特許 6702554 防爆防水ケース

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6702554

(24)【登録日】2020年5月11日

(45)【発行日】2020年6月3日

(54)【発明の名称】防爆防水ケース

(51)【国際特許分類】

   H05K 5/06 20060101AFI20200525BHJP

   H01M 2/10 20060101ALI20200525BHJP

   H01M 8/04 20160101ALI20200525BHJP

【ＦＩ】

   H05K5/06 B

   H05K5/06 D

   H01M2/10 E

   H01M2/10 A

   H01M8/04 Z

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-196252(P2016-196252)

(22)【出願日】2016年10月4日

(65)【公開番号】特開2018-60880(P2018-60880A)

(43)【公開日】2018年4月12日

【審査請求日】2018年9月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100189913

【弁理士】

【氏名又は名称】鵜飼 健

(72)【発明者】

【氏名】小川 隆也

(72)【発明者】

【氏名】小岩 馨

(72)【発明者】

【氏名】日野 啓太郎

(72)【発明者】

【氏名】相川 真哉

【審査官】 佐久 聖子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３６７６４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５２６０４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１６８２９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６４−００２３３３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１１−０８６８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１２５９４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ １６／００−１７／０２、

Ｈ０１Ｍ ２／００− ２／１０、 ８／０４− ８／０６、

Ｈ０５Ｋ ５／００− ５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面開口部が形成された矩形箱形の下ケースと、
下面開口部が形成された矩形箱形の上ケースと、
前記下ケースの前記上面開口部の周壁部と、前記上ケースの前記下面開口部の周壁部との少なくともいずれか一方に嵌合凹部、他方に嵌合凸部がそれぞれ形成され、前記嵌合凸部と前記嵌合凹部とが嵌合可能に接合された状態で前記下ケースと前記上ケースとの間が密閉されるケース嵌合部と、
前記ケース嵌合部の前記嵌合凸部と前記嵌合凹部との嵌合面に設けられ、パッキンを装着可能なパッキン装着部と、
前記ケース嵌合部の各角部に設けられ、前記上ケースと前記下ケースとをねじ固定するねじ固定部と、
前記上ケースと前記下ケースとを接合させたケース本体に設けられ、前記ケース本体の内部圧力を解放する低圧側圧力リリーフ部と前記低圧側圧力リリーフ部よりも作動圧力が高い高圧側圧力リリーフ部と、を有し、
前記低圧側圧力リリーフ部は、前記ケース本体の内部の防水性を保持しながら、前記ケース本体の内外気を通気させる防水通気フィルタによって形成され、
前記高圧側圧力リリーフ部は、前記ケース本体の角部間の壁面腹部に設けられ、前記ケース本体の内部で前記防水通気フィルタの気体透過許容量を上回る前記ケース本体の内部の急激な体積膨張があった場合に前記ケース本体の一部を安全に解放して、前記ケース本体の爆発を防止する安全解放部を有し、
前記安全解放部は、前記ケース本体の内圧上昇時に、前記壁面腹部の引張変形に応じた前記パッキン装着部の前記嵌合面の剪断方向に沿ったすべり変形により前記パッキンをせん断破壊して前記内部圧力を解放する防爆防水ケース。

【請求項2】

前記パッキンは、液状パッキンである請求項１に記載の防爆防水ケース。

【請求項3】

前記安全解放部は、前記ケース嵌合部の近傍の壁厚を小さくして前記ケース壁面の引張変形時に前記ケース壁面の変形量を大きくすることで前記パッキンを破壊しやすくして解放場所を設定する圧力解放位置設定部を有する請求項１に記載の防爆防水ケース。

【請求項4】

前記安全解放部は、隣接する前記ねじ固定部間の間隔を調整し、
前記間隔を他の場所よりも大きくして前記ケース本体の最初に圧力解放させる解放場所を設定する圧力解放位置設定部を有する請求項１に記載の防爆防水ケース。

【請求項5】

前記安全解放部は、前記ケース嵌合部の前記嵌合凸部と前記嵌合凹部との嵌合量が他の場所よりも小さくして前記ケース本体の最初に圧力解放させる解放場所を設定する圧力解放位置設定部を有する請求項１に記載の防爆防水ケース。

【請求項6】

前記ケース嵌合部は、前記下ケースの壁面と前記上ケースの壁面とのいずれか面積が大きい方を前記嵌合凸部にすることで、前記ケース本体の解放圧力を大きくした第１の組み合わせと、前記下ケースの壁面と前記上ケースの壁面とのいずれか面積が小さい方を前記嵌合凸部にすることで、前記ケース本体の解放圧力を小さくした第２の組み合わせとを選択可能にした解放圧力調整手段を有する請求項１に記載の防爆防水ケース。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、防爆防水ケースに関する。

【背景技術】

【0002】

バッテリケースなどの、大型薄肉軽量の防水ケースには、防水ケースの内圧上昇による破裂防止のための安全装置が装着されている。一般的な安全装置としては、圧力リリーフバルブやラプチャディスクがある。ただし、これらは、圧力を受ける部分がケースに対して小型であるため、ある程度の圧力がないと、安全装置として動作しない。

【0003】

耐圧の低い気密ケースの場合、圧力リリーフバルブのばね力は極端に小さく、またラプチャディスクの膜厚は、極端に薄くなる。そのため、使用中の圧力以外の外乱（例えば、振動、衝撃などの加速度、砂塵などの飛来物）や、経年劣化（腐食や、紫外線などによる材質劣化）によって、耐えなければならない圧力以下で、圧力リリーフして、防水性が失われることが懸念される。

【0004】

一方で、耐圧の低い防水ケースでは、内外気圧差によるケースの損傷や、リークを防止するため、防水呼吸フィルタ（例えば、多孔質ＰＴＦＥ膜）を用いることが多い。ただし、この防水呼吸フィルタは、気体透過速度に限界がある（気体透過に伴う圧力損失が高い）。上記耐圧の低い気密ケースの場合と同様、フィルタは小型なものが多く、フィルタ自体の破裂圧力は、ケース耐圧に比べて高いことが多い。そのため、ケースの内部気体の急激な体積変化には、対応できず、限界を超えると、ケースが耐圧を超えて破裂してしまう可能性がある。

【0005】

また、小型の呼吸栓が何らかの事情、例えば、砂塵による目詰まり、氷結、油による汚損などにより、外部をふさがれてしまうこともある。その時も同様に、呼吸できずケース耐圧を超えてしまうことがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平１１−１１１５１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本実施形態は、耐圧の低い防水ケースの非常時に発生する急激な内部体積の膨張時における、ケースの破裂を防止することができる防爆防水ケースを提供することが課題である。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態の防爆防水ケースは、下ケースと、上ケースと、ケース嵌合部と、パッキン装着部と、ねじ固定部と、低圧側圧力リリーフ部と、高圧側圧力リリーフ部とを有し、下ケースは、上面開口部が形成された矩形箱形である。上ケースは、下面開口部が形成された矩形箱形である。ケース嵌合部は、前記下ケースの前記上面開口部の周壁部と、前記上ケースの前記下面開口部の周壁部との少なくともいずれか一方に嵌合凹部、他方に嵌合凸部がそれぞれ形成され、前記嵌合凸部と前記嵌合凹部とが嵌合可能に接合された状態で前記下ケースと前記上ケースとの間が密閉される。パッキン装着部は、前記ケース嵌合部の前記嵌合凸部と前記嵌合凹部との嵌合面に設けられ、パッキンを装着可能である。ねじ固定部は、前記ケース嵌合部の各角部に設けられ、前記上ケースと前記下ケースとをねじ固定する。前記低圧側圧力リリーフ部は、前記上ケースと前記下ケースとを接合させたケース本体に設けられ、前記ケース本体の内部圧力を解放する。前記低圧側圧力リリーフ部は、前記ケース本体の内部の防水性を保持しながら、前記ケース本体の内外気を通気させる防水通気フィルタによって形成される。前記高圧側圧力リリーフ部は、前記低圧側圧力リリーフ部よりも作動圧力が高い。前記高圧側圧力リリーフ部は、安全解放部である。安全解放部は、前記ケース本体の角部間の壁面腹部に設けられ、前記ケース本体の内部で前記防水通気フィルタの気体透過許容量を上回る前記ケース本体の内部の急激な体積膨張があった場合に前記ケース本体の一部を安全に解放して、前記ケース本体の爆発を防止する。前記安全解放部は、前記ケース本体の内圧上昇時に、前記壁面腹部の引張変形に応じた前記パッキン装着部の前記嵌合面の剪断方向に沿ったすべり変形により前記パッキンをせん断破壊して前記内部圧力を解放する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、第１の実施形態のバッテリケースの全体の概略構成を示す斜視図である。

【図2】図２は、第１の実施形態のバッテリケースの分解斜視図である。

【図3】図３は、第１の実施形態のバッテリケースの上ケースと下ケースとのケース嵌合部を示す要部の縦断面図である。

【図4】図４は、第１の実施形態のバッテリケースのケース本体の内部に作用する圧力をケース本体の上から見た状態で概略的に示す図である。

【図5A】図５Ａは、第１の実施形態のバッテリケースの内部圧力によってケース嵌合部に作用する力を説明するための要部の縦断面図である。

【図5B】図５Ｂは、安全解放部の作動時の状態を説明するための要部の縦断面図である。

【図6A】図６Ａは、第１の実施形態のバッテリケースの比較例における安全解放部の内部圧力によってケース接合部に作用する力を説明するための要部の縦断面図である。

【図6B】図６Ｂは、図６Ａの比較例のケース破断時の状態を説明するための要部の縦断面図である。

【図7】図７は、第１の実施形態のバッテリケースの安全解放部の第１の変形例を示す要部の縦断面図である。

【図8】図８は、第１の実施形態のバッテリケースの安全解放部の第２の変形例の要部を示す斜視図である。

【図9A】図９Ａは、第１の実施形態のバッテリケースの安全解放部の第２の変形例におけるパッキン受部が小さい部分を示す要部の縦断面図である。

【図9B】図９Ｂは、第２の変形例におけるパッキン受部が大きい部分を示す要部の縦断面図である。

【図10A】図１０Ａは、第１の実施形態のバッテリケースの安全解放部の第３の変形例におけるケース本体の解放圧力を大きくした第１の組み合わせを説明するための要部の縦断面図である。

【図10B】図１０Ｂは、第３の変形例におけるケース本体の解放圧力を小さくした第２の組み合わせを説明するための要部の縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１乃至図５Ｂは、第１の実施形態を示す。図１は、防爆防水ケースの一例である二次電池のバッテリケース１の全体の概略構成を示す斜視図である。図２は、図１のバッテリケース１の分解斜視図である。図３は、バッテリケース１の上ケース２と下ケース３とのケース嵌合部４を示す要部の縦断面図である。図４は、バッテリケース１のケース本体１０の内部に作用する圧力をケース本体の上から見た状態で概略的に示す図である。

【0011】

本実施形態のバッテリケース１は、上ケース２と、下ケース３と、ケース嵌合部４と、ねじ固定部５と、後述する２段の圧力リリーフ部６、７とを有する。図２に示すように下ケース３は、上面開口部３ａが形成された矩形箱形の筺体である。この下ケース３は、矩形平板状の底板３ｂと、前後左右の４面の側壁部３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆとを有する。下ケース３の内部には、図示しない複数の電池セルが並設された組電池と、この組電池の上面側に配置された基板、バスバ、その他の構造材などが収容されている。電池セルは、セル缶（またはラミネート膜）などに収容されている。

【0012】

上ケース２は、下面開口部２ａ（図３参照）が形成された矩形箱形の筺体である。この上ケース２は、上面板２ｂと、前後左右の４面の側壁部２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆとを有する。上ケース２には、上面に正極端子８と、負極端子９と、低圧側の圧力リリーフ部６などが設けられている。正極端子８は、図示しない組電池の正極タブに接続されている。負極端子９は、図示しない組電池の負極タブに接続されている。

【0013】

２段の圧力リリーフ部６、７は、上ケース２と下ケース３とを接合させたケース本体１０に設けられている。２段の圧力リリーフ部６、７は、ケース本体１０の内圧上昇による破裂防止のための安全装置であり、内部圧力を解放する作動圧力が異なる。すなわち、一方の圧力リリーフ部６は、作動圧力が小さい低圧側の安全装置（低圧側圧力リリーフ部６）である。他方の圧力リリーフ部７は、作動圧力が大きい高圧側の安全装置（高圧側圧力リリーフ部７）である。

【0014】

本実施形態では、下ケース３の上端部（上面開口部３ａ側の端部）と、上ケース２の下端部（下面開口部２ａ側の端部）との当接部には、ケース嵌合部４が形成されている。ここで、下ケース３の上面開口部３ａの周壁部には、嵌合凸部４ａが形成されている。この嵌合凸部４ａは、下ケース３の上面開口部３ａ側の上端部の周壁部に他の部分よりも内側に陥没させた切欠部（段部）を設けることで、下ケース３の上端部の周壁部に他の部分よりも外形が小さい矩形枠状の上向きの凸部を形成したものである。

【0015】

また、上ケース２の下面開口部２ａの周壁部には、下ケース３の嵌合凸部４ａと嵌合可能な嵌合凹部４ｂが形成されている。この嵌合凹部４ｂは、上ケース２の下端部の周壁部内周面に矩形枠状の凹部を形成したものである。そして、ケース嵌合部４は、下ケース３の嵌合凸部４ａと、上ケース２の嵌合凹部４ｂとを嵌合させた部分である。なお、ケース嵌合部４は、下ケース３に嵌合凹部４ｂを形成し、上ケース２に嵌合凸部４ａを形成してもよい。

【0016】

図３に示すように下ケース３の嵌合凸部４ａの壁部と、上ケース２の嵌合凹部４ｂの壁部との間には、パッキンを装着可能な溜まり部であるパッキン装着部１１が形成されている。このパッキン装着部１１には、例えば、液状パッキンのような気密性を保つパッキン１２が装着されている。この液状パッキンは、塗布時は、流動性のあるゴム状のものであり、パッキン装着部１１に塗布したのちに、硬化して、ゴム状となり、パッキン装着部１１の壁面に密着し、気密を保つ。これにより、嵌合凸部４ａと嵌合凹部４ｂとが嵌合可能に接合された状態で下ケース３と上ケース２との間がパッキン１２によって密閉される。さらに、パッキン１２は、ゴム状なので、パッキン装着部１１の壁面の変形にも、ある程度は、弾性変形して追随し、気密を維持する。

【0017】

また、ケース本体１０には、上ケース２と下ケース３との接合部の例えば２か所に取っ手部１６が設けられている。ここで、上ケース２には、例えば、２面の側壁部２ｅ、２ｆに外向きに延出された取っ手部用の突起部１７（図１では側壁部２ｆ側の突起部１７のみを示す）が形成されている。同様に、下ケース３には、例えば、２面の側壁部３ｅ、３ｆに外向きに延出された突起部１８（図１では側壁部３ｆ側の突起部１８のみを示す）が形成されている。そして、上ケース２と下ケース３との接合時には、上ケース２の突起部１７と下ケース３の突起部１８とが同時に接合されるようになっている。

【0018】

ねじ固定部５は、ケース嵌合部４の各角部（４か所）および取っ手部１６に設けられている。ここで、下ケース３の上端部周壁部には、嵌合凸部４ａの付け根部分の段部平面にねじ穴１３が形成されている。上ケース２には、下ケース３のねじ穴１３と対応する部位にねじ挿通孔１４が形成されている。そして、上ケース２の上側から固定ねじ１５が上ケース２のねじ挿通孔１４に挿入され、このねじ挿通孔１４を通して固定ねじ１５が下ケース３のねじ穴１３に螺挿されて固定される。これにより、上ケース２と下ケース３とをねじ固定する。

【0019】

取っ手部１６には、上ケース２の突起部１７と下ケース３の突起部１８との間に貫通するねじ挿通孔が形成されている。そして、このるねじ挿通孔に挿入される固定ねじによって上ケース２の突起部１７と下ケース３の突起部１８との間をねじ固定する。

【0020】

また、低圧側圧力リリーフ部６は、ケース本体１０の内部の防水性を保持しながら、ケース本体１０の内外気を通気させる防水通気フィルタによって形成される。この防水通気フィルタは、例えば、多孔質ＰＴＦＥ膜をもつ。そして、低圧側圧力リリーフ部６は、周囲大気の気圧変化や、温度上昇などによるケース本体１０の内部圧力の変化に対しては、防水性を保持しながら、内外気を通気させて（入れ替えて）、ケース本体１０に内外気圧差をかけない構造になっている。

【0021】

高圧側圧力リリーフ部７は、ケースベント部による安全解放部である。図４に示すようにこの安全解放部は、ケース本体１０の４か所の角部１０ａ間の壁面腹部１０ｂに設けられている。この高圧側圧力リリーフ部７は、ケース本体１０の内部で低圧側圧力リリーフ部６の防水通気フィルタの気体透過許容量を上回るケース本体１０の内部の急激な体積膨張があった場合にケース本体１０の一部を安全に解放して、ケース本体１０の爆発を防止する。本実施形態では、ケース本体１０の壁面腹部１０ｂの引張変形に応じてパッキン装着部１１のパッキン１２を破壊してケース本体１０の内部圧力を解放する。

【0022】

次に、上記構成の本実施形態のバッテリケース１の作用について説明する。本実施形態のバッテリケース１の使用時には、通常時には低圧側圧力リリーフ部６の防水通気フィルタによってケース本体１０の内部の防水性を保持しながら、ケース本体１０の内外気を通気させている。さらに、パッキン装着部１１のパッキン１２は、塗布時は、流動性のあるゴム状の液状パッキンであり、パッキン装着部１１に塗布したのちに、硬化して、ゴム状となる。そのため、パッキン装着部１１の壁面に密着し、気密を保つ。またゴム状なので、壁面の変形にも、ある程度は、弾性変形して追随し気密を維持する。これにより、通常時のバッテリケース１の内圧上昇による破裂防止が行われている。

【0023】

また、バッテリケース１の内部気体の急激な体積変化時（低圧側圧力リリーフ部６の防水通気フィルタの気体透過許容量（速度）を上回るケース本体１０の内部の急激な体積膨張時）には、例えば図４中に矢印で示すようにバッテリケース１の中心点Ｏからケース本体１０の外向きに大きな押圧力が作用する。この押圧力により、ケース本体１０の４壁面に図４中に仮想線で示すように引張変形が発生する。このケース本体１０の引張変形は、ケース本体１０の４か所の角部１０ａ間の壁面腹部１０ｂの部分の変形量が大きい。そして、この壁面腹部１０ｂの部分から角部１０ａに接近するにつれて、引張変形の比率は減り、曲げ変形の比率が増える。

【0024】

したがって、図４中に仮想線で示す引張変形の発生時には、壁面腹部１０ｂの部分の変形により、図５Ａに示すように下ケース３の嵌合凸部４ａの壁部と、上ケース２の嵌合凹部４ｂの壁部との間の壁面同士が、“剪断方向（すべり方向）の変形”をする。このすべり方向の変形時には、図５Ｂに示すようにパッキン装着部１１のパッキン１２がせん断破壊を起こす。このせん断破壊を起こす部分は、通常は、ケース本体１０の４か所の角部１０ａ間の壁面腹部１０ｂのいずれか１か所である。そして、このパッキン１２がせん断破壊を起こした部分からケース本体１０の内部のガスが急速に流出することで、ケース本体１０の内部圧力を解放する。さらに、４か所の角部１０ａ間の壁面腹部１０ｂのうちのどこか１か所の安全解放部（パッキン１２のせん断破壊部分）から内圧が解放されれば、残りの壁面腹部１０ｂでは変形が止まる。

【0025】

なお、ケース本体１０の４か所の角部１０ａの部分は、引張変形が少ないため、パッキン１２の破損は同時には起きない。つまりパッキン装着部１１のパッキン１２が同時に破損して、ケース本体１０の一部が吹き飛ぶという可能性は低い。また、通常、ケース本体１０の４か所の角部１０ａには、ねじ固定部５があるので、このねじ固定部５によってパッキン１２の破損は防止される。そのため、ケース本体１０の４か所の角部１０ａでケース本体１０が破裂するという可能性はほとんどない。

【0026】

また、図６Ａ，図６Ｂは、第１の実施形態のバッテリケース１の安全解放部の比較例を示す。ここでは、図６Ａに示すように下ケース３と、上ケース２との端面同士が突き当てられた部分にパッキン１２が装着されている。この場合は、ケース本体１０の内部の急激な体積膨張時には、図６Ａ中に矢印で示すようにパッキン１２に引張変形の引張力が作用する。そのため、ケース本体１０の引張変形の引張力と同方向の引張力がパッキン１２に作用するので、パッキン１２には大きな引張力が作用することになる。したがって、この場合は急激なパッキン１２の亀裂、破壊が発生するので、図６Ｂに示すようにこのパッキン１２の破壊部分から大量の内部気体の放出が起こり、ケース本体１０が破裂する。

【0027】

そこで、上記構成の本実施形態のバッテリケース１では、低圧側圧力リリーフ部６の防水通気フィルタの気体透過許容量（速度）を上回る内部の急激な体積膨張があった場合には、高圧側圧力リリーフ部７によりケース本体１０の一部を安全に解放して、ケース本体１０の爆発を防止することができる。これは、低圧側圧力リリーフ部６の防水通気フィルタが故障（詰まる）場合にも動作して、ケース本体１０の破裂を防止することができる。したがって、耐圧の低い防水ケースの非常時に発生する急激な内部体積の膨張時における、ケース本体１０の破裂を防止することができる防爆防水ケースを提供することができる。

【0028】

図７は、第１の実施形態のバッテリケース１の高圧側圧力リリーフ部７の安全解放部の第１の変形例を示す要部の縦断面図である。本変形例は、４か所の角部１０ａ間の壁面腹部１０ｂのいずれか１か所、ここでは上ケース２の４面の側壁部２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆのうちの１面の側壁部２ｃに壁厚を他の部分よりも小さくした薄肉部２ｃ１を設けている。この薄肉部２ｃ１は、上ケース２の他の３面の側壁部２ｄ、２ｅ、２ｆには設けられていない。

【0029】

同様に、下ケース３の４面の側壁部３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆのうちの１面の側壁部３ｃに壁厚を他の部分よりも小さくした薄肉部３ｃ１を設けている。この薄肉部３ｃ１は、下ケース３の他の３面の側壁部３ｄ、３ｅ、３ｆには設けられていない。

【0030】

したがって、本変形例では、ケース本体１０の内部の急激な体積膨張時に、上ケース２の薄肉部２ｃ１の部分と、下ケース３の薄肉部３ｃ１との部分で、ケース本体１０の引張変形の変形量を他の部分よりも大きくすることができる。そのため、これらの上ケース２の薄肉部２ｃ１の部分と、下ケース３の薄肉部３ｃ１と対応する部分（圧力解放位置設定部）で、パッキン１２のせん断破壊を起こすことができ、そこで最初に圧力解放させることができる。これにより、ケース本体１０の内部の急激な体積膨張時に、最初に圧力解放させる箇所を確定させることができるので、ケース本体１０の内部から放出し、周囲に飛散される（しばしば高温で、有害な）気体の方向を特定することができる。

【0031】

図８および図９Ａ，図９Ｂは、第１の実施形態のバッテリケース１の高圧側圧力リリーフ部７の安全解放部（圧力解放位置設定部）の第２の変形例の要部を示す。本変形例は、図８に示すようにパッキン装着部１１の壁面の一部を構成する下ケース３の嵌合凸部４ａの壁部の稜線２１の一部に切欠き部２２を設けている。これにより、図９Ａに示すように切欠き部２２の部分にパッキン１２を保持するパッキン装着部１１の面積が他の部分（図９Ｂに示すように切欠き部２２がない部分）よりも小さいパッキン装着部１１の小面積部分１１ａを設けている。

【0032】

したがって、本変形例では、ケース本体１０の内部の急激な体積膨張時に、パッキン装着部１１の小面積部分１１ａによってケース本体１０の引張変形の変形量を他の部分よりも大きくすることができる。そのため、このパッキン装着部１１の小面積部分１１ａで、パッキン１２のせん断破壊を起こすことができ、そこで最初に圧力解放させることができる。これにより、ケース本体１０の内部の急激な体積膨張時に、最初に圧力解放させる箇所を確定させることができるので、ケース本体１０の内部から放出し、周囲に飛散される（しばしば高温で、有害な）気体の方向を特定することができる。

【0033】

なお、安全解放部の圧力解放位置設定部は、隣接するねじ固定部５の間隔を調整し、この間隔を他の場所よりも大きくした部分を設けてもよい。このようにねじ固定部５の間隔を他の場所よりも大きくした部分では、ケース本体１０の引張変形の変形量を他の部分よりも大きくすることができる。そのため、この場合もねじ固定部５の間隔を他の場所よりも大きくした部分によってケース本体１０の最初に圧力解放させる解放場所を設定することができる。

【0034】

図１０Ａ，図１０Ｂは、第１の実施形態のバッテリケース１の安全解放部の第３の変形例を示す。本変形例は、ケース嵌合部４の向きを調整して、解放圧力を操作する構成にしたものである。

【0035】

図１０Ａは、ケース本体１０の解放圧力を大きくしたケース嵌合部４の第１の組み合わせを説明するための要部の縦断面図である。また、図１０Ｂは、ケース本体１０の解放圧力を小さくしたケース嵌合部４の第２の組み合わせを説明するための要部の縦断面図である。

【0036】

図１０Ａの第１の組み合わせでは、ケース壁面の面積が小さい上ケース２の方に嵌合凹部４ｂが形成され、ケース壁面の面積が大きい下ケース３の方に嵌合凸部４ａが形成されている。この場合は、ケース壁面の面積が小さい上ケース２の方が外側に嵌合しているので、面積の大きな内側に嵌合した下ケース３の嵌合凸部４ａの部分からの大きな荷重によって、ケース本体１０は、内側から押されることになる。これは、パッキン装着部１１に圧縮方向に働く荷重である。そのため、パッキン装着部１１内のパッキン１２は、圧縮荷重を受けながら、剪断変形をするので、開放圧力は高くなる。

【0037】

一方、図１０Ｂの第２の組み合わせは、ケース壁面の面積が小さい上ケース２の方に嵌合凸部４ａが形成され、ケース壁面の面積が大きい下ケース３の方に嵌合凹部４ｂが形成されている。この場合は、ケース壁面の面積が小さい上ケース２の方が、内側に嵌合している。そのため、面積の大きな外側に嵌合した部分（下ケース３の嵌合凹部４ｂの壁部）に作用する大きな荷重によって、ケース本体１０が内側から押された際に、これを押さえる部分がない。この場合は、パッキン装着部１１内のパッキン１２に引張方向の荷重が作用するので、パッキン１２は、引張荷重を受け、ちぎれそうになりながら、剪断変形をする。そのため、ケース本体１０の解放圧力は小さくなる。

【0038】

したがって、本変形例では、ケース嵌合部４の向きを図１０Ａの第１の組み合わせと、図１０Ｂの第２の組み合わせのいずれかを選択することで、ケース本体１０の解放圧力を調整して、解放圧力を操作することができる。

【0039】

また、第１の実施形態では、防爆防水ケースの一例として二次電池のバッテリケース１に適用した例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、燃料電池のバッテリケースや、燃料タンクなどに適用することも可能である。

【0040】

これらの実施形態によれば、耐圧の低い防水ケースの非常時に発生する急激な内部体積の膨張時における、ケースの破裂を防止することができる防爆防水ケースを提供することができる。

【0041】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0042】

１…バッテリケース、２…上ケース、２ａ…下面開口部、２ｂ…上面板、２ｃ…側壁部、２ｃ１…薄肉部、２ｄ…側壁部、２ｅ…側壁部、２ｆ…側壁部、３…下ケース、３ａ…上面開口部、３ｂ…底板、３ｃ…側壁部、３ｃ１…薄肉部、３ｄ…側壁部、３ｅ…側壁部、３ｆ…側壁部、４…ケース嵌合部、４ａ…嵌合凸部、４ｂ…嵌合凹部、５…ねじ固定部、６…低圧側圧力リリーフ部、７…高圧側圧力リリーフ部、８…正極端子、９…負極端子、１０…ケース本体、１０ａ…角部、１０ｂ…壁面腹部、１１…パッキン装着部、１１ａ…小面積部分、１２…パッキン、１３…ねじ穴、１４…ねじ挿通孔、１５…固定ねじ、１６…取っ手部、１７…突起部、１８…突起部、２１…稜線、２２…切欠き部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】