【手続補正書】
【提出日】平成26年4月24日(2014.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単位電池と、隣り合う単位電池同士の間に設けられた導電部材とを有し、単位電池を複数積層して直列に接続してなる第１電池モジュールと、
複数の単位電池と、隣り合う単位電池同士の間に設けられた導電部材とを有し、単位電池を複数積層して直列に接続してなる電池モジュールであって、正極端子と負極端子の間に電気を取り出すための接続端子をさらに設けた第２電池モジュールと、
を直列に接続して構成される電池システムであって、
前記導電部材は、前記単位電池を介して隣り合う導電部材同士を短絡させる、導電性素材で形成された短絡部材が取り付けられるように構成される、メンテナンスを考慮した電池システム。
【請求項２】
前記単位電池に取り付けられ、前記単位電池の出力電圧を計測し、出力電圧値を示す電圧信号を送信するセル電圧計と、
前記セル電圧計からの電圧信号を受信する電池監視装置と、
作動時に前記電池システムに流れる電流を遮断する遮断器と、をさらに備え、
前記電池監視装置は、前記セル電圧計の電圧値が所定の値より小さいと判別したときに、前記遮断器を作動させる請求項１に記載のメンテナンスを考慮した電池システム。
【請求項３】
前記電池監視装置は、前記セル電圧計の電圧値が前記所定の値より小さく、かつ、該セル電圧計に対応する単位電池に隣接する前記導電部材同士が、前記短絡部材により短絡されている状態であると判別したときは、前記遮断器を作動させない、請求項２に記載のメンテナンスを考慮した電池システム。
【請求項４】
前記導電部材は、板状の形状であって、前記第１および第２電池モジュールの積層方向に直交して延びる係合孔が形成されており、
前記短絡部材は、板状の本体部と、該本体部に突設され、前記単位電池を介して隣り合う前記導電部材同士を短絡させるように前記導電部材の係合孔に係合する係合突起とを有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のメンテナンスを考慮した電池システム。
【請求項５】
前記導電部材の前記係合孔が気体又は液体からなる冷媒の流通経路を構成している、請求項４に記載のメンテナンスを考慮した電池システム。
【請求項６】
前記第２電池モジュールにおいて、隣接する前記単位電池同士の間に、前記導電部材の代わりに、電気の良導体からなる中間集電体を設け、該中間集電体に前記接続端子を取り付けてなる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のメンテナンスを考慮した電池システム。
【請求項７】
前記第２電池モジュールの前記中間集電体の厚みが、前記単位電池の厚みと、１枚または２枚の前記導電部材の厚みとを合わせたものに等しい、請求項６に記載のメンテナンスを考慮した電池システム。
【請求項８】
交流電力回線から受電する変圧器と該変圧器に接続された整流装置と該整流装置に接続されたき電線とを有する電気鉄道用の変電所に用いられる電力供給システムであって、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の電池システムを前記き電線に直結してなる電力供給システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
上記の目的を達成するために本発明に係るメンテナンスを考慮した電池システムは、複数の単位電池と、隣り合う単位電池同士の間に設けられた導電部材とを有し、単位電池を複数積層して直列に接続してなる第１電池モジュールと、複数の単位電池と、隣り合う単位電池同士の間に設けられた導電部材とを有し、単位電池を複数積層して直列に接続してなる電池モジュールであって、正極端子と負極端子の間に電気を取り出すための接続端子をさらに設けた第２電池モジュールと、を直列に接続して構成される電池システムであって、前記導電部材は、前記単位電池を介して隣り合う導電部材同士を短絡させる、導電性素材で形成された短絡部材が取り付けられるように構成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
この構成によれば、電池モジュールを複数台直列に接続してなる電池システムにおいて、当該電池モジュールのプラス側の電気を取り出すための正極端子とマイナス側の電気を取り出すための負極端子の間に、正極端子または負極端子とは別の接続端子を設けて、第２電池モジュールを構成することにより、正極端子と負極端子間の電圧よりも小さな電圧を取り出すことを可能にしている。これにより、電池モジュールの出力電圧を調整可能にしている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
不具合が生じた単位電池に隣接する導電部材同士を、導電性の短絡部材を介して短絡させることにより、単位電池を外部短絡させることができる。これにより、確実に不具合の生じた単位電池を外部短絡させることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
外部短絡した単位電池のセル数に応じて第２電池モジュールの電気の取り出す端子を選んでもよい。これにより、電池システムの出力電圧を所望の値に保つことができる。このような電気の取り出し端子は接続端子であってもよく、また、正極端子もしくは負極端子であってもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
請求項２記載のメンテナンスを考慮した電池システムは、前記単位電池に取り付けられ、前記単位電池の出力電圧を計測し、出力電圧値を示す電圧信号を送信するセル電圧計と、前記セル電圧計からの電圧信号を受信する電池監視装置と、作動時に前記電池システムに流れる電流を遮断する遮断器と、をさらに備え、前記電池監視装置は、前記セル電圧計の電圧値が所定の値より小さいと判別したときに、前記遮断器を作動させる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
請求項３記載のメンテナンスを考慮した電池システムは、前記電池監視装置は、前記セル電圧計の電圧値が前記所定の値より小さく、かつ、該セル電圧計に対応する単位電池に隣接する前記導電部材同士が、前記短絡部材により短絡されている状態であると判別したときは、前記遮断器を作動させない。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
この構成によれば、短絡状態の判別はセル電圧計の計測値で行う。例えば、ほぼゼロの電圧値が複数回以上計測された場合に遮断器を開放する。ほぼゼロというのはセル電圧計には誤差があるし、また、接続部分の熱起電力より、実際の電圧はゼロにも関わらず値を持って計測される場合があるので、多少の許容差を持たせる必要があるためである。複数回とは好ましくは３回以上であって、過渡的な影響を排除する時間的余裕を持たせたものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
請求項４記載のメンテナンスを考慮した電池システムは、前記導電部材が、板状の形状であって、前記第１および第２電池モジュールの積層方向に直交して延びる係合孔が形成されており、前記短絡部材は、板状の本体部と、該本体部に突設され、前記単位電池を介して隣り合う前記導電部材同士を短絡させるように前記導電部材の係合孔に係合する係合突起とを有する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
この構成によれば、電池モジュールを構成する単位電池間に、係合孔を有する板状の導電部材を介在させ、この導電部材、および、導電部材の係合孔に係合する係合突起を有する短絡部材を介して、単位電池を外部短絡させることができる。したがって、簡単な構造の導電部材および短絡部材を電池モジュールに用いるのみで、確実に異常な単位電池を外部短絡させることができる。しかも、導電部材および短絡部材の材質や寸法を変更することが可能となる。また、異常な単位電池を検出したときに応急処置的に１セルのみ外部短絡させても、残りの単位電池に大きな影響を及ぼすことなく、電池モジュールの性能を確保することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
請求項５記載のメンテナンスを考慮した電池システムは、前記導電部材の前記係合孔が気体又は液体からなる冷媒の流通経路を構成している。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
この構成によれば、このように構成することにより、導電部材を、単位電池を冷却するための放熱板として利用することが可能になる。その結果、電池モジュールにおける単位電池を冷却して、充放電時の電池温度上昇を抑制することにより、単位電池間の容量劣化のばらつきを抑えてより確実に電池モジュールの性能を確保することができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
請求項６記載のメンテナンスを考慮した電池システムは、前記第２電池モジュールにおいて、隣接する前記単位電池同士の間に、前記導電部材の代わりに、電気の良導体からなる中間集電体を設け、該中間集電体に前記接続端子を取り付けてなる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
この構成によれば、第２電池モジュールの単位電池の間に中間集電体を設けて、中間集電体に接続端子を設ける。このような中間集電体は好ましくは１〜４であって、中間集電体は多すぎると単位電池の収納数が減るので最大４であることが好ましい。このような構成とすることにより、容易に第２電池モジュールより所望の電池モジュールの中間の電圧を取り出すことが可能となる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
請求項７記載のメンテナンスを考慮した電池システムは、前記第２電池モジュールの前記中間集電体の厚みが、前記単位電池の厚みと、１枚または２枚の前記導電部材の厚みとを合わせたものに等しい。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
この構成によれば、中間集電体の厚みを、単位電池の厚みと１枚または２枚の導電部材の厚みとを合わせた厚みにすることにより、電池モジュールの設計寸法の標準化を図ることが可能となる。これにより、接続端子を設けない第１電池モジュールにおいて、通常であれば単位電池等が収納される場所に中間集電体を配置することにより第２電池モジュールを構成することができる。また、製品の歩留まりを改善して、製造コストの上昇を抑えることができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
また、このメンテナンスを考慮した電池システムは、前記電池監視装置が、前記単位電池を流れる電流を計測する電流計からの信号を受信して、前記単位電池のＳＯＣを計算するとともに、前記第２電池モジュールにおいて新しく供用になる単位電池のＳＯＣが前記短絡部材で短絡されていない単位電池のＳＯＣと同じになるように充電を行う充電器を備えてもよい。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
請求項８記載の電力供給システムは、交流電力回線から受電する変圧器と該変圧器に接続された整流装置と該整流装置に接続されたき電線とを有する電気鉄道用の変電所に用いられる電力供給システムであって、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電池システムを前記き電線に直結してなる。