(57)【要約】【課題】消費電力を抑制することができる溶融塩電池の加熱装置及び加熱方法を提供する。【解決手段】車両に搭載された溶融塩電池２を加熱する加熱装置１は、前記溶融塩電池２に近接して配置されているとともに、前記車両のエンジンから排出される排気ガスを導入することにより前記溶融塩電池２を加熱する排熱流路１２を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された溶融塩電池を加熱する加熱装置であって、
前記溶融塩電池に近接して配置され、前記車両に搭載された車載機器から排出される排熱を導入することにより前記溶融塩電池を加熱する排熱流路を備えていることを特徴とする溶融塩電池の加熱装置。
【請求項２】
前記溶融塩電池の温度を測定する温度測定部と、前記温度測定部の測定温度に基づいて前記排熱流路における排熱導入量を調整可能な排熱導入量調整部とをさらに備えている請求項１に記載の溶融塩電池の加熱装置。
【請求項３】
前記排熱流路に外気を導入する外気導入路をさらに備えている請求項１に記載の溶融塩電池の加熱装置。
【請求項４】
前記溶融塩電池の温度を測定する温度測定部と、前記温度測定部の測定温度に基づいて前記排熱流路への外気導入量を調整可能な外気導入量調整部とをさらに備えている請求項３に記載の溶融塩電池の加熱装置。
【請求項５】
車両に搭載された溶融塩電池を加熱する加熱方法であって、
前記車両に搭載された車載機器から排出される排熱により、前記溶融塩電池を加熱することを特徴とする溶融塩電池の加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される溶融塩電池の加熱装置及び加熱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、二次電池は、ハイブリッド車両や電気自動車用等の電動車両の駆動用電源としてのニーズが高まっている。この目的に対応した二次電池として、高エネルギー密度で大容量の溶融塩電池が着目されている。この溶融塩電池は、溶融塩を電解質として用いており、加熱ヒータにより溶融塩が融解することにより、充放電することができるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１３８７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記溶融塩電池は、充放電時における加熱ヒータの消費電力が大きいため、車両の省エネルギー化を図るという観点から好ましくない。
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、消費電力を抑制することができる溶融塩電池の加熱装置及び加熱方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明の溶融塩電池の加熱装置は、車両に搭載された溶融塩電池を加熱する加熱装置であって、前記溶融塩電池に近接して配置され、前記車両に搭載された車載機器から排出される排熱を導入することにより前記溶融塩電池を加熱する排熱流路を備えていることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、車載機器から排出される排熱を利用して溶融塩電池を加熱することができるため、加熱装置の消費電力を抑制することができる。これにより、溶融塩電池を搭載した車両の省エネルギー化を図ることができる。
【０００７】
（２）前記加熱装置は、前記溶融塩電池の温度を測定する温度測定部と、前記温度測定部の測定温度に基づいて前記排熱流路における排熱導入量を調整可能な排熱導入量調整部とをさらに備えているのが好ましい。
この場合、温度測定部の測定温度に基づいて排熱導入量を調整することができるため、排熱による溶融塩電池の加熱を正確に行うことができる。
【０００８】
（３）前記加熱装置は、前記排熱流路に外気を導入する外気導入路をさらに備えているのが好ましい。
この場合、排熱流路に外気を導入することにより、排熱の温度を下げることができるため、溶融塩電池が過剰に加熱されるのを防止することができる。
【０００９】
（４）前記加熱装置は、前記溶融塩電池の温度を測定する温度測定部と、前記温度測定部の測定温度に基づいて前記排熱流路への外気導入量を調整可能な外気導入量調整部とをさらに備えているのが好ましい。
この場合、温度測定部の測定温度に基づいて外気導入量を調整することにより、排熱の温度を調整することができるため、排熱による溶融塩電池の加熱を正確に行うことができる。
（５）本発明の溶融塩電池の加熱方法は、車両に搭載された溶融塩電池を加熱する加熱方法であって、前記車両に搭載された車載機器から排出される排熱により、前記溶融塩電池を加熱することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、車載機器から排出される排熱を利用して溶融塩電池を加熱することができるため、加熱装置の消費電力を抑制することができる。これにより、溶融塩電池を搭載した車両の省エネルギー化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、加熱装置の消費電力を抑制することができるため、溶融塩電池を搭載した車両の省エネルギー化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る溶融塩電池の加熱装置の概略構成図である。
【図２】溶融塩電池の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る溶融塩電池の加熱装置の概略構成図である。
図１において、加熱装置１は、例えば、図示しないエンジンと電動モータとを適宜切り替えて駆動するハイブリッド車両（ＨＥＶ）に搭載されており、前記電動モータの電力源として用いられる溶融塩電池２を加熱するものである。
【００１４】
図２は、溶融塩電池２の概略構成図である。図２において、溶融塩電池２は、ボックス状の電池容器２１（図１参照）の内部に、正極２２と、負極２３と、これら両極２２，２３間に介在するセパレート２４とを収容して構成されている。
【００１５】
正極２２は、正極集電体２２ａと、この正極集電体２２ａの内側に配置された正極活物質層２２ｂとを有している。正極集電体２２ａは例えばアルミニウム合金の多孔質体により構成されており、正極活物質層２２ｂは正極活物質として例えば亜クロム酸ナトリウム（ＮａＣｒＯ２）を含んでいる。
【００１６】
負極２３は、負極集電体２３ａと、この負極集電体２３ａの内側に配置された負極活物質層２３ｂとを有している。負極集電体２３ａは例えばアルミニウム箔により構成されており、負極活物質層２３ｂは負極活物質として例えば錫（Ｓｎ）を含んでいる。
【００１７】
セパレータ２４は、溶融塩電池２が動作する温度で溶融塩に対する耐性を有するフッ素樹脂の多孔質膜により構成されており、電池容器２１内に充填されている溶融塩（図示省略）に浸漬されている。
以上の構成により、前記加熱装置１により溶融塩電池２全体を８０℃〜１００℃に加熱することにより、溶融塩が融解して充電及び放電が可能となる。
【００１８】
図１において、加熱装置１は、主加熱手段１０と、排熱加熱手段１１とを備えている。主加熱手段１０は、車載バッテリ（図示省略）を電源として作動する面状ヒータにより構成されており、溶融塩電池２の電池容器２１の外側面に取り付けられている。
【００１９】
排熱加熱手段１１は、エンジン（車載機器）から排出される排気ガス（排熱）により溶融塩電池２を加熱するものであり、前記排気ガスを導入する排熱流路１２を備えている。この排熱流路１２は、排気ガスを導入する排熱導入路１２ａと、溶融塩電池２を加熱する排熱加熱路１２ｂと、排気ガスを車外へ排出する排熱排出路１２ｃとを有している。
【００２０】
排熱導入路１２ａは、一端がエンジンの排気管（図示省略）に接続され、他端が排熱加熱路１２ｂに接続された配管により構成されている。排熱導入路１２ａの途中部には、排気ガス中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）等により溶融塩電池２が腐食するのを防止するために、腐食の原因となる物質を除去するフィルタ（図示省略）が設置されている。
【００２１】
排熱加熱路１２ｂは、溶融塩電池２の全体を覆うようにボックス状に形成されている。また、排熱加熱路１２ｂは、排熱導入路１２ａから導入された排気ガスを、電池容器２１の上側へ流す上側加熱路１２ｂ１と、電池容器２１の下側へ流す下側加熱路１２ｂ２とが形成されている。
【００２２】
排熱排出路１２ｃは、一端が排熱加熱路１２ｂに接続され、他端が車両後部に配置されているマフラー等の排気装置（図示省略）に接続された配管により構成されている。これにより、エンジンから排出された排気ガスは、排熱導入路１２ａを通って排熱加熱路１２ｂ内に導入され、溶融塩電池２を加熱した後、排熱排出路１２ｃを通って車外へ排出される。
【００２３】
排熱加熱手段１１は、排熱流路１２に外気を導入する外気導入路１３をさらに備えている。この外気導入路１３は、一端が大気に開放され、他端が排熱流路１２ｂの途中部に連通接続された配管により構成されている。外気導入路１３内には、外気を強制的に導入するための吸気ファン（図示省略）が取り付けられている。これにより、排熱流路１２ｂ内の排熱を外気によって冷却することができる。
【００２４】
排熱加熱手段１１は、溶融塩電池２の温度を測定する温度センサ（温度測定部）１４と、排熱流路１２を開閉する第１開閉弁１５と、外気導入路１３を開閉する第２開閉弁１６と、第１及び第２開閉弁１５，１６の開度をそれぞれ制御する制御部１７とをさらに備えている。
【００２５】
第１開閉弁１５は、排熱導入路１２ａ内において外気導入路１３の接続部よりも上流側に配置されており、任意の開度で保持されるようになっている。制御部１７は、温度センサ１４の測定温度に基づいて、第１開閉弁１５の開度を調整して、排熱加熱路１２ｂへの排気ガスの導入量を調整するようになっている。本実施形態では、前記第１開閉弁１５と制御部１７とにより、排熱加熱路１２ｂへの排熱導入量を調整可能な排熱導入量調整部１８が構成されている。
【００２６】
第２開閉弁１６は、外気導入路１３内に配置されており、任意の開度で保持されるようになっている。制御部１７は、温度センサ１４の測定温度に基づいて、第２開閉弁１６の開度を調整して、排熱加熱路１２ｂへの外気の導入量を調整するようになっている。本実施形態では、前記第２開閉弁１６と制御部１７とにより、排熱流路１２への外気導入量を調整可能な外気導入量調整部１９が構成されている。
【００２７】
次に、加熱装置１の加熱方法について、図１を参照しながら説明する。
まず、車両のエンジンを始動させた直後は、エンジンが暖まっていないため、主加熱手段１０のみを作動させて溶融塩電池２を加熱する。そして、所定時間が経過してエンジンが暖まると、主加熱手段１０の作動を停止させて、排熱加熱手段１１により溶融塩電池２を加熱する。
【００２８】
より具体的には、エンジンから排出される排気ガスを、矢印Ａで示すように、排熱導入路１２ａを通して排熱加熱路１２ｂへ導入する。排熱加熱路１２ｂ内では、矢印Ｃ１及びＤ１で示すように、排気ガスが上側加熱路１２ｂ１及び下側加熱路１２ｂ２にそれぞれ分岐して流れることにより、溶融塩電池２の全体が加熱される。加熱後の排気ガスは、矢印Ｃ２及びＤ２で示すように、排熱排出路１２ｃで再び合流し、車外へ排出される。
【００２９】
排熱加熱手段１１により溶融塩電池２を加熱しているとき、制御部１７は排気ガス及び外気の各導入量を調整する。例えば、温度センサ１４の測定温度が所定温度よりも高くなると、制御部１７は、第１開閉弁１５を閉鎖又はその開度を小さくして排気ガスの導入量を減少させたり、第２開閉弁１６の開度を大きくして外気の導入量を増加させたりすることによって、排気ガスの温度を下げる。これにより、溶融塩電池２の加熱が抑制される。
【００３０】
また、温度センサ１４の測定温度が所定温度よりも低くなると、制御部１７は、第１開閉弁１５の開度を大きくして排気ガスの導入量を増加させたり、第２開閉弁１６を閉鎖又はその開度を小さくして外気の導入量を減少させたりすることによって排気ガスの温度を上げる。これにより、溶融塩電池２を高温で加熱することができる。
【００３１】
以上、本実施形態の溶融塩電池２の加熱装置１及び加熱方法によれば、エンジンから排出される排気ガスを利用して溶融塩電池２を加熱することができるため、加熱装置１の消費電力を抑制することができる。これにより、溶融塩電池２を搭載した車両の省エネルギー化を図ることができる。
【００３２】
また、排熱流路１２に外気を導入することにより、排気ガスの温度を下げることができるため、溶融塩電池２が過剰に加熱されるのを防止することができる。
また、温度センサ１４の測定温度に基づいて排気ガス及び外気の各導入量を調整することができるため、排熱による溶融塩電池２の加熱を正確に行うことができる。
【００３３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００３４】
例えば、上記実施形態において、排熱加熱路１２ｂ内に導入された排気ガスは、上側加熱路１２ｂ１及び下側加熱路１２ｂ２にそれぞれ分岐して流れるようになっているが、上側及び下側加熱路１２ｂ１，１２ｂ２にそれぞれ開閉弁を設け、溶融塩電池２の上側の温度及び下側の温度をそれぞれ測定する温度センサの測定温度に基づいて、各開閉弁の開度を個別に調整するようにしてもよい。
【００３５】
また、排熱加熱路１２ｂには、排気ガスが溶融塩電池２の上側と下側に流れるように分岐流路（上側加熱路１２ｂ１と下側加熱路１２ｂ２）が形成されているが、これに換えて又はこれに加えて排気ガスが溶融塩電池２の右側と左側とにそれぞれ流れるように分岐流路が形成されていてもよい。
さらに、排熱流路１２は、排気ガスが溶融塩電池２に直接触れるように構成されているが、溶融塩電池２に近接して配置された配管に排気ガスを導入して溶融塩電池２を間接的に加熱するようにしてもよい。
【００３６】
また、排熱加熱手段１１は、エンジンから排出される排気ガスを熱源として利用しているが、その他の車載機器から排出される排熱を熱源として利用してもよい。
また、外気導入路１３は、専用の配管を用いているが、他の車載機器において外気を導入している配管を流用してもよい。この場合は、加熱装置１の製造コストを低減することができる。
【００３７】
また、上記実施形態では、外気導入路１３から外気を導入することにより冷却しているが、これに換えて又はこれに加えて、溶融塩電池２の電池容器２１の外側に放熱フィンを取り付けて、溶融塩電池２の放熱効率を高めるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、排熱導入量と外気導入量とを調整しているが、いずれか一方の導入量のみを調整するようにしてもよい。
【００３８】
また、本発明は、第１開閉弁１５と第２開閉弁１６の開度を単一の制御部１７によって制御しているが、各開閉弁１５，１６毎に個別に開度を制御する制御部を設けてもよい。
また、本発明の加熱装置１は、ハイブリッド車両以外に、電気自動車（ＥＶ）や電車等の電動車両にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１    加熱装置
２    溶融塩電池
１２    排熱流路
１３    外気導入路
１４    温度センサ（温度測定部）
１８    排熱導入量調整部
１９    外気導入量調整部
【図１】
2012174526.tif 000003
【図２】
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