WO2023276558A1

WO2023276558A1 - 電池ケース

Info

Publication number: WO2023276558A1
Application number: PCT/JP2022/022718
Authority: WO
Inventors: 慶彦森山; 和之藤田; 琢磨蜂巣; 東海朴; 達也千種; 隆幸早出
Original assignee: Nippon Light Metal Co Ltd; Soode Nagano Co Ltd
Current assignee: Nippon Light Metal Co Ltd; Soode Nagano Co Ltd
Priority date: 2021-06-29
Filing date: 2022-06-06
Publication date: 2023-01-05
Anticipated expiration: 2023-12-29
Also published as: JP7640693B2; EP4336633A1; CN115548573A; TW202301730A; US20240186647A1; JPWO2023276558A1; EP4336633A4; CN216563419U

Abstract

大型化及び厚肉化にも好適に対応することができる電池ケースを提供することを課題とする。防爆弁（２）が設けられた金属製の電池ケース（１００）であって、防爆弁（２）は、電池ケース（１００）を構成する板部（１）に連続し、折り重ねて形成された折り重ね部（１１）と、折り重ね部（１１）に連続し、当該折り重ね部（１１）の内側に設けられた薄板部（１２）と、薄板部（１２）に連続し、防爆弁（２）の中央部に薄板部（１２）よりも厚く形成された厚板部（１３）と、薄板部（１２）に設けられ、所定の圧力が作用すると破断する破断用溝部（１４）と、を有することを特徴とする。

Description

電池ケース

　本発明は、電池ケースに関する。

　リチウムイオン二次電池等の二次電池は、電池ケースの内部に電極や電解液等が収容されている。当該二次電池では、不具合によって電池ケースに内部ガスが発生すると、内部圧力が異常なレベルまで上昇することがある。このため、電池ケースには圧力異常が生じた際に内部ガスを緊急に排出する防爆弁が設けられている。

　従来、この防爆弁は電池ケースとは別に製造され、後から溶接等により電池ケースに取り付けられていた。そのため製造工程が複雑になり、製造コストが増大するという問題があった。そこで、特許文献１の電池ケースの製造方法では、電池ケースに防爆弁を後から取り付けるのではなく、電池ケースを構成する面（板部）に、鍛造加工により直接防爆弁を形成することにより製造工程を簡略化している。

　特許文献１に記載の電池ケースの防爆弁は、鍛造加工により、中央部に薄板部が形成され、当該薄板部の周囲に破断用溝部が形成され、さらにその外側に折り重ね部が形成されている。これにより、薄板部と折り重ね部で電池ケースに加わる小さな圧力変動を吸収し、小さな圧力変動では破断用溝部が破断しないように制御することができる。

特開２０１２－１０９２２２号公報

　中国，欧米諸国をはじめとして世界市場で加速する電気自動車推進に伴い、走行距離や充放電の効率化といった電費の観点で電池に求められる容量が急激に増えている。そのため電池の大型化が進み、それに対応して電池ケースの板厚も厚肉化している。電池ケースが大型化すると、電池に異常が生じた際に、内部ガスをこれまで以上に速やかに排出する必要があり、圧力異常が発生した際に開口する部分の面積を大きくする必要がある。

　また、鍛造加工により電池ケースに防爆弁を形成すると、防爆弁の部分は肉厚を薄くする必要があるが、薄肉化した分、肉が余ってしまうという問題がある。つまり、電池ケースの板厚が肉厚になるほど、余ってしまう肉も多くなるという問題がある。

　そこで本発明では、大型化及び厚肉化にも好適に対応することができる電池ケースを提供することを課題とする。

　このような課題を解決する本発明は、防爆弁が設けられた金属製の電池ケースであって、前記防爆弁は、前記電池ケースを構成する板部に連続し、折り重ねて形成された折り重ね部と、前記折り重ね部に連続し、当該折り重ね部の内側に設けられた薄板部と、前記薄板部に連続し、前記防爆弁の中央部に前記薄板部よりも厚く形成された厚板部と、前記薄板部に設けられ、所定の圧力が作用すると破断する破断用溝部と、を有することを特徴とする。

　本発明によれば、防爆弁の中央部に厚板部を備えているため、鍛造加工の際に肉の受け入れ先とすることができる。また、肉の受け入れ先を中央部に設けることにより、鍛造成形が安定し、その結果防爆弁の外周部の肉厚や形状が安定しやすくなり、圧力異常が発生した際に安定して破断させることができる。これにより、電池ケースの大型化及び厚肉化にも好適に対応することができる。

　また、前記折り重ね部及び薄板部は、円形又は楕円形（長円形、オーバル形も含む）を呈することが好ましい。
　また、前記厚板部の形状は、前記折り重ね部及び薄板部と相似になっていることが好ましい。

　本発明によれば、圧力異常が発生した際により安定して破断させることができる。

　また、前記厚板部の外側に、円弧状の凹溝部が形成されていることが好ましい。

　本発明によれば、破断用溝部とは別に凹溝部を設けることで、作動圧及び破断箇所を容易に制御することができる。

　また、前記厚板部の板厚は、前記板部の板厚の１／１．１～１／２であることが好ましい。
　また、前記厚板部の面積は、薄板部の面積の１／５～１／１０であることが好ましい。

　本発明に係る電池ケースによれば、大型化及び厚肉化にも好適に対応することができる。

本発明の第一実施形態に係る電池ケースを示す斜視図である。第一実施形態に係る防爆弁を示す平面図である。第一実施形態に係る防爆弁を示す断面図である。第一実施形態に係る防爆弁を示す拡大断面図である。第一実施形態に係る電池ケース用部材の製造方法のフロー図である。第一実施形態に係る電池ケース用部材の製造方法のベース成形工程の前段を示す半断面図である。第一実施形態に係る電池ケース用部材の製造方法のベース成形工程の後段を示す半断面図である。第一実施形態に係る電池ケース用部材の製造方法の延し成形工程の前段を示す半断面図である。第一実施形態に係る電池ケース用部材の製造方法の延し成形工程の後段を示す半断面図である。第一実施形態に係る電池ケース用部材の製造方法の折返し工程の前段を示す半断面図である。第一実施形態に係る電池ケース用部材の製造方法の折返し工程の後段を示す半断面図である。第一実施形態に係る電池ケース用部材の製造方法の予備折重ね工程の前段を示す半断面図である。第一実施形態に係る電池ケース用部材の製造方法の予備折重ね工程の後段を示す半断面図である。第一実施形態に係る電池ケース用部材の製造方法の本折重ね工程の前段を示す半断面図である。第一実施形態に係る電池ケース用部材の製造方法の本折重ね工程の後段を示す半断面図である。第一実施形態に係る電池ケース用部材の製造方法の破断用溝部成形工程を示す半断面図である。本発明の第二実施形態に係る防爆弁を示す平面図である。図１７のＩ－Ｉ矢視断面図である。本発明の第三実施形態に係る防爆弁を示す平面図である。図１９のII－II矢視断面図である。図１９のIII－III矢視断面図である。

［第一実施形態］
　本発明の第一実施形態に係る電池ケース及び電池ケース用部材の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。下記の実施形態及び変形例は、適宜組み合わせて構成することができる。図１に示すように、電池ケース１００は、ケース１０１と、電池ケース用蓋１０２とを溶接などで接合して形成された金属製の中空容器である。電池ケース１００は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等で形成されている。

　電池ケース１００の内部には、電極や電解液等が収容される。ケース１０１は、平面視矩形で有底筒状を呈する。電池ケース用蓋１０２は、ケース１０１の開口を覆う矩形の板状部材である。なお、上下、左右、前後を言う時は、図１の矢印に従う。当該方向は、本発明の方向を限定するものではない。

　電池ケース用蓋１０２は、板部１と、防爆弁２とを備えている。防爆弁２は、平面視矩形の板部１の中央に一体形成されている。防爆弁２は、内部ガスが所定の圧力に達した時に破断し、内部ガスを外部に排出する弁である。

　防爆弁２は、電池ケース１００を構成する板部（底板部、側板部、蓋板部など）であればどこに設けてもよいが、本実施形態では、蓋板部（電池ケース用蓋１０２）に設ける場合を例示する。また、電池ケース１００の形状もあくまで例示であって、円筒形、楕円筒形、多角筒形など他の形状であってもよい。

　防爆弁２は、図２及び図３に示すように、折り重ね部１１と、薄板部１２と、厚板部１３と、破断用溝部１４と、凸部１５を備えている。折り重ね部１１は、板部１に連続し、平らに折り重ねられた部位である。折り重ね部１１は、本実施形態では、平面視円形（リング状）を呈する。折り重ね部１１は、本実施形態では３層になっており、上層に行くにつれて薄肉になっている。

　薄板部１２は、折り重ね部１１に連続し、折り重ね部１１の内側に形成される薄い板状の部位である。薄板部１２の板厚は、板部１よりも薄くなっている。薄板部１２は、本実施形態では、平面視円形を呈する。薄板部１２の厚さは、内圧を開放する際の作動圧に応じて適宜設定すればよい。薄板部１２は、板部１の上面と略同等の高さ位置に形成されている。

　厚板部１３は、薄板部１２に連続し、防爆弁２の中央部に設けられる部位である。厚板部１３の板厚は、薄板部１２よりも厚くなっている。厚板部１３は、本実施形態では、平面視円形を呈する。厚板部１３の形状は、折り重ね部１１及び薄板部１２と相似になっている。厚板部１３は、防爆弁２の中央部に設けられているため、電池ケース１００の内圧を受けやすくなっている。

　厚板部１３の形状は、適宜設定すればよい。厚板部１３と、折り重ね部１１及び薄板部１２とが異なる形状であってもよい。厚板部１３の板厚は、適宜設定すればよいが、板部１の板厚の１／１．１～１／２であることが好ましい。厚板部１３の面積は、薄板部１２の面積の１／５～１／１０であることが好ましい。

　破断用溝部１４は、図４にも示すように、薄板部１２の上面において、折り重ね部１１と凸部１５（厚板部１３）との間において、周方向に亘って全体に形成されている。破断用溝部１４は、平面視円形を呈する。破断用溝部１４の断面形状は、特に制限されないが、本実施形態ではＶ字状を呈する。破断用溝部１４の深さ（薄板部１２の板厚寸法に対する深さ）は、設定する作動圧に応じて適宜設定すればよい。また、破断用溝部１４は複数あってもよい。

　凸部１５は、図４にも示すように、薄板部１２の上面において、上方に凸となる部位である。凸部１５は、厚板部１３と破断用溝部１４との間において、周方向全体に亘って形成されている。凸部１５は、平面視円形（リング状）を呈する。凸部１５は、薄板部１２の強度を制御する部位である。凸部１５は、下方に突出させてもよいし、複数条設けてもよいし、若しくは省略してもよい。

　次に、本実施形態に係る電池ケース用部材（電池ケース用蓋）の製造方法について説明する。本実施形態では、電池ケース用蓋１０２を製造する場合を例示するが、電池ケース１００の面を構成する板部（部材）であればどの部位であってもよい。

　電池ケース用部材の製造方法では、図５に示すように、ベース成形工程Ｓ１と、延し成形工程Ｓ２と、折返し工程Ｓ３と、予備折重ね工程Ｓ４と、本折重ね工程Ｓ５と、破断用溝部成形工程Ｓ６と、を行う。各工程では、形の異なる下型と上型とを変更しながら、徐々に成形していく。

　ベース成形工程Ｓ１は、図６及び図７に示すように、第一下型３１と第一上型３２とで金属板Ｋを押圧して薄肉部Ｋ１ａ及び厚肉部Ｋ１ｂを成形する工程である。第一上型３２は、第一下型３１に上下方向で対向している。第一上型３２は、第一下型３１に向けて凸状になっている。つまり、第一上型３２の外側部３２ｂの下端面は、内側部３２ａの下端面よりも若干上に位置している。

　図７に示すように、金属板Ｋを第一下型３１と第一上型３２とで押圧すると、第一上型３２が凸状になっているため、押圧された金属板Ｋの肉が外側に流動し、金属板Ｋの厚肉部Ｋ１ｂが薄肉部Ｋ１ａよりも肉厚になる。

　延し成形工程Ｓ２は、図８及び図９に示すように、金属板Ｋを加工して、薄板部１２、厚板部１３及び筒状壁部１８を成形する工程である。延し成形工程Ｓ２では、上型となる延し成形用ダイ４１と、下型となる延し成形用パンチ４２とを用いる。

　延し成形用ダイ４１は、凹部４３と、第一キャビティ４４とを備えている。凹部４３は、平面視円形を呈し、底面４３ａと、底面４３ａから立ち上がる側面４３ｂとを備えている。また、延し成形用ダイ４１は、側面４３ｂから外側に延設される端面４５を備えている。凹部４３の内径は、延し成形用パンチ４２の外径よりも大きくなっている。延し成形用ダイ４１の外径は、金属板Ｋの薄肉部Ｋ１ａの外径より小さくなっており、また、凹部４３の中心Ｃ寄りには、底面４３ａからさらに窪む平面視円形の第一キャビティ４４が形成されている。第一キャビティ４４は、厚板部１３を成形する部位である。

　延し成形用パンチ４２は、金属板Ｋの薄肉部Ｋ１ａを間に挟み、延し成形用ダイ４１に対向して配置されている。延し成形用パンチ４２は、本体部４６と、押圧面４６ａとを有する。本体部４６は、円柱状を呈する。押圧面４６ａは、本体部４６の先端に設けられている。押圧面４６ａの中心Ｃ寄りには、窪んで形成された平面視円形の第二キャビティ４８が形成されている。第二キャビティ４８は、第一キャビティ４４と対向しており、厚板部１３を成形する部位である。

　図８に示すように、延し成形用ダイ４１の底面４３ａと、延し成形用パンチ４２の押圧面４６ａとで金属板Ｋを挟みつつ、金属板Ｋを拘束しない状態で押圧していく。図９に示すように、延し成形用パンチ４２を延し成形用ダイ４１にさらに押し込むと、金属板Ｋの薄肉部Ｋ１ａがさらに圧延されて徐々に薄くなっていき薄板部１２が成形されていく。それと同時に薄肉部Ｋ１ａの外周部は側面４３ｂ及び端面４５により、下方に押し曲げられる。薄板部１２の形成の際に余った肉の一部は、第一キャビティ４４と第二キャビティ４８とで成形される空間に流動し、厚板部１３が成形されるとともに、残りの肉は、延し成形用パンチ４２の中心から放射状に徐々に押し退けられる。押し退けられた金属は、凹部４３の側面４３ｂに当って導かれ、鉛直方向に移動方向を変えられて鉛直下方に流動する。これにより、薄板部１２及び厚板部１３と、薄板部１２から立ち上がる筒状壁部１８とが成形される。

　筒状壁部１８を成形する際、肉が薄肉部Ｋ１ａから厚板部１３と筒状壁部１８の両方に流動するので、安定した筒状壁部１８が成形される。この段階で安定した筒状壁部１８が成形できるため、この後の成形工程も安定してでき、防爆弁の形状も安定するとともに、作動圧も安定する。

　なお、延し成形工程Ｓ２後にスプリングバックなどが発生した場合には、形を整えるための矯正工程を行ってもよい。

　折返し工程Ｓ３は、図１０及び図１１に示すように、最終的に折り重ね部となる湾曲部１９を成形する工程である。折返し工程Ｓ３では、第二下型５１と、折返し用パンチ５２とを用いる。

　第二下型５１は、平坦な押圧面５１ａを備えている。折返し用パンチ５２は、本体部５６と、周壁部５７とを備えている。周壁部５７は、本体部５６から断面台形に下方に突出した壁部であって、平面視円形（リング状）を呈する。周壁部５７の内側には、平面視円形の第二穴部５９が形成されている。第二穴部５９は、厚板部１３との干渉を避けるための中空部である。つまり、第二穴部５９は、厚板部１３と干渉しない深さで形成されている。周壁部５７には、押圧面５７ａから離間するにつれて拡径するように傾斜するテーパー面５７ｂが形成されている。押圧面５７ａの外径は、筒状壁部１８の内径よりも小さくなっている。

　図１０に示すように、折返し工程Ｓ３では、周壁部５７の押圧面５７ａ及びテーパー面５７ｂで、薄板部１２を下方に押圧しつつ、図１１に示すように、第二下型５１の押圧面５１ａとで薄板部１２を挟持する。これにより、筒状壁部１８がやや外側に拡げられながら、折り曲げられ、湾曲部１９が成形される。この時、厚板部１３は、第二穴部５９及び押圧面５１ａで形成された中空部に位置している。

　予備折重ね工程Ｓ４は、図１２及び図１３に示すように、湾曲部１９を外側に押し拡げながら予備的に折り重ねる工程である。予備折重ね工程Ｓ４では、第二下型５１と、折重ね用パンチ（第一折重ね用パンチ）６１とを用いる。

　第二下型５１は、前記した形態と同じである。折重ね用パンチ６１は、本体部６２と、周壁部６３とを備えている。周壁部６３は、本体部６２から断面台形に下方に突出した壁部であって、平面視円形（リング状）を呈する。周壁部６３の内側には、平面視円形の第二穴部６４が形成されている。第二穴部６４は、厚板部１３との干渉を避けるための中空部である。つまり、第二穴部６４は、厚板部１３と干渉しない深さで形成されている。周壁部６３には、押圧面６３ａから離間するにつれて拡径するように傾斜するテーパー面６３ｂが形成されている。テーパー面６３ｂと押圧面６３ａとでなす内角は、テーパー面５７ｂ（図１０参照）と押圧面５７ａとでなす内角よりも大きくなっている。テーパー面６３ｂは、図１２に示すように、押圧する前に湾曲部１９の先端に当接している。

　図１２に示すように、予備折重ね工程Ｓ４では、湾曲部１９を予備的に折り重ねる。つまり、予備折重ね工程Ｓ４では、テーパー面６３ｂに湾曲部１９の先端を当接させた状態から押圧しつつ、第二下型５１と折重ね用パンチ６１とを近接させる。図１３に示すように、第二下型５１と折重ね用パンチ６１との近接距離は、適宜調整すればよく、周壁部６３の押圧面６３ａが薄板部１２と離間していてもよい。予備折重ね工程Ｓ４によって、湾曲部１９がさらに傾斜して折り重ねられる。

　本折重ね工程Ｓ５は、図１４及び図１５に示すように、折り重ね部１１を成形する工程である。本折重ね工程Ｓ５では、第二下型５１と、折重ね用パンチ（第二折り重ね用パンチ）７１とを用いる。

　第二下型５１は、前記した形態と同じである。折重ね用パンチ７１は、平坦な押圧面７１ａと、押圧面７１ａの中心Ｃ寄りに形成された第二穴部７２とを備えている。第二穴部７２は、厚板部１３との干渉を避けるための中空部である。つまり、第二穴部７２は、厚板部１３と干渉しない深さで形成されている。折重ね用パンチ７１の外径は、湾曲部１９の先端の位置よりも十分に大きくなっている。

　図１４に示すように、本折重ね工程Ｓ５では、湾曲部１９を本格的に折り重ねる。つまり、本折重ね工程Ｓ５では、折重ね用パンチ７１の押圧面７１ａに湾曲部１９の先端を当接させた状態から押圧しつつ、第二下型５１と折重ね用パンチ７１とを近接させる。これにより、図１５に示すように、湾曲部１９が折り重ねられた折り重ね部１１が成形される。この時、厚板部１３は、第二穴部７２及び押圧面５１ａで形成された中空部に位置している。

　破断用溝部成形工程Ｓ６は、図１６に示すように、破断用溝部１４（図３参照）を成形する工程である。破断用溝部成形工程Ｓ６では、第三下型９１と、第三上型８１とを用いる。

　第三下型９１は、本体部９３と、周壁部９４と、第一穴部９８とを備えている。周壁部９４は、本体部９３から上方にリング状に突出する断面矩形の部位である。周壁部９４は、後記する第一突起部８３及び第二突起部８４に対向している。第一穴部９８は、厚板部１３との干渉を避けるための中空部である。つまり、第一穴部９８は、厚板部１３と干渉しない深さで形成されている。

　第三上型８１は、本体部８２と、第一突起部８３と、第二突起部８４とを備えている。第一突起部８３は、本体部８２の端面８２ａから下方に突出している。第一突起部８３は、断面台形を呈し、下方に向かうにつれて縮径している。第一突起部８３は、平面視円形（リング状）を呈する。第一突起部８３の内側には、第二穴部８７が形成されている。第二穴部８７は、厚板部１３との干渉を避けるための中空部である。つまり、第二穴部８７は、厚板部１３と干渉しない深さで形成されている。

　第二突起部８４は、本体部８２の端面８２ａから下方に突出している。第二突起部８４は、第一突起部８３の外側に設けられ、断面台形を呈し、下方に向かうにつれて縮径している。第二突起部８４は、平面視円形（リング状）を呈する。第二突起部８４の先端面には、破断用溝部１４を成形するための断面三角形の突起８４ａが形成されている。本体部８２の外周面には、折り重ね部１１に干渉しないように傾斜するテーパー面８２ｂが形成されている。

　図１６に示すように、破断用溝部成形工程Ｓ６では、第三下型９１と、第三上型８１とで薄板部１２を挟持しつつ押圧して、薄板部１２の上面に破断用溝部１４を成形する。また、第一突起部８３と第二突起部８４の間に周方向に亘って凸部１５（図３参照）を成形する。以上により、電池ケース用蓋１０２が形成される。なお、電池ケース用部材（電池ケース用蓋）の製造方法は、前記した工程、順番に限定されるものではなく、適宜設計変更が可能である。

　以上説明した本実施形態に係る電池ケース１００及び電池ケース用部材（電池ケース用蓋）の製造方法によれば、以下のような効果を奏する。防爆弁２の中央部に厚板部１３を備えているため、鍛造加工の際に肉の受け入れ先とすることができる。また、肉の受け入れ先を中央部に設けることで肉を効率よく逃がすことができ、薄板部１２の肉厚や形状が安定しやすくなり、圧力異常が発生した際に安定して破断させることができる。これにより、電池ケース１００の大型化及び厚肉化にも好適に対応することができる。

　また、本実施形態のように、折り重ね部１１、薄板部１２及び厚板部１３は、円形を呈することが好ましい。また、本実施形態のように、厚板部１３の形状は、折り重ね部１１及び薄板部１２と相似になっていることが好ましい。このような形状にすることで、応力集中を避けることができるため、圧力異常が発生した際により安定して破断させることができる。

　また、破断用溝部１４は、電池ケース１００の内圧が作用する方向（本実施形態では上方）に向かうにつれて、その溝幅が拡開するようになっている。これにより、内圧が作用すると、破断用溝部１４の溝幅が開く方向に変形しやすいため、確実に破断させることができる。

　また、本実施形態では折り重ね部１１を有するため、電池の充電と放電の繰り返し等によって内部圧力が変動した場合でも、かかる内部圧力の変化は、折り重ね部１１が電池ケース１００の内側及び外側（電池ケース用蓋１０２の板厚方向）に変形することで吸収される。これにより、破断用溝部１４には過大な引張応力が作用しないので、破断用溝部１４に疲労が発生し難い。したがって、内部圧力が充電時や環境温度の上昇等の通常の圧力上昇を超えるようなレベルに達したとき以外は、破断用溝部１４が開裂しない。よって、防爆弁２の作動圧力の安定化を図ることができる。

　また、変形しやすい薄板部１２に破断用溝部１４を形成したため、薄板部１２がケース外側（上方）に膨らむ際、破断用溝部１４には、まず、圧縮応力が作用した後、引張応力が加わって破断用溝部１４が開裂する。このため、破断用溝部１４では、溝底部の厚さｗ（図４参照）がある程度厚くても確実に開裂する。従って、破断用溝部１４の強度を高めることができるので、二次電池の組み立て作業中に破断用溝部１４が開裂するのを避けることができる。これにより、電池ケース１００の取り扱いが容易となる。

　また、本実施形態では、折り重ね部１１の変形と、破断用溝部１４の開裂という２段階の圧力を受ける構成であるため、破断用溝部１４の溝底部の厚さｗや形状、薄板部１２の形状等、作動圧を設定するパラメータが多いので、作動圧を任意のレベルに設定することができる。なお、薄板部１２が全体的に湾曲した形状としてもよい、このようにすると、薄板部１２がより変形しやすく、圧力を吸収し易くなる。

　また、本実施形態では、防爆弁２の周囲に、折重ねて成形された肉厚の折り重ね部１１が形成されるため、防爆弁２の周囲を補強することができる。また、溶接等による熱を折り重ね部１１で遮断することができるため、ケース１０１と電池ケース用蓋１０２との溶接の際に、防爆弁２への入熱を低減することができる。また、折り重ね部１１を成形する際は、金属板Ｋを折重ねるだけでよいため、製造作業が容易である。

　また、折返し工程Ｓ３、予備折重ね工程Ｓ４及び本折重ね工程Ｓ５では、第二下型５１を共通して用いることができるため、効率よく成形することができる。また、延し成形工程Ｓ２では、後方押出成形を行いつつ、第一キャビティ４４及び第二キャビティ４８で、厚板部１３を成形することができる。これにより、余肉を制御しながら厚板部１３を容易に成形することができる。また、厚板部１３を成形した後は、厚板部１３と各成形型との干渉を避け、厚板部１３を精度よく成形することができる。

［第二実施形態］
　次に、本発明の第二実施形態に係る電池ケース及び電池ケース用部材（電池ケース用蓋）の製造方法について説明する。図１７に示すように、第二実施形態に係る電池ケース用蓋では、防爆弁２Ａに凹溝部Ｎ，Ｎが形成されている点で、第一実施形態と相違する。本実施形態では、第一実施形態と相違する部分を中心に説明する。

　図１７及び図１８に示すように、防爆弁２Ａは、折り重ね部１１と、薄板部１２と、厚板部１３と、破断用溝部１４と、凹溝部Ｎ，Ｎとを備えている。凹溝部Ｎ，Ｎは、厚板部１３と破断用溝部１４との間において、それぞれ円弧状に形成され下方に凹む溝である。凹溝部Ｎ，Ｎは厚板部１３を挟んで線対称となる位置に形成されている。凹溝部Ｎ，Ｎの形状、数、配置は適宜設定することができるが、本実施形態では凹溝部Ｎ，Ｎの曲率と折り重ね部１１及び厚板部１３の曲率は同一になっている。

　具体的な図示は省略するが、例えば、延し成形工程Ｓ２又は破断用溝部成形工程Ｓ６において、対応する成形型に凹部及び凸部を設けて凹溝部Ｎ，Ｎを成形することができる。

　本実施形態のように、破断用溝部１４とは別に凹溝部Ｎ，Ｎを設けることで、作動圧及び破断箇所を容易に制御することができる。つまり、凹溝部Ｎ，Ｎの形状、大きさ、位置等は、作動圧及び破断箇所に応じて適宜設定することができる。また、凹溝部Ｎ，Ｎの曲率と折り重ね部１１及び厚板部１３の曲率とを同一にすることで、作動圧及び破断箇所等をより容易に制御することができる。

［第三実施形態］
　次に、本発明の第三実施形態に係る電池ケース及び電池ケース用部材（電池ケース用蓋）の製造方法について説明する。図１９に示すように、第三実施形態に係る電池ケース用蓋では、防爆弁２Ｂが楕円形となっている点で、第一実施形態と相違する。本実施形態では、第一実施形態と相違する部分を中心に説明する。

　図１９～図２１に示すように、防爆弁２Ｂは、折り重ね部１１Ｂと、薄板部１２Ｂと、厚板部１３Ｂと、破断用溝部１４Ｂとを備えている。折り重ね部１１Ｂ、薄板部１２Ｂ及び厚板部１３Ｂ並びに破断用溝部１４Ｂは、いずれも平面視楕円形を呈する。また、厚板部１３の形状は、折り重ね部１１Ｂ、薄板部１２Ｂ及び破断用溝部１４Ｂの形状と相似又は概ね相似になっている。

　図２０及び図２１に示すように、折り重ね部１１Ｂの高さ寸法は、長辺部（図２０）よりも短辺部（図２１）の方がやや大きくなっている。防爆弁２Ｂでは、折り重ね部１１の長辺部の方が、短辺部よりも剛性が低く変形しやすいため、長辺部側から開裂する傾向がある。

　本実施形態のように、防爆弁２Ｂを楕円形としてもよい。楕円形とした場合は、長辺部側から開裂する傾向があるため、当該特性を利用して作動圧及び破断箇所等を制御することができる。

［作動圧試験・耐久試験］
　次に、作動圧試験及び耐久試験について説明する。第一実施形態の防爆弁２（円形の防爆弁）と、第二実施形態の防爆弁２Ａ（円形かつ凹溝部Ｎ，Ｎを備えた防爆弁）の試験体を用意し、作動圧を測定した。

　作動圧試験では、防爆弁２及び防爆弁２Ａともに試験体を１０体用意し、作動圧を計測した。防爆弁２は、作動圧の平均値が０．６２６ＭＰａであり、最大値が０．６４２ＭＰａであり、最小値が０．６１８ＭＰａであった。

　防爆弁２Ａは、作動圧の平均値が０．７２８ＭＰａであり、最大値が０．７５８ＭＰａであり、最小値が０．６７２ＭＰａであった。防爆弁２に比べて、防爆弁２Ａの作動圧の方が高い値となった。

　耐久試験では、防爆弁２の試験体を４体、防爆弁２Ａの試験体を６体用意し、設定される作動圧よりも低い所定の数値範囲で、圧力の増減を１０万回行った（１０万サイクル）。
その結果、防爆弁２及び防爆弁２Ａともに破断は見られなかった。また、それぞれの試験体について、耐久試験後の作動圧を計測した。防爆弁２は、平均値が０．６３３ＭＰａであり、最大値が０．６４０ＭＰａであり、最小値が０．６２６ＭＰａであった。防爆弁２Ａは、平均値が０．７０６ＭＰａであり、最大値が０．７３５ＭＰａであり、最小値が０．６３７ＰＭａであった。防爆弁２及び防爆弁２Ａともに、耐久試験の前後で作動圧に大きな変化は見られず良好な結果が得られた。

　以上本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲において、適宜設計変更が可能である。例えば、破断用溝部１４の断面形状は、Ｖ字状以外にも他の形状であってもよい。また、予備折重ね工程は省略してもよいし、３回以上に分けて湾曲部１９を折り重ねてもよい。

１００　　電池ケース
１０１　　ケース
１０２　　電池ケース用蓋
１　　　　板部
２　　　　防爆弁
１１　　　折り重ね部
１２　　　薄板部
１３　　　厚板部
１４　　　破断用溝部
４１　　　延し成形用ダイ
４２　　　延し成形用パンチ
４３　　　凹部
４４　　　第一キャビティ
４８　　　第二キャビティ
Ｋ　　　　金属板
Ｎ　　　　凹溝部

Claims

　防爆弁が設けられた金属製の電池ケースであって、
　前記防爆弁は、
　前記電池ケースを構成する板部に連続し、折り重ねて形成された折り重ね部と、
　前記折り重ね部に連続し、当該折り重ね部の内側に設けられた薄板部と、
　前記薄板部に連続し、前記防爆弁の中央部に前記薄板部よりも厚く形成された厚板部と、
　前記薄板部に設けられ、所定の圧力が作用すると破断する破断用溝部と、を有することを特徴とする電池ケース。
　前記折り重ね部及び薄板部は、円形又は楕円形を呈することを特徴とする請求項１に記載の電池ケース。
　前記厚板部の形状は、前記折り重ね部及び薄板部と相似になっていることを特徴とする請求項１に記載の電池ケース。
　前記厚板部の外側に、円弧状の凹溝部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電池ケース。
　前記厚板部の板厚は、前記板部の板厚の１／１．１～１／２であることを特徴とする請求項１に記載の電池ケース。
　前記厚板部の面積は、薄板部の面積の１／５～１／１０であることを特徴とする請求項１に記載の電池ケース。