部を援用する。
【００６８】
本実施形態の電池ケース２においても、何れかの電池１の内部にガスが発生して外装部材１１が膨張すると、削落部２７が設けられた側壁面が他の側壁面に比べて上下方向の強度が弱いので、図９Ｃに示すように削落部２７が徐々に開き始め、安全弁１７が設けられた方の電池ケースの高さ幅Ｈ２が対向する方の高さ幅Ｈ１（不図示。）より大きくなる。
【００６９】
これにより、安全弁１７が設けられた方に作用する加圧力が、安全弁１７が設けられていない方に作用する加圧力より小さくなるので、電池１内部に発生したガスは安全弁１７の方へ導かれることになる。そして、電池１内部に発生し安全弁１７の方へ集約されたガスが所定量を超えると、安全弁１７が作動して孔が明き（図２Ｂ参照）、ここからガスが排出される。これにより、電池１の内部圧の上昇を抑制することができる。
【００７０】
なお、本実施形態では、電池ケース２に切り欠き部２４等の孔を必要としないことから、水密性が要求される場合に適用して好ましいものとなる。また、上述した実施形態に比べて電池ケース２の製造が最も簡単である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１Ａ】本発明に係る電池の実施形態を示す平面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの1B-1B線に沿う断面図である。
【図２Ａ】図１Ａ，図１Ｂに示す安全弁とそれ以外の溶着部を拡大して示す断面図である。
【図２Ｂ】図１Ａ，図１Ｂに示す安全弁が動作したときの様子を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明に係る電池の他の実施形態を示す平面図である。
【図４】本発明に係る電池ケースの第１実施形態を示す斜視図である。
【図５Ａ】図４の5A-5A線に沿う断面図である。
【図５Ｂ】図４の5B-5B線に沿う断面図である。
【図６Ａ】本発明の第１実施形態に係る電池ケースを示す左側面図及び正面図である。
【図６Ｂ】本発明の第１実施形態に係る電池ケースの作用（易判断部が破断した状態）を説明するための左側面図及び正面図である。
【図７Ａ】本発明の第１実施形態の作用（易判断部が破断する前）を説明するための簡略断面図である。
【図７Ｂ】本発明の第１実施形態の作用（易判断部が破断した状態）を説明するための簡略断面図である。
【図８Ａ】本発明に係る電池ケースの第２実施形態を示す左側面図及び正面図である。
【図８Ｂ】本発明の第２実施形態の作用（蛇腹部が伸長した状態）を説明するための左側面図及び正面図である。
【図９Ａ】本発明に係る電池ケースの第３実施形態を示す左側面図である。
【図９Ｂ】図９Ａの9B-9B線に沿う断面図である。
【図９Ｃ】図９Ａの9C-9C線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１…電池
１１…外装部材
１１１…第１外装部材
１１２…第２外装部材
１２…発電要素
１３…正電極タブ
１４…負電極タブ
１５，１６…集電体
１７…安全弁
２…電池ケース
２１…ケース本体
２２…蓋
２３…結合部
２４…切り欠き部（易破断部）
２５…薄肉部（易破断部）
２６…蛇腹部
２７…削落部（易破断部）
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
2009146812.tif 000009
【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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