特許 7379812 弁構造体、これを備える収容体及び弁構造体付き蓄電デバイス

(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】

(24)【登録日】2023-11-07

(45)【発行日】2023-11-15

(54)【発明の名称】弁構造体、これを備える収容体及び弁構造体付き蓄電デバイス

(51)【国際特許分類】

   F16K 17/16 20060101AFI20231108BHJP

   H01G 9/12 20060101ALI20231108BHJP

   H01G 11/14 20130101ALI20231108BHJP

   H01M 50/10 20210101ALI20231108BHJP

   H01M 50/342 20210101ALI20231108BHJP

【ＦＩ】

F16K17/16

H01G9/12 A

H01G11/14

H01M50/10

H01M50/342

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2018186653

(22)【出願日】2018-10-01

(65)【公開番号】P2020056445

(43)【公開日】2020-04-09

【審査請求日】2021-08-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000002897

【氏名又は名称】大日本印刷株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100124039

【弁理士】

【氏名又は名称】立花 顕治

(74)【代理人】

【識別番号】100179213

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 未知子

(74)【代理人】

【識別番号】100170542

【弁理士】

【氏名又は名称】桝田 剛

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 美帆

(72)【発明者】

【氏名】高萩 敦子

【審査官】藤森 一真

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１４２１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５０９３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１４６８１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０６７８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１６１７５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１０２６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７３１９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５４０１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭３８－００１８７０（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】特開平１０－２４１６５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ １７／００ － １７／１６８

Ｈ０１Ｍ ５０／３０ － ５０／３９２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

収容体に取り付けられる弁構造体であって、
前記収容体の内外を連通させる弁通路が内部に形成される弁外体と、
前記弁通路の延びる方向に沿って互いに間隔を開けて配置され、前記弁通路を順次閉塞する複数の破壊弁と、
を備え、
前記弁外体は、前記収容体に接合される取付部と、前記取付部の上端から延びる筒状部位と、を含み、
前記複数の破壊弁は、前記収容体の内部で発生したガスに起因して、前記収容体の内圧が所定の圧力まで上昇すると、前記収容体のより内側に近いものから順次裂開するように構成され、
前記複数の破壊弁の少なくとも１つは、前記弁通路の入口と出口との間、かつ、前記筒状部位に配置される、
弁構造体。

【請求項2】

前記複数の破壊弁の開弁圧力は、いずれも同じである、
請求項１に記載の弁構造体。

【請求項3】

前記複数の破壊弁の開弁圧力は、いずれも前記収容体の耐内圧以下である、
請求項１又は２に記載の弁構造体。

【請求項4】

前記複数の破壊弁の開弁圧力は、いずれも前記収容体の耐内圧の２／３以下である、
請求項１又は２に記載の弁構造体。

【請求項5】

前記複数の破壊弁は、３つ以上であり、等間隔に配置される、
請求項１から４のいずれか１項に記載の弁構造体。

【請求項6】

前記複数の破壊弁は、金属製である、
請求項１から５のいずれか１項に記載の弁構造体。

【請求項7】

前記複数の破壊弁は、イージーピール可能に接着された部材で構成される、
請求項１から５のいずれか１項に記載の弁構造体。

【請求項8】

前記収容体は、蓄電デバイス素子を収容するように構成される、
請求項１から７のいずれか１項に記載の弁構造体。

【請求項9】

前記蓄電デバイス素子は、リチウムイオン電池の蓄電デバイス素子である、
請求項８に記載の弁構造体。

【請求項10】

前記収容体は、少なくとも基材層、バリア層及び熱融着性樹脂層をこの順に有する積層体によって構成されている、
請求項１から９のいずれか１項に記載の弁構造体。

【請求項11】

請求項１から１０のいずれか１項に記載の弁構造体と、
前記収容体と、
を備える、弁構造体付き収容体。

【請求項12】

請求項１から１０のいずれか１項に記載の弁構造体と、
前記収容体と、
前記収容体に収容される蓄電デバイス素子と、
を備える、
弁構造体付き蓄電デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、弁構造体、これを備える収容体及び弁構造体付き蓄電デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

特開２００４－００６２１３号公報（特許文献１）は、角形電池の電池パックについての発明を開示する。この電池パックには、発電要素を封止した金属製の電池缶が含まれる。電池缶の内部では、電解液の気化、分解に起因してガスが発生することがあり、発生したガスによって電池缶の内圧が異常に上昇してしまうと、電池缶の破裂を招き得る。こうした破裂を防止するため、特許文献１の開示する電池缶には、安全弁が形成される。安全弁は、電池缶が破裂する内圧よりも低い内圧で破断して、発生したガスを放出するように構成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００４－００６２１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

蓄電デバイスには、特許文献１が開示するような角形電池が含まれる他、たとえばパウチ型（ラミネート型）の蓄電デバイス等がある。パウチ型蓄電デバイスでは、ラミネートフィルムを成形して構成されるパウチを蓄電デバイス素子の収容体として使用する。このようなパウチは、蓄電デバイスの薄型化や軽量化に効果的であるものの、金属製の缶よりも比較的低い内圧で破裂し易い。このため、パウチに安全弁を設置する場合、安全弁が破断する内圧とパウチの破裂する内圧との差が十分に確保できないことがある。その結果、安全弁が破断する前にパウチが破裂したり、そこまで至らなくとも、安全弁が破断するまでにパウチが変形したりすることがある。これを抑制するために安全弁が破断する圧力をより低く設定すると、パウチの内部でガスが少し発生しただけでも安全弁が破断して、パウチの内外が連通してしまうので、蓄電デバイスとしての実用性が低くなってしまう。

【0005】

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、収容体の破裂や変形を抑制することができる弁構造体、該弁構造体を備える収容体及び弁構造体付き蓄電デバイスを提供することである。なお、収容体は上述のパウチに限られない。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１観点に係る弁構造体は、収容体に取り付けられる弁構造体であって、弁外体と、複数の破壊弁とを備える。弁外体には、前記収容体の内外を連通させる弁通路が内部に形成される。複数の破壊弁は、前記弁通路の延びる方向に沿って互いに間隔を開けて配置され、前記弁通路を順次閉塞する。前記複数の破壊弁は、前記収容体の内部で発生したガスに起因して、前記収容体の内圧が所定の圧力まで上昇すると、前記収容体のより内側に近いものから順次裂開するように構成される。

【0007】

本発明の第２観点に係る弁構造体は、第１観点に係る弁構造体であって、前記複数の破壊弁の開弁圧力は、いずれも同じである。なお、複数の破壊弁の開弁圧力が同じであることには、厳密に同じである場合だけではなく、多少の幅がある場合も含まれる。

【0008】

本発明の第３観点に係る弁構造体は、第１観点又は第２観点に係る弁構造体であって、前記複数の破壊弁の開弁圧力は、いずれも前記収容体の耐内圧以下である。

【0009】

本発明の第４観点に係る弁構造体は、第１観点又は第２観点に係る弁構造体であって、前記複数の破壊弁の開弁圧力は、いずれも前記収容体の耐内圧の２／３以下である。

【0010】

本発明の第５観点に係る弁構造体は、第１観点から第４観点のいずれかに係る弁構造体であって、前記複数の破壊弁は、等間隔に配置される。なお、等間隔であることには、厳密に等間隔である場合だけではなく、実質的に等間隔である場合も含まれる。

【0011】

本発明の第６観点に係る弁構造体は、第１観点から第５観点のいずれかに係る弁構造体であって、前記複数の破壊弁は、金属製である。

【0012】

本発明の第７観点に係る弁構造体は、第１観点から第５観点のいずれかに係る弁構造体であって、前記複数の破壊弁は、イージーピール可能に接着された部材で構成される。

【0013】

本発明の第８観点に係る弁構造体は、第１観点から第７観点のいずれかに係る弁構造体であって、前記収容体は、蓄電デバイス素子を収容するように構成される。

【0014】

本発明の第９観点に係る弁構造体は、第８観点に係る弁構造体であって、前記蓄電デバイス素子は、リチウムイオン電池の蓄電デバイス素子である。

【0015】

本発明の第１０観点に係る弁構造体は、第１観点から第９観点のいずれかに係る弁構造体であって、前記収容体は、少なくとも基材層、バリア層及び熱融着性樹脂層をこの順に有する積層体によって構成されている。

【0016】

本発明の第１１観点に係る弁構造体付き収容体は、第１観点から第１０観点のいずれかに係る弁構造体と、前記収容体とを備える。

【0017】

本発明の第１２観点に係る弁構造体付き蓄電デバイスは、第１観点から第１０観点のいずれかに係る弁構造体と、前記収容体と、前記収容体に収容される蓄電デバイス素子とを備える。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、収容体内の圧力を順次逃すことができる弁構造体、該弁構造体を備える収容体及び弁構造体付き蓄電デバイスが提供される。これによって、収容体の破裂や変形を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1A】一実施形態に係る弁構造体と、弁構造体が取り付けられる収容体とを示す斜視図。

【図1B】収容体を構成するラミネートフィルムの断面を示す断面概略図。

【図2A】破壊弁の上面図。

【図2B】破壊弁の断面図。

【図3A】筒状要素の斜視図。

【図3B】筒状要素の形成方法を説明する図。

【図4】変形例に係る弁構造体と、弁構造体が取り付けられる収容体とを示す斜視図。

【図5A】変形例に係る破壊弁の上面図。

【図5B】変形例に係る破壊弁の断面図。

【図6A】弁構造体が取り付けられる収容体の一例を示す斜視図。

【図6B】弁構造体の取付態様の一例を示す模式図。

【図6C】弁構造体が取り付けられる収容体の一例を示す斜視図。

【図6D】弁構造体の取付態様の一例を示す断面模式図。

【図6E】弁構造体の取付態様の一例を示す断面模式図。

【図7】別の実施形態に係る弁構造体と、弁構造体が取り付けられる収容体とを示す正面図。

【図8A】図７の弁構造体の端面図。

【図8B】図７の弁構造体の断面図。

【図9A】実施例に係る弁構造体及び比較例に係る弁体の上面図。

【図9B】実施例に係る弁構造体の断面概略図。

【図9C】比較例１に係る弁体の断面概略図。

【図9D】比較例２に係る弁体の断面概略図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る弁構造体について説明する。

【0021】

[第１実施形態]
＜１－１．収容体の構成及び弁構造体の概要＞
図１Ａは、本発明の第１実施形態に係る弁構造体１００Ａと、弁構造体１００Ａが取り付けられる収容体２００とを示す斜視図である。図１Ａに示すように、弁構造体１００Ａは、たとえば、収容体２００に取り付けられて使用される。以下では、説明の便宜のため、図１Ａの上下方向を「上下」、図１Ａの左右方向を「左右」、図１Ａの紙面方向を「前後」と称し、これを基準に説明を行う。但し、本発明に係る弁構造体の使用時の向き、方向はこれに限定されない。

【0022】

収容体２００は、たとえば、コーヒー、発酵食品（味噌等）、長期保存用食品、薬品及び蓄電デバイス素子４００（リチウムイオン電池やキャパシタ等の蓄電部材）を内部に収容して密閉されるように構成されている。収容体２００の収容物は、時間の経過又は加熱に伴いガスを発生する。

【0023】

収容体２００は、ラミネートフィルム３００（積層体）が袋状に成形されて形成されたパウチである。図１Ｂはラミネートフィルム３００の断面模式図である。図１Ｂに示すように、ラミネートフィルム３００は、少なくとも基材層３０１、バリア層３０２及び熱融着性樹脂層３０３をこの順に有する。基材層３０１は、収容体２００の最外層を形成する。また、熱融着性樹脂層３０３は、収容体２００の最内層を形成する。なお、ラミネートフィルム３００の厚さとしては、例えば、５０～２５０μｍ程度、好ましくは９０～２００μ程度が挙げられる。

【0024】

基材層３０１を形成する素材は、絶縁性を備えることを限度として特に制限されない。基材層３０１を形成する素材としては、たとえば、ポリエステル、ポリアミド、エポキシ、アクリル、フッ素樹脂、ポリウレタン、珪素樹脂、フェノール、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリカーボネート及びこれらの混合物や共重合物等が挙げられる。基材層３０１は、たとえば、上記の樹脂により形成された樹脂フィルムであってもよいし、上記の樹脂を塗布して形成したものであってもよい。樹脂フィルムは、未延伸フィルムであってもよいし、延伸フィルムであってもよい。さらに、基材層３０１は、単層であってもよいし、２層以上により構成されていてもよい。基材層３０１の厚さとしては、たとえば、３～５０μｍ程度、好ましくは１０～３５μｍ程度が挙げられる。

【0025】

バリア層３０２は、収容体２００内に少なくとも水分の浸入を抑止する層である。バリア層３０２を構成する金属としては、たとえば、アルミニウム、ステンレス、チタン等が挙げられ、好ましくはアルミニウムが挙げられる。バリア層３０２は、たとえば、金属箔や金属蒸着膜、無機酸化物蒸着膜、炭素含有無機酸化物蒸着膜、及び、これらの蒸着膜を設けたフィルム等により形成することができ、金属箔により形成することが好ましく、アルミニウム箔により形成することがさらに好ましい。バリア層３０２の厚みは、水蒸気等のバリア層として機能すれば特に制限されないが、たとえば、１０～１００μｍ程度、好ましくは２０～８０μｍ程度とすることができる。

【0026】

熱融着性樹脂層３０３は、収容体２００の周縁において、対向する熱融着性樹脂層と熱融着することによって、収容体２００内の内容物を密封する層である。

【0027】

熱融着性樹脂層３０３に使用される樹脂成分は、熱融着可能であることを限度として特に制限されないが、たとえば、ポリオレフィン、酸変性ポリオレフィン等である。ポリオレフィンとしては、たとえば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等のポリエチレン；ホモポリプロピレン、ポリプロピレンのブロックコポリマー（たとえば、プロピレンとエチレンのブロックコポリマー）、ポリプロピレンのランダムコポリマー（たとえば、プロピレンとエチレンのランダムコポリマー）等の結晶性又は非晶性のポリプロピレン；エチレン－ブテン－プロピレンのターポリマー等が挙げられる。これらのポリオレフィンの中でも、好ましくはポリエチレン及びポリプロピレンが挙げられる。また、酸変性ポリオレフィンとしては、酸変性されたポリオレフィンであれば特に制限されないが、好ましくは不飽和カルボン酸又はその無水物でグラフト変性されたポリオレフィンが挙げられる。熱融着性樹脂層３０３の厚さとしては、特に制限されないが、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは１５～９０μｍ程度、さらに好ましくは３０～８０μｍ程度が挙げられる。

【0028】

なお、ラミネートフィルム３００は、上述した層以外にも、必要に応じてさらなる層を有していてもよい。たとえば、基材層３０１を強固に接着するために、基材層３０１とバリア層３０２との間に接着剤層３０４（不図示）を有していてもよい。

【0029】

接着剤層３０４は、基材層３０１とバリア層３０２とを接着可能な接着剤によって形成される層である。接着剤層３０４の形成に使用される接着剤は、２液硬化型接着剤であってもよいし、１液硬化型接着剤であってもよい。また、接着剤層３０４の形成に使用される接着剤の接着機構は、特に制限されず、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型及び熱圧着型等のいずれであってもよい。接着剤層３０４の厚さとしては、たとえば、１～１０μｍ程度、好ましくは２～５μｍ程度が挙げられる。

【0030】

また、ラミネートフィルム３００は、たとえば熱融着性樹脂層３０３を強固に接着するために、バリア層３０２と熱融着性樹脂層３０３との間に、接着層３０５（不図示）を有していてもよい。

【0031】

接着層３０５は、バリア層３０２と熱融着性樹脂層３０３とを接着可能な接着剤によって形成される層である。接着層３０５の形成に使用される接着剤の組成は、特に制限されないが、たとえば、酸変性ポリオレフィンを含む樹脂組成物である。酸変性ポリオレフィンとしては、酸変性されたポリオレフィンであれば特に制限されないが、好ましくは不飽和カルボン酸又はその無水物でグラフト変性されたポリオレフィンが挙げられる。接着層３０５の厚さとしては、たとえば、１～５０μｍ程度、好ましくは２～４０μｍ程度が挙げられる。

【0032】

弁構造体１００Ａは、収容体２００に取り付けられ、収容体２００の内部で発生したガスを必要に応じて順次逃がし、収容体２００が内圧によって破裂することを防止するように構成される。以下では、弁構造体１００Ａを基準として、収容体２００の内部に向かう側を一次側、一次側の反対側を二次側と呼ぶ。

【0033】

＜１－２．弁構造体の構成＞
図１Ａに示すように、弁構造体１００Ａは、内部に弁通路Ｌが形成される弁外体２Ａを備える。弁外体２Ａは、略円筒形状の筒状部位２０Ａ及び取付部２２Ａを有する。取付部２２Ａは、弁構造体１００Ａを収容体２００に取り付けるための部位である。取付部２２Ａは、たとえば収容体２００に挟まれた状態でヒートシールされることによって、収容体２００に固定される。取付部２２Ａの断面形状は、収容体２００の厚み方向に環状に膨らむ環状部２３と、環状部２３の両端から左右方向の端部に近づくほど薄く形成された翼状延端部２４，２４とを輪郭とする涙目形状である。環状部２３の外周断面が凸の湾曲であり、この環状部２３の両端側と翼状延端部２４，２４の根元側とは外周断面が凹の湾曲でなだらかに接続されているため、取付部２２Ａの外周に対して収容体２００を構成するラミネートフィルム３００を隙間なく接着することができる。従って、収容体２００がパウチである場合、取付部２２Ａの断面形状が上述のような涙目形状に形成されることが好ましい。筒状部位２０Ａは、取付部２２Ａの上端から上方向に延びる円筒状の部位である。本実施形態では、筒状部位２０Ａは、金属で構成される。筒状部位２０Ａを構成する金属は特に限定されず、アルミニウム、真鍮、ステンレス等、適宜選択することができる。弁通路Ｌは、取付部２２Ａ及び筒状部位２０Ａの内部を貫通して上下方向に延びる断面が円形の通路であり、収容体２００の内外を連通させる。

【0034】

筒状部位２０Ａの内周面には、弁通路Ｌの延びる方向に沿って実質的に等間隔に３つのフランジ部２１が形成されており、それぞれのフランジ部２１の下面は、破壊弁１ａ、１ｂ、１ｃの外周縁と溶接されている。つまり、破壊弁１ａ～ｃはこの順に弁通路Ｌの延びる方向に沿って配置され、弁通路Ｌを順次閉塞する。好ましくは、破壊弁１ａ～ｃは、実質的に等間隔に配置される。破壊弁１ａ～ｃは、いずれも同じ構成を有するため、以下ではこれらをまとめて破壊弁１とよぶことがある。

【0035】

破壊弁１は、金属製であり、略円板形状である。破壊弁１は、自身の一次側の内圧が所定の圧力まで上昇すると、裂開してガスを一次側の空間から二次側の空間に逃すように構成される。つまり、破壊弁１は、収容体２００の内部で発生したガスに起因して、収容体２００の内圧が所定の圧力まで上昇すると、収容体２００のより内側に近いものから順次裂開する。なお、図１Ａに示す状態では、破壊弁１はいずれも裂開していない閉状態である。

【0036】

収容体２００、弁通路Ｌ、及び破壊弁１ａは、第１領域Ｒ１を規定する。すなわち、破壊弁１ａの一次側の弁通路Ｌと、収容体２００の内部とは連通しており、破壊弁１ａが閉状態である場合、収容体２００の内圧は第１領域Ｒ１の内圧であると言ってよい。第１領域Ｒ１は、収容体２００内部で発生したガスが最初に封止される閉空間である。

【0037】

破壊弁１ａ、弁通路Ｌ、及び破壊弁１ｂは、第２領域Ｒ２を規定する。破壊弁１ａ及び１ｂが共に閉状態である場合、第２領域Ｒ２は閉空間である。

【0038】

破壊弁１ｂ、弁通路Ｌ、及び破壊弁１ｃは、第３領域Ｒ３を規定する。破壊弁１ｂ及び１ｃが共に閉状態である場合、第３領域Ｒ３は閉空間である。なお、本実施形態では、破壊弁１ａ～ｃは、互いに同一の間隔を空けて配置されている。

【0039】

図２Ａは、破壊弁１の上面図である。破壊弁１の上面には、略Ｙ字状に切り欠かれた切欠き部１０が形成される。図２Ｂは、破壊弁１のＩＩ－ＩＩ断面図である。図２Ｂに示すように、切欠き部１０は、破壊弁１の上面と下面とで対称に形成され、切欠き部１０の厚みＷ１は破壊弁１の他の部分の厚みＷ２よりも薄い。つまり、切欠き部１０は、破壊弁１の他の部分よりも相対的に強度が低く、破壊弁１の内部に発生した応力が集中する部位である。これにより、破壊弁１に一定以上の圧力が加わると、切欠き部１０から破断が発生し、破壊弁１が裂開する。破壊弁１の開弁圧力は、破壊弁１が裂開する最小の圧力であり、切欠き部１０の形状、厚みＷ１、破壊弁１を構成する材料等のパラメータによって適宜調整することができる。なお、「裂開」とは、破壊弁１を構成する材料が断ち切れることにより、破壊弁１の一次側と二次側とが気体連通した状態になることを指すものとする。

【0040】

本実施形態の破壊弁１はアルミニウム製であり、Ｗ１は１０～２０[μｍ]、Ｗ２は約２００[μｍ]である。また、開弁圧力は０．２[ＭＰａ]である。なお、開弁圧力は、二次側の圧力が大気圧（０．１ＭＰａ）であるものとして、常温（２５℃）の環境下における破壊弁１の一次側の圧力と二次側の圧力との差で表される。破壊弁１の開弁圧力は、いずれも収容体の耐内圧以下であり、好ましくは、収容体の耐内圧の２／３以下である。なお、収容体２００に取り付けられた弁構造体１００Ａの破壊弁１が裂開しない構造に置換された場合において、８０℃の環境で収容体２００の内圧を上昇させた場合に、収容体２００が破裂する際の収容体２００の内圧を、収容体２００の耐内圧という。収容体２００の内圧は、大気圧との差で表すものとする。収容体２００の耐内圧は、たとえば０．３[ＭＰａ]以上１[ＭＰａ]以下の範囲内とすることができる。収容体２００は、少なくとも、基材層、バリア層及び熱融着性樹脂層をこの順に有する積層体によって構成されているため、収容体２００の厚みや強度を考慮すると、耐内圧については、当該範囲程度が適切である。耐内圧は、熱融着性樹脂層３０３のシール強度や、ラミネートフィルム３００の厚みなどによって調整される。

【0041】

筒状部位２０Ａは、たとえば図３Ａに示すような略円筒形状の金属製のパーツ２６と破壊弁１とで構成される筒状要素２５から構成してもよい。図３Ｂに示すように、パーツ２６の一端の内壁面には、内フランジとしてフランジ部２１が形成されている。パーツ２６のフランジ部２１以外の内径は、破壊弁１の外径よりもわずかに大きい。パーツ２６の他端から破壊弁１を挿入して、フランジ部２１と破壊弁１の外周縁とをレーザー溶接することにより、筒状要素２５が得られる。なお、フランジ部２１は内フランジとしてではなく、外フランジとしてパーツ２６の外壁面に形成されてもよい。この場合、破壊弁１の外周縁は、パーツ２６のフランジ部２１の上面に溶接されてもよい。こうして得られた筒状要素２５を３つ用意し、筒状要素２５同士を互いにレーザー溶接してもよい。なお、複数の破壊弁１が実質的に等間隔に配置される場合、たとえばフランジ部２１が等間隔に形成された略円筒形状の筒状物を作成し、この筒状物を長手方向と直交する方向に適宜切断すると複数のパーツ２６が得られるので、弁構造体１Ａの製造が容易になる。

【0042】

＜１－３．弁構造体の動作＞
以下、実施形態１に係る弁構造体１００Ａの動作について説明する。弁構造体１００Ａは、収容体２００に気密に取り付けられた状態で使用される。本実施形態の収容体２００は、収容体２００には、たとえばリチウムイオン電池等の電極、電解液といった蓄電デバイス素子４００が収容される。

【0043】

電解液は、何らかの原因で気化したり、分解したりすることがある。電解液の気化や分解に伴って収容体２００の内部でガスが発生すると、第１領域Ｒ１の内圧が上昇する。第１領域Ｒ１の内圧が上昇して（第２領域Ｒ２の内圧との差が）破壊弁１の開弁圧力に達すると、破壊弁１ａが裂開する。破壊弁１ａが裂開すると、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とが連通し、ガスは元々閉空間であった第２領域Ｒ２内に逃れることができる。その結果、収容体２００に加わる内圧が降下する。

【0044】

破壊弁１ａの裂開後、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２の内圧が上昇して（第３領域Ｒ３の内圧との差が）破壊弁１の開弁圧力に再び達すると、破壊弁１ｂが裂開する。破壊弁１ｂが裂開すると、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２と第３領域Ｒ３とが連通し、ガスは元々閉空間であった第３領域Ｒ３内に逃れることができる。その結果、再び収容体２００に加わる内圧が降下する。

【0045】

破壊弁１ｂの裂開後、第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、及び第３領域Ｒ３の内圧が上昇して(外部圧との差が)破壊弁１の開弁圧力に再び達すると、破壊弁１ｃが裂開する。破壊弁１ｃが裂開すると、第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、及び第３領域Ｒ３と収容体２００の外部とが連通する。すなわち、収容体２００の内外が連通し、収容体２００の内部で発生したガスが外部へと放出される。

【0046】

＜１－４．特徴＞
弁構造体１００Ａは、収容体２００（第１領域Ｒ１）の内圧が破壊弁１の開弁圧力まで上昇すると、まず破壊弁１ａが裂開して第２領域Ｒ２を開放し、次に破壊弁１ｂが裂開して第３領域Ｒ３を開放するように構成される。このようにして順次破壊弁１が裂開し、順次ガスを逃がすための空間が開放されていくので、弁構造体１００Ａは収容体２００に加わる内圧を適度に逃すことができる。すなわち、収容体２００が破裂する内圧と、破壊弁１の開弁圧力との差を十分に確保したとしても、破壊弁１ｃが裂開するまでは収容体２００の内外を連通させることなく、収容体２００に加わる内圧を逃すことができる。また、破壊弁１の開弁圧力を収容体２００が大幅に変形する内圧よりも低く調整することで、収容体２００の変形を抑制することも可能となる。

【0047】

収容体２００の内部は、収容体２００の内部側から最も離れた破壊弁１が裂開するまでは外部と連通することがない。従って、収容体２００の内容物の漏洩や、内容物が空気と接触することによる化学反応、収容体２００内への異物混入が発生しにくくなる。

【0048】

また、収容体２００内部の真空引きが必要な場合、弁構造体１００Ａによれば、真空引きの必要な空間が第１領域Ｒ１に限られるので、同じ容積の弁通路Ｌを持つ弁体と比較すると、真空引きに必要な時間を短縮できる。

【0049】

また、収容体２００内部に電解液等の液体が収容される場合、液体はまず第１領域Ｒ１内に密封される。言い換えると、破壊弁１ａが配置されることにより、収容体２００から流出した液体が弁通路Ｌの全体にわたって滞留しない。つまり、弁通路Ｌ内で液体が滞留する範囲を最小限にすることができる。

【0050】

さらに、後述するように、個々の破壊弁１の開弁圧力や、破壊弁１同士の間隔を調整することにより、収容体２００の性質や用途に応じて弁構造体１００Ａの最適な設計が可能になる。また、弁構造体１００Ａ自体の設計自由度が向上する。

【0051】

＜１－５．変形例＞
以上、本発明の第１実施形態について説明したが、本発明は上記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。

【0052】

＜１－５－１＞
上記第１実施形態において、弁構造体１００Ａは破壊弁１を３つ備えていたが、破壊弁１の数はこれに限定されない。たとえば、弁構造体１００Ａは、破壊弁１を２つ備えてもよいし、４つ以上備えてもよい。

【0053】

＜１－５－２＞
上記第１実施形態において、弁外体２Ａには略円筒形状の筒状部位２０Ａが形成されたが、筒状部位２０Ａはこの形状に限定されない。筒状部位２０Ａは、たとえば断面が多角形の筒状に形成されてもよい。また、たとえば図４に示すように、筒状部位２０Ａは下端側から上端側に向かって径が小さくなるテーパー形状に形成されてもよい。図４に示すテーパー形状は、下端側から上端側に向かって径が小さくなるが、下端側から上端側に向かって径が大きくなるテーパー形状とすることもできる。

【0054】

＜１－５－３＞
筒状部位２０Ａを形成する方法は、上述した方法に限定されない。たとえば、図４に示すように筒状部位２０Ａがテーパー形状に形成される場合、フランジ部２１を予め筒状部位２０Ａの内壁に複数形成しておき、破壊弁１を径の小さいものから順にフランジ部２１に溶接していく方法も可能である。

【0055】

＜１－５－４＞
上記第１実施形態において、破壊弁１ａ～ｃの開弁圧力は全て等しい開弁圧力であったが、破壊弁１ａ～ｃとで開弁圧力に差をつけてもよい。たとえば、破壊弁１ａ～ｃの順に開弁圧力が大きくなるように構成することもできるし、反対に破壊弁１ａ～ｃの順に開弁圧力が小さくなるように構成することもできる。また、上記第１実施形態において、破壊弁１ａ～ｃは実質的に等間隔に配置されていたが、破壊弁１同士の間隔は等間隔でなくてもよい。個々の破壊弁１の開弁圧力や、破壊弁１同士の間隔を調整することにより、収容体２００の性質や用途に応じて弁構造体１００Ａの最適な設計が可能になる。

【0056】

＜１－５－５＞
切欠き部１０の形状は、略Ｙ字状に限定されず、たとえば図５Ａに示すように十字状に形成されてもよい。また、図５Ｂに示すように、切欠き部１０は破壊弁１の両面に形成されず、片面のみに形成されてもよい。また、厚さＷ１，Ｗ２は上記実施例で挙げた数値に限定されず、適宜変更することができる。

【0057】

＜１－５－６＞
上記第１実施形態において、収容体２００はラミネートフィルム製のパウチであったが、これに限定されず、弁構造体１００Ａは種々の形態の収容体に適用可能である。たとえば金属製の缶、樹脂製の容器、及び図６Ａに示すような冷間成形等によって成形されたエンボスタイプの収容体等にも適用可能である。図６Ａに示す収容体２００は、全体として略直方体形状であり、上述したようなラミネートフィルム３００で構成される包装材料２１０，２２０を含んでいる。つまり、包装材料２１０，２２０の各々は、少なくとも、基材層３０１、バリア層３０２及び熱融着性樹脂層３０３をこの順に有する。包装材料２１０は、空間Ｓ１が形成されるように冷間成形された成形部２１１と、成形部２１１の外周縁から延びるフランジ部２１２とを含んでいる。空間Ｓ１には、たとえば蓄電デバイス素子４００が収容される。収容体２００は、包装材料２１０、２２０の各々の周縁に位置する熱融着性樹脂層３０３同士をヒートシールすることにより形成される。

【0058】

図６Ｂは、エンボスタイプの収容体２００に対する弁構造体１００Ａの取付態様の一例を示す模式図である。図６Ｂに示す例では、ヒートシール等により包装材料２１０（フランジ部２１２）及び包装材料２２０と、取付部２２Ａの外周とをそれぞれ接着することによって、弁構造体１００Ａが収容体２００に固定される。好ましくは、弁構造体１００Ａは、フランジ部２１２と翼状延端部２４，２４とが概ね平行になるように包装材料２１０，２２０の隙間に配置される。

【0059】

なお、収容体２００は、必ずしも図６Ａに示すような構成でなくてもよい。たとえば、包装材料２１０と包装材料２２０とが予め一辺において一体化されて（繋がって）いてもよい。この場合には、包装材料２１０のフランジ部２１２の端部において、包装材料２１０と包装材料２２０とが一体化しており（繋がっており）、包装材料２１０と包装材料２２０とが重ねられた状態で四方シールすることによって、収容体２００内に蓄電デバイス素子等が密封されてもよい。また、包装材料２１０と包装材料２２０とが一体化している辺においてはフランジ部２１２が省略されており、包装材料２１０と包装材料２２０とが重ねられた状態で三方シールすることによって、収容体２００内に蓄電デバイス素子等が密封されてもよい。

【0060】

また、弁構造体１００Ａが収容体２００に取付けられる態様は、収容体２００の形態等に応じて適宜選択することができ、図１Ａ、図４、及び図６Ｂに示すような態様に限定されない。すなわち、取付部２２Ａの形状は涙目形状に限定されず、また、弁外体２Ａは収容体２００に挟まれてヒートシールされる取付部２２Ａを備えていなくてもよい。たとえば収容体２００が図６Ａに示すようなエンボスタイプの成形品であるような場合、図６Ｃに示すように収容体２００の天面２０１に取付孔２０２を形成し、取付孔２０２を塞ぐように弁構造体１００Ａを取り付けることもできる。

【0061】

より具体的には、図６Ｄに示すように、弁構造体１００Ａは収容体２００の天面２０１から内部に埋め込まれるような態様で取り付けられてもよい。この場合、弁外体２Ａは、筒状部位２０Ａの上端の外周縁にフランジを備え、フランジと天面２０１（取付孔２０２の周縁）とがシールされてもよい。また、筒状部位２０Ａの側周面を接着用の樹脂Ｐによって覆った後、収容体２００と接着してもよい。また、別の例を挙げると、図６Ｅに示すように、弁構造体１００Ａは収容体２００の天面２０１から外部へと突出するような態様で取り付けられてもよい。この場合、弁外体２Ａは、筒状部位２０Ａの下端の外周縁にフランジを備え、フランジと天面２０１の内側（取付孔２０２の周縁）とがシールされてもよい。また、図６Ｄに示す例と同様、筒状部位２０Ａの側周面を接着用の樹脂Ｐによって覆った後、収容体２００と接着してもよい。さらに、弁構造体１００Ａの取付箇所は天面２０１に限定されず、側面や底面であってもよい。

【0062】

＜１－５－７＞
上記第１実施形態において、筒状部位２０Ａは金属製であったが、筒状部位２０Ａを構成する材料はこれに限定されず、たとえば樹脂であってもよい。筒状部位２０Ａを構成する樹脂の例としては、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。また、筒状部位２０Ａはセラミック製であってもよい。さらに、筒状部位２０Ａは異種材料の積層体から構成されてもよく、たとえば、樹脂と金属の積層体、樹脂とセラミックの積層体から構成されてもよい。

【0063】

[第２実施形態]
以下、第２実施形態に係る弁構造体について説明する。第２実施形態に係る弁構造体が第１実施形態と相違するのは、弁構造体の材質及び破壊弁の構造である。

【0064】

＜２－１．弁構造体の概要＞
図７は、本発明の第２実施形態に係る弁構造体１００Ｂと、弁構造体１００Ｂが取り付けられる収容体２００とを示す正面図である。図７に示されるように、弁構造体１００Ｂは、たとえば、収容体２００に取り付けられて使用される。以下では、説明の便宜のため、図７の上下方向を「上下」、図７の左右方向を「左右」、図７の紙面方向を「前後」と称し、これを基準に説明を行う。但し、本発明に係る弁構造体の使用時の向き、方向はこれに限定されない。

【0065】

収容体２００は、たとえばラミネートフィルム３００で構成されたパウチ等であってもよい。収容体２００は、たとえば、コーヒー、発酵食品（味噌等）、長期保存用食品、薬品及び蓄電デバイス素子４００（リチウムイオン電池やキャパシタ等の蓄電部材）を内部に収容して密閉されるように構成されている。収容体２００の収容物は、時間の経過や温度に伴いガスを発生する。第２実施形態に係る収容体２００の構成については、第１実施形態と共通であるため、説明を省略する。

【0066】

弁構造体１００Ｂは、収容体２００に取り付けられ、収容体２００の内部で発生したガスを必要に応じて順次逃がし、収容体２００が内圧によって破裂することを防止するように構成される。以下では、弁構造体１００Ｂを基準として、収容体２００の内部に向かう側を一次側、一次側の反対側を二次側とよぶ。

【0067】

＜２－２．弁構造体の構成＞
図７に示す弁構造体１００Ｂは、全体が樹脂フィルムで構成される。弁構造体１００Ｂが備える破壊弁は、イージーピール可能に接着された部材、たとえばヒートシールにより接着されたイージーピールフィルムと樹脂フィルムとで構成される。弁構造体１００Ｂは、内部に弁通路Ｌが形成される弁外体２Ｂを備える。弁外体２Ｂは、上下方向に延びる筒状の筒状部位２０Ｂを有する。筒状部位２０Ｂは、たとえば同じ２枚のフィルム１０１，１０１の両端部を、互いにヒートシールすることにより形成される。筒状部位２０Ｂの下端側では、フィルム１０１，１０１と収容体２００とがヒートシールされており、これによって弁構造体１００Ｂが収容体２００に取り付けられる。つまり、筒状部位２０Ｂの下端部のヒートシール部分は、弁構造体１００Ｂを収容体２００に取り付けるための取付部２２Ｂを構成する。

【0068】

収容体２００に弁構造体１００Ｂを取り付ける際は、フィルム１０１，１０１同士がヒートシールされることを防止するため、フィルム１０１，１０１の間に非接着性の樹脂からなるシート１０３を挟み込んでヒートシールを行う。これにより、取付部２２Ｂにおいて弁通路Ｌが閉塞されることがなく、弁通路Ｌは収容体２００の内外を連通させる。シート１０３は、非接着性の樹脂材料からなるシートであれば特に種類は限定されず、たとえばテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製であってよい。

【0069】

図７のフィルム１０１，１０１の間には、イージーピールフィルム１０２（以下、ＥＰフィルム１０２とよぶ）が挟まっており、ＥＰフィルム１０２の左右の端部は、フィルム１０１，１０１の左右の端部と共にヒートシールされている。この部分を縦シール部１１０とよぶ。ＥＰフィルム１０２は、易剥離性の樹脂フィルムであり、ＥＰフィルム１０２と他の樹脂製フィルムとがヒートシールされた部分は、通常の樹脂フィルム同士がヒートシールされた部分と比較して、弱い力で剥離する。弁通路Ｌは、ＥＰフィルム１０２によって、第１弁通路Ｌ１と、第２弁通路Ｌ２とに分断される（図８参照）。

【0070】

図８Ａは、弁構造体１００Ｂを取付部２２Ｂ側から見たときの端面図である。図８Ａに示すように、ＥＰフィルム１０２の幅は、フィルム１０１，１０１の幅よりも若干小さく、ＥＰフィルム１０２の両端は、フィルム１０１，１０１の両端よりも筒状部位２０Ｂの内側に位置する。従って、縦シール部１１０は、フィルム１０１，１０１同士のヒートシール部分を含んでいる。このため、縦シール部１１０は、容易に剥離し難い。

【0071】

図８Ｂは、図７に示す弁構造体１００ＢのＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面図である。弁構造体１００Ｂは、フィルム１０１、ＥＰフィルム１０２、及びフィルム１０１がこの順に重ねられ、ヒートシールにより接着されて形成される横シール部１１１ａ、１１１ｂ，及び１１１ｃを有する。横シール部１１１ａ～ｃは、弁通路Ｌの延びる方向に沿って配置され、好ましくは、等間隔に配置される。横シール部１１１ａ～ｃは、筒状部位２０Ｂの前面と後面とに形成され、第１弁通路Ｌ１及び第２弁通路Ｌ２を順次閉塞する。

【0072】

横シール部１１１ａ～ｃは、シール強度が通常のヒートシール部よりも低いため、一次側の圧力が所定の圧力まで上昇すると剥離するように構成することができる。すなわち、横シール部１１１ａ～ｃは、収容体２００の内部で発生したガスに起因して、収容体２００の内圧が所定の圧力まで上昇すると、収容体２００のより内側に近いものから順次裂開する破壊弁として機能する。従って、以下では横シール部１１１ａ～ｃを破壊弁１１１ａ～ｃ、もしくはまとめて破壊弁１１１とよぶ。横シール部１１１ａ～ｃのシール強度は、いずれも概ね同じ強度となるように構成されている。従って、破壊弁１１１ａ～ｃの開弁圧力は、いずれも同じであるといってよい。また、厳密には破壊弁１１１ａ～ｃは、第１弁通路Ｌ１及び第２弁通路Ｌ２のそれぞれを閉塞するように、一対ずつ形成されるともいえる。しかしながら一対の破壊弁は同じ構成を有し、概ね同じように動作するといってよいため、同一の横シール部に対応する一対の破壊弁は、１個の破壊弁として扱う。

【0073】

ここでは、共に破壊弁１１１を構成するフィルム１０１とＥＰフィルム１０２とがヒートシールされ、第１弁通路Ｌ１及び第２弁通路Ｌ２が共に閉塞されている状態を破壊弁１１１の閉状態とする。また、「裂開」とは、破壊弁１１１を構成するフィルム１０１とＥＰフィルム１０２との一部又は全部が剥離し、第１弁通路Ｌ１及び第２弁通路Ｌ２が一次側と二次側とで気体連通する状態となることをいう。破壊弁１１１の開弁圧力は、いずれも収容体２００の耐内圧以下であり、好ましくは、耐内圧の２／３以下である。本実施形態の破壊弁１１１の開弁圧力は、いずれも０．１[ＭＰａ]である。なお、開弁圧力は、二次側の圧力が大気圧（０．１ＭＰａ）であるものとして、常温（２５℃）の環境下における破壊弁１１１の一次側の圧力と二次側の圧力との差で表す。なお、収容体２００に取り付けられた弁構造体１００Ｂの破壊弁１１１が裂開しない構造に置換された場合において、８０℃の環境で収容体２００の内圧を上昇させた場合に、収容体２００が破裂する際の収容体２００の内圧を、収容体２００の耐内圧という。収容体２００の内圧は、大気圧との差で表すものとする。収容体２００の耐内圧は、たとえば０．３[ＭＰａ]以上１[ＭＰａ]以下の範囲内とすることができる。収容体２００は、少なくとも、基材層、バリア層及び熱融着性樹脂層をこの順に有する積層体によって構成されているため、収容体２００の厚みや強度を考慮すると、耐内圧については、当該範囲程度が適切である。耐内圧は、熱融着性樹脂層３０３のシール強度や、ラミネートフィルム３００の厚みなどによって調整される。

【0074】

収容体２００、第１弁通路Ｌ１、第２弁通路Ｌ２、及び破壊弁１１１ａは、第１領域Ｒ１を規定する。すなわち、破壊弁１１１ａの一次側の第１弁通路Ｌ１及び第２弁通路Ｌ２と、収容体２００の内部とは連通しており、破壊弁１１１ａが閉状態である場合、収容体２００の内圧は第１領域Ｒ１の内圧であると言ってよい。第１領域Ｒ１は、収容体２００内部で発生したガスが最初に封止される閉空間である。

【0075】

破壊弁１１１ａ、第１弁通路Ｌ１、第２弁通路Ｌ２、及び破壊弁１１１ｂは、第２領域Ｒ２，Ｒ２を規定する。破壊弁１１１ａ及び１１１ｂが共に閉状態である場合、第２領域Ｒ２，Ｒ２は閉空間である。

【0076】

破壊弁１１１ｂ、第１弁通路Ｌ１、第２弁通路Ｌ２、及び破壊弁１１１ｃは、第３領域Ｒ３，Ｒ３を規定する。破壊弁１１１ｂ及び１１１ｃが共に閉状態である場合、第３領域Ｒ３，Ｒ３は閉空間である。なお、本実施形態では、破壊弁１１１ａ～ｃは、互いに同一の間隔を空けて配置されている。

【0077】

フィルム１０１としては、公知の種々の接着性フィルムを採用することができる。たとえば、フィルム１０１は、酸変性ポリプロピレン（ＰＰａ）、アルミニウム（Ａｌ）、ＰＰａがこの順に積層した積層フィルムであってもよい。この場合、ＰＰａ層、Ａｌ層の厚みとしては、たとえば、それぞれ１～１００[μｍ]程度及び３～１００[μｍ]程度、好ましくはそれぞれ５～５０[μｍ]程度及び５～５０[μｍ]程度が挙げられる。また、フィルム１０１は、ポリプロピレン（ＰＰ）、アルミニウム（Ａｌ）、ＰＰがこの順に積層した積層フィルムであってもよい。この場合、ＰＰ層、Ａｌ層の厚みとしては、たとえばそれぞれ１～１００[μｍ]程度及び３～１００[μｍ]程度、好ましくはそれぞれ５～５０[μｍ]程度及び５～５０[μｍ]程度が挙げられる。

【0078】

ＥＰフィルム１０２としては、公知の種々の易剥離性フィルムを採用することができ、ＥＰフィルム１０２のシール強度を調節することにより、破壊弁１１１としての開弁圧力を適宜調整することができる。一例としては、ＥＰフィルム１０２としてＤＩＣ株式会社製のＰＰ製フィルムＥ１９０１Ｔを採用し、Ｅ１９０１Ｔの厚みは約３０[μｍ]とし、シール強度は１０Ｎ／１５ｍｍとすることができる。なお、シール強度の測定方法は、ＪＩＳ Ｚ ０２３８に準拠する。

【0079】

＜２－３．弁構造体の動作＞
以下、第２実施形態に係る弁構造体１００Ｂの動作について説明する。弁構造体１００Ｂは、収容体２００に気密に取り付けられた状態で使用される。収容体２００には、たとえばリチウムイオン電池の電極、電解液といった蓄電デバイス素子４００が収容される。

【0080】

電解液は、何らかの原因で気化したり、分解したりすることがある。電解液の気化や分解に伴って収容体２００の内部でガスが発生すると、第１領域Ｒ１の内圧が上昇する。第１領域Ｒ１の内圧が上昇して破壊弁１１１の開弁圧力に達すると、破壊弁１１１ａが裂開する。破壊弁１１１ａが裂開すると、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２，Ｒ２とが連通し、ガスは元々閉空間であった第２領域Ｒ２，Ｒ２内に逃れることができる。その結果、収容体２００に加わる内圧が降下する。

【0081】

破壊弁１１１ａの裂開後、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２，Ｒ２の内圧が上昇して破壊弁１１１の開弁圧力に再び達すると、破壊弁１１１ｂが裂開する。破壊弁１１１ｂが裂開すると、破壊弁１１１ｂの一次側（第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２，Ｒ２と第３領域Ｒ３，Ｒ３）とが連通し、ガスは元々閉空間であった第３領域Ｒ３，Ｒ３内に逃れることができる。その結果、再び収容体２００に加わる内圧が降下する。

【0082】

破壊弁１１１ｂの裂開後、第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２，Ｒ２、及び第３領域Ｒ３，Ｒ３の内圧が上昇して破壊弁１１１の開弁圧力に再び達すると、破壊弁１１１ｃが裂開する。破壊弁１１１ｃが裂開すると、第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２，Ｒ２、及び第３領域Ｒ３，Ｒ３と収容体２００の外部とが連通する。すなわち、収容体２００の内外が連通する。

【0083】

＜２－４．特徴＞
弁構造体１００Ｂは、収容体２００（第１領域Ｒ１）の内圧が破壊弁１の開弁圧力まで上昇すると、まず破壊弁１１１ａが裂開して第２領域Ｒ２，Ｒ２を開放し、次に破壊弁１１１ｂが裂開して第３領域Ｒ３，Ｒ３を開放するように構成される。このようにして順次破壊弁１１１が裂開し、順次ガスを逃がすための空間が開放されていくので、弁構造体１００Ｂは収容体２００に加わる内圧を適度に逃すことができる。すなわち、収容体２００が破裂する内圧と、破壊弁１１１の開弁圧力との差を十分に確保したとしても、破壊弁１１１ｃが裂開するまでは収容体２００の内外を連通させることなく、収容体２００に加わる内圧を逃すことができる。また、破壊弁１の開弁圧力を収容体２００が大幅に変形する内圧よりも低く調整することで、収容体２００の変形を抑制することも可能となる。

【0084】

また、破壊弁１１１ａ，ｂが裂開したとしても、収容体２００の内部側から最も離れた破壊弁１１１ｃが裂開するまでは収容体２００の内外が連通しない。このため、電解液の漏洩や、電解液が空気と接触することによる反応、収容体２００内への異物混入が発生しにくくなる。

【0085】

また、収容体２００内部の真空引きが必要な場合、弁構造体１００Ｂによれば、真空引きの必要な空間が第１領域Ｒ１に限られるので、同じ容積の弁通路Ｌを持つ弁体と比較すると、真空引きに必要な時間を短縮できる。

【0086】

また、収容体２００内部に電解液等の液体が収容される場合、液体はまず第１領域Ｒ１内に密封される。言い換えると、破壊弁１１１ａが配置されることにより、収容体２００から流出した液体が弁通路Ｌ（第１弁通路Ｌ１、第２弁通路Ｌ２）の全体にわたって滞留しない。つまり、弁通路Ｌ内で液体が滞留する範囲を最小限にすることができる。

【0087】

さらに、変形例で後述するように、破壊弁１１１同士の間隔を調整することにより、収容体２００の性質や用途に応じて弁構造体１００Ｂの最適な設計が可能になる。また、弁構造体１００Ｂ自体の設計自由度が向上する。

【0088】

弁構造体１００Ｂは、全体がフィルムで構成されるため、軽量化、薄型化に効果的である。また、破壊弁１１１が裂開することにより解放された空間がガスで満たされ、徐々に膨張するため、視覚によって収容体２００の内圧が上昇していることをユーザが外部から認識できるようになる。

【0089】

＜２－５．変形例＞
以上、本発明の第２実施形態について説明したが、本発明は上記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。

【0090】

＜２－５－１＞
上記第２実施形態において、筒状部位２０は２枚のフィルム１０１，１０１を重ね合わせて両端部をヒートシールすることにより構成されたが、筒状部位２０を構成する方法はこれに限定されない。たとえば、１枚のフィルム１０１を中心で折り返し、端部を重ねた状態にして、折り返し部分と重なった端部とをそれぞれヒートシールしてもよい。

【0091】

＜２－５－２＞
上記第２実施形態において、破壊弁１１１は、フィルム１０１とＥＰフィルム１０２とをヒートシールし、イージーピールで構成されたが、破壊弁１１１を構成する方法は、これに限定されない。たとえば、ＥＰフィルム１０２を使用せず、フィルム１０１とフィルム１０１とのヒートシール時間、温度等を調整することによって敢えてシール強度を低くし、破壊弁１１１を構成してもよい。

【0092】

＜２－５－３＞
上記第２実施形態において、弁構造体１００Ｂは破壊弁１１１を３つ備えていたが、破壊弁１１１の数はこれに限定されない。たとえば、弁構造体１００Ｂは、破壊弁１１１を２つ備えてもよいし、４つ以上備えてもよい。

【0093】

＜２－５－４＞
上記第２実施形態において、破壊弁１１１ａ～ｃは実質的に等間隔に配置されていた。この場合、たとえばフィルム１０１で形成された長い筒状物の内部にＥＰフィルム１０２を挟み、筒状物の長手方向に直交する方向（短手方向）に複数の横シール部１１１を等間隔に形成し、この横シール部付き筒状物を短手方向に適宜切断すると、弁構造体１００Ｂの製造が容易になる。しかしながら、弁構造体１００Ｂの構成はこれに限定されず、破壊弁１１１同士の間隔は等間隔でなくてもよい。

【実施例】

【0094】

以下、本発明の実施例について説明する。ただし、以下の実施例は、あくまでも本発明の例示に過ぎず、本発明はこれに限定されない。

【0095】

＜実験条件＞
弁構造体（実施例）と、破壊弁を１つのみ備え、開弁圧力及び寸法がそれぞれ異なる弁体（比較例１，２）とを作成し、それぞれを同じ構成のパウチに取り付けた。パウチの耐内圧は、０．８ＭＰａである。パウチの内部にはリチウムイオン電池（ＬＩＢ）の蓄電デバイス素子を収容し、真空引きを行った後にパウチを密封した。密封済みのパウチを外部から１２０℃に加熱することでパウチ内部にガスを発生させ、パウチの変形等を確認した。

【0096】

図９Ａは、実施例に係る弁構造体、比較例１及び比較例２に係る弁体の平面図（共通）である。弁構造体及び弁体は、アルミニウム製であり、弁構造体及び弁体の断面形状は、いずれも図９Ａに示すような涙目形状である。涙目形状の中心には内径１０ｍｍの円形の貫通孔が形成されている。この貫通孔の内周面に、アルミニウム製の破壊弁を溶接し、弁構造体及び弁体を作成した。破壊弁は、いずれも直径１０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍであり、両面に十字状の切欠き部を有する。図９Ｂ～Ｄは、それぞれ実施例に係る弁構造体、比較例１に係る弁体、及び比較例２に係る弁体の断面模式図である。パウチへの取り付けは、弁構造体及び弁体の外周面に酸変性ポリプロピレン（ＰＰａ）層、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）層、及び酸変性ポリプロピレン（ＰＰａ）層がこの順に積層してなる接着性フィルム（ＰＰａ（厚さ４４μｍ）／ＰＥＮ（厚さ１２μｍ）／ＰＰａ（厚さ４４μｍ））を熱溶着した上で、パウチと外周面とを収容体２００℃で５秒間ヒートシールすることにより行った。

【0097】

図９Ｂ～Ｄに示すように、実施例に係る弁構造体、比較例１及び比較例２に係る弁体は、それぞれ以下のように構成された。
実施例：高さ１０ｍｍ。上端部、上端部から３ｍｍ下、上端部から６ｍｍ下の部分にそれぞれ破壊弁Ｘを備える。３つの破壊弁Ｘの開弁圧力は、いずれも０．１ＭＰａである。
比較例１：高さ３ｍｍ。上端部に破壊弁Ｙを備える。破壊弁Ｙの開弁圧力は、０．３ＭＰａである。
比較例２：高さ１０ｍｍ。上端部に破壊弁Ｚを備える。破壊弁Ｚの開弁圧力は、０．１ＭＰａである。
すなわち、比較例１に係る弁体は、ガスが逃れるための空間の容積が実施例よりも小さい反面、破壊弁の開弁圧力が高く構成されている。また、比較例２に係る弁体は、ガスが逃れるための空間の容積、破壊弁の開弁圧力共に実施例と同等に構成されている。

【0098】

＜実験結果＞
以下のような結果が得られた。
実施例：ガス発生量に応じてパウチの内側に近いものから破壊弁Ｘが順次裂開し、ガスを順次逃すことができた。パウチの変形は比較的小さかった。
比較例１：破壊弁Ｙが裂開するまでに、他と比較してパウチが大きく変形した。パウチの真空引きに要した時間は、実施例と同程度であった。
比較例２：破壊弁Ｚが裂開するまでのパウチの変形は、実施例と同程度であった。実施例と比較して、パウチの真空引きに時間を要した。

【0099】

実験結果より、実施例に係る弁構造体では、比較例１に係る弁体と同等程度に真空引きに要する時間を短縮することができ、なおかつ比較例２に係る弁体と同等程度にパウチの変形を抑制できるという効果を奏することが分かった。

【符号の説明】

【0100】

１００Ａ，Ｂ 弁構造体
１ 破壊弁
２Ａ，Ｂ 弁外体
１０ 切欠き部
２０Ａ，Ｂ 筒状部位
２１ フランジ部
２２Ａ，Ｂ 取付部
１１１ 破壊弁（横シール部）
２００ 収容体
Ｌ 弁通路

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図6E】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図9D】