(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に安全弁を有する二次電池をラックに複数組み込んだ蓄電装置において、
前記ラックの仕切部材の内部に流路溝をそれぞれ形成し、
前記二次電池の前記安全弁と対向する前記ラックの前記仕切部材に前記流路溝と連通する開口部をそれぞれ形成し、
吸着剤を充填した吸着槽を介して前記流路溝と連絡する吸引手段を前記ラックに連結した
ことを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記二次電池の前記安全弁と前記ラックの前記開口部との間を接続する接続ダクトをそれぞれ設けたことを特徴とする蓄電装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記ラックの前記流路溝内の前記開口部との対向部分に断熱部材を設けたことを特徴とする蓄電装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかにおいて、
隣り合う前記二次電池の間をシールドガスで遮蔽するシールドガス噴出手段を設けたことを特徴とする蓄電装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかにおいて、
前記二次電池の外面に冷媒を流通させる冷媒流通手段を設けたことを特徴とする蓄電装置。
【請求項６】
請求項１から請求項３のいずれかにおいて、
前記二次電池の温度または当該二次電池の近傍の雰囲気をそれぞれ計測する計測手段と、
前記計測手段からの信号に基づいて、前記吸引手段を作動させる制御手段と
を設けたことを特徴とする蓄電装置。
【請求項７】
請求項４において、
前記二次電池の温度または当該二次電池の近傍の雰囲気をそれぞれ計測する計測手段と、
前記計測手段からの信号に基づいて、選択した前記二次電池と隣り合う前記二次電池との間に前記シールドガスを噴出させるように前記シールドガス噴出手段を作動させる制御手段と
を設けたことを特徴とする蓄電装置。
【請求項８】
請求項５において、
前記二次電池の温度または当該二次電池の近傍の雰囲気をそれぞれ計測する計測手段と、
前記計測手段からの信号に基づいて、選択した前記二次電池の外面に前記冷媒を流通させるように前記冷媒流通手段を作動させる制御手段と
を設けたことを特徴とする蓄電装置。
【請求項９】
複数配備された請求項６から請求項８のいずれかの蓄電装置の前記制御手段と公衆回線または専用回線を介してそれぞれ接続すると共に、情報端末と公衆回線または専用回線を介して接続し、当該制御手段からの信号に基づいて、当該情報端末に情報を提供する管理制御手段を設けたことを特徴とする蓄電装置管理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上面に安全弁を有する二次電池をラックに複数組み込んだ蓄電装置及びその管理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
充放電を繰り返し行うことができる二次電池は、近年、各種の分野で広範囲にわたって利用されている。例えば、小型タイプであれば、携帯電話やビデオカメラ等の電子機器の電源として利用され、大型タイプであれば、電気自動車の電源や家庭用や事業所用の蓄電装置として利用され始めている。この蓄電装置は、建屋の外側等に設置したラック内に当該二次電池を複数組み込んで互いに電気的に連結した組電池構造となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したような二次電池においては、何らかの原因で内部短絡等を起こして内部温度が急激に上昇し、内部圧力が著しく上昇すると、破裂してしまう虞があるため、各容器の上面に安全弁をそれぞれ設け、内部圧力の上昇に伴って当該安全弁が開放して当該安全弁から生成ガスを噴出させることにより、破裂することを防止するようにしている。
【０００４】
しかしながら、このような二次電池をラック内に複数組み込んだ蓄電装置においては、安全弁が開放して生成ガスが噴出すると、噴出した高温の生成ガスにより、近隣の二次電池が加熱されてしまい、近隣の二次電池も内部圧力が上昇して安全弁から生成ガスが噴出してしまうという異常連鎖を誘発する虞がある。
【０００５】
このようなことから、本発明は、異常連鎖の誘発を防止することができる蓄電装置及びその管理システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明による蓄電装置は、上面に安全弁を有する二次電池をラックに複数組み込んだ蓄電装置において、前記ラックの仕切部材の内部に流路溝をそれぞれ形成し、前記二次電池の前記安全弁と対向する前記ラックの前記仕切部材に前記流路溝と連通する開口部をそれぞれ形成し、吸着剤を充填した吸着槽を介して前記流路溝と連絡する吸引手段を前記ラックに連結したことを特徴とする。
【０００７】
第二番目の発明による蓄電装置は、第一番目の発明において、前記二次電池の前記安全弁と前記ラックの前記開口部との間を接続する接続ダクトをそれぞれ設けたことを特徴とする。
【０００８】
第三番目の発明による蓄電装置は、第一番目または第二番目の発明において、前記ラックの前記流路溝内の前記開口部との対向部分に断熱部材を設けたことを特徴とする。
【０００９】
第四番目の発明による蓄電装置は、第一番目から第三番目の発明のいずれかにおいて、隣り合う前記二次電池の間をシールドガスで遮蔽するシールドガス噴出手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
第五番目の発明による蓄電装置は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおいて、前記二次電池の外面に冷媒を流通させる冷媒流通手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
第六番目の発明による蓄電装置は、第一番目から第三番目の発明のいずれかにおいて、前記二次電池の温度または当該二次電池の近傍の雰囲気をそれぞれ計測する計測手段と、前記計測手段からの信号に基づいて、前記吸引手段を作動させる制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１２】
第七番目の発明による蓄電装置は、第四番目の発明において、前記二次電池の温度または当該二次電池の近傍の雰囲気をそれぞれ計測する計測手段と、前記計測手段からの信号に基づいて、選択した前記二次電池と隣り合う前記二次電池との間に前記シールドガスを噴出させるように前記シールドガス噴出手段を作動させる制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１３】
第八番目の発明による蓄電装置は、第五番目の発明において、前記二次電池の温度または当該二次電池の近傍の雰囲気をそれぞれ計測する計測手段と、前記計測手段からの信号に基づいて、選択した前記二次電池の外面に前記冷媒を流通させるように前記冷媒流通手段を作動させる制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１４】
第九番目の発明による蓄電装置管理システムは、複数配備された第六番目から第八番目の発明のいずれかの蓄電装置の前記制御手段と公衆回線または専用回線を介してそれぞれ接続すると共に、情報端末と公衆回線または専用回線を介して接続し、当該制御手段からの信号に基づいて、当該情報端末に情報を提供する管理制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明による蓄電装置及びその管理システムの実施の形態を図面を用いて説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【００１６】
［第一番目の実施の形態］
本発明による蓄電装置及びその管理システムの第一番目の実施の形態を図１，２を用いて説明する。図１は、蓄電装置の概略構成図、図２は、管理システムの概略構成図である。
【００１７】
図１に示すように、ラック１１１の各棚１１１ａ上には、上面に安全弁１０ａを有する二次電池１０が多数組み込まれている。ラック１１１の棚１１１ａ、側壁１１１ｂ、天板１１１ｃの内部には、流路溝１１１ｄがそれぞれ形成されている。各二次電池１０の安全弁１０ａと対向するラック１１１の棚１１１ａ部分および天板１１１ｃ部分には、上記流路溝１１１ｄと連通する開口部１１１ｅがそれぞれ形成されている。ラック１１１の各流路溝１１１ｄ内の上記開口部１１１ｅとの対向部分には、断熱部材である断熱板１１１ｆが支持棒１１１ｇを介してそれぞれ取り付けられている。ラック１１１の上部には、活性炭等の吸着剤を充填した吸着槽１１２を介して上記流路溝１１１ｄと連絡する吸引ポンプ１１３が連結されている。
【００１８】
前記二次電池１０の外面は、内部に冷媒１を流通させるジャケット１１４でそれぞれ覆われている。これらジャケット１１４には、ラック１１１の外部に配設されて冷却した冷媒１０１を循環送給させる冷却装置１１５が連結しており、当該冷却装置１１５は、選択したジャケット１１４だけに冷媒１０１を循環送給することができるようになっている。なお、図面の煩雑化を避けるため、冷却装置１１５とジャケット１１４との接続は一箇所のみの図示としている。
【００１９】
隣り合う各二次電池１０の間の上方の前記ラック１１１の棚１１１ａ部分およびラック１１１の側壁１１１ｂと二次電池１０の間の上方の当該ラック１１１の棚１１１ａ部分には、ガスノズル１１６が当該二次電池１０の上面の四辺に沿うようにしてそれぞれ設けられている。これらガスノズル１１６には、ラック１１１の外部に配設されて窒素ガス等のようなシールドガス１０２を送給するガス送給装置１１７が連結しており、当該ガス送給装置１１７は、選択したガスノズル１１６だけにシールドガス１０２を送給することができるようになっている。なお、図面の煩雑化を避けるため、ガス送給装置１１７とガスノズル１１６との接続は一箇所のみの図示としている。
【００２０】
前記二次電池１０には、当該二次電池１０の温度を計測する温度センサ１１８がそれぞれ取り付けられている。これら温度センサ１１８は、ラック１１１の外部に配設された制御装置１１９の入力部にそれぞれ電気的に接続している。この制御装置１１９の出力部には、前記吸引ポンプ１１３、前記冷却装置１１５、前記ガス送給装置１１７がそれぞれ電気的に接続しており、当該制御装置１１９は、前記温度センサ１１８からの信号に基づいて、当該吸引ポンプ１１３、当該冷却装置１１５、当該ガス送給装置１１７の作動を制御するようになっている。なお、図面の煩雑化を避けるため、温度センサ１１８と制御装置１１９との接続は一箇所のみの図示としている。
【００２１】
なお、本実施の形態では、棚１１１ａ、側壁１１１ｂ、天板１１１ｃ等によりラック１１１の仕切部材を構成し、吸引ポンプ１１３等により吸引手段を構成し、ジャケット１１４、冷却装置１１５等により冷媒流通手段を構成し、ガスノズル１１６、ガス送給装置１１７等によりシールドガス噴出手段を構成し、温度センサ１１８等により計測手段を構成し、制御装置１１９等により制御手段を構成している。
【００２２】
このような蓄電装置１１０において、ある二次電池１０が何らかの原因で内部短絡等を起こして内部温度が急激に上昇して、内部圧力が著しく上昇し、安全弁１０ａが開放して高温（４００〜５００℃）の生成ガス１００が噴出すると、温度センサ１１８からの信号に基づいて、制御装置１１９は、前記吸引ポンプ１１３を作動させて、ラック１１１の流路溝１１１ｄ内を吸引する一方、前記冷却装置１１５を作動させて、異常を生じた二次電池１０（選択する二次電池１０）のジャケット１１４内に冷媒１０１を循環送給させると共に、前記ガス送給装置１１７を作動させて、異常を生じた二次電池１０の周縁沿いのガスノズル１１６からシールドガス１０２を噴出させる。
【００２３】
これにより、二次電池１０から噴出した生成ガス１００が、ラック１１１の開口部１１１ｅから流路溝１１１ｄを流通して吸着槽１１２で有害成分を吸着除去された後に排気される一方、異常を生じた二次電池１０が冷媒１０１により冷却されて（６０℃以下）生成ガス１００の発生を抑制されると共に、異常を生じた二次電池１０と隣り合う他の二次電池１０は、ガスノズル１１６から噴出するシールドガス１０２で形成されるガスカーテンにより、異常を生じた二次電池１０との間を遮蔽されて、生成ガス１００による影響を抑制される。
【００２４】
また、ラック１１１の各流路溝１１１ｄ内の上記開口部１１１ｅとの対向部分に断熱板１１１ｆがそれぞれ配設されているので、二次電池１０から噴出した生成ガス１００がラック１１１の棚１１１ａや天板１１１ｃに直接接触するようなことはなく、さらに、断熱板１１１ｆが接触面積の小さい支持棒１１１ｇを介してそれぞれ取り付けられているので、生成ガス１００の熱が断熱板１１１ｆを通じて上記棚１１１ａや上記天板１１１ｃに伝達しにくくなる。
【００２５】
このため、ある二次電池１０が異常を生じて安全弁１０ａから生成ガス１００を噴出したとしても、近隣の二次電池１０が受ける影響を大幅に低減することができる。
【００２６】
したがって、このような蓄電装置１１０によれば、異常連鎖の誘発を防止することができ、安全性をさらに向上させることができる。
【００２７】
また、例えば、図２に示すように、各家庭や各事業所等にそれぞれ配備された上記蓄電装置１１０の前記制御装置１１９と、遠隔地にある集中管理センタの管理制御手段である管理制御装置２１０とを公衆回線や専用回線等を介してそれぞれ接続すると共に、当該管理制御装置２１０と、電力会社等の各種関係機関の情報端末２２０とを公衆回線や専用回線等を介してそれぞれ接続し、上記異常が発生した場合、異常を生じた蓄電装置１１０を集中管理センタの管理制御装置２１０で把握できるようにすると共に、当該情報を管理制御装置２１０から上記情報端末２２０に送信して各種関係機関に提供できる蓄電装置管理システム２００を構築することにより、各所の蓄電装置１１０を一括して集中的に管理することが容易にでき、安全管理を効率よく行うことができる。
【００２８】
なお、前記冷媒１０１としては、水、フッ素化エーテル類（ＣＨ3 Ｏ (ＣＦ2)n Ｆ）等が挙げられ、特に、水であると、低コストで済むため、非常に好ましい。
【００２９】
また、前記シールドガス１０２としては、窒素、ヘリウム、アルゴン等のような不活性ガスや、二酸化炭素等が挙げられ、特に、窒素であると、低コストで済むと共に人体への影響も少ないため、非常に好ましい。
【００３０】
［第二番目の実施の形態］
本発明による蓄電装置及びその管理システムの第二番目の実施の形態を図３を用いて説明する。図３は、蓄電装置の概略構成図である。ただし、前述した第一番目の実施の形態と同様な部材については、前述した第一番目の実施の形態の説明で用いた符号と同一の符号を図面に付すことにより、その説明を省略する。
【００３１】
図３に示すように、ラック１１１の前記開口部１１１ｅには、伸長方向へ付勢力を有するように形成された蛇腹状の筒型をなす接続ダクト１２６の一端側がそれぞれ連結されている。これら接続ダクト１２６の他端側は、前記二次電池１０の安全弁１０ａを包囲するように当該二次電池１０の上面に上記付勢力によりそれぞれ押し付けられている。
【００３２】
このような蓄電装置１２０においては、ある二次電池１０が何らかの原因で内部短絡等を起こして内部温度が急激に上昇して、内部圧力が著しく上昇し、安全弁１０ａが開放して高温の生成ガス１００が噴出すると、当該生成ガス１００は、接続ダクト１２６内を通過して前記開口部１１１ｅから前記流路溝１１１ｄ内に流入し、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様に、吸着槽１１２で有害成分を吸着除去された後に排気される。
【００３３】
つまり、前述した第一番目の実施の形態では、ガスノズル１１６から噴出するシールドガス１０２で形成されるガスカーテンにより、異常を生じた二次電池１０と隣り合う他の二次電池１０との間を遮蔽して生成ガス１００による影響を抑制するようにしたが、本実施の形態では、接続ダクト１２６により、生成ガス１００による影響を抑制するようにしたのである。
【００３４】
このため、本実施の形態においては、ガスノズル１１６やガス送給装置１１７を省略することができ、構造の簡略化を図ることができる。
【００３５】
したがって、本実施の形態によれば、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、前述した第一番目の実施の形態の場合よりも構造の簡略化を図ることができるので、低コスト化を図ることができる。
【００３６】
［他の実施の形態］
なお、前述した第一，二番目の実施の形態では、計測手段として温度センサ１１８を利用するようにしたが、他の実施の形態としては、生成ガス１００中に含まれる微粒子を計測する煙センサや、一酸化炭素濃度を計測する一酸化炭素センサで二次電池１０の近傍の雰囲気を計測するようにしてもよい。ただし、接続ダクト１２６を使用する場合には、接続ダクト１２６の内側に上記センサを取り付けるようにする。
【００３７】
【発明の効果】
第一番目の発明による蓄電装置は、上面に安全弁を有する二次電池をラックに複数組み込んだ蓄電装置において、前記ラックの仕切部材の内部に流路溝をそれぞれ形成し、前記二次電池の前記安全弁と対向する前記ラックの前記仕切部材に前記流路溝と連通する開口部をそれぞれ形成し、吸着剤を充填した吸着槽を介して前記流路溝と連絡する吸引手段を前記ラックに連結したことから、ある二次電池が何らかの原因で内部短絡等を起こして内部温度が急激に上昇して、内部圧力が著しく上昇し、安全弁が開放して高温の生成ガスが噴出すると、当該生成ガスが、前記開口部を介して流路溝内に流入し、吸引手段で吸引されて吸着槽で吸着されるので、近隣の二次電池が受ける影響を大幅に低減することができ、異常連鎖の誘発を防止することができる。
【００３８】
第二番目の発明による蓄電装置は、第一番目の発明において、前記二次電池の前記安全弁と前記ラックの前記開口部との間を接続する接続ダクトをそれぞれ設けたので、二次電池の安全弁から噴出した生成ガスを前記開口部へ確実に案内することが簡単に行うことができる。
【００３９】
第三番目の発明による蓄電装置は、第一番目または第二番目の発明において、前記ラックの前記流路溝内の前記開口部との対向部分に断熱部材を設けたことから、二次電池の安全弁から噴出した生成ガスのラックへの伝熱を防止することができるので、近隣の二次電池が受ける影響をさらに確実に低減することができ、異常連鎖の誘発をさらに確実に防止することができる。
【００４０】
第四番目の発明による蓄電装置は、第一番目から第三番目の発明のいずれかにおいて、隣り合う前記二次電池の間をシールドガスで遮蔽するシールドガス噴出手段を設けたことから、シールドガスで形成されるガスカーテンにより、異常を生じた二次電池と隣り合う他の二次電池に対する生成ガスによる影響を抑制することができるので、異常連鎖の誘発をさらに確実に防止することができる。
【００４１】
第五番目の発明による蓄電装置は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおいて、前記二次電池の外面に冷媒を流通させる冷媒流通手段を設けたことから、異常を生じた二次電池を冷媒により冷却して生成ガスの発生を抑制することができるので、異常連鎖の誘発をさらに確実に防止することができる。
【００４２】
第六番目の発明による蓄電装置は、第一番目から第三番目の発明のいずれかにおいて、前記二次電池の温度または当該二次電池の近傍の雰囲気をそれぞれ計測する計測手段と、前記計測手段からの信号に基づいて、前記吸引手段を作動させる制御手段とを設けたので、吸引手段を必要最小限の範囲で作動させることができ、吸引手段の無駄な作動を防止することができる。
【００４３】
第七番目の発明による蓄電装置は、第四番目の発明において、前記二次電池の温度または当該二次電池の近傍の雰囲気をそれぞれ計測する計測手段と、前記計測手段からの信号に基づいて、選択した前記二次電池と隣り合う前記二次電池との間に前記シールドガスを噴出させるように前記シールドガス噴出手段を作動させる制御手段とを設けたので、シールドガス噴出手段を必要最小限の範囲で作動させることができ、シールドガス噴出手段の無駄な作動を防止することができる。
【００４４】
第八番目の発明による蓄電装置は、第五番目の発明において、前記二次電池の温度または当該二次電池の近傍の雰囲気をそれぞれ計測する計測手段と、前記計測手段からの信号に基づいて、選択した前記二次電池の外面に前記冷媒を流通させるように前記冷媒流通手段を作動させる制御手段とを設けたので、冷媒流通手段を必要最小限の範囲で作動させることができ、冷媒流通手段の無駄な作動を防止することができる。
【００４５】
第九番目の発明による蓄電装置管理システムは、複数配備された第六番目から第八番目の発明のいずれかの蓄電装置の前記制御手段と公衆回線または専用回線を介してそれぞれ接続すると共に、情報端末と公衆回線または専用回線を介して接続し、当該制御手段からの信号に基づいて、当該情報端末に情報を提供する管理制御手段を設けたので、複数の蓄電装置を一括して集中的に管理することが容易にでき、安全管理を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による蓄電装置の第一番目の実施の形態の概略構成図である。
【図２】本発明による蓄電装置管理システムの第一番目の実施の形態の概略構成図である。
【図３】本発明による蓄電装置の第二番目の実施の形態の概略構成図である。
【符号の説明】
１０  二次電池
１０ａ  安全弁
１０１  冷媒
１０２  シールドガス
１１０  蓄電装置
１１１  ラック
１１１ａ  棚
１１１ｂ  側壁
１１１ｃ  天板
１１１ｄ  流路溝
１１１ｅ  開口部
１１１ｆ  断熱板
１１１ｇ  支持棒
１１２  吸着槽
１１３  吸引ポンプ
１１４  ジャケット
１１５  冷却装置
１１６  ガスノズル
１１７  ガス送給装置
１１８  温度センサ
１１９  制御装置
１２０  蓄電装置
１２６  接続ダクト
２００  蓄電装置管理システム
２１０  管理制御装置
２２０  情報端末
【図１】
0004301750.tif 000002
【図２】
0004301750.tif 000003
【図３】
0004301750.tif 000004