▶ 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の特許一覧
(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】2024-08-06
(45)【発行日】2024-08-15
(54)【発明の名称】蓄電デバイス
(51)【国際特許分類】
H01M 50/35 20210101AFI20240807BHJP
H01M 50/342 20210101ALI20240807BHJP
H01M 50/103 20210101ALI20240807BHJP
H01M 10/04 20060101ALI20240807BHJP
H01M 10/052 20100101ALI20240807BHJP
H01M 10/058 20100101ALI20240807BHJP
H01G 11/78 20130101ALI20240807BHJP
【ＦＩ】
H01M50/35 101
H01M50/342 101
H01M50/103
H01M10/04 Z
H01M10/052
H01M10/058
H01G11/78
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2022058764
(22)【出願日】2022-03-31
(65)【公開番号】P2023149937
(43)【公開日】2023-10-16
【審査請求日】2023-03-31
(73)【特許権者】
【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】110000291
【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】島村 治成
【審査官】山本 雄一
(56)【参考文献】
【文献】特開２００７－２６５６５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１２／１３３７７５（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｍ ５０／００－５０／１９８
Ｈ０１Ｍ ５０／３０－５０／３９２
Ｈ０１Ｍ ５０／４０－５０／４９７
Ｈ０１Ｇ １１／７８－１１／８２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電極体と、上記電極体を内部に収容するケースと、
上記ケースに設けられ、上記ケース内で発生したガスを上記ケース外に放出する安全弁と、を備える
蓄電デバイスであって、
上記ケースは、
直方体箱状で、
一対の長辺及び一対の短辺を有する矩形状の上壁部、
上記上壁部と対向する矩形状の底壁部、
上記上壁部と上記底壁部との間を結び、上記一対の長辺からそれぞれ延びる一対の長側壁部、及び、
上記上壁部と上記底壁部との間を結び、上記一対の短辺からそれぞれ延びる一対の短側壁部を有し、
上記電極体は、
重なって上記電極体をなす電極板またはセパレータの周縁部が、厚み方向に並んで構成され、かつ、上記ケースの上記一対の短側壁部とそれぞれ対向する一対の周縁対向面を有しており、
上記安全弁は、
上記ケースの上記上壁部に設けられており、
上記電極体から上記ガスが噴出した場合に、噴出した上記ガスを上記安全弁に向けて誘導するガス誘導部であって、
上記ケースとは別体のガス誘導部材からなり、
上記ケースの上記短側壁部と上記電極体の上記周縁対向面との間に設けられ、
上記周縁対向面から上記短側壁部に向けて噴出した前記ガスを、上記上壁部に向けて誘導する形態を有し、
上記電極体の上記周縁対向面のうち、上記上壁部と上記底壁部との間を結ぶ上底方向の５０％以上の範囲に対向し、かつ、
上記上壁部に向かうほど、上記周縁対向面との間隙が拡くなる傾斜面をなす傾斜部を有する
ガス誘導部を備える
蓄電デバイス。
【請求項2】
請求項１に記載の蓄電デバイスであって、前記ガス誘導部は、
前記周縁対向面の前記上底方向の全範囲に対向する前記傾斜面をなす前記傾斜部を有する
蓄電デバイス。
【請求項3】
請求項１または請求項２に記載の蓄電デバイスであって、前記傾斜部の前記傾斜面は、平面であり、
上記傾斜部のうち、最も前記底壁部側の底端部における底端部厚みをｔｄ、
上記傾斜部のうち、最も前記上壁部側の上端部における上端部厚みをｔｃ、
上記傾斜部の高さをｈ、
上記高さｈを隣辺、上記底端部厚みｔｄと上記上端部厚みｔｃとの差（ｔｄ－ｔｃ）を対辺とする直角三角形がなす内角を、上記傾斜面の傾斜角θとしたとき、
上記傾斜角θは、０．３６度以上である
蓄電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電極体を内部に収容するケースに、安全弁が設けられた蓄電デバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
二次電池やキャパシタなどの蓄電デバイスとして、ケースに安全弁が設けられた形態の蓄電デバイスがある。このような蓄電デバイスでは、電極体内でガスが発生しても、ケースの内圧が開弁圧に達すると安全弁が開弁し、開弁した安全弁を通じてガスがケース外に放出される。例えば特許文献１（図１，２等参照）に、このような形態の二次電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０２１－１２１９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、ケース内で電極体からガスが勢いよく噴出した場合、噴出したガスを上述のように安全弁を通じてケース外に放出できる場合のほか、噴出した高温のガスがケースの一部に集中して当たり、ケースを突き破ってケース外に放出されるおそれがあった。
【0005】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、ケース内で電極体から噴出したガスが、ケースを突き破ってケース外に放出されるのを抑制できる蓄電デバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するための本発明の一態様は、電極体と、上記電極体を内部に収容するケースと、上記ケースに設けられ、上記ケース内で発生したガスを上記ケース外に放出する安全弁と、を備える蓄電デバイスであって、上記ケースは、直方体箱状で、一対の長辺及び一対の短辺を有する矩形状の上壁部、上記上壁部と対向する矩形状の底壁部、上記上壁部と上記底壁部との間を結び、上記一対の長辺からそれぞれ延びる一対の長側壁部、及び、上記上壁部と上記底壁部との間を結び、上記一対の短辺からそれぞれ延びる一対の短側壁部を有し、上記電極体は、重なって上記電極体をなす電極板またはセパレータの周縁部が、厚み方向に並んで構成され、かつ、上記ケースの上記一対の短側壁部とそれぞれ対向する一対の周縁対向面を有しており、上記安全弁は、上記ケースの上記上壁部に設けられており、上記電極体から上記ガスが噴出した場合に、噴出した上記ガスを上記安全弁に向けて誘導するガス誘導部であって、上記ケースとは別体のガス誘導部材からなり、上記ケースの上記短側壁部と上記電極体の上記周縁対向面との間に設けられ、上記周縁対向面から上記短側壁部に向けて噴出した前記ガスを、上記上壁部に向けて誘導する形態を有し、上記電極体の上記周縁対向面のうち、上記上壁部と上記底壁部との間を結ぶ上底方向の５０％以上の範囲に対向し、かつ、上記上壁部に向かうほど、上記周縁対向面との間隙が拡くなる傾斜面をなす傾斜部を有するガス誘導部を備える蓄電デバイスである。
【0007】
上述の蓄電デバイスでは、上述のガス誘導部を備えるので、ケース内で電極体から噴出したガスは、このガス誘導部によって安全弁に向けて誘導される。このため、電極体から噴出したガスが、ケースを突き破ってケース外に放出されるのを抑制できる。
更に上述の蓄電デバイスでは、ガス誘導部が上述の形態を有している。このため、電極板またはセパレータの周縁が厚み方向に並んで構成された電極体の周縁面のうち、ケースの短側壁部に対向する周縁対向面から、短側壁部に向けてガスが噴出した場合には、噴出したガスを、短側壁部と周縁対向面との間に設けたガス誘導部によって、安全弁が設けられた上壁部に向けて誘導できる。このため、電極体の周縁対向面からケースの短側壁部に向かって噴出したガスが短側壁部を突き破ってケース外に放出されるのを抑制できる。
更に上述の蓄電デバイスでは、ガス誘導部が上述のように電極体の周縁対向面に広い範囲にわたって対向する傾斜面を有するので、電極体の周縁対向面から噴出したガスの多くを、この傾斜面に沿って上壁部側に流し、安全弁側に誘導することができる。
更に上述の蓄電デバイスでは、ガス誘導部は、ケースとは別体のガス誘導部材からなる。このようにケースとは別体のガス誘導部材を配置することにより、電極体から噴出したガスが、直接ケースに当たるのを防止または抑制できるため、噴出したガスがケースを突き破ってケース外に放出されるのをより効果的に抑制できる。
更に上述の蓄電デバイスでは、ガス誘導部が上述の形態を有している。このため、電極板またはセパレータの周縁が厚み方向に並んで構成された電極体の周縁面のうち、ケースの短側壁部に対向する周縁対向面から、短側壁部に向けてガスが噴出した場合には、噴出したガスを、短側壁部と周縁対向面との間に設けたガス誘導部によって、安全弁が設けられた上壁部に向けて誘導できる。このため、電極体の周縁対向面からケースの短側壁部に向かって噴出したガスが短側壁部を突き破ってケース外に放出されるのを抑制できる。
更に上述の蓄電デバイスでは、ガス誘導部が上述のように電極体の周縁対向面に広い範囲にわたって対向する傾斜面を有するので、電極体の周縁対向面から噴出したガスの多くを、この傾斜面に沿って上壁部側に流し、安全弁側に誘導することができる。
更に上述の蓄電デバイスでは、ガス誘導部は、ケースとは別体のガス誘導部材からなる。このようにケースとは別体のガス誘導部材を配置することにより、電極体から噴出したガスが、直接ケースに当たるのを防止または抑制できるため、噴出したガスがケースを突き破ってケース外に放出されるのをより効果的に抑制できる。
【0008】
なお、「蓄電デバイス」としては、例えば、リチウムイオン二次電池等の二次電池や、リチウムイオンキャパシタ等のキャパシタなどが挙げられる。
「電極体」としては、例えば、帯状の電極板を帯状のセパレータを介して円筒状や扁平状に捲回した捲回型の電極体や、複数の矩形状の電極板をセパレータを介して直方体状に積層した積層型の電極体などが挙げられる。また、蓄電デバイスは、電極体を単数備えて
いても複数備えていてもよい。
「電極体」としては、例えば、帯状の電極板を帯状のセパレータを介して円筒状や扁平状に捲回した捲回型の電極体や、複数の矩形状の電極板をセパレータを介して直方体状に積層した積層型の電極体などが挙げられる。また、蓄電デバイスは、電極体を単数備えて
いても複数備えていてもよい。
【0009】
「ケース」としては、例えば、金属缶からなるケースや、樹脂からなるケース、ラミネートフィルムからなるケースが挙げられる。
「安全弁」としては、ケースの内圧が開弁圧を超えたときに破断して開弁する非復帰型の安全弁や、ケースの内圧が開弁圧を超えたときに開弁する一方、ケースの内圧が開弁圧よりも下がると閉弁する復帰型の安全弁が挙げられる。
「ガス誘導部」としては、後述するように、ケースとは別体とされ、ケース内に配置されたガス誘導部材や、ケースと一体とされ、ケースの一部となっているガス誘導部が挙げられる。
なお、例えば、電極体が扁平状捲回型の電極体であり、その捲回軸がケースの短側壁部に直交する姿勢でケース内に収容された蓄電デバイスでは、電極体のうち、捲回軸方向の両側の端面（捲回軸に直交する一対の端面）が、前述の「一対の周縁対向面」に該当する。この一対の周縁対向面は、電極板の周縁が電極体の厚み方向に並んで構成される。
また、電極体が扁平状積層型の電極体である場合、この電極体は、電極板よりも若干大きくされたセパレータの周縁が電極体厚み方向に並んで構成された周縁面を４つ有しており、このうち、ケースの一対の短側壁部とそれぞれ対向する一対の周縁面が、前述の「一対の周縁対向面」に該当する。
「安全弁」としては、ケースの内圧が開弁圧を超えたときに破断して開弁する非復帰型の安全弁や、ケースの内圧が開弁圧を超えたときに開弁する一方、ケースの内圧が開弁圧よりも下がると閉弁する復帰型の安全弁が挙げられる。
「ガス誘導部」としては、後述するように、ケースとは別体とされ、ケース内に配置されたガス誘導部材や、ケースと一体とされ、ケースの一部となっているガス誘導部が挙げられる。
なお、例えば、電極体が扁平状捲回型の電極体であり、その捲回軸がケースの短側壁部に直交する姿勢でケース内に収容された蓄電デバイスでは、電極体のうち、捲回軸方向の両側の端面（捲回軸に直交する一対の端面）が、前述の「一対の周縁対向面」に該当する。この一対の周縁対向面は、電極板の周縁が電極体の厚み方向に並んで構成される。
また、電極体が扁平状積層型の電極体である場合、この電極体は、電極板よりも若干大きくされたセパレータの周縁が電極体厚み方向に並んで構成された周縁面を４つ有しており、このうち、ケースの一対の短側壁部とそれぞれ対向する一対の周縁面が、前述の「一対の周縁対向面」に該当する。
【0012】
なお、「ガス誘導部材」の材質は、噴出するガスの温度に １０秒以上にわたり耐えられる材質を選択すると良く、例えば、金属材やセラミック材、軟化点が１００℃以上のプラスチック材（例えば軟化点が１００℃以上の、アクリル樹脂、イミド系アクリル樹脂、ポリイミド樹脂）などを用い得る。
【0018】
更に上記の蓄電デバイスであって、前記ガス誘導部は、前記周縁対向面の前記上底方向の全範囲に対向する前記傾斜面をなす前記傾斜部を有する蓄電デバイスとすると良い。
【0019】
上述の蓄電デバイスでは、ガス誘導部が更に広い範囲にわたって電極体の周縁対向面に対向する傾斜面を有するので、電極体の周縁対向面から噴出したガスの更に多くを、この傾斜面に沿って上壁部側に流し、安全弁側に誘導することができる。
【0020】
更に上記のいずれかに記載の蓄電デバイスであって、前記傾斜部の前記傾斜面は、平面であり、前記傾斜部のうち、最も前記底壁部側の底端部における底端部厚みをｔｄ、上記傾斜部のうち、最も前記上壁部側の上端部における上端部厚みをｔｃ、上記傾斜部の高さをｈ、上記高さｈを隣辺、上記底端部厚みｔｄと上記上端部厚みｔｃとの差（ｔｄ－ｔｃ）を対辺とする直角三角形がなす内角を、上記傾斜面の傾斜角θとしたとき、上記傾斜角θは、０．３６度以上である蓄電デバイスとすると良い。
【0021】
上述の蓄電デバイスでは、傾斜面の傾斜角θが大きいため、この傾斜面によって、電極体の周縁対向面から噴出したガスをより効果的に上壁部側に流し、安全弁に誘導することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】実施形態１～３及び参考形態に係る電池の斜視図である。
【図2】実施形態１に係る電池の電池縦方向及び電池横方向に沿う断面図である。
【図3】実施形態１に係り、電極体の周縁対向面からケースの短側壁部に向けて噴出したガスが、ガス誘導部材によってケースの上壁部側に誘導される様子を示す説明図である。
【図4】実施形態１に係るガス誘導部材の斜視図である。
【図5】実施形態２に係るガス誘導部材の斜視図である。
【図6】実施形態３に係るガス誘導部材の斜視図である。
【図7】
参考形態に係る、ケースと一体化されたガス誘導部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
（実施形態１）
以下、本発明の第１の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に本実施形態１に係る電池（蓄電デバイス）１の斜視図を、図２に電池１の断面図を示す。なお、以下では、電池１の電池縦方向ＡＨ、電池横方向ＢＨ及び電池厚み方向ＣＨを、図１及び図２に示す方向と定めて説明する。この電池１は、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、電気自動車等の車両などに搭載される角型で密閉型のリチウムイオン二次電池である。
以下、本発明の第１の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に本実施形態１に係る電池（蓄電デバイス）１の斜視図を、図２に電池１の断面図を示す。なお、以下では、電池１の電池縦方向ＡＨ、電池横方向ＢＨ及び電池厚み方向ＣＨを、図１及び図２に示す方向と定めて説明する。この電池１は、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、電気自動車等の車両などに搭載される角型で密閉型のリチウムイオン二次電池である。
【0024】
電池１は、ケース１０と、ケース１０の内部に収容された電極体３０及び一対のガス誘導部材（ガス誘導部）４０，５０と、ケース１０に支持された正極端子６０及び負極端子７０等から構成されている。ケース１０には、ケース１０の他の部位よりも薄肉化され、ケース１０の内圧が開弁圧を超えたときに破断して開弁し、ケース１０内で発生したガスＧＡをケース外に放出する非復帰型の安全弁２５が設けられている。またケース１０内には、電解液８０が収容されており、その一部は電極体３０内に含浸され、一部はケース１０の底壁部１２上に溜まっている。また電極体３０は、縦方向ＡＨの一方側ＡＨ１に開口した袋状の絶縁フィルム９０に覆われている。
【0025】
このうちケース１０は、金属（本実施形態１ではアルミニウム）からなる直方体箱状である。このケース１０は、一対の長辺１１ａ及び一対の短辺１１ｂを有する矩形状の上壁部１１と、これに対向する矩形状の底壁部１２と、上壁部１１と底壁部１２との間を結び、一対の長辺１１ａからそれぞれ延びる一対の長側壁部１３，１４と、上壁部１１と底壁部１２との間を結び、一対の短辺１１ｂからそれぞれ延びる一対の短側壁部１５，１６とを有する。
【0026】
ケース１０は、縦方向ＡＨの一方側ＡＨ１に開口２１ｃを有する有底角筒状で、ケース１０の底壁部１２、一対の長側壁部１３，１４及び一対の短側壁部１５，１６をなすケース本体部材２１と、このケース本体部材２１の開口２１ｃを閉塞する形態で溶接された矩形板状で、ケース１０の上壁部１１をなすケース蓋部材２２とから構成されている。ケース本体部材２１の厚みは０．２～３．０ｍｍ（本実施形態では１．０ｍｍ）であり、ケース蓋部材２２の厚みは０．２～３．０ｍｍ（本実施形態では２．０ｍｍ）である。
【0027】
ケース本体部材２１は、絶縁フィルム９０で覆われた電極体３０と、ガス誘導部材４０，５０とを収容している。
一方、ケース蓋部材２２のうち電池横方向ＢＨの中央付近には、前述の安全弁２５が設けられている。またケース蓋部材２２には、ケース１０の内外を連通する注液孔（不図示）が形成されており、封止部材（不図示）で気密に封止されている。更にケース蓋部材２２には、複数のアルミニウムの部材から構成される正極端子６０が、ケース蓋部材２２と絶縁された状態で固設されている。この正極端子６０は、ケース１０の内部で電極体３０の正極タブ３０ｐ（後述する）に接続し導通する一方、ケース蓋部材２２を貫通して電池外部まで延びている。またケース蓋部材２２には、複数の銅の部材から構成される負極端子７０が、ケース蓋部材２２と絶縁された状態で固設されている。この負極端子７０は、ケース１０の内部で電極体３０の負極タブ３０ｑ（後述する）に接続し導通する一方、ケース蓋部材２２を貫通して電池外部まで延びている。
一方、ケース蓋部材２２のうち電池横方向ＢＨの中央付近には、前述の安全弁２５が設けられている。またケース蓋部材２２には、ケース１０の内外を連通する注液孔（不図示）が形成されており、封止部材（不図示）で気密に封止されている。更にケース蓋部材２２には、複数のアルミニウムの部材から構成される正極端子６０が、ケース蓋部材２２と絶縁された状態で固設されている。この正極端子６０は、ケース１０の内部で電極体３０の正極タブ３０ｐ（後述する）に接続し導通する一方、ケース蓋部材２２を貫通して電池外部まで延びている。またケース蓋部材２２には、複数の銅の部材から構成される負極端子７０が、ケース蓋部材２２と絶縁された状態で固設されている。この負極端子７０は、ケース１０の内部で電極体３０の負極タブ３０ｑ（後述する）に接続し導通する一方、ケース蓋部材２２を貫通して電池外部まで延びている。
【0028】
電極体３０は、扁平な直方体状であり、複数の矩形状の正極板（電極板）３１と、複数の矩形状の負極板（電極板）３２とを、樹脂製の多孔質膜からなる矩形状のセパレータ３３を介して、電極体３０の厚み方向ＤＨに交互に積層した積層型の電極体である。なお、負極板３２は正極板３１よりも若干大きくされ、セパレータ３３は負極板３２よりも若干大きくされている。また厚み方向ＤＨに重なる正極板３１とセパレータ３３、負極板３２とセパレータ３３とは、それぞれ接着剤で接着されており、これにより電極体３０が一体化されている。
【0029】
この電極体３０は、６つの平面から構成されている。即ち、電極体３０は、厚み方向ＤＨに直交する（厚み方向ＤＨの外側に位置する）一対の平坦面３０ａ，３０ｂと、これら平坦面３０ａ，３０ｂの間を結ぶ４つの周縁面３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆとを有する。電気絶縁性を確保するため、セパレータ３３は正極板３１及び負極板３２よりも全周にわたり若干大きな矩形状とされているので、電極体３０の各周縁面３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆは、それぞれセパレータ３３の周縁３３ｃが電極体３０の厚み方向ＤＨに並んで構成された面となっている。
【0030】
これらの周縁面３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆのうち、周縁面３０ｅ，３０ｆが前述の「周縁対向面」である。具体的には、電池１において、電極体３０の平坦面３０ａはケース１０の長側壁部１３と対向し、電極体３０の平坦面３０ｂはケース１０の長側壁部１４と対向している。また、電極体３０の周縁面３０ｃはケース１０の上壁部１１と対向し、電極体３０の周縁面３０ｄはケース１０の底壁部１２と対向している。また、電極体３０の周縁面（周縁対向面）３０ｅはケース１０の短側壁部１５と対向し、電極体３０の周縁面（周縁対向面）３０ｆはケース１０の短側壁部１６と対向している。
【0031】
正極板３１は、矩形状のアルミニウム箔からなる正極集電箔（不図示）の両主面上にそれぞれ正極活物質層（不図示）を有する。正極活物質層は、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な正極活物質粒子と、導電粒子と、結着剤とから構成されている。正極板３１のうち、縦方向ＡＨの一方側ＡＨ１に延びる延出部は、厚み方向に正極活物質層が存在せず、正極集電箔が厚み方向に露出した正極露出部３１ｒとなっており、各々の正極露出部３１ｒ同士が厚み方向に重なって前述の正極タブ３０ｐを形成している。この正極タブ３０ｐは、前述のように正極端子６０と接続している。
【0032】
負極板３２は、矩形状の銅箔からなる負極集電箔（不図示）の両主面上にそれぞれ負極活物質層（不図示）を有する。負極活物質層は、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な負極活物質粒子と、結着剤とから構成されている。負極板３２のうち、縦方向ＡＨの一方側ＡＨ１に延びる延出部は、厚み方向に負極活物質層が存在せず、負極集電箔が厚み方向に露出した負極露出部３２ｒとなっており、各々の負極露出部３２ｒ同士が厚み方向に重なって前述の負極タブ３０ｑを形成している。この負極タブ３０ｑは、前述のように負極端子７０と接続している。
【0033】
次に、ガス誘導部材４０，５０について説明する（図３及び図４も参照）。これらのガス誘導部材４０，５０は、電極体３０からガスＧＡが噴出した場合に、この噴出したガスＧＡを安全弁２５に向けて誘導するものであり、本実施形態１では、ケース１０とは別部材（本実施形態１では、アルミニウム材）からなる。
一方のガス誘導部材４０は、ケース１０の短側壁部１５と電極体３０の周縁対向面３０ｅとの間に設けられており、電極体３０の周縁対向面３０ｅからケース１０の短側壁部１５に向けて噴出したガスＧＡを、ケース１０の上壁部１１に向けて（安全弁２５に向けて）誘導する形態を有する。
他方のガス誘導部材５０は、ケース１０の短側壁部１６と電極体３０の周縁対向面３０ｆとの間に設けられており、電極体３０の周縁対向面３０ｆからケース１０の短側壁部１６に向けて噴出したガスＧＡを、ケース１０の上壁部１１に向けて（安全弁２５に向けて）誘導する形態を有する。
なお、これらのガス誘導部材４０，５０は、同様の形態を有するので、以下ではまとめて説明する。
一方のガス誘導部材４０は、ケース１０の短側壁部１５と電極体３０の周縁対向面３０ｅとの間に設けられており、電極体３０の周縁対向面３０ｅからケース１０の短側壁部１５に向けて噴出したガスＧＡを、ケース１０の上壁部１１に向けて（安全弁２５に向けて）誘導する形態を有する。
他方のガス誘導部材５０は、ケース１０の短側壁部１６と電極体３０の周縁対向面３０ｆとの間に設けられており、電極体３０の周縁対向面３０ｆからケース１０の短側壁部１６に向けて噴出したガスＧＡを、ケース１０の上壁部１１に向けて（安全弁２５に向けて）誘導する形態を有する。
なお、これらのガス誘導部材４０，５０は、同様の形態を有するので、以下ではまとめて説明する。
【0034】
具体的には、ガス誘導部材４０，５０は、概略板状であり、平面である傾斜面４１ｍ，５１ｍをなす傾斜部４１，５１からなる。傾斜部４１，５１は、最も底壁部１２側の底端部４１ｄ，５１ｄから、最も上壁部１１側の上端部４１ｃ，５１ｃに向かうに連れて、徐々に厚みが薄くなっている。傾斜部４１，５１の傾斜面４１ｍ，５１ｍは、電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆのうち、上壁部１１と底壁部１２との間を結ぶ上底方向（電池縦方向）ＡＨの５０％以上の範囲（本実施形態１では全範囲（１００％））に対向している。また傾斜面４１ｍ，５１ｍと電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆとの間隙は、上壁部１１に向かう（電池縦方向ＡＨの一方側ＡＨ１）ほど拡くなっている。
【0035】
また傾斜部４１，５１の各寸法は、上端部４１ｃ，５１ｃの上端部厚みｔｃがｔｃ＝０．５ｍｍ、底端部４１ｄ，５１ｄの底端部厚みｔｄがｔｄ＝２．０ｍｍ、高さｈ（上底方向ＡＨの寸法）がｈ＝９５ｍｍである。また、高さｈを隣辺、底端部厚みｔｄと上端部厚みｔｃとの差（ｔｄ－ｔｃ）を対辺とする直角三角形がなす内角を、傾斜面４１ｍ，５１ｍの傾斜角θとしたとき、この傾斜角θは０．３６度以上（本実施形態１ではθ＝０．９１度）である。
【0036】
電極体３０の周縁対向面３０ｅからケース１０の短側壁部１５に向けて高温のガスＧＡが噴出した場合、まずこのガスＧＡの温度により電極体３０を包む絶縁フィルム９０が溶ける。そしてガスＧＡは、図３に示すように、ガス誘導部材４０（傾斜部４１）の傾斜面４１ｍに当たり、傾斜面４１ｍに沿って、安全弁２５が設けられた上壁部１１に向けて流れる。これにより、電極体３０の周縁対向面３０ｅから噴出したガスＧＡが、ケース１０の短側壁部１５を突き破ってケース１０外に放出されるのを抑制できる。
【0037】
また電極体３０の周縁対向面３０ｆからケース１０の短側壁部１６に向けてガスＧＡが噴出した場合、上述のようにガスＧＡの温度により絶縁フィルム９０が溶けた後、ガスＧＡは、ガス誘導部材５０の傾斜部５１の傾斜面５１ｍに当たり、傾斜面５１ｍに沿って、安全弁２５が設けられた上壁部１１に向けて流れる。これにより、電極体３０の周縁対向面３０ｆから噴出したガスＧＡが、ケース１０の短側壁部１６を突き破ってケース１０外に放出されるを抑制できる。
【0038】
次いで、上記電池１の製造方法について説明する。まず正極板３１、負極板３２及びセパレータ３３を厚み方向ＤＨに積層して電極体３０を形成する。次に、ケース蓋部材２２に正極端子６０及び負極端子７０を固設し、更に正極端子６０及び負極端子７０を、電極体３０の正極タブ３０ｐ及び負極タブ３０ｑにそれぞれ溶接して接続する。その後、電極体３０を袋状の絶縁フィルム９０で包む。
【0039】
また別途、ケース本体部材２１内にガス誘導部材４０，５０を収容し、接着剤により、ガス誘導部材４０，５０を短側壁部１５，１６にそれぞれ固着させておく。そして、前述の絶縁フィルム９０で覆われた電極体３０を、ケース本体部材２１内に挿入すると共に、ケース本体部材２１の開口２１ｃをケース蓋部材２２で塞ぐ。その後、ケース本体部材２１とケース蓋部材２２とを、ケース蓋部材２２の全周にわたり溶接してケース１０を形成する。次に、電解液８０をケース蓋部材２２の注液孔（不図示）を通じてケース１０内に注液し、その後、この注液孔を封止部材（不図示）で封止する。その後は、この電池１に初充電や各種検査等を行う。かくして、電池１が完成する。
【0040】
本実施形態１の電池１は、前述のようにガス誘導部材４０，５０を備えるので、電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆからケース１０の短側壁部１５，１６に向けてガスＧＡは、ガス誘導部材４０，５０によって安全弁２５に向けて誘導される。このため、電極体３０からケース１０の短側壁部１５，１６に向けて噴出したガスＧＡが、ケース１０の短側壁部１５，１６を突き破ってケース１０外に放出されるのを抑制できる。
また本実施形態１では、ガス誘導部４０，５０は、ケース１０とは別体のガス誘導部材からなる。このようにケース１０とは別体のガス誘導部材４０，５０を配置することにより、電極体３０から噴出したガスＧＡが、直接ケース１０に当たるのを抑制できるため、噴出したガスＧＡがケース１０を突き破ってケース１０外に放出されるのをより効果的に抑制できる。
また本実施形態１では、ガス誘導部４０，５０は、ケース１０とは別体のガス誘導部材からなる。このようにケース１０とは別体のガス誘導部材４０，５０を配置することにより、電極体３０から噴出したガスＧＡが、直接ケース１０に当たるのを抑制できるため、噴出したガスＧＡがケース１０を突き破ってケース１０外に放出されるのをより効果的に抑制できる。
【0041】
更に本実施形態１では、ガス誘導部材４０，５０は、電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆのうち上底方向ＡＨの全範囲に対向する傾斜面４１ｍ，５１ｍを有するので、電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆから噴出したガスの多くを、この傾斜面４１ｍ，５１ｍに沿って上壁部１１側に流し、安全弁２５に誘導することができる。
また本実施形態１では、傾斜部４１，５１の傾斜面４１ｍ，５１ｍの傾斜角θが０．３６度以上であり、傾斜角θが大きいため、この傾斜面４１ｍ，５１ｍによって、電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆから噴出したガスＧＡをより効果的に上壁部１１側に流し、安全弁２５に誘導することができる。
また本実施形態１では、傾斜部４１，５１の傾斜面４１ｍ，５１ｍの傾斜角θが０．３６度以上であり、傾斜角θが大きいため、この傾斜面４１ｍ，５１ｍによって、電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆから噴出したガスＧＡをより効果的に上壁部１１側に流し、安全弁２５に誘導することができる。
【0042】
（実施形態２，３及び参考形態）
次いで、第２，第３の実施形態及び参考形態について説明する。なお、実施形態１と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。実施形態１の電池１では、ガス誘導部材４０，５０の傾斜面４１ｍ，５１ｍを平面とした。
これに対し、実施形態２の電池１００では、ガス誘導部材１４０，１５０（傾斜部１４１，１５１）の傾斜面１４１ｍ，１５１ｍを、階段状としている（図５参照）。具体的には、ガス誘導部材１４０，１５０（傾斜部１４１，１５１）は、長さの異なる４枚の矩形状の板部材（本実施形態２ではアルミニウムからなる板部材）を貼り合わせたものである。これにより、傾斜部１４１，１５１は、底端部１４１ｄ，１５１ｄから上端部１４１ｃ，１５１ｃに向かうに連れて、階段状に厚みが薄くなっている。そして電池１００において、底壁部１２から上壁部１１に向かうほど電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆとの間隙が階段状に拡くなっている。
次いで、第２，第３の実施形態及び参考形態について説明する。なお、実施形態１と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。実施形態１の電池１では、ガス誘導部材４０，５０の傾斜面４１ｍ，５１ｍを平面とした。
これに対し、実施形態２の電池１００では、ガス誘導部材１４０，１５０（傾斜部１４１，１５１）の傾斜面１４１ｍ，１５１ｍを、階段状としている（図５参照）。具体的には、ガス誘導部材１４０，１５０（傾斜部１４１，１５１）は、長さの異なる４枚の矩形状の板部材（本実施形態２ではアルミニウムからなる板部材）を貼り合わせたものである。これにより、傾斜部１４１，１５１は、底端部１４１ｄ，１５１ｄから上端部１４１ｃ，１５１ｃに向かうに連れて、階段状に厚みが薄くなっている。そして電池１００において、底壁部１２から上壁部１１に向かうほど電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆとの間隙が階段状に拡くなっている。
【0043】
また実施形態３の電池２００では、ガス誘導部材２４０，２５０（傾斜部２４１，２５１）の傾斜面２４１ｍ，２５１ｍを、曲面としている（図６参照）。具体的には、ガス誘導部材２４０，２５０（傾斜部２４１，２５１）は、底端部２４１ｄ，２５１ｄ側ほど急激に厚みが厚くなる（上端部２４１ｃ，２５１ｃ側ほど穏やかに厚みが薄くなる）曲面からなる傾斜面２４１ｍ，２５１ｍを有する。そして電池２００において、底壁部１２から上壁部１１に向かうほど電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆとの間隙が拡くなっている。
【0044】
また参考形態の電池３００では、ガス誘導部３４０，３５０は、ケース３１０と一体（詳細にはケース本体部材３２１と一体）となっている（図７参照）。具体的には、実施形態１のガス誘導部材４０，５０と概略同形態の、傾斜面３４１ｍ，３５１ｍをなす傾斜部３４１，３５１からなるガス誘導部３４０，３５０と、実施形態１のケース本体部材２１とが一体となって、本参考形態のケース本体部材３２１を構成している。傾斜部３４１，３５１は、底端部３４１ｄ，３５１ｄから上端部３４１ｃ，３５１ｃに向かうに連れて薄く、電池３００において、底壁部１２から上壁部１１に向かうほど電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆとの間隙が拡くなっている。
【0045】
これら実施形態２，３及び参考形態の電池１００，２００，３００においても、ガス誘導部材１４０，１５０，２４０，２５０またはガス誘導部３４０，３５０によって、電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆから短側壁部１５，１６に向けて噴出したガスＧＡは、上壁部１１（安全弁２５）に向けて誘導される。これにより、このガスＧＡが短側壁部１５，１６を突き破ってケース１０，３１０外に放出されるのを抑制できる。また実施形態１と同様な部分は、実施形態１と同様な作用効果を奏する。
【0046】
（試験結果）
次いで、本発明の効果を検証するために行った試験結果について説明する。実施例１として、実施形態２（図５参照）に係る電池１００を用意した（表１も参照）。この電池１００のガス誘導部材１４０，１５０は、前述のように、傾斜面１４１ｍ，１５１ｍが、電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆのうち、上底方向ＡＨの全範囲（１００％）に対向している（表１に「対向範囲」として示す）。
また実施例２，３として、実施例１の電池１００において、ガス誘導部材１４０，１５０をそれぞれ変更した電池を用意した。具体的には、実施例２のガス誘導部材は、傾斜面が電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆのうち上底方向ＡＨの７０％の範囲に対向し、実施例３のガス誘導部材は、傾斜面が電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆのうち上底方向ＡＨの５０％の範囲に対向している。
次いで、本発明の効果を検証するために行った試験結果について説明する。実施例１として、実施形態２（図５参照）に係る電池１００を用意した（表１も参照）。この電池１００のガス誘導部材１４０，１５０は、前述のように、傾斜面１４１ｍ，１５１ｍが、電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆのうち、上底方向ＡＨの全範囲（１００％）に対向している（表１に「対向範囲」として示す）。
また実施例２，３として、実施例１の電池１００において、ガス誘導部材１４０，１５０をそれぞれ変更した電池を用意した。具体的には、実施例２のガス誘導部材は、傾斜面が電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆのうち上底方向ＡＨの７０％の範囲に対向し、実施例３のガス誘導部材は、傾斜面が電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆのうち上底方向ＡＨの５０％の範囲に対向している。
【0047】
【表1】
【0048】
一方、比較例１として、ガス誘導部材を全く有しない電池（実施例１の電池１００からガス誘導部材１４０，１５０を無くした電池）を用意した。
また比較例２として、実施例１の電池１００において、ガス誘導部材１４０，１５０の代わりに、傾斜面の無い（傾斜角θ＝０度の）平板部材を配置した電池を用意した。
また比較例２として、実施例１の電池１００において、ガス誘導部材１４０，１５０の代わりに、傾斜面の無い（傾斜角θ＝０度の）平板部材を配置した電池を用意した。
【0049】
次に、これら実施例１～３及び比較例１，２の各電池に、加温状態で釘刺し試験を行い、電極体３０内で内部短絡させて、電極体３０内で高温のガスＧＡを発生させた。この釘刺し試験後、ケース１０の短側壁部１５，１６の破損を調査した。具体的には、ＳＯＣ１００％に充電した電池を６０℃まで加温し、この加温した電池の中央部に鉄丸釘（サイズ：Ｎ６５，φ３ｍｍ）を刺して電極体３０内でガスＧＡを発生させた。釘刺し試験後、ケース１０の短側壁部１５，１６に破損が生じていないかを、目視で調査した。
【0050】
その結果、比較例１，２の各電池では、ケース１０の短側壁部１５，１６に破損が生じていた。一方、実施例１～３の各電池では、ケース１０の短側壁部１５，１６に破損が生じていなかった。このような結果が生じた理由は、以下であると考えられる。
即ち、比較例１の電池には、電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆとケース３１０の短側壁部１５，１６との間にガス誘導部材も平板部材も存在しないため、電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆから噴出したガスＧＡが、直接、ケース１０の短側壁部１５，１６に当たって短側壁部１５，１６を突き破ったと考えられる。
即ち、比較例１の電池には、電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆとケース３１０の短側壁部１５，１６との間にガス誘導部材も平板部材も存在しないため、電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆから噴出したガスＧＡが、直接、ケース１０の短側壁部１５，１６に当たって短側壁部１５，１６を突き破ったと考えられる。
【0051】
また比較例２の電池では、電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆとケース３１０の短側壁部１５，１６との間に平板部材を配置しているため、電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆから噴出したガスＧＡが、直接、ケース１０の短側壁部１５，１６に当たることは防止できる。しかし、平板部材は、電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆから噴出したガスＧＡを上壁部１１（安全弁２５）に向けて誘導しない。このため、このガスＧＡが、平板部材及び短側壁部１５，１６を突き破ったと考えられる。
【0052】
これらに対し、実施例１～３の各電池では、ガス誘導部材によって、電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆからケース３１０の短側壁部１５，１６に向けて噴出したガスＧＡが、上壁部１１（安全弁２５）に向けて誘導される。特にガス誘導部材の傾斜面の対向範囲が５０％以上であるため、噴出した上記ガスＧＡの多くが、ガス誘導部材によって上壁部１１側に誘導される。これにより、ガスＧＡがガス誘導部材及びケース１０の短側壁部１５，１６を突き破ることを防止できたと考えられる。
【0053】
次に、実施例４～７として、実施形態１に係る電池１において、ガス誘導部材４０，５０の上端部厚みｔｃ及び底端部厚みｔｄを変更することにより、傾斜面４１ｍ，５１ｍの傾斜角θを変更した４種類の電池を用意した。具体的には、表１にも示すように、実施例４では傾斜角θを０．３６度とし、実施例５では傾斜角θを０．５４度とし、実施例６では傾斜角θを５．９５度とし、実施例７では傾斜角θを７．１４度とした。そして、これらの電池について、前述のように釘刺し試験を行って、ケース１０の短側壁部１５，１６の破損を調査した。
【0054】
その結果、実施例４～７のいずれの電池においても、ケース１０の短側壁部１５，１６に破損が生じていなかった。これらの電池でも、ガス誘導部材によって、電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆから噴出したガスＧＡが上壁部１１（安全弁２５）に向けて誘導される。特に傾斜面の傾斜角θが０．３６度以上であり、傾斜面の傾斜が大きいので、ガスＧＡが上壁部１１（安全弁２５）に向けて誘導され易い。このため、電極体３０から噴出したガスＧＡがガス誘導部材及びケース１０の短側壁部１５，１６を突き破ることを防止できたと考えられる。
【0055】
次に、実施例８～１０として、実施例１の電池１００において、ガス誘導部材１４０,１５０の材質をそれぞれ変更した３種類の電池を用意した。具体的には、表１にも示すように、実施例１２では、アルミナからなるガス誘導部材を用い、実施例１３の電池では、ジルコニアからなるガス誘導部材を用い、実施例１４の電池では、ステンレスからなるガス誘導部材を用いた。そして、これらの電池について、前述のように釘刺し試験を行って、ケース１０の短側壁部１５，１６の破損を調査した。
【0056】
その結果、実施例１２～１４のいずれの電池においても、ケース１０の短側壁部１５，１６に破損が生じていなかった。これらの電池でも、ガス誘導部材によって、電極体３０の周縁対向面３０ｅ，３０ｆから噴出したガスＧＡが上壁部１１（安全弁２５）に向けて誘導される。特にガス誘導部材が金属またはセラミックからなり、噴出したガスＧＡの温度に１０秒以上にわたり耐えられるため、噴出したガスＧＡがガス誘導部材及びケース１０の短側壁部１５，１６を突き破ることを防止できたと考えられる。
【0057】
以上において、本発明を実施形態１～３に即して説明したが、本発明は実施形態１～３に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば実施形態１～３及び参考形態では、電池１等が備える電極体として、積層型の電極体３０を例示したが、これに限られない。例えば、帯状の正極板と帯状の負極板とを帯状のセパレータを介して扁平状に捲回した捲回型の電極体を用いることもできる。
例えば実施形態１～３及び参考形態では、電池１等が備える電極体として、積層型の電極体３０を例示したが、これに限られない。例えば、帯状の正極板と帯状の負極板とを帯状のセパレータを介して扁平状に捲回した捲回型の電極体を用いることもできる。
【符号の説明】
【0058】
１,１００，２００，３００ 電池（蓄電デバイス）
１０，３１０ ケース
１１ａ 長辺
１１ｂ 短辺
１１ 上壁部
１２ 底壁部
１３，１４ 長側壁部
１５，１６ 短側壁部
２５ 安全弁
３０ 電極体
３０ｃ，３０ｄ 周縁面
３０ｅ，３０ｆ 周縁面（周縁対向面）
３１ 正極板（電極板）
３２ 負極板（電極板）
３３ セパレータ
３３ｃ （セパレータの）周縁
４０，５０，１４０，１５０，２４０，２５０ ガス誘導部材（ガス誘導部）
３４０，３５０ ガス誘導部
４１，５１，１４１，１５１，２４１，２５１，３４１，３５１ 傾斜部
４１ｍ，５１ｍ，１４１ｍ，１５１ｍ，２４１ｍ，２５１ｍ，３４１ｍ，３５１ｍ 傾斜面
ＡＨ 電池縦方向（上底方向）
ＤＨ （電極体の）厚み方向
ＧＡ ガス
１０，３１０ ケース
１１ａ 長辺
１１ｂ 短辺
１１ 上壁部
１２ 底壁部
１３，１４ 長側壁部
１５，１６ 短側壁部
２５ 安全弁
３０ 電極体
３０ｃ，３０ｄ 周縁面
３０ｅ，３０ｆ 周縁面（周縁対向面）
３１ 正極板（電極板）
３２ 負極板（電極板）
３３ セパレータ
３３ｃ （セパレータの）周縁
４０，５０，１４０，１５０，２４０，２５０ ガス誘導部材（ガス誘導部）
３４０，３５０ ガス誘導部
４１，５１，１４１，１５１，２４１，２５１，３４１，３５１ 傾斜部
４１ｍ，５１ｍ，１４１ｍ，１５１ｍ，２４１ｍ，２５１ｍ，３４１ｍ，３５１ｍ 傾斜面
ＡＨ 電池縦方向（上底方向）
ＤＨ （電極体の）厚み方向
ＧＡ ガス
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】