特開 2024-114451 蓄電デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024114451

(43)【公開日】2024-08-23

(54)【発明の名称】蓄電デバイス

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/103 20210101AFI20240816BHJP

   H01M 50/15 20210101ALI20240816BHJP

   H01M 50/342 20210101ALI20240816BHJP

   H01G 11/78 20130101ALI20240816BHJP

   H01G 9/12 20060101ALI20240816BHJP

【ＦＩ】

H01M50/103

H01M50/15

H01M50/342 101

H01G11/78

H01G9/12 Z

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023020237

(22)【出願日】2023-02-13

(71)【出願人】

【識別番号】520184767

【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117606

【弁理士】

【氏名又は名称】安部 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100121186

【弁理士】

【氏名又は名称】山根 広昭

(74)【代理人】

【識別番号】100130605

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 浩治

(72)【発明者】

【氏名】内田 陽三

(72)【発明者】

【氏名】藤村 哲史

【テーマコード（参考）】

5E078

5H011

5H012

【Ｆターム（参考）】

5E078AA11

5E078AB02

5E078AB06

5E078CA06

5E078DA03

5E078DA06

5E078FA02

5E078FA13

5E078HA04

5E078HA22

5E078HA24

5H011AA13

5H011KK04

5H012AA07

5H012BB02

5H012DD05

(57)【要約】

【課題】蓄電デバイスの安全性を高める技術の提供。
【解決手段】蓄電デバイス１は、一対の矩形面２０ａを有する電極体２０と、六面体形状のケース１０とを備えている。ケース１０は、第１面１２ａと開口１２ｈとを有するケース本体１２と、開口１２ｈの封口板１４とを有している。ケース１０内では、第１面１２ａと一方の矩形面とが対向し、封口板１４と他方の矩形面２０ａとが対向するように、電極体２０が第１面１２ａと封口板１４との間に挟み込まれている。ケース１０には、内圧が第１閾値に達したときに開裂する排出弁１２３が設けられている。第１面１２ａおよび／または封口板１４には、矩形面２０ａに向かって張り出した張り出し部１４２が設けられている。張り出し部１４２は、ケース１０の内圧が第１閾値よりも小さい第２閾値に達したときに反転し、ケース１０の外側に向かって張り出すように構成されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電デバイスであって、
対向する一対の矩形面を有する、扁平な電極体と、
前記電極体を収容する六面体形状のケースであって、六面のうちの最も幅広な第１面および該第１面に対向する開口を有するケース本体と、該開口を封口する、該開口の形状に応じた形状を有する封口板と、を有するケースと、
を備えており、
前記ケース内では、前記第１面と前記一対の矩形面のうちの一方とが対向し、前記封口板と前記一対の矩形面のうちの他方とが対向するように、前記電極体が前記第１面と前記封口板との間に挟み込まれており、
前記ケースには、前記ケースの内圧が第１閾値Ｐ１に達したときに開裂する排出弁が設けられており、
前記第１面と前記封口板とのうちの少なくともいずれか一方には、前記矩形面に向かって張り出した張り出し部が設けられており、
前記張り出し部は、前記ケースの内圧が前記第１閾値Ｐ１よりも小さい第２閾値Ｐ２に達したときに反転し、前記ケースの外側に向かって張り出すように構成されている、蓄電デバイス。

【請求項2】

前記張り出し部は、前記反転をしていないときには、対向する前記矩形面に向かってドーム状に張り出している、請求項１に記載の蓄電デバイス。

【請求項3】

前記第１面と前記封口板とのうちのいずれか一方にのみ、前記張り出し部が設けられている、請求項１に記載の蓄電デバイス。

【請求項4】

前記張り出し部は、前記反転をしていないときには、対向する前記矩形面に接している、請求項１に記載の蓄電デバイス。

【請求項5】

前記第１閾値Ｐ１と前記第２閾値Ｐ２との比（Ｐ２／Ｐ１）は、０．５以上０．８以下である、請求項１～４のいずれか一項に記載の蓄電デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、蓄電デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１で開示される扁平角形電池では、金属板を加工して凹部の開口周囲にフランジを設けた半殻体に本体ケースが形成されている。また、極板群が凹部内に収容されている。さらに、金属製の蓋板が、フランジに周辺部を重ね合わせられて配設されるとともに、フランジと溶接により接合されている。この電池では、本体ケースおよび／または蓋板に、電池厚さを減少させる方向に窪みが形成されている。この公報の記載によれば、窪みが凹部内に収容された極板群を圧縮するように押圧するため、極板群の膨張を抑制することができる。また、深さが予想される膨らみ量以上になるように窪みを形成することによって、窪みの形成深さ内で外方に膨出することが記載されている。これによって、窪みが膨出しても、電池としての厚さに変化が生じ難いため、電池の膨らみによる機器への影響を抑制することができると記載されている。

【0003】

また、同公報には、窪みが設けられた蓋板の変形強度を、本体ケースの変形強度よりも低く形成することが提案されている。こうすることで、電池内部からの膨らむ方向への圧力は、蓋板側に及びやすくなり、本体ケース側に膨らみが生じにくくなると記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４－１０３３６８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、本発明者は、蓄電デバイスの安全性を高めたいと考えている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

ここで開示される蓄電デバイスは、対向する一対の矩形面を有する、扁平な電極体と、電極体を収容する六面体形状のケースであって、六面のうちの最も幅広な第１面および第１面に対向する開口を有するケース本体と、開口を封口する、開口の形状に応じた形状を有する封口板と、を有するケースと、を備えている。ケース内では、第１面と一対の矩形面のうちの一方とが対向し、封口板と一対の矩形面のうちの他方とが対向するように、電極体が第１面と封口板との間に挟み込まれている。ケースには、ケースの内圧が第１閾値Ｐ１に達したときに開裂する排出弁が設けられている。第１面と封口板とのうちの少なくともいずれか一方には、矩形面に向かって張り出した張り出し部が設けられている。張り出し部は、ケースの内圧が第１閾値Ｐ１よりも小さい第２閾値Ｐ２に達したときに反転し、ケースの外側に向かって張り出すように構成されている。かかる構成の蓄電デバイスでは、安全性が高められている。

【0007】

ここで開示される蓄電デバイスの好ましい一態様では、張り出し部は、反転をしていないときには、対向する矩形面に向かってドーム状に張り出している。かかる構成によると、蓄電デバイスの安全性をより高めることができる。

【0008】

ここで開示される蓄電デバイスの好ましい他の一態様では、第１面と封口板とのうちのいずれか一方にのみ、張り出し部が設けられている。かかる構成によると、張り出し部が設けられていない面を平坦面とすることができる。このため、平坦面と対向する電極体の矩形面の全体に、常にある程度の拘束圧を付与することができる。

【0009】

ここで開示される蓄電デバイスの好ましい他の一態様では、張り出し部は、反転をしていないときには、対向する矩形面に接している。かかる構成によると、蓄電デバイスの安全性向上効果に加えて、電極体の膨張を抑制する効果を実現することができる。

【0010】

ここで開示される蓄電デバイスの好ましい他の一態様では、第１閾値Ｐ１と第２閾値Ｐ２との比（Ｐ２／Ｐ１）は、０．５以上０．８以下である。比（Ｐ２／Ｐ１）を上記範囲に設定することによって、蓄電デバイスの安全性向上効果をより好ましく実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、蓄電デバイス１の斜視図である。

【図2】図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。

【図3】図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。

【図4】図４は、ケース１０の分解斜視図である。

【図5】図５は、蓄電デバイス１の断面図である。

【図6】図６は、電極体２０の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、ここで開示される技術の一実施形態を説明する。ここで説明される実施形態は、特にここで開示される技術を限定することを意図したものではない。ここで開示される技術は、特に言及されない限りにおいて、ここで説明される実施形態に限定されない。図面は模式的に描かれており、必ずしも実物を反映していない。また、同一の作用を奏する部材・部位には、適宜に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、数値範囲を示す「Ａ～Ｂ」の表記は、特に言及されない限りにおいて「Ａ以上Ｂ以下」を意味するとともに、「Ａを上回り、かつ、Ｂを下回る」の意味をも包含する。

【0013】

本明細書において、「蓄電デバイス」とは、電解質を介して一対の電極（正極および負極）の間で電荷担体が移動することによって充放電反応が生じるデバイスをいう。かかる蓄電デバイスは、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等の二次電池；リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ；を包含する。以下では、上述した蓄電デバイスとしてリチウムイオン二次電池を備える蓄電モジュールを対象とした場合の実施形態について説明する。

【0014】

図１は、蓄電デバイス１の斜視図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。図２には、ケース１０の第１面１２ａに沿う断面図が示されている。図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。図３には、ケース１０の第２面１２ｂ，１２ｃに沿う断面図が示されている。図４は、ケース１０の分解斜視図である。図４には、ケース本体１２と、ケース本体１２の開口１２ｈから外された状態の封口板１４とが個々に示されている。

【0015】

＜蓄電デバイス１＞
ここで開示される技術によると、蓄電デバイス１が提供される。蓄電デバイス１は、図１および図２に示されているように、ケース１０と、電極体２０と、正極端子３０と、負極端子４０と、正極集電部材５０と、負極集電部材６０と、電解液（図示なし）と、種々の絶縁部材と、を備えている。

【0016】

－ケース１０－
ケース１０は、例えば、電極体２０を収容する六面体形状の部材である。図１～図４に示されているように、ケース１０は、ケース本体１２と、封口板１４とを備えている。ケース本体１２は、例えば、電極体２０を内部に収容する、ケース１０の本体である。ケース本体１２は、図１～図４に示されているように、開口１２ｈと、第１面１２ａと、一対の対向する第２面１２ｂ，１２ｃと、一対の対向する第３面１２ｄ，１２ｅを有している。この実施形態では、第１面１２ａは、幅広な矩形状であり、ケース１０の六面のうちの最も幅広な面である。また、第１面１２ａは、開口１２ｈに対向している。一対の第２面１２ｂ，１２ｃは、第１面１２ａの一対の対向する長辺から延びている。図１～図３に示されているように、下側の第２面１２ｃは、蓄電デバイス１の底面を構成する。また、上側の第２面１２ｂは、この底面に対向する上面であり、電極端子の取付面である。また、一対の第３面１２ｄ，１２ｅは、第１面１２ａの一対の対向する短辺から延びている。なお、本明細書において、「矩形状」とは、直線状の長辺と短辺とが曲線を介して互いに接合している形状、長辺および短辺の少なくとも一方が直線状ではなく、湾曲したり、凹凸になっていたり、屈曲して複数の直線あるいは曲線から構成されている形状、等を包含する。

【0017】

開口１２ｈは、例えば、封口板１４が装着される部位である。ここでは、開口１２ｈは、一対の第２面１２ｂ，１２ｃの上縁と、一対の第３面１２ｄ，１２ｅの上縁とで囲まれることによって形成されており、幅広な矩形状である。図３および図４に示されているように、開口１２ｈには、内縁に沿って凹んだ段差１２１が設けられている。ここでは、段差１２１に、封口板１４が嵌め込まれている。また、段差１２１に封口板１４が接合（例えば、溶接）されることによって、ケース本体１２と封口板１４とが一体化され、ケース１０が気密に封止される。

【0018】

図３および図４に示された形態では、第１面１２ａは、凹凸、貫通孔等がない、平坦面である。第１面１２ａを平坦面とすることによって、電極体２０の矩形面２０ａ全体に拘束圧を付与することができる。

【0019】

図１～図４に示されているように、第２面１２ｂには、排出弁１２３と、第１取付部１２４と、第２取付部１２５と、が設けられている。排出弁１２３は、例えば、薄肉部である。ここでは、排出弁１２３は、ケース１０の内圧が第１閾値Ｐ１に達したときに開裂して、ケース１０内のガスを外部に排出するように構成されている。このため、排出弁１２３の厚みは、例えば、ケース本体１２の他の部分の厚みよりも小さい。また、排出弁１２３には、必要時に開裂しやすいように、局所的に厚みがより小さい溝、窪み等の凹部を設けられている。第１取付部１２４は、例えば、正極端子３０が取り付けられる部位である。図２および図４に示された形態では、第１取付部１２４は、第２面１２ｂから凹んだ段差である。第１取付部１２４の底には、正極端子３０が挿通される貫通孔１８が設けられている。第２取付部１２５は、例えば、負極端子４０が取り付けられる部位である。図４に示された形態では、第２取付部１２５は、第２面１２ｂから凹んだ段差である。第２取付部１２５の底には、負極端子４０が挿通される貫通孔１９が設けられている。

【0020】

ところで、上述のような構成の排出弁１２３を有することで、ケース１０内でガスが発生してケース１０の内圧が上昇した際に、排出弁１２３が開裂してガスをケース１０の外に排出することによって、内圧を低下させることができる。一方で、昨今の蓄電デバイスの普及にともなって、蓄電デバイスの安全性を高める要求がますます高まっている。そこで、本発明者は、蓄電デバイスに異常が発生してケース内圧が上昇した場合に、例えば、排出弁１２３が開裂する前に、このケース内圧を小さくすることができれば、蓄電デバイスの安全性を高めることにつながると考え、ケース１０の構成を検討した。

【0021】

封口板１４は、例えば、開口１２ｈを封口する平板状の部材である。このため、封口板１４の形状は、開口１２ｈの形状に応じた形状であるとよい。この実施形態では、封口板１４は、幅広な矩形状である。ここでは、封口板１４が開口１２ｈに取り付けられると、封口板１４は、第１面１２ａに対向する。図４に示されているように、封口板１４は、一対の対向する長辺部１４ａ，１４ｂと、一対の対向する短辺部１４ｃ，１４ｄとを有している。ここでは、長辺部１４ａは、第２面１２ｂ側の段差１２１の底に戴置される。また、長辺部１４ｂは、第２面１２ｃ側の段差１２１の底に戴置される。また、短辺部１４ｃは、第３面１２ｄ側の段差１２１の底に戴置される。また、短辺部１４ｄは、第３面１２ｅ側の段差１２１の底に戴置される。

【0022】

図１、図３および図４に示されているように、封口板１４は、平坦部１４１と、張り出し部１４２とを有している。平坦部１４１は、例えば、凹凸、貫通孔等がない、平坦な部位である。平坦部１４１は、ここでは、張り出し部１４２を除いた部位である。張り出し部１４２は、例えば、電極体２０の矩形面２０ａに向かって張り出した部位である。この実施形態では、張り出し部１４２は、ケース１０の内圧が排出弁１２３の第１閾値Ｐ１よりも小さい第２閾値Ｐ２に達したときに反転し、ケース１０の外側に向かって張り出すように構成されている。張り出し部１４２は、基端１４２Ｂから矩形面２０ａに向かって張り出しているが、必要時には、基端１４２Ｂを軸にして反転し、ケース１０の外側に向かって張り出す。基端１４２Ｂは、例えば、平坦部１４１における封口板１４の中心側の縁（ここでは、平坦部１４１と張り出し部１４２との境界）にある。

【0023】

図１～図３に示されているように、張り出し部１４２は、反転をしていないときには、対向する矩形面２０ａに向かってドーム状に張り出している。張り出し部１４２がドーム状に構成されることによって、ケース１０の内圧が第２閾値Ｐ２に到達した際に、より容易に反転することができる。このため、蓄電デバイスの安全性を高める効果を向上させることができる。この実施形態では、張り出し部１４２は、平面視において楕円状であるが、これに限定されない。他の実施形態において、平面視における張り出し部１４２の形状は、真円状、長穴状、略矩形状等であってもよい。

【0024】

図１～３に示された形態では、蓄電デバイス１では、封口板１４にのみ、張り出し部１４２が設けられている。封口板１４にのみ張り出し部１４２を設けることによって、第１面１２ａを平坦面とすることができる。これによって、一対の矩形面２０ａのうちの第１面１２ａ（平坦面）と対向する矩形面２０ａの全体に、ある程度の拘束圧を常に付与することができる。

【0025】

図３に示されているように、張り出し部１４２は、反転をしていないときには、対向する矩形面２０ａに接している。これによって、矩形面２０ａに拘束圧を付与することができる。このため、電極体２０の膨張を抑制することができる。また、張り出し部１４２によって、電極体２０がケース１０内で固定される。このため、蓄電デバイス１に振動、衝撃等が加わった際に、電極体２０がケース１０内で移動することを抑制することができ、延いては、電極タブの千切れ等を抑制することができる。

【0026】

張り出し部１４２は、例えば、電極体２０の矩形面２０ａの中央領域２０ＣＲに対して、端部領域２０ＰＲよりも相対的に大きな押圧力を付与する（図２参照）。中央領域２０ＣＲは、ここでは、矩形面２０ａの一対の対向する長辺の中点Ａを通る第１中央線ＣＬ１と、矩形面２０ａの一対の対向する短辺の中点Ｂを通る第２中央線ＣＬ２との交点ＣＰを中心点とする領域である。矩形面２０ａの面積を１としたときに、中央領域２０ＣＲの面積は、概ね１／８～１／２（例えば、１／６～１／３）であるとよい。端部領域２０ＰＲは、ここでは、矩形面２０ａにおける中央領域２０ＣＲを除いた領域である。なお、図２に示された形態では、中央領域２０ＣＲは、矩形面２０ａにおいて点線で囲われた領域である。また、端部領域２０ＰＲは、矩形面２０ａにおける点線よりも外側の領域である。

【0027】

ケース１０の内圧が第２閾値Ｐ２に達したときに、張り出し部１４２のみが反転することを考慮すると、張り出し部１４２の厚みは、例えば、平坦部１４１の厚みとケース本体１２の厚みとよりも小さいとよい。また、張り出し部１４２の第２閾値Ｐ２（反転圧）が排出弁１２３の第１閾値Ｐ１（開裂圧）よりも小さいことを考慮すると、張り出し部１４２の厚みは、排出弁１２３の厚みよりも小さいとよい。

【0028】

蓄電デバイス１の安全性を高める効果を適切に実現する観点から、第１閾値Ｐ１と第２閾値Ｐ２との比（Ｐ２／Ｐ１）は、概ね０．２～０．９に設定されうる。比（Ｐ２／Ｐ１）は、０．５～０．８であることが好ましい。これによって、蓄電デバイス１の安全性を高める効果をより好ましく実現することができる。

【0029】

図５は、蓄電デバイス１の断面図である。図５には、張り出し部１４２が外側に向かって張り出した状態が示されている。この実施形態では、蓄電デバイス１には、ケース１０の内圧が上昇した際に作動する部位として、排出弁１２３と張り出し部１４２とがある。ケース１０の内圧が排出弁１２３の閾値と張り出し部１４２の閾値とのいずれにも達していないときは、排出弁１２３は開裂せず、張り出し部１４２は反転しない（図３参照）。ケース１０の内圧が上昇して第２閾値Ｐ２に達すると、張り出し部１４２は、基端１４２Ｂを軸にしてケース１０の外側に向かって張り出す（図５参照）。ここで、上述のとおり、第２閾値Ｐ２は、排出弁の開裂圧である第１閾値Ｐ１よりも小さいため、ケース１０の内圧が上昇して第１閾値Ｐ１に達するまでは、ケース１０の外側に向かって膨張し続ける。そして、ケース１０の内圧が第１閾値Ｐ１に達すると、排出弁１２３が開裂する。

【0030】

－電極体２０－
電極体２０は、例えば、正極と負極とを有する、蓄電デバイス１の発電要素である。図６は、電極体２０の模式図である。図６に示されているように、電極体２０は、長尺なシート状の正極２２と長尺なシート状の負極２４とがセパレータ２３を介在させつつ、シート長手方向ＬＤに捲回された、捲回電極体である。電極体２０は、例えば、正極２２と負極２４とセパレータ２３とを捲回して筒状体とし、かかる筒状体をプレス成形することによって作製されうる。このため、電極体２０は、扁平形状であり、一対の矩形面２０ａを有する（図２および図３参照）。

【0031】

図２および図６に示されているように、電極体２０は、捲回軸方向ＷＤと蓄電デバイス１の上下方向とが略平行になるように、ケース本体１２に収容されている。この実施形態では、電極体２０の捲回軸ＷＬは、第１面１２ａと第３面１２ｄ，１２ｅと封口板１４と略平行になり、かつ、第２面１２ｂ，１２ｃと略垂直である。また、ケース１０内では、第１面１２ａと一対の矩形面２０ａのうちの一方とが対向し、封口板１４と一対の矩形面２０ａのうちの他方とが対向するように、電極体２０は、第１面１２ａと封口板１４との間に挟み込まれる。また、電極体２０の捲回軸方向ＷＤにおける一方の端面は第２面１２ｂと対向しており、他方の端面は第２面１２ｃと対向している。電極体２０の端面は、ここでは、正極２２と負極２４とセパレータ２３との積層面であり、開放面である。

【0032】

図６に示されているように、正極２２は、長尺な帯状の正極集電箔２２ｃ（例えばアルミニウム箔）と、正極集電箔２２ｃの少なくとも一方の表面上に固着された正極活物質層２２ａとを有する。特に限定するものではないが、正極２２の捲回軸方向ＷＤにおける一方の側縁部には、必要に応じて、保護層２２ｐが設けられていてもよい。なお、正極活物質層２２ａの構成材料と保護層２２ｐの構成材料としては、この種の蓄電デバイス（この実施形態では、リチウムイオン二次電池）において用いられるものが特に制限なく用いられてよい。

【0033】

正極集電箔２２ｃの捲回軸方向ＷＤの一方の端部（図６の上端部）には、複数の正極タブ２２ｔが設けられている。複数の正極タブ２２ｔは、捲回軸方向ＷＤの一方の端部（図６の上端部）に向かって突出している。複数の正極タブ２２ｔは、正極２２の長手方向ＬＤに沿って間隔を置いて（間欠的に）設けられている。正極タブ２２ｔは、正極集電箔２２ｃの一部であり、正極集電箔２２ｃの正極活物質層２２ａが形成されていない部分（活物質層未形成部）である。図６に示された実施形態では、正極タブ２２ｔの基端側には、保護層２２ｐが設けられている。この実施形態では、複数の正極タブ２２ｔは、セパレータ２３よりも捲回軸方向ＷＤに突出している。複数の正極タブ２２ｔは捲回軸方向ＷＤの一方の端部（図６の上端部）で積層され、正極タブ群を構成する。このため、各々の正極タブ２２ｔの高さ（捲回軸方向ＷＤにおける長さ）と、各々の正極タブ２２ｔの幅（長手方向ＬＤにおける長さ）とは、同じでなくてもよい。図２に示されているように、積層された正極タブ２２ｔ（正極タブ群）には、正極集電部材５０が接合される。

【0034】

図６に示されているように、負極２４は、長尺な帯状の負極集電箔２４ｃ（例えば銅箔）と、負極集電箔２４ｃの少なくとも一方の表面上に固着された負極活物質層２４ａとを有する。なお、負極活物質層２４ａの構成材料としては、この種の蓄電デバイス（この実施形態では、リチウムイオン二次電池）において用いられるものが特に制限なく用いられてよい。

【0035】

負極集電箔２４ｃの捲回軸方向ＷＤの一方の端部（図６の上端部）には、複数の負極タブ２４ｔが設けられている。複数の負極タブ２４ｔは、捲回軸方向ＷＤの一方の端部（図６の上端部）に向かって突出している。複数の負極タブ２４ｔは、負極２４の長手方向ＬＤに沿って間隔を置いて（間欠的に）設けられている。負極タブ２４ｔは、負極集電箔２４ｃの一部であり、負極集電箔２４ｃの負極活物質層２４ａが形成されていない部分（活物質層未形成部）である。この実施形態では、複数の負極タブ２４ｔは、セパレータ２３よりも捲回軸方向ＷＤに突出している。例えば、複数の負極タブ２４ｔは捲回軸方向ＷＤの一方の端部（図６の上端部）で積層され、負極タブ群を構成する。このため、各々の負極タブ２４ｔの高さ（捲回軸方向ＷＤにおける長さ）と、各々の負極タブ２４ｔの幅（長手方向ＬＤにおける長さ）とは、同じでなくてもよい。図２に示されているように、積層された負極タブ２４ｔ（負極タブ群）には、負極集電部材６０が接合される。

【0036】

セパレータ２３は、正極２２の正極活物質層２２ａと、負極２４の負極活物質層２４ａと、を絶縁する部材である。セパレータ２３は、この実施形態では、電極体２０の外表面を構成している。セパレータ２３としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン樹脂からなる樹脂製の多孔性シートが用いられる。

【0037】

図６に示されているように、電極体２０では、セパレータ２３の下端Ｐ３が最も下側であり、次いで負極２４の下端Ｐ２があり、正極２２の下端Ｐ１が最も上側にある。各シートの幅（図６では、捲回方向ＷＤにおける長さ。ただし、正極タブ２２ｔおよび負極タブ２４ｔを除く。）は、セパレータ２３、負極２４、正極２２の順に大きい。

【0038】

－正極端子３０－
正極端子３０は、例えば、電極体２０の正極２２と電気的に接続される部材である。図２に示されているように、正極端子３０は、貫通孔１８に挿通され、ケース本体１２の外側に露出している。ここでは、正極端子３０は、第１導電部材３１と、第２導電部材３２とを有している。この実施形態では、第１導電部材３１は、軸部３１ａとベース部３１ｂとを有している。軸部３１ａは、例えば、円筒状であり、貫通孔１８と第２導電部材３２の貫通孔に挿通される部位である。ベース部３１ｂは、例えば、平板状であり、ケース本体１２の外側表面（ここでは、第２面１２ｂ）に沿って配置される部位である。第２導電部材３２は、例えば、平板状であり、蓄電モジュールを構築する際に、バスバーと接続される部位である。この実施形態では、第２導電部材３２は、矩形状である。第１導電部材３１と第２導電部材３２とは、ケース１０の外側において相互に接続されている。第１導電部材３１は、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成される。第２導電部材３２は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等で構成される。

【0039】

－負極端子４０－
負極端子４０は、例えば、電極体２０の負極２４と電気的に接続される部材である。図２に示されているように、負極端子４０は、貫通孔１９に挿通され、ケース本体１２の外側に露出している。ここでは、負極端子４０は、第１導電部材４１と、第２導電部材４２とを有している。第１導電部材４１は、例えば、銅または銅合金で構成される。負極端子４０は、例えば、正極端子３０と同様の構成を有してよい。このため、負極端子４０の構成についての説明は、ここでは省略する。

【0040】

－正極集電部材５０－
正極集電部材５０は、例えば、正極タブ２２ｔと正極端子３０とを電気的に接続する部材である。正極集電部材５０は、例えば、板状の導電部材である。図２に示されているように、正極集電部材５０は、ケース本体１２の内側表面（ここでは、第２面１２ｂの内側）に沿って、第２面１２ｂの長辺方向に延びている。正極集電部材５０の一方の端部（図２の右側端部）には、正極タブ２２ｔ（ここでは、正極タブ群）が接続されている。また、正極集電部材５０の他方の端部（図２の左側端部）には、正極端子３０の軸部３１ａの下端部が貫通孔５０ｈに挿通されて、かしめられている。正極集電部材５０は、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成される。

【0041】

－負極集電部材６０－
負極集電部材６０は、例えば、負極タブ２４ｔと負極端子４０とを電気的に接続する部材である。負極集電部材６０は、例えば、板状の導電部材である。図２に示されているように、負極集電部材６０は、ケース本体１２の内側表面（ここでは、第２面１２ｂの内側）に沿って、第２面１２ｂの長辺方向に延びている。負極集電部材６０の一方の端部（図２の左側端部）には、負極タブ２４ｔ（ここでは、負極タブ群）が接続されている。また、負極集電部材６０の他方の端部（図２の右側端部）には、負極端子４０の下端部が貫通孔６０ｈに挿通されて、かしめられている。負極集電部材６０は、例えば、銅または銅合金で構成される。

【0042】

－電解液－
電解液は、例えば、電解質塩と、非水溶媒とを含んでいる。電解質塩としては、例えば、ＬｉＰＦ_６等が挙げられる。電解液における電解質塩の濃度は、例えば、０．７ｍｏｌ／Ｌ～１．３ｍｏｌ／Ｌである。非水溶媒は、例えば、カーボネート類であるとよい。カーボネート類としては、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、モノフルオロエチレンカーボネート（ＭＦＥＣ）、ジフルオロエチレンカーボネート（ＤＦＥＣ）、モノフルオロメチルジフルオロメチルカーボネート（Ｆ－ＤＭＣ）、トリフルオロジメチルカーボネート（ＴＦＤＭＣ）等が挙げられる。これらは単独で、または、２種以上を組み合わせて用いることができる。

【0043】

－絶縁部材－
蓄電デバイス１では、種々の絶縁部材が用いられている。図２に示された形態では、第１絶縁部材９１と第２絶縁部材９２とが用いられている。この実施形態では、第１絶縁部材９１は、ケース１０の外側と貫通孔１８または貫通孔１９の内壁とにおいて、正極端子３０または負極端子４０と第２面１２ｂとを絶縁している。また、第２絶縁部材は、ケース１０の内側において、正極端子３０または負極端子４０と第２面１２ｂとを絶縁している。

【0044】

蓄電デバイス１は、種々の用途に用いられるものであるが、なかでも、乗用車、トラック等の車両に搭載されるモータ用の動力源（駆動用電源）として好ましく用いられうる。車両の種類は特に限定されないが、好適例として、例えば、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、電気自動車（ＢＥＶ）等が挙げられる。

【0045】

上述のとおり、蓄電デバイス１は、扁平な電極体２０と、電極体２０を収容する六面体形状のケース１０と、を備えている。電極体２０は、対向する一対の矩形面２０ａを有している。ケース１０は、六面のうちの最も幅広な第１面１２ａおよび第１面１２ａに対向する開口１２ｈを有するケース本体１２と、開口１２ｈを封口する、開口１２ｈの形状に応じた形状を有する封口板１４と、を有している。ケース１０内では、第１面１２ａと一対の矩形面２０ａのうちの一方とが対向し、封口板１４と他方の矩形面２０ａとが対向するように、電極体２０が第１面１２ａと封口板１４との間に挟み込まれている。ケース１０には、ケース１０の内圧が第１閾値Ｐ１に達したときに開裂する排出弁１２３が設けられている。封口板１４には、矩形面２０ａに向かって張り出した張り出し部１４２が設けられている。張り出し部１４２は、ケース１０の内圧が第１閾値Ｐ１よりも小さい第２閾値Ｐ２に達したときに反転し、ケース１０の外側に向かって張り出すように構成されている。

【0046】

蓄電デバイス１では、排出弁１２３が開裂する第１閾値Ｐ１よりも小さい第２閾値Ｐ２で張り出し部１４２が外側に向かって反転する。蓄電デバイス１では、ケース１０の内圧が第２閾値Ｐ２に達したときに、張り出し部１４２が反転して外側に張り出すため、ケース１０の容積が大きくなる。このため、ケース１０の内圧が上昇した際に、排出弁１２３が開く前に、内圧を小さくすることができる。また、張り出し部１４２が外側に向かって張り出すことで、電極体２０に対して張り出し部１４２による拘束圧が付与されなくなる。このため、電極体２０における極間距離が広がり、抵抗が増大する。これによって、蓄電デバイス１における過剰な反応の進行が抑制される。したがって、上述の構成を有する蓄電デバイス１は、安全性が高められている。

【0047】

上記実施形態において、蓄電デバイス１では、封口板１４にのみ、張り出し部１４２が設けられていた。しかし、これに限定されない。張り出し部１４２は、第１面１２ａにのみ設けられてもよい。かかる構成によっても、蓄電デバイス１の安全性を高めることができる。あるいは、張り出し部１４２は、封口板１４と第１面１２ａとの両方に設けられてもよい。そうすることで、張り出し部１４２が外側に向かって張り出したとき、ケース１０の容積をより大きくすることができるため、効率よくケース１０の内圧を低下させることができる。

【0048】

以上のとおり、ここで開示される技術の具体的な態様として、以下の各項に記載のものが挙げられる。
項１：
蓄電デバイスであって、
対向する一対の矩形面を有する、扁平な電極体と、
前記電極体を収容する六面体形状のケースであって、六面のうちの最も幅広な第１面および該第１面に対向する開口を有するケース本体と、該開口を封口する、該開口の形状に応じた形状を有する封口板と、を有するケースと、
を備えており、
前記ケース内では、前記第１面と前記一対の矩形面のうちの一方とが対向し、前記封口板と前記一対の矩形面のうちの他方とが対向するように、前記電極体が前記第１面と前記封口板との間に挟み込まれており、
前記ケースには、前記ケースの内圧が第１閾値Ｐ１に達したときに開裂する排出弁が設けられており、
前記第１面と前記封口板とのうちの少なくともいずれか一方には、前記矩形面に向かって張り出した張り出し部が設けられており、
前記張り出し部は、前記ケースの内圧が前記第１閾値Ｐ１よりも小さい第２閾値Ｐ２に達したときに反転し、前記ケースの外側に向かって張り出すように構成されている、蓄電デバイス。
項２：
前記張り出し部は、前記反転をしていないときには、対向する前記矩形面に向かってドーム状に張り出している、項１に記載の蓄電デバイス。
項３：
前記第１面と前記封口板とのうちのいずれか一方にのみ、前記張り出し部が設けられている、項１または２に記載の蓄電デバイス。
項４：
前記張り出し部は、前記反転をしていないときには、対向する前記矩形面に接している、項１～３のいずれか一つに記載の蓄電デバイス。
項５：
前記第１閾値Ｐ１と前記第２閾値Ｐ２との比（Ｐ２／Ｐ１）は、０．５以上０．８以下である、項１～４のいずれか一つに記載の蓄電デバイス。

【0049】

以上、ここで開示される技術の実施形態について説明したが、ここで開示される技術を上記実施形態に限定することを意図したものではない。ここで開示される技術は、他の実施形態においても実施されうる。特許請求の範囲に記載の技術には、上記に例示した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上記した実施形態の一部を他の変形態様に置き換えることも可能であり、上記した実施形態に他の変形態様を追加することも可能である。また、その技術的特徴が必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することも可能である。

【符号の説明】

【0050】

１ 蓄電デバイス
１０ ケース
１２ ケース本体
１２３ 排出弁
１２ａ 第１面
１２ｈ 開口
１４ 封口板
１４２ 張り出し部
２０ 電極体
２０ａ 矩形面
２２ 正極
２３ セパレータ
２４ 負極
３０ 正極端子
４０ 負極端子
５０ 正極集電部材
６０ 負極集電部材
９１ 第１絶縁部材
９２ 第２絶縁部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】