(57)【要約】  ２個以上のモジュール電池が配列され配線により接続される。箱の第１の側壁の外面は、第１の方向を向き、２個以上のモジュール電池の残りと対向しない。箱の第２の側壁及び第３の側壁が第２の方向に離れる。第１の方向及び第２の方向が垂直をなす。２個以上のストリング群が第２の方向に直線的に配列される。正極ブスが正極集電部、正極延長部及び正極貫通部を備える。正極集電部が第２の側壁の内面に沿う。正極延長部が第１の側壁の内面に沿う。正極貫通部が第１の側壁を貫通する。正極集電部、正極延長部、正極貫通部及び配線が導通する。負極ブスも同じような構造を有する。
2014050678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配列された２個以上のモジュール電池と、
前記２個以上のモジュール電池を接続する配線と、
を備え、
前記２個以上のモジュール電池の各々は、
収容空間が内部に形成され、第１の側壁、第２の側壁及び第３の側壁を備え、前記第１の側壁が第１の内面及び外面を有し、前記第２の側壁が第２の内面を有し、前記第３の側壁が第３の内面を有し、前記外面が第１の方向を向き前記２個以上のモジュール電池の残りと対向せず、前記第２の側壁及び前記第３の側壁が第２の方向に離れ、前記第１の方向及び前記第２の方向が垂直をなす箱と、
前記収容空間に収容され、直列接続される２個以上のストリング群を備え、前記２個以上のストリング群が前記第２の方向に直線的に配列され、前記２個以上のストリング群の各々が並列接続される２個以上のストリングを備え、前記２個以上のストリングの各々が直列接続される２個以上のセルを備えるセル集合体と、
正極集電部、正極延長部及び正極貫通部を備え、前記正極集電部及び前記正極延長部が前記収容空間に収容され、前記正極集電部が前記第２の内面に沿い、前記正極延長部が前記第１の内面に沿い、前記正極貫通部が前記第１の側壁を貫通し、前記正極集電部、前記正極延長部、前記正極貫通部及び前記配線が導通する正極ブスと、
負極集電部、負極延長部及び負極貫通部を備え、前記負極集電部及び前記負極延長部が前記収容空間に収容され、前記負極集電部が前記第３の内面に沿い、前記負極延長部が前記第１の内面に沿い、前記負極貫通部が前記第１の側壁を貫通し、前記負極集電部、前記負極延長部、前記負極貫通部及び前記配線が導通する負極ブスと、
を備える電力貯蔵装置。
【請求項２】
前記２個以上のモジュール電池の各々は、
前記正極集電部が定位置より鉛直方向下方へ移動することを規制する正極位置決め機構と、
前記負極集電部が定位置より鉛直方向下方へ移動することを規制する負極位置決め機構と、
をさらに備える請求項１の電力貯蔵装置。
【請求項３】
前記箱に引き出し孔が形成され、
前記セル集合体は、
前記２個以上のストリングを並列接続する並列ブス
をさらに備え、
前記２個以上のモジュール電池の各々は、
前記正極集電部に接続され、前記引き出し孔を経由して前記箱の外部へ引き出される正極電圧の計測線と、
前記負極集電部に接続され、前記引き出し孔を経由して前記箱の外部へ引き出される負極電圧の計測線と、
前記並列ブスに接続され、前記引き出し孔を経由して前記箱の外部へ引き出される中間電圧の計測線と、
をさらに備える請求項１又は請求項２の電力貯蔵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力貯蔵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナトリウム−硫黄電池のモジュール電池においては、多数のセルが接続される。例えば、特許文献１に示されるように、２個以上のセルが直列接続されストリングが構成され、２個以上のストリングが並列接続されストリング群が構成され、２個以上のストリング群が直列接続される。２個以上のストリング群は、直線的に配列される。正極集電板が一方の側壁の内面に沿う。正極ポール（端子）が一方の側壁を貫通する。負極集電板が他方の側壁の内面に沿う。負極ポール（端子）が他方の側壁を貫通する。一方の側壁及び他方の側壁は、対向する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２４５１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電力貯蔵装置においては、２個以上のモジュール電池が左右方向、前後方向、上下方向等に配列される。しかし、特許文献１のように正極ポールが一方の隔壁を貫通し負極ポールが他方の隔壁を貫通する場合は、２個以上のモジュール電池の配列によっては、一方のモジュール電池及び他方のモジュール電池の間隙で一方のモジュール電池及び他方のモジュール電池に配線を結合する作業が行われる。このため、電力貯蔵装置の組み立てが容易ではない。【０００５】
このことを回避するためには、２個以上のストリング群を直線的に配列することをやめ、２個以上のストリング群の配列が折り返しを伴うようにすることが考えられる。しかし、２個以上のストリング群の配列が折り返しを伴う場合は、一方のストリング群及び他方のストリング群の間に短絡回路が形成されやすく、電力貯蔵装置の安全性が低下しやすい。【０００６】
本発明は、これらの問題を解決するためになされる。本発明の目的は、電力貯蔵装置の安全性の向上及び組み立ての容易さを両立することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、電力貯蔵装置に向けられる。【０００８】
本発明の第１の局面においては、２個以上のモジュール電池及び配線が設けられる。２個以上のモジュール電池が配列され配線により接続される。【０００９】
２個以上のモジュール電池の各々は、箱、セル集合体、正極ブス及び負極ブスを備える。【００１０】
箱の内部に収容空間が形成される。箱は、第１の側壁、第２の側壁及び第３の側壁を備える。第１の側壁の外面は、第１の方向を向き、２個以上のモジュール電池の残りと対向しない。第２の側壁及び第３の側壁が第２の方向に離れる。第１の方向及び第２の方向が垂直をなす。【００１１】
セル集合体は、収容空間に収容される。セル集合体は、直列接続される２個以上のストリング群を備える。２個以上のストリング群が第２の方向に直線的に配列される。２個以上のストリング群の各々が並列接続される２個以上のストリングを備える。２個以上のストリングの各々が直列接続される２個以上のセルを備える。【００１２】
正極ブスが正極集電部、正極延長部及び正極貫通部を備える。正極集電部及び正極延長部が収容空間に収容される。正極集電部が第２の側壁の内面に沿う。正極延長部が第１の側壁の内面に沿う。正極貫通部が第１の側壁を貫通する。正極集電部、正極延長部、正極貫通部及び配線が導通する。【００１３】
負極ブスが負極集電部、負極延長部及び負極貫通部を備える。負極集電部及び負極延長部が収容空間に収容される。負極集電部が第３の側壁の内面に沿う。負極延長部が第１の側壁の内面に沿う。負極貫通部が第１の側壁を貫通する。負極集電部、負極延長部、負極貫通部及び配線が導通する。【００１４】
本発明の第２の局面は、本発明の第１の局面にさらなる事項を付加する。【００１５】
本発明の第２の局面においては、２個以上のモジュール電池の各々が正極位置決め機構及び負極位置決め機構を備える。正極集電部が定位置より鉛直方向下方へ移動することが正極位置決め機構により規制される。負極集電部が定位置より鉛直方向下方へ移動することが負極位置決め機構により規制される。【００１６】
本発明の第３の局面は、本発明の第１又は第２の局面にさらなる事項を付加する。【００１７】
本発明の第３の局面においては、箱に引き出し孔が形成される。セル集合体が並列ブスを備える。並列ブスが２個以上のストリングを並列接続する。２個以上のモジュール電池の各々が正極電圧の計測線、負極電圧の計測線及び中間電圧の計測線を備える。正極電圧の計測線は、正極集電部に接続される。負極電圧の計測線は、負極集電部に接続される。中間電圧の計測線は、並列ブスに接続される。正極電圧の計測線、負極電圧の計測線及び中間電圧の計測線は、引き出し孔を経由して箱の外部に引き出される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の第１の局面によれば、一方のストリング群及び他方のストリング群の間に短絡回路が形成されにくい。電力貯蔵装置の安全性が向上する。モジュール電池への配線の結合が残りのモジュール電池に妨げられない。電力貯蔵装置の組み立てが容易になる。【００１９】
本発明の第２の局面によれば、正極ブス及び負極ブスが定位置より鉛直方向下方に移動しない。モジュール電池の構造が安定する。【００２０】
本発明の第３の局面によれば、ストリング群の電圧が正確に計測される。セルの故障が精度よく検出される。【００２１】
これらの及びこれら以外の本発明の目的、特徴、局面及び利点は、添付図面とともに考慮されたときに下記の本発明の詳細な説明によってより明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】電力貯蔵装置の模式図である。
【図２】電力貯蔵装置の使用例を示す模式図である。
【図３】モジュール電池の斜視図である。
【図４】モジュール電池の鉛直断面図である。
【図５】モジュール電池の水平断面図である。
【図６】モジュール電池の水平断面図である。
【図７】モジュール電池の水平断面図である。
【図８】モジュール電池の水平断面図である。
【図９】正極ブスの斜視図である。
【図１０】正極ブス及びその付属物の側面図である。
【図１１】負極ブスの斜視図である。
【図１２】負極ブス及びその付属物の側面図である。
【図１３】モジュール電池の回路図である。
【図１４】正極位置決め機構の断面図である。
【図１５】負極位置決め機構の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（電力貯蔵装置の概略）
図１の模式図は、電力貯蔵装置の望ましい実施の形態を示す。
【００２４】
図１に示されるように、電力貯蔵装置１０００は、筐体１０２０、４０個のモジュール電池１０２１、第１の配線１０２２及び第２の配線１０２３を備える。
【００２５】
電力貯蔵装置１０００が備えるモジュール電池１０２１の数が増減されてもよい。一般的に言って、電力貯蔵装置１０００は、２個以上のモジュール電池１０２１を備える。
【００２６】
４０個のモジュール電池１０２１の配列は、直方格子をなす。４０個のモジュール電池１０２１は、左右方向ＤＨ１に４列に配列され、前後方向ＤＨ２に２列に配列され、上下方向ＤＶに５段に配列される。左右方向ＤＨ１及び前後方向ＤＨ２は、水平方向である。上下方向ＤＶは、鉛直方向である。左右方向ＤＨ１、前後方向ＤＨ２及び上下方向ＤＶは、互いに垂直をなす。４０個のモジュール電池１０２１の配列が直方格子以外の格子をなしてもよい。左右方向ＤＨ１の配列数、前後方向ＤＨ２の配列数及び上下方向ＤＶの配列数の全部又は一部が増減されてもよい。
【００２７】
上下方向ＤＶの下から１段目の８個のモジュール電池１０２１、上下方向ＤＶの下から２段目の８個のモジュール電池１０２１及び上下方向ＤＶの下から３段目であって前後方向ＤＨ２の前から１列目の４個のモジュール電池１０２１は、第１の配線１０２２により直列接続される。上下方向ＤＶの下から３段目であって前後方向ＤＨ２の前から２列目の４個のモジュール電池１０２１、上下方向ＤＶの下から４段目の８個のモジュール電池１０２１及び上下方向ＤＶの下から５段目の８個のモジュール電池１０２１は、第２の配線１０２３により直列接続される。モジュール電池１０２１の直列数が増減されてもよい。４０個のモジュール電池１０２１の全部又は一部が並列接続されてもよい。
【００２８】
電力貯蔵装置１０００がこれらの構成物以外の構成物を備えてもよい。例えば、電力貯蔵装置１０００が電力機器、制御機器、空調機器等を備えてもよい。電力機器は、例えば、交直変換器（ＰＣＳ）、変圧器、電圧センサー、電流センサー等である。
【００２９】
筐体１０２０の内部には、筐体内空間１０４０が形成される。４０個のモジュール電池１０２１、第１の配線１０２２及び第２の配線１０２３は、筐体内空間１０４０に収容される。
【００３０】
電力貯蔵装置１０００が電力を吸収する場合は、電力貯蔵装置１０００の外部からモジュール電池１０２１へ第１の配線１０２２又は第２の配線１０２３を経由して電力が供給され、モジュール電池１０２１が充電される。電力貯蔵装置１０００が電力を放出する場合は、モジュール電池１０２１が放電させられ、モジュール電池１０２１から電力貯蔵装置１０００の外部へ第１の配線１０２２又は第２の配線１０２３を経由して電力が供給される。
【００３１】
（電力貯蔵装置の使用例）
図２の模式図は、電力貯蔵装置の使用例を示す。
【００３２】
図２に示されるように、電力貯蔵装置１０００は、電力系統９０００に接続され、停電の防止、電力の需給の調整等に使用される。
【００３３】
（モジュール電池の概略）
図３の模式図は、モジュール電池の斜視図である。図４の模式図は、モジュール電池の鉛直断面図である。図５から図８までの模式図は、モジュール電池の水平断面図である。図５から図８までは、後述の正極ブスの付属物、負極ブスの付属物、砂及びヒーターが取り除かれた状態を示す。図５から図８までは、それぞれ、モジュール電池の右前、左前、右後及び左後を示す。
【００３４】
図３から図８までに示されるように、４０個のモジュール電池１０２１の各々は、箱１０６０、セル集合体１０６１、正極ブス１０６２、負極ブス１０６３、正極ブスバー１０６４、負極ブスバー１０６５、砂１０６６及びヒーター１０６７を備える。
【００３５】
箱１０６０は、真空断熱容器１０８０及び大気断熱蓋１０８１を備える。真空断熱容器１０８０は、直方体に近い形状を有し、第１の側壁１１００、第２の側壁１１０１、第３の側壁１１０２、第４の側壁１１０３及び底壁１１０４を備える。第１の側壁１１００及び第４の側壁１１０３は、収容空間１２００を挟んで対向する。第２の側壁１１０１及び第３の側壁１１０２は、収容空間１２００を挟んで対向する。大気断熱蓋１０８１は、天壁１１２０及び庇１１２１を備える。
【００３６】
セル集合体１０６１は、４×ｎ×ｐ個のセル及び必要な配線の集合体である。
【００３７】
セル集合体１０６１は、ｎ個のストリング群１１４２＿１，１１４２＿２，・・・，１１４２＿ｎ及びｍ個の並列ブス１１４５＿１，１１４５＿２，・・・，１１４５＿ｍを備える。モジュール電池１０２１の各々が備えるストリング群の数ｎは、２以上である。モジュール電池１０２１の各々が備えるストリング群の数ｎが１であってもよい。並列ブスの数ｍは、ストリング群の数ｎに応じて増減される。
【００３８】
ｎ個のストリング群１１４２＿１，１１４２＿２，・・・，１１４２＿ｎの各々は、ｐ個のストリング１１６０を備える。ｎ個のストリング群１１４２＿１，１１４２＿２，・・・，１１４２＿ｎの各々が備えるストリング１１６０の数ｐは、２以上である。
【００３９】
ｎ×ｐ個のストリング１１６０の各々は、第１のセル１１８０、第２のセル１１８１、第３のセル１１８２、第４のセル１１８３、第１のヒューズ１１８４、第２のヒューズ１１８５、第１のセル接続子１１８６、第２のセル接続子１１８７及び第３のセル接続子１１８８を備える。セルの数が増減されてもよい。一般的に言って、ｎ×ｐ個のストリング１１６０の各々は、２個以上のセルを備える。
【００４０】
箱１０６０の内部には、収容空間１２００が形成される。セル集合体１０６１、正極ブス１０６２の主要部、負極ブス１０６３の主要部、砂１０６６及びヒーター１０６７は、収容空間１２００に収容される。正極ブスバー１０６４及び負極ブスバー１０６５は、箱１０６０の外部にある。
【００４１】
モジュール電池１０２１が充電される場合は、正極ブスバー１０６４からモジュール電池１０２１の内部を経由して負極ブスバー１０６５へ充電電流が流れ、第１のセル１１８０、第２のセル１１８１、第３のセル１１８２及び第４のセル１１８３が充電される。モジュール電池１０２１が放電させられる場合は、負極ブスバー１０６５からモジュール電池１０２１の内部を経由して正極ブスバー１０６４へ放電電流が流れ、第１のセル１１８０、第２のセル１１８１、第３のセル１１８２及び第４のセル１１８３が放電させられる。
【００４２】
第１のセル１１８０、第２のセル１１８１、第３のセル１１８２及び第４のセル１１８３の各々は、ナトリウム−硫黄電池である。モジュール電池１０２１が充電される場合及び放電させられる場合は、収容空間１２００の温度がヒーター１０６７によりナトリウム−硫黄電池が動作する温度に調整される。例えば、収容空間１２００の温度が約３００℃に調整される。ナトリウム−硫黄電池が他の種類の二次電池に置き換えられてもよい。
【００４３】
（側壁の配置）
図１に示されるように、前後方向ＤＨ２の前から１列目の２０個のモジュール電池１０２１の各々の第１の側壁１１００の外面１３０１は、前後方向ＤＨ２の前方を向き、残りの３９個のモジュール電池１０２１と対向しない。前後方向ＤＨ２の前から２列目の２０個のモジュール電池１０２１の各々の第１の側壁１１００の外面１３０１は、前後方向ＤＨ２の後方を向き、残りの３９個のモジュール電池１０２１と対向しない。このため、モジュール電池１０２１の第１の側壁１１００の外面１３０１には容易に到達できる。
【００４４】
図３から図８までに示されるように、第２の側壁１１０１及び第３の側壁１１０２は、左右方向ＤＨ１（モジュール電池１０２１の幅方向）に離れる。
【００４５】
（セル、ストリング及びストリング群の配列）
図４から図８までに示されるように、ｎ個のストリング群１１４２＿１，１１４２＿２，・・・，１１４２＿ｎは、左右方向ＤＨ１（モジュール電池１０２１の幅方向）に直線的に配列される。ｎ個のストリング群１１４２＿１，１１４２＿２，・・・，１１４２＿ｎの配列が左右反転されてもよい。ｎ個のストリング群１１４２＿１，１１４２＿２，・・・，１１４２＿ｎの配列が直線的であって折り返しを伴わない場合は、直線的でなく折り返しを伴う場合と比較して、一のストリング群及び他のストリング群の間に短絡回路が形成されにくく、電力貯蔵装置１０００の安全性が向上する。
【００４６】
ｎ個のストリング群１１４２＿１，１１４２＿２，・・・，１１４２＿ｎの各々において、ストリング１１６０は前後方向ＤＨ２（モジュール電池１０２１の奥行方向）に配列される。
【００４７】
ストリング１１６０の各々において、第１のヒューズ１１８４、第１のセル１１８０、第２のセル１１８１、第３のセル１１８２、第４のセル１１８３及び第２のヒューズ１１８５は、左右方向ＤＨ１に配列される。
【００４８】
第１のセル１１８０、第２のセル１１８１、第３のセル１１８２及び第４のセル１１８３の各々は、円筒セルであり、円筒軸１３１０を有し、鉛直に立てられる。円筒軸１３１０は、上下方向ＤＶに伸びる。
【００４９】
（正極ブスの構造及び配置）
図９の模式図は、正極ブスの斜視図である。図１０の模式図は、正極ブス及びその付属物の側面図である。
【００５０】
図９及び図１０に示されるように、正極ブス１０６２は、正極集電板１２２０、正極延長板１２２１及び正極ポール１２２２を備える。
【００５１】
正極集電板１２２０及び正極延長板１２２１は、連続する。正極集電板１２２０及び正極延長板１２２１は、直角に曲げられた１個の板形状の構造物を構成し、電気的に導通する。正極集電板１２２０及び正極延長板１２２１が２個以上の構造物の結合品であってもよい。
【００５２】
正極集電板１２２０及び正極延長板１２２１が板形状を有することは、正極ブス１０６２の電気抵抗の低下に寄与する。しかし、正極集電板１２２０及び正極延長板１２２１が板形状を有しない形状物に置き換えられてもよい。例えば、正極集電板１２２０及び正極延長板１２２１が棒形状、管形状等を有する形状物に置き換えられてもよい。
【００５３】
正極ポール１２２２は、収容空間１２００において正極延長板１２２１に結合され、箱１０６０の外部において正極ブスバー１０６４に結合される。正極ポール１２２２及び正極延長板１２２１は、電気的に導通する。正極ポール１２２２及び正極ブスバー１０６４は、電気的に導通する。
【００５４】
正極ポール１２２２がポール形状を有することは、正極ブス１０６２を経由する熱の出入りの抑制に寄与する。しかし、正極ポール１２２２がポール形状を有しない形状物に置き換えられてもよい。例えば、正極ポール１２２２が板形状を有する形状物に置き換えられてもよい。
【００５５】
図３及び図５に示されるように、正極ブスバー１０６４は、第１の側壁１１００の外面１３０１の近傍に露出する。正極ブスバー１０６４には、第１の配線１０２２又は第２の配線１０２３が結合される。正極ブスバー１０６４を介さずに正極ポール１２２２及び第１の配線１０２２が箱１０６０の外部において直結されてもよく正極ポール１２２２及び第２の配線１０２３が箱１０６０の外部において直結されてもよい。
【００５６】
図４、図５及び図７に示されるように、正極集電板１２２０及び正極延長板１２２１は、収容空間１２００に収容される。正極ポール１２２２は、第１の側壁１１００を貫通する。正極集電板１２２０は、第２の側壁１１０１の内面１３０２に沿う。正極集電板１２２０は、第２の側壁１１０１の内面１３０２及びセル集合体１０６１の隙間に第２の側壁１１０１の内面１３０２に平行となるように配置される。正極延長板１２２１は、第１の側壁１１００の内面１３００に沿う。正極延長板１２２１は、第１の側壁１１００の内面１３００及びセル集合体１０６１の隙間に第１の側壁１１００の内面１３００と平行になるように配置される。
【００５７】
図９及び図１０に示されるように、正極ポール１２２２は、正極延長板１２２１の下端１７３０寄りに結合される。正極集電板１２２０の前端１７３１は、正極延長板１２２１に接続され、上下方向ＤＶに伸びる。正極集電板１２２０の後端１７３２は、上下方向ＤＶから傾斜した方向に伸びる。正極集電板１２２０の前後方向ＤＨ２の長さは、上端１７３３寄りにおいて長く、下端１７３４寄りにおいて短い。これにより、正極集電板１２２０を収容空間１２００に収容する作業が容易になる。
【００５８】
（負極ブスの構造及び配置）
図１１の模式図は、負極ブスの斜視図である。図１２の模式図は、負極ブス及びその付属物の側面図である。
【００５９】
図１１及び図１２に示されるように、負極ブス１０６３は、負極集電板１２６０、負極延長板１２６１及び負極ポール１２６２を備える。
【００６０】
負極集電板１２６０及び負極延長板１２６１は、連続する。負極集電板１２６０及び負極延長板１２６１は、直角に曲げられた１個の板形状の部品を構成し、電気的に導通する。負極集電板１２６０及び負極延長板１２６１が２個以上の部品の結合物であってもよい。
【００６１】
負極集電板１２６０及び負極延長板１２６１が板形状を有することは、負極ブス１０６３の電気抵抗の低下に寄与する。しかし、負極集電板１２６０及び負極延長板１２６１が板形状を有しない形状物に置き換えられてもよい。例えば、負極集電板１２６０及び負極延長板１２６１が棒形状、管形状等を有する形状物に置き換えられてもよい。
【００６２】
負極ポール１２６２は、収容空間１２００において負極延長板１２６１に結合され、箱１０６０の外部において負極ブスバー１０６５に結合される。負極ポール１２６２及び負極延長板１２６１は、電気的に導通する。負極ポール１２６２及び負極ブスバー１０６５は電気的に導通する。
【００６３】
負極ポール１２６２がポール形状を有することは、負極ブス１０６３を経由する熱の出入りの抑制に寄与する。しかし、負極ポール１２６２がポール形状を有しない形状物に置き換えられてもよい。例えば、負極ポール１２６２が板形状を有する形状物に置き換えられてもよい。
【００６４】
図３及び図６に示されるように、負極ブスバー１０６５は、第１の側壁１１００の外面１３０１の近傍に露出する。負極ブスバー１０６５には、第１の配線１０２２又は第２の配線１０２３が結合される。負極ブスバー１０６５を介さずに負極ポール１２６２及び第１の配線１０２２が箱１０６０の外部に置いて直結されてもよく負極ポール１２６２及び第２の配線１０２３が箱１０６０の外部において直結されてもよい。
【００６５】
図４、図６及び図８に示されるように、負極集電板１２６０及び負極延長板１２６１は、収容空間１２００に収容される。負極ポール１２６２は、第１の側壁１１００を貫通する。
【００６６】
負極集電板１２６０は、第３の側壁１１０２の内面１３０４に沿う。負極集電板１２６０は、第３の側壁１１０２の内面１３０４及びセル集合体１０６１の隙間に第３の側壁１１０２の内面１３０４に平行となるように配置される。負極延長板１２６１は、第１の側壁１１００の内面１３００に沿う。負極延長板１２６１は、第１の側壁１１００の内面１３００及びセル集合体１０６１の隙間に第１の側壁１１００の内面１３００と平行になるように配置される。
【００６７】
図１１及び図１２に示されるように、負極ポール１２６２は、負極延長板１２６１の下端１７３５寄りに結合される。負極集電板１２６０の前端１７３６は、負極延長板１２６１に接続され、上下方向ＤＶに伸びる。負極集電板１２６０の後端１７３７は、上下方向ＤＶから傾斜した方向に伸びる。負極集電板１２６０の前後方向ＤＨ２の長さは、上端１７３８寄りにおいて長く、下端１７３９寄りにおいて短い。これにより、負極集電板１２６０を収容空間１２００に収容する作業が容易になる。
【００６８】
（組み立ての容易さ）
図１に示されるように、第１の側壁１１００の外面１３０１は、残りの３９個のモジュール電池１０２１と対向しない。このため、第１の側壁１１００の外面１３０１の近傍に露出する正極ブスバー１０６４及び負極ブスバー１０６５に第１の配線１０２２又は第２の配線１０２３が結合される場合は、モジュール電池１０２１への第１の配線１０２２又は第２の配線１０２３の結合が残りの３９個のモジュール電池１０２１に妨げられず、電力貯蔵装置１０００の組み立てが容易になる。
【００６９】
（正極ブスの付属物）
図１０に示されるように、正極ブス１０６２には、正極絶縁体１２４０、位置決め金具１２４１及びリベット１２４２が付属する。
【００７０】
正極絶縁体１２４０は、内面被覆用のマイカ板１３６０、外面被覆用のマイカ板１３６１、ポール被覆用のマイカ板１３６２及びスペーサー用のマイカ板１３６３を備える。正極ブス１０６２の内面の大部分は内面被覆用のマイカ板１３６０に覆われる。正極ブス１０６２の外面の大部分は外面被覆用のマイカ板１３６１に覆われる。内面被覆用のマイカ板１３６０及び外面被覆用のマイカ板１３６１は、リベット１２４２により結合される。スペーサー用のマイカ板１３６３は、正極ブス１０６２の切り欠き１３７０の位置に配置される。正極ブス１０６２の切り欠き１３７０の位置においては、内面被覆用のマイカ板１３６０及び外面被覆用のマイカ板１３６１は、スペーサー用のマイカ板１３６３を挟んでリベット１２４２により結合される。
【００７１】
（負極ブスの付属物）
図１２に示されるように、負極ブス１０６３には、負極絶縁体１２８０、位置決め金具１２８１及びリベット１２８２が付属する。
【００７２】
負極絶縁体１２８０は、内面被覆用のマイカ板１４００、外面被覆用のマイカ板１４０１、ポール被覆用のマイカ板１４０２及びスペーサー用のマイカ板１４０３を備える。負極ブス１０６３の内面の大部分は内面被覆用のマイカ板１４００により覆われる。負極ブス１０６３の外面の大部分は、外面被覆用のマイカ板１４０１により覆われる。内面被覆用のマイカ板１４００及び外面被覆用のマイカ板１４０１は、リベット１２８２により結合される。スペーサー用のマイカ板１４０３は、負極ブス１０６３の切り欠き１４１０の位置に配置される。負極ブス１０６３の切り欠き１４１０の位置においては、内面被覆用のマイカ板１４００及び外面被覆用のマイカ板１４０１は、スペーサー用のマイカ板１４０３を挟んでリベット１２８２により結合される。
【００７３】
（ストリング間の接続）
図１３の回路図は、モジュール電池を示す。
【００７４】
図９、図１０及び図１３に示されるように、正極集電板１２２０は、ｐ個の接続端子１３２０を備える。ｐ個の接続端子１３２０は、正極集電板１２２０の上端１７３３にある。図１１、図１２及び図１３に示されるように、負極集電板１２６０は、ｐ個の接続端子１３４０を備える。ｐ個の接続端子１３４０は、負極集電板１２６０の上端１７３８にある。
【００７５】
図１３に示されるように、最も正極側の第１のストリング群１１４２＿１に属するｐ個のストリング１１６０の各々の正極端１５００は、ｐ個の接続端子１３２０のいずれかに結合される。第１のストリング群１１４２＿１に属するｐ個のストリング１１６０の各々の負極端１５２１は、第１の並列ブス１１４５＿１に結合される。第１のストリング群１１４２＿１に属するｐ個のストリング１１６０は正極集電板１２２０及び第１の並列ブス１１４５＿１により並列接続され、第１のブロックが構成される。第１のブロックに電流が流れる場合は、第１のストリング群１１４２＿１に属するｐ個のストリング１１６０に分かれて電流が流れる。
【００７６】
整数ｉが２以上ｎ−１以下である場合に、第ｉのストリング群１１４２＿ｉに属するｐ個のストリング１１６０の各々の正極端１５００は、第ｉ−１の並列ブス１１４５＿ｉ−１に結合される。第ｉのストリング群１１４２＿ｉに属するｐ個のストリング１１６０の各々の負極端１５２１は、第ｉの並列ブス１１４５＿ｉに結合される。第ｉのストリング群１１４２＿ｉに属するｐ個のストリング１１６０は第ｉ−１の並列ブス１１４５＿ｉ−１及び第ｉの並列ブス１１４５＿ｉにより並列接続され、第ｉのブロックが構成される。第ｉのブロックに電流が流れる場合は、第ｉのストリング群１１４２＿ｉに属するｐ個のストリング１１６０に分かれて電流が流れる。
【００７７】
最も負極側の第ｎのストリング群１１４２＿ｎに属するｐ個のストリング１１６０の各々の正極端１５００は、第ｍの並列ブス１１４５＿ｍに結合される。第ｎのストリング群１１４２＿ｎに属するｐ個のストリング１１６０の各々の負極端１５２１は、ｐ個の接続端子１３４０のいずれかに電気的に結合される。第ｎのストリング群１１４２＿ｎに属するｐ個のストリング１１６０は第ｍの並列ブス１１４５＿ｍ及び負極集電板１２６０により並列接続され、第ｎのブロックが構成される。第ｎのブロックに電流が流れる場合は、第ｎのストリング群１１４２＿ｎに属するｐ個のストリング１１６０に分かれて電流が流れる。
【００７８】
（ストリング内の接続）
図４から図８までに示されるように、ストリング１１６０の各々においては、第１のヒューズ１１８４、第１のセル１１８０、第２のセル１１８１、第３のセル１１８２、第４のセル１１８３及び第２のヒューズ１１８５が直列接続される。第１のセル１１８０、第２のセル１１８１、第３のセル１１８２及び第４のセル１１８３は、第１のセル接続子１１８６、第２のセル接続子１１８７及び第３のセル接続子１１８８により直列接続される。第１のセル接続子１１８６、第２のセル接続子１１８７及び第３のセル接続子１１８８の全部又は一部が省略され、セルの負極端子及びセルの正極端子が直結されてもよい。セルの直列数が増減されてもよい。第１のヒューズ１１８４及び第２のヒューズ１１８５の両方又は片方が省略されてもよい。
【００７９】
ストリング１１６０に電流が流れる場合は、第１のヒューズ１１８４、第１のセル１１８０、第２のセル１１８１、第３のセル１１８２、第４のセル１１８３及び第２のヒューズ１１８５に電流が流れる。
【００８０】
（ブスの性質）
正極ブス１０６２、ｍ個の並列ブス１１４５＿１，１１４５＿２，・・・，１１４５＿ｍ、負極ブス１０６３、正極ブスバー１０６４、負極ブスバー１０６５等のブスは、低い電気抵抗、高い機械的強度及び高い耐熱性を持つ配線構造物であり、典型的には板形状又は棒形状を持つ。ただし、ブスの全部又は一部が他の種類の配線構造物に置き換えられてもよい。例えば、ブスの全部又は一部がケーブルに置き換えられてもよい。
【００８１】
ブスは、望ましくは金属又は合金からなり、さらに望ましくはアルミニウム合金からなる。
【００８２】
ストリング１１６０及びブスの接続並びにブス同士の結合は、溶接、かしめ、ねじ止め等のナトリウム−硫黄電池が動作する高温に耐える方法で行われる。これにより、ストリング１１６０及びブスが電気的に導通し、ブス同士が電気的に導通する。
【００８３】
（位置決め）
図１４の模式図は、正極位置決め機構の断面図である。図１５の模式図は、負極位置決め機構の断面図である。
【００８４】
図１４に示されるように、正極位置決め機構１５８０は、位置決め金具１２４１及びひっかけ部１６００からなる。位置決め金具１２４１は、鉤形状を有し、箱１０６０に設けられるひっかけ部１６００にひっかけられる。位置決め金具１２４１は、正極ブス１０６２の切り欠き１３７０の位置において外面被覆用のマイカ板１３６１にリベット１２４２により結合される。これにより、正極集電板１２２０が定位置より鉛直方向下方へ移動することが規制される。
【００８５】
図１５に示されるように、負極位置決め機構１６２０は、位置決め金具１２８１及びひっかけ部１６４０からなる。位置決め金具１２８１は、鉤形状を有し、箱１０６０に設けられるひっかけ部１６４０にひっかけられる。位置決め金具１２８１は、負極ブス１０６３の切り欠き１４１０の位置において外面被覆用のマイカ板１４０１にリベット１２８２により結合される。これにより、負極集電板１２６０が定位置より鉛直方向下方へ移動することが規制される。
【００８６】
正極位置決め機構１５８０及び負極位置決め機構１６２０により、モジュール電池１０２１の構造が安定する。正極位置決め機構１５８０及び負極位置決め機構１６２０の両方又は片方が同等の機能を有する他の機構に置き換えられてもよい。
【００８７】
（電圧の計測線）
図９に示されるように、正極集電板１２２０は、正極電圧の計測端子１３２１を備える。正極電圧の計測端子１３２１は、正極集電板１２２０の上端１７３３にある。図１１に示されるように、負極集電板１２６０は、負極電圧の計測端子１３４１を備える。負極電圧の計測端子１３４１は、負極集電板１２６０の上端１７３８にある。図７及び図８に示されるように、並列ブス１１４５＿１，・・・，１１４５＿ｍ−１，１１４５＿ｍは、それぞれ、中間電圧の計測端子１６８１＿１，・・・，１６８１＿ｍ−１，１６８１＿ｍを備える。
【００８８】
箱１０６０には、引き出し孔１７００が形成される。
【００８９】
正極電圧の計測線１７２０は、正極電圧の計測端子１３２１に電気的に接続される。中間電圧の計測線１７２２＿１，・・・，１７２２＿ｍ−１，１７２２＿ｍは、それぞれ、中間電圧の計測端子１６８１＿１，・・・，１６８１＿ｍ−１，１６８１＿ｍに電気的に接続される。負極電圧の計測線１７２４は、負極電圧の計測端子１３４１に電気的に接続される。
【００９０】
正極電圧の計測線１７２０、中間電圧の計測線１７２２＿１，・・・，１７２２＿ｍ−１，１７２２＿ｍ及び負極電圧の計測線１７２４は、引き出し孔１７００を経由して箱１０６０の外部に引き出される。正極電圧の計測線１７２０、中間電圧の計測線１７２２＿１，・・・，１７２２＿ｍ−１，１７２２＿ｍ及び負極電圧の計測線１７２４は、ｎ個のストリング群１１４２＿１，１１４２＿２，・・・，１１４２＿ｎの電圧を計測するために用いられる。
【００９１】
正極電圧の計測端子１３２１、中間電圧の計測端子１６８１＿１，・・・，１６８１＿ｍ−１，１６８１＿ｍ及び負極電圧の計測端子１３４１は、収容空間１２００にある。これにより、ｎ個のストリング群１１４２＿１，１１４２＿２，・・・，１１４２＿ｎの電圧が正確に計測され、セルの故障が精度よく検出される。
【００９２】
本発明は詳細に示され記述されたが、上記の記述は全ての局面において例示であって限定的ではない。したがって、本発明の範囲からはずれることなく無数の修正及び変形が案出されうると解される。
【符号の説明】
【００９３】
１０００  電力貯蔵装置
１０２１  モジュール電池
１０２２  第１の配線
１０２３  第２の配線
１０６０  箱
１０６１  セル集合体
１０６２  正極ブス
１０６３  負極ブス
１１４２＿１，１１４２＿２，・・・，１１４２＿ｎ  ストリング群
１２２０  正極集電部
１２２１  正極延長板
１２２２  正極ポール
１２６０  負極集電部
１２６１  負極延長板
１２６２  負極ポール
【図１】
2014050678.tif 000003
【図２】
2014050678.tif 000004
【図３】
2014050678.tif 000005
【図４】
2014050678.tif 000006
【図５】
2014050678.tif 000007
【図６】
2014050678.tif 000008
【図７】
2014050678.tif 000009
【図８】
2014050678.tif 000010
【図９】
2014050678.tif 000011
【図１０】
2014050678.tif 000012
【図１１】
2014050678.tif 000013
【図１２】
2014050678.tif 000014
【図１３】
2014050678.tif 000015
【図１４】
2014050678.tif 000016
【図１５】
2014050678.tif 000017
【国際調査報告】
2014050678.tif 000018
2014050678.tif 000019
2014050678.tif 000020
2014050678.tif 000021