JP2018037225A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】釘刺し試験時、開裂した圧力開放弁から電極の一部が飛散することを抑制できる蓄電装置を抵抗すること。
【解決手段】圧力開放弁１８を備えた二次電池１０は、排気通路５１を有する。排気通路５１は、複数枚の厚み調整部材５０を積層方向に貫通し、かつ厚み調整部材５０の面方向に延在する通路形成部５０ｆを積層してなる。排気通路５１の排気口５１ａは、蓋体１４の内面１４ｃに沿う位置のうち、圧力開放弁１８よりも外側となる位置に向けて開口している。
【選択図】図７

Description

本発明は、圧力開放弁を有する蓄電装置に関する。

ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、原動機となる電動機への供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン電池などの二次電池が搭載されている。二次電池は、例えば、特許文献１に記載されるように、ケースに電極組立体と電解液が収容されており、ケースの壁面にはケース内の圧力をケース外に開放させる圧力開放弁が設けられている。

特許第４８８１４０９号

このような二次電池において、その評価試験の一つである釘刺し試験が行われると、釘によって正極電極と負極電極の間のセパレータが破断し、正極電極と負極電極とがケース内において短絡する。そして、短絡が発生すると、その短絡部の周辺では熱が発生し、短絡部の周辺で発生した熱によって電解液成分が分解され、ケース内にガスが発生する。すると、ケース内の圧力が上昇して圧力開放弁が開裂するが、圧力開放弁からケース外へガスが放出される際、高圧のガスによって電極の一部が削られ、そのままガスに乗ってケースの外部に飛び散る虞がある。

本発明は、釘刺し試験時、開裂した圧力開放弁から電極の一部が飛散することを抑制できる蓄電装置を提供することにある。

上記問題点を解決するための蓄電装置は、異なる極性の電極がセパレータによって絶縁された状態で層状に構成された電極組立体と、電解液と、前記電極組立体及び電解液を収容するケースと、前記電極の積層方向に沿って前記電極組立体に積層された少なくとも１枚のシート部材と、前記ケースが備える壁部に存在し、前記ケース内の圧力が開放圧に達した場合に開裂し、ケース内の圧力をケース外に開放させる圧力開放弁と、を有する蓄電装置であって、前記シート部材は、前記積層方向に貫通又は凹み、かつ前記シート部材の面方向に延在する通路形成部を備え、前記少なくとも１枚のシート部材の前記通路形成部よりなる排気通路を有し、前記排気通路におけるガス流通方向の下流端は、前記壁部の面方向に沿う位置のうち、前記圧力開放弁よりも外側となる位置に向けて開口していることを要旨とする。

これによれば、釘刺し試験時、蓄電装置に釘が刺さると、釘を介して異なる極性の電極がケース内において短絡する。短絡が生じると、その短絡部の周辺では熱が発生し、電解液成分が分解されてガスが発生する。ガスの発生により、蓄電装置内の圧力が上昇する。そして、ケースの内部圧力が圧力開放弁の開放圧に達すると、圧力開放弁が開裂し、ケース内のガスがケース外に放出される。

短絡部で発生したガスは、広い空間となっている排気通路に向かって積層方向に沿って流れ、排気通路に流れ込む。そして、ガスは排気通路を流れ、排気通路の下流端に向けて流れる。排気通路の下流端は、壁部の面方向に沿う位置のうち圧力開放弁より外側にあり、圧力開放弁に向けては開口していない。このため、排気通路の下流端から放出されたガスは、さらに、圧力開放弁に向けて流れることとなる。すなわち、ガスは圧力開放弁を迂回して流れることとなる。したがって、短絡部で発生したガスが、圧力開放弁を迂回せず、圧力開放弁に直接流れ込む場合と比べると、短絡部から圧力開放弁に至るまでのガス排出経路を長くできる。その結果として、ガスが圧力開放弁に向かう途中で電極の一部がガスから落下し、開裂した圧力開放弁からケースの外部に電極の一部が飛び散ることを抑制できる。

また、蓄電装置について、前記排気通路は、複数であるのが好ましい。
これによれば、短絡部で発生したガスを複数の排気通路に分散させることができる。よって、例えば、１本の排気通路とする場合と比べて、排気通路の下流端から放出されるガスの勢いを弱めることができる。

また、蓄電装置について、前記壁部の内面と、該内面に対峙した前記電極組立体の端面との間に介在し、前記圧力開放弁を前記電極組立体側から覆う遮蔽部を備える。
これによれば、短絡部で発生したガスには、排気通路に流れ込まず、圧力開放弁に向けて電極組立体内を真っ直ぐに上昇するガスもある。このガスを遮蔽部に衝突させることで、ガスの向きを変え、圧力開放弁に向けたガス排出経路を長くできる。その結果、排気通路と遮蔽部の双方により、ガスに含まれる電極の一部をガスからより多く落下させ、開裂した圧力開放弁からケース外へ飛び散る電極の一部の量を減らすことができる。

また、蓄電装置について、前記排気通路におけるガス流通方向の下流端は、前記壁部の面方向に沿う位置のうち、前記遮蔽部よりも外側となる位置に向けて開口している。
これによれば、遮蔽部は圧力開放弁を覆う形状であることから、遮蔽部よりも外側にある排気通路の下流端は、壁部の面方向に沿って圧力開放弁からより一層離れた位置にあることとなる。このため、遮蔽部を迂回して流れるガスのガス排出経路をより長くできる。その結果として、ガスが圧力開放弁に向かう途中で電極の一部がガスから落下し、開裂した圧力開放弁からケースの外部に電極の一部が飛び散ることを抑制できる。

また、前記蓄電装置は二次電池である。

本発明によれば、釘刺し試験時、開裂した圧力開放弁から電極の一部が飛散することを抑制できる。

実施形態の二次電池を示す分解斜視図。 実施形態の二次電池の外観を示す斜視図。 電極組立体及び厚み調整部材を示す分解斜視図。 遮蔽部材及び厚み調整部材と一体化された電極組立体を示す斜視図。 二次電池内を示す断面図。 釘刺し試験を示す部分断面図。 圧力開放弁が開裂した状態の二次電池を示す部分断面図。 二次電池の別例を示す斜視図。

以下、蓄電装置を二次電池に具体化した一実施形態を図１〜図７にしたがって説明する。
図１及び図２に示すように、蓄電装置としての二次電池１０は、ケース１１を備える。二次電池１０は、ケース１１に収容された電極組立体１２、及び図示しない電解液を備える。ケース１１は、リチウムイオン二次電池であり、その外郭を構成する金属製のケース１１を有する。ケース１１は、開口部１３ａを有するケース本体１３と、ケース本体１３の開口部１３ａを閉塞する蓋体１４とを有する。蓋体１４は平面視矩形状である。

ケース本体１３と蓋体１４は、いずれもアルミニウム製である。ケース本体１３は、矩形板状の底壁１３ｂと、底壁１３ｂの短側縁から突出した形状の短側壁１３ｃと、底壁１３ｂの長側縁から突出した形状の長側壁１３ｄとを備える。二次電池１０は、電極組立体１２とケース本体１３とを絶縁する絶縁フィルム１５を備える。ケース１１は直方体状であり、ケース１１に合わせて電極組立体１２は直方体状である。二次電池１０は角型のリチウムイオン電池である。

二次電池１０は、圧力開放弁１８を蓋体１４に備える。圧力開放弁１８は、蓋体１４の長手方向の中央に位置する。また、圧力開放弁１８は、蓋体１４の短手方向の中央に位置する。蓋体１４を外面１４ｂから見て、圧力開放弁１８は長孔状である。本実施形態では、蓋体１４がケース１１の壁部を構成する。圧力開放弁１８は、ケース１１内の圧力が所定の圧力である開放圧に達した場合に開裂する。圧力開放弁１８の開裂により、ケース１１内の圧力がケース１１外に開放される。

圧力開放弁１８の開放圧は、ケース１１自体やケース本体１３と蓋体１４との接合部に亀裂や破断などが生じ得る前に開裂し得る圧力に設定されている。圧力開放弁１８は、蓋体１４の板厚よりも薄い薄板状の弁体２０ａを有する。弁体２０ａは、蓋体１４の外面１４ｂに凹設された凹部２０の底に位置しており、蓋体１４と一体的に成形されている。圧力開放弁１８は、弁体２０ａを開裂させやすくする開裂溝２０ｂを備える。

図３に示すように、電極組立体１２は、矩形シート状の正極電極２１、及び矩形シート状の負極電極２２と、樹脂製にて、電気伝導に係るイオン（リチウムイオン）が通過可能な多孔質膜で形成されたセパレータ２３とを備えている。なお、正極電極２１、負極電極２２及びセパレータ２３が積層された方向を積層方向とする。

正極電極２１は、矩形状の正極用金属箔（本実施形態ではアルミニウム箔）２１ａと、その正極用金属箔２１ａの両面（表面）に設けられた矩形状の正極活物質層２１ｂと、を有する。正極電極２１は、一方の長辺に第１の辺２１ｃを備える。正極電極２１は、第１の辺２１ｃの一部から突出する形状の正極集電タブ２４を備える。正極電極２１は、第１の辺２１ｃの対辺となる長辺に第２の辺２１ｄを備える。さらに、正極電極２１は、第１の辺２１ｃの一端と第２の辺２１ｄの一端を繋ぐ短辺に第３の辺２１ｅを備えるとともに、第１の辺２１ｃの他端と第２の辺２１ｄの他端を繋ぐ短辺に第４の辺２１ｆを備える。

負極電極２２は、矩形状の負極用金属箔（本実施形態では銅箔）２２ａと、その負極用金属箔２２ａの両面（表面）に設けられた矩形状の負極活物質層２２ｂと、を有する。負極電極２２は、一方の長辺に第１の辺２２ｃを備える。負極電極２２は、第１の辺２２ｃの一部から突出する形状の負極集電タブ２５を備える。負極電極２２は、第１の辺２２ｃの対辺となる長辺に第２の辺２２ｄを備える。さらに、負極電極２２は、第１の辺２２ｃの一端と第２の辺２２ｄの一端を繋ぐ短辺に第３の辺２２ｅを備えるとともに、第１の辺２２ｃの他端と第２の辺２２ｄの他端を繋ぐ短辺に第４の辺２２ｆを備える。

図１に示すように、電極組立体１２は、積層方向の両側に、矩形状の端面４４を有し、各端面４４は、負極電極２２によって構成されている。また、電極組立体１２は、正極電極２１の第１の辺２１ｃ、負極電極２２の第１の辺２２ｃ、及びそれら第１の辺２１ｃ，２２ｃに沿うセパレータ２３の一辺が集まったタブ側端面３６を有する。電極組立体１２は、正極電極２１の第２の辺２１ｄ、負極電極２２の第２の辺２２ｄ、及びそれら第２の辺２１ｄ，２２ｄに沿うセパレータ２３の一辺が集まった底面３７を有する。また、電極組立体１２は、端面４４に繋がる四つの面のうち、タブ側端面３６及び底面３７を除く面に側面３８を有する。電極組立体１２の一方の側面３８は、正極電極２１の第３の辺２１ｅ、負極電極２２の第３の辺２２ｅ、及びそれら第３の辺２１ｅ，２２ｅに沿うセパレータ２３の一辺が集まって形成されている。電極組立体１２の他方の側面３８は、正極電極２１の第４の辺２１ｆ、負極電極２２の第４の辺２２ｆ、及びそれら第４の辺２１ｆ，２２ｆに沿うセパレータ２３の一辺が集まって形成されている。

図１及び図４に示すように、正極電極２１と、負極電極２２と、セパレータ２３は、正極集電タブ２４が積層方向に沿って列状に配置され、且つ正極集電タブ２４と重ならない位置にて負極集電タブ２５が積層方向に沿って列状に配置されるように積層される。そして、電極組立体１２のタブ側端面３６に正極集電タブ２４及び負極集電タブ２５が位置している。タブ側端面３６では、各正極集電タブ２４及び各負極集電タブ２５は、電極組立体１２における積層方向の一端から他端までの範囲内で集められた（束ねられた）状態で折り曲げられている。各正極集電タブ２４が重なっている箇所を溶接することによって各正極集電タブ２４が電気的に接続されるとともに、正極集電タブ２４に正極導電部材２６が接続されている。正極導電部材２６には、電極組立体１２から電気を取り出すための正極端子２７が接続されている。

同様に、各負極集電タブ２５が重なっている箇所を溶接することによって各負極集電タブ２５が電気的に接続されるとともに、負極集電タブ２５に負極導電部材２８が接続されている。負極導電部材２８には、電極組立体１２から電気を取り出すための負極端子２９が接続されている。正極端子２７及び負極端子２９は蓋体１４を貫通してケース１１外に突出するとともに、正極端子２７及び負極端子２９は絶縁リング１４ａによって蓋体１４から絶縁されている。

二次電池１０は、遮蔽部材６０を備える。遮蔽部材６０は、蓋体１４の長手方向における正極導電部材２６と負極導電部材２８の間に配置されている。また、遮蔽部材６０は、蓋体１４の内面１４ｃとタブ側端面３６との間に配置され、タブ側端面３６上に載置されている。遮蔽部材６０は合成樹脂製であり、耐熱樹脂製であるのがより好ましく、例えば、ポリイミド系の樹脂製であるのが好ましい。遮蔽部材６０は、ケース１１内において正極電位の部材と負極電位の部材とを短絡させない。

遮蔽部材６０は、矩形板状の遮蔽部６１を備える。遮蔽部６１は、蓋体１４の内面１４ｃと、電極組立体１２のタブ側端面３６との間に介在する。遮蔽部材６０は、蓋体１４の長手方向に延びる遮蔽部６１の一対の縁部から蓋体１４に向けて立設した形状の第１リブ６２を備える。第１リブ６２は、蓋体１４の長手方向に長手が延びる形状である。遮蔽部材６０は、第２リブ６３を備える。第２リブ６３は、遮蔽部６１において蓋体１４の長手方向に対向する一対の縁部のうち、負極導電部材２８寄りの縁部から蓋体１４に向けて立設した形状である。一対の第１リブ６２と第２リブ６３とは互いに連結されている。

負極導電部材２８の長手方向の一端面には、第２リブ６３の外面が接触可能である。また、正極集電タブ２４を集めたタブ群の側面には、遮蔽部６１の縁部が接触可能である。遮蔽部材６０は、蓋体１４の長手方向に僅かに移動すると、負極導電部材２８又は正極集電タブ２４を集めたタブ群に速やかに接触する。このため、遮蔽部材６０は、蓋体１４の長手方向への移動が規制されている。

ケース本体１３の一方の長側壁１３ｄの内面には、一方の第１リブ６２の外面が接触可能であり、他方の長側壁１３ｄの内面には、他方の第１リブ６２の外面が接触可能である。遮蔽部材６０は、ケース１１の内面である各長側壁１３ｄの内面から離間した状態にある。しかし、遮蔽部材６０は、蓋体１４の短手方向に僅かに移動すると、いずれかの長側壁１３ｄに速やかに接触する。このため、遮蔽部材６０は、蓋体１４の短手方向への移動が規制されている。よって、遮蔽部材６０は、タブ側端面３６に沿ういずれの方向への移動も規制されている。

蓋体１４の長手方向における正極導電部材２６と負極導電部材２８の間に遮蔽部材６０が存在する。タブ側端面３６の長手方向における中央部であり、正極導電部材２６と負極導電部材２８と一対の長側壁１３ｄとで囲まれた部分を、被覆領域Ｈとする。この被覆領域Ｈは遮蔽部材６０によって覆われている。蓋体１４の内面１４ｃと、ケース本体１３の底面とを最短距離で結ぶ直線の延びる方向を高さ方向とする。遮蔽部材６０において、遮蔽部６１におけるタブ側端面３６に載置される面を外面６１ａとする。

図５に示すように、遮蔽部材６０において、遮蔽部６１からの第１リブ６２の立設方向に沿う寸法のうち、遮蔽部６１の外面６１ａからの第１リブ６２の寸法を立設距離Ｈ１とする。また、遮蔽部材６０において、遮蔽部６１からの第２リブ６３の立設方向に沿う寸法のうち、遮蔽部６１の外面６１ａからの寸法を立設距離Ｈ２とする。第２リブ６３の立設距離Ｈ２は、第１リブ６２の立設距離Ｈ１より短い。これは、負極導電部材２８側から圧力開放弁１８に向けて流れ込むガスの流路を確保するためである。

タブ側端面３６に載置された遮蔽部材６０において、一対の第１リブ６２は、蓋体１４の内面１４ｃに沿う位置における圧力開放弁１８を囲む場所のうち、蓋体１４の短手方向における圧力開放弁１８よりも外側に接触可能である。第２リブ６３は、蓋体１４の長手方向における圧力開放弁１８の負極導電部材２８寄りに位置する。遮蔽部材６０が蓋体１４に向けて移動すると、第１リブ６２が蓋体１４の内面１４ｃに接触する。この接触により、遮蔽部６１と蓋体１４とが隔てられている。したがって、遮蔽部材６０の遮蔽部６１は、圧力開放弁１８の全体を電極組立体１２側から覆っている。

ケース本体１３において、電極組立体１２を挟んで対向する一対の長側壁１３ｄの絶縁フィルム１５間の最短距離をケース本体１３の内寸とすると、電極組立体１２の積層方向の長さは、ケース本体１３の内寸より僅かに小さい。これは、正極電極２１と、負極電極２２と、セパレータ２３とを所定枚数積層する際に、実際の厚みが製造公差の最大値を取っても、電極組立体１２がケース１１内に収まるように、各々の厚みが設定されていることによる。

図１又は図４に示すように、電極組立体１２の両方の端面４４と、各端面４４に対向する側壁としての長側壁１３ｄ（絶縁フィルム１５）との間には、シート部材としての厚み調整部材５０が介装されている。厚み調整部材５０は、所定の厚みの樹脂製のフィルムである。厚み調整部材５０は、電極組立体１２の積層方向の長さに対応し、複数枚が重ねられる。すなわち、厚み調整部材５０は、正極電極２１及び負極電極２２の積層方向に沿って電極組立体１２に積層されている。

電極組立体１２では、多数の正極電極２１と負極電極２２とセパレータ２３と複数枚の厚み調整部材５０とが、複数の保持テープ４５により、相互に固定されている。そして、厚み調整部材５０を用いることで、電極組立体１２と厚み調整部材５０を合わせた積層方向への長さが、予め決められた所定の値の範囲内に調整されている。

図３に示すように、各厚み調整部材５０は、セパレータ２３の外形に沿う形状である。厚み調整部材５０は、正極電極２１の第１の辺２１ｃ及び負極電極２２の第１の辺２２ｃに沿う第１の辺５０ａを備えるとともに、正極電極２１の第２の辺２１ｄ、及び負極電極２２の第２の辺２２ｄに沿う第２の辺５０ｂを備える。また、厚み調整部材５０は、正極電極２１の第３の辺２１ｅ、及び負極電極２２の第３の辺２２ｅに沿う第３の辺５０ｃを備えるとともに、正極電極２１の第４の辺２１ｆ、及び負極電極２２の第４の辺２２ｆに沿う第４の辺５０ｄを備える。厚み調整部材５０の第１の辺５０ａは、タブ側端面３６に沿う面上に存在し、蓋体１４に対向している。

図１に示すように、厚み調整部材５０は、２本の通路形成部５０ｆを備える。通路形成部５０ｆは、厚み調整部材５０を厚み方向に貫通し、かつ厚み調整部材５０の面方向に延在した形状である。各通路形成部５０ｆの一端部は第１の辺５０ａの長手方向における端部寄りで開口し、他端部は厚み調整部材５０の中央部に位置している。各通路形成部５０ｆは、一端部（第１の辺５０ａ）から他端部（中央部）に向かって一定幅で真っ直ぐに延びる形状である。

図４に示すように、二次電池１０は、各通路形成部５０ｆを積層方向に複数重ねて形成された排気通路５１を２本備え、各排気通路５１は、複数枚の厚み調整部材５０を厚み方向に貫通し、かつ厚み調整部材５０の面方向に延在する形状である。すなわち、各排気通路５１は、積層方向において、複数枚の厚み調整部材５０を貫通した形状である。電極組立体１２を積層方向から見た場合、２本の排気通路５１はＶ字に近い形状を形成する。

図５に示すように、各排気通路５１は、厚み調整部材５０の第１の辺５０ａに位置する一端部に排気口５１ａを備える。各排気口５１ａは、電極組立体１２の上端面（タブ側端面３６）で開口している。また、各排気通路５１は、電極組立体１２の中央部に位置する流入口５１ｂを備える。各流入口５１ｂは、電極組立体１２の端面４４の中央部に開口している。電極組立体１２の端面４４の中央部は、正極電極２１及び負極電極２２の中央部でもあるため、各排気通路５１の流入口５１ｂは、正極電極２１及び負極電極２２の中央部に開口していることになる。

各排気通路５１には、電極組立体１２の短絡時に発生したガスが流れ込む。ガスは上昇するため、各排気通路５１におけるガス流通方向Ｇの下流端としての排気口５１ａは、電極組立体１２の上端面となるタブ側端面３６で開口している。排気通路５１の排気口５１ａは、蓋体１４の内面１４ｃに沿う位置のうち、蓋体１４の長手方向に沿って圧力開放弁１８より外側となる位置に向けて開口している。

本実施形態では、各排気通路５１の排気口５１ａは、蓋体１４の長手方向に沿って各タブ２４，２５よりも外側となる位置、すなわち、遮蔽部材６０よりも外側となる位置に開口している。したがって、各排気通路５１の排気口５１ａは、圧力開放弁１８に向けて開口していない。

また、各排気通路５１におけるガス流通方向Ｇの上流端としての流入口５１ｂは、正極電極２１及び負極電極２２の中央部となる電極組立体１２の端面４４の中央部で開口している。

二次電池１０において、厚み調整部材５０が、電極組立体１２の両方の端面４４と、各長側壁１３ｄとの間に介装されていることから、排気通路５１は、電極組立体１２の端面４４と長側壁１３ｄとの間に介在する。

次に、二次電池１０の作用を記載する。
さて、図６に示すように、釘刺し試験を行うため、いずれかの長側壁１３ｄの中央部に釘Ｆを刺すと、その釘Ｆは、電極組立体１２の端面４４の中央部に刺さり、正極電極２１、負極電極２２、及びセパレータ２３の中央部に刺さる。このとき、釘Ｆは、排気通路５１におけるガス流通方向の上流端、すなわち流入口５１ｂ付近に刺さる。すると、釘Ｆを介して正極電極２１と負極電極２２の間のセパレータ２３が破断又は溶融し、正極電極２１と負極電極２２とがケース１１内において短絡する。

図７に示すように、電極組立体１２で短絡が生じると、その短絡部の周辺では熱が発生し、ガスの発生による二次電池１０内の圧力上昇が生じる。そして、ケース１１の内部圧力が圧力開放弁１８の開放圧に達すると、圧力開放弁１８の弁体２０ａが開裂溝２０ｂから開裂し、ケース１１内のガスがケース１１外に放出される。

また、短絡部で発生した高圧のガスは、図６の矢印Ｙに示すように、広い空間となっている排気通路５１の流入口５１ｂに向かって釘Ｆに沿いながら積層方向に流れ、排気通路５１の流入口５１ｂに流入する。そして、図７に示すように、高圧のガスは、２つの排気通路５１に別れて排気通路５１を上昇して、遮蔽部６１よりも外側で排気口５１ａからタブ側端面３６上に放出された後、圧力開放弁１８に向けて向きを変える。そして、ガスは、遮蔽部６１よりも外側から各導電部材２６，２８や蓋体１４に沿って流れた後、圧力開放弁１８に至り、開裂した圧力開放弁１８からケース１１外へ放出される。

なお、本実施形態は、釘Ｆの刺さる場所を、電極組立体１２の端面４４の中央部であり、排気通路５１の流入口５１ｂ付近としたが、釘Ｆの刺さる場所が排気通路５１の流入口５１ｂ付近以外であっても、高圧のガスは、排気通路５１に流入して圧力開放弁１８からケース１１外へ放出される。

また、排気通路５１に流れなかった高圧ガスの一部は、電極組立体１２内を上昇する。ガスは、被覆領域Ｈに位置するタブ側端面３６から放出され、遮蔽部材６０の遮蔽部６１の外面６１ａに衝突し、外面６１ａに沿って向きを変える。遮蔽部６１への衝突により向きを変えたガスは、第１リブ６２や第２リブ６３に沿って上昇し、各リブ６２，６３の先端面と蓋体１４の内面１４ｃとの隙間を通って、圧力開放弁１８に至る。その後、ガスは、開裂した圧力開放弁１８からケース１１外へ放出される。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）排気通路５１の排気口５１ａを、蓋体１４の内面１４ｃのうち、圧力開放弁１８より外側となる位置に向けて開口させた。このため、排気通路５１の排気口５１ａから放出されたガスは、その後、圧力開放弁１８に向けて流れることとなる。その結果、短絡部で発生したガスが、圧力開放弁１８に直接流れ込む場合と比べると、短絡部から圧力開放弁１８に至るまでのガス排出経路を長くできる。その結果として、ガスが圧力開放弁１８に向かう途中で電極の一部がガスから落下し、開裂した圧力開放弁１８からケース１１の外部に電極の一部が飛び散ることを抑制できる。

（２）電極組立体１２の端面４４より外に積層された厚み調整部材５０を利用して排気通路５１を設けた。このため、ガスの多くを電極組立体１２の外側を流すことができ、例えば、ガスのほとんどが電極組立体１２内を上昇する場合と比べると高圧のガスに曝される正極電極２１及び負極電極２２の数が減る。その結果として、正極電極２１や負極電極２２の一部が高圧のガスによって削られることが抑制され、ケース１１の外部へのガス放出に伴い電極の一部が飛び散ることを抑制できる。

（３）二次電池１０は、排気通路５１を２本備え、排気口５１ａを２箇所備える。このため、ガスを２つの排気通路５１に分散させることができる。よって、例えば、１本の排気通路とする場合と比べて、ガスの勢いを弱めることができる。

（４）排気通路５１の排気口５１ａを、蓋体１４の内面１４ｃのうち、圧力開放弁１８を覆う遮蔽部６１より外側となる位置に向けて開口させた。このため、排気口５１ａは、圧力開放弁１８からより一層離れた位置にあることとなる。よって、遮蔽部６１を迂回して流れるガスのガス排出経路をより長くできる。その結果として、ガスが圧力開放弁１８に向かう途中で電極の一部がガスから落下し、開裂した圧力開放弁１８からケース１１の外部に電極の一部が飛び散ることを抑制できる。

（５）排気通路５１は、電極組立体１２の各端面４４と各長側壁１３ｄとの間に存在する。釘刺し試験時、ガスは、釘Ｆが最初に刺さる端面４４付近で最初に発生する。このため、ガスが最初に発生する場所の直近に排気通路５１の流入口５１ｂが存在することになり、発生したガスを排気通路５１へ速やかに流すことができる。

（６）排気通路５１は、厚み調整部材５０の通路形成部５０ｆを積層して形成されている。厚み調整部材５０は、電極組立体１２と厚み調整部材５０を合わせた積層方向への長さが、予め決められた所定の値の範囲内に調整するための部材である。よって、厚み調整部材５０は、二次電池１０の性能に寄与しない部材である。したがって、二次電池１０の性能を変化させずに、また、部品点数を増やすことなく、ケース１１内に排気通路５１を設けることができる。

（７）排気通路５１は、各厚み調整部材５０の通路形成部５０ｆを積層して形成されているため、厚み調整部材５０の積層枚数が異なっても、排気通路５１を形成することができる。

（８）厚み調整部材５０は、保持テープ４５によって電極組立体１２に一体化されている。このため、厚み調整部材５０によって形成された排気通路５１も電極組立体１２に一体に設けることができ、電極組立体１２から発生したガスを排気通路５１に向けて流れやすくすることができる。

（９）厚み調整部材５０は、電極組立体１２の積層方向の両側に配置されており、排気通路５１も電極組立体１２の積層方向の両側に存在する。このため、電極組立体１２の積層方向のいずれから釘Ｆが刺さっても、排気通路５１にガスが流れ、正極電極２１及び負極電極２２が高圧のガスに曝されることを抑制できる。

（１０）遮蔽部材６０の遮蔽部６１は、圧力開放弁１８を電極組立体１２側から覆っている。このため、釘刺し試験時、圧力開放弁１８に向かうガスを遮蔽部６１の外面６１ａに衝突させ、ガスの流れる向きを、圧力開放弁１８へ直接流れ込む経路から外し、圧力開放弁１８に向けたガス排出経路を長くすることができる。その結果、排気通路５１と遮蔽部６１の双方により、ガスに含まれる正極電極２１や負極電極２２の一部をガスからより多く落下させ、開裂した圧力開放弁１８からケース１１外へ飛び散る電極の一部の量を減らすことができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 厚み調整部材５０は、電極組立体１２の端面４４と長側壁１３ｄとの間に介装されておらず、電極組立体１２における積層方向の途中に介装され、この積層方向途中にある１枚又は複数枚の厚み調整部材５０の通路形成部５０ｆによって排気通路５１を設けてもよい。

このように構成した場合、短絡部付近で発生した高圧のガスは、積層方向に沿って排気通路５１に向かって流れ、排気通路５１で集約し、纏まって上昇する。このため、高圧のガスに曝される正極電極２１及び負極電極２２が減ることになる。その結果、釘刺し試験時に、発生した高圧のガスによって削られる正極電極２１及び負極電極２２が減り、それらの一部がケース１１の外部に飛び散ることを抑制できる。

○ 実施形態では、シート部材を電極組立体１２の積層方向への寸法を調整する厚み調整部材５０に具体化したが、シート部材は、電極組立体１２とケース本体１３とを絶縁する絶縁シートであってもよいし、電極組立体１２と長側壁１３ｄとの間に介在する短絡用電極であってもよい。この場合、絶縁シートや短絡用電極は１枚であってもよいし、複数枚でもよい。

○ 排気通路５１の流入口５１ｂを、電極組立体１２の端面４４の中央部に開口させたが、排気通路５１の流入口５１ｂが開口する場所は、釘刺し試験で設定された釘Ｆの刺さる場所に合わせて変更してもよい。

○ 厚み調整部材５０の枚数は、端面４４と長側壁１３ｄとの寸法に合わせて適宜変更してもよく、１枚でもよいし、実施形態の枚数より多くても少なくてもよい。厚み調整部材５０の積層枚数に合わせて、排気通路５１の流路断面積が変更される。

○ 通路形成部５０ｆを厚み調整部材５０や、シート部材としての絶縁シートや短絡用電極の厚み内に凹む、すなわち積層方向に凹む溝状としてもよい。そして、１枚の厚み調整部材５０、絶縁シート又は短絡用電極で排気通路５１を形成する場合は、溝状の通路形成部５０ｆそのものが排気通路となる。一方、複数枚の厚み調整部材５０、絶縁シート又は短絡用電極で排気通路５１を形成する場合は、溝状の通路形成部５０ｆが積層方向に重なって排気通路となる。

なお、溝状の通路形成部５０ｆを備えたシート部材と、厚み方向に貫通した通路形成部５０ｆを備えたシート部材とを合わせて排気通路５１としてもよい。
○ 排気通路５１の排気口５１ａが、蓋体１４の内面１４ｃのうち圧力開放弁１８より外側となる位置に向けて開口していれば、排気口５１ａの位置は適宜変更してもよい。例えば、排気口５１ａの位置を、蓋体１４の長手方向に沿って実施形態よりも圧力開放弁１８から遠ざけてもよいし、逆に近付けてもよい。

○ 排気通路５１の排気口５１ａが、蓋体１４の内面１４ｃのうち圧力開放弁１８より外側となる位置に向けて開口していれば、排気通路５１は３本以上でもよい。
○ 排気通路５１の排気口５１ａが、蓋体１４の内面１４ｃのうち圧力開放弁１８より外側となる位置に向けて開口していれば、排気通路５１は１本であってもよい。

○ 排気通路５１の排気口５１ａが、蓋体１４の内面１４ｃのうち圧力開放弁１８より外側となる位置に向けて開口していれば、排気通路５１は直線状に延びる形状でなく、湾曲したり屈曲したりしていてもよい。

○ 実施形態では、遮蔽部６１をタブ側端面３６に載置した遮蔽部材６０に設けたが、遮蔽部６１を設ける方法はこれに限らない。例えば、図８に示すように、負極導電部材２８を長手方向に延長し、負極導電部材２８に、圧力開放弁１８を電極組立体１２側から覆う遮蔽部７０を設けてもよい。又は正極導電部材２６を長手方向に延長し、正極導電部材２６に、圧力開放弁１８を電極組立体１２側から覆う遮蔽部７０を設けてもよい。この遮蔽部７０は、蓋体１４の内面１４ｃと、電極組立体１２のタブ側端面３６との間に介在し、圧力開放弁１８を電極組立体１２側から覆う。

○ 遮蔽部材６０や遮蔽部７０は無くてもよい。
○ 電極組立体１２を構成する正極電極２１、及び負極電極２２の枚数は適宜変更してもよい。

○ 厚み調整部材５０は、電極組立体１２の片方の端面４４と長側壁１３ｄとの間だけに介在し、排気通路５１が電極組立体１２の片方の端面４４と長側壁１３ｄとの間だけに存在していてもよい。

○ 電極組立体は、１枚の帯状の正極電極と１枚の帯状の負極電極とをセパレータで絶縁した状態で捲回軸を中心に捲回した捲回型であってもよい。
○ 正極電極２１は、正極用金属箔２１ａの片面に正極活物質層２１ｂを備えるタイプであってもよいし、負極電極２２は、負極用金属箔２２ａの片面に負極活物質層２２ｂを備えるタイプであってもよい。

○ 蓄電装置は、電気二重層キャパシタ等の他の蓄電装置であってもよい。
○ 実施形態では、二次電池１０はリチウムイオン二次電池であったが、これに限られず、ニッケル水素等の他の二次電池であってもよい。要は、正極活物質層と負極活物質層との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（１）前記排気通路におけるガス流通方向の上流端が、前記電極の中央部に開口している蓄電装置。

（２）前記排気通路は、前記電極組立体の積層方向の少なくとも一端に位置する端面と該端面に対向した前記ケースの側壁との間に存在する蓄電装置。
（３）前記シート部材は、前記電極組立体の積層方向への寸法を調整する厚み調整部材である蓄電装置。

１０…蓄電装置としての二次電池、１１…ケース、１２…電極組立体、１４…壁部としての蓋体、１４ｃ…内面、１８…圧力開放弁、２１…電極としての正極電極、２２…電極としての負極電極、３６…端面としてのタブ側端面、５０…シート部材としての厚み調整部材、５０ｆ…通路形成部、５１…排気通路、６１，７０…遮蔽部。

Claims (5)

1. 異なる極性の電極がセパレータによって絶縁された状態で層状に構成された電極組立体と、
   電解液と、
   前記電極組立体及び電解液を収容するケースと、
   前記電極の積層方向に沿って前記電極組立体に積層された少なくとも１枚のシート部材と、
   前記ケースが備える壁部に存在し、前記ケース内の圧力が開放圧に達した場合に開裂し、ケース内の圧力をケース外に開放させる圧力開放弁と、を有する蓄電装置であって、
   前記シート部材は、前記積層方向に貫通又は凹み、かつ前記シート部材の面方向に延在する通路形成部を備え、
   前記少なくとも１枚のシート部材の前記通路形成部よりなる排気通路を有し、
   前記排気通路におけるガス流通方向の下流端は、前記壁部の面方向に沿う位置のうち、前記圧力開放弁よりも外側となる位置に向けて開口していることを特徴とする蓄電装置。
2. 前記排気通路は、複数である請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記壁部の内面と、該内面に対峙した前記電極組立体の端面との間に介在し、前記圧力開放弁を前記電極組立体側から覆う遮蔽部を備える請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置。
4. 前記排気通路におけるガス流通方向の下流端は、前記壁部の面方向に沿う位置のうち、前記遮蔽部よりも外側となる位置に向けて開口している請求項３に記載の蓄電装置。
5. 前記蓄電装置は二次電池である請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。

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