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WO2012015002A1 - 蓄電システム及び二次電池収納システムラック - Google Patents

蓄電システム及び二次電池収納システムラック Download PDF

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Publication number
WO2012015002A1
WO2012015002A1 PCT/JP2011/067349 JP2011067349W WO2012015002A1 WO 2012015002 A1 WO2012015002 A1 WO 2012015002A1 JP 2011067349 W JP2011067349 W JP 2011067349W WO 2012015002 A1 WO2012015002 A1 WO 2012015002A1
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WO
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storage system
secondary battery
wall surface
battery storage
rack
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/067349
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English (en)
French (fr)
Inventor
健二 内橋
浩人 永野
良行 石塚
Original Assignee
三洋電機株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by 三洋電機株式会社 filed Critical 三洋電機株式会社
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    • A62CFIRE-FIGHTING
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    • Y02T90/40Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to a power storage system and a secondary battery storage system rack, and in particular, a power storage system in which a plurality of secondary battery storage system racks for storing circuit devices and secondary batteries are arranged and arranged therein and a secondary battery used in the storage system.
  • the present invention relates to a battery storage system rack.
  • Energy is effectively used by using power storage devices such as secondary batteries.
  • power storage devices such as secondary batteries.
  • photovoltaic power generation systems have been actively developed as environmentally friendly clean energy, but photoelectric conversion modules that convert sunlight into electric power do not have a storage function, so they can be combined with secondary batteries. May be used.
  • energy is effectively used by charge / discharge control in which electric power generated by a photoelectric conversion module is once charged in a secondary battery and discharged from the secondary battery in response to a request from an external load or the like.
  • the secondary battery for example, a lithium ion secondary battery can be used. Since secondary batteries are used for a long period of time under various environments, it is desirable that various safety measures be taken. Therefore, for example, various safety measures have been taken for a lithium ion secondary battery alone, but it is preferable to further improve safety when the secondary battery is housed in a rack or the like.
  • Patent Document 1 discloses a power supply device that houses a plurality of batteries including a safety valve in a case as a power supply device, the battery chamber having a partition wall and a plurality of batteries, and the battery.
  • a configuration is disclosed in which an exhaust chamber for exhausting gas discharged from a safety valve of a battery housed in the chamber is partitioned.
  • a fire extinguisher that injects a fire extinguisher or an inert fluid into the exhaust chamber and a pressure sensor that detects the internal pressure of the exhaust chamber are provided.
  • the fire extinguisher is controlled by the pressure sensor so that the internal pressure of the exhaust chamber is greater than the set pressure.
  • a configuration is disclosed in which the fire extinguisher injects a fire extinguisher or an inert fluid into the exhaust chamber.
  • the charge / discharge capacity of one power supply device may be insufficient, and in that case, a plurality of power supply devices are used.
  • a single factory facility has a plurality of load facilities, it is convenient to manage the power supply devices necessary for these in one place. In such a case, it is preferable to collect a plurality of power supply devices in one place and arrange them to form a power supply set.
  • Patent Document 1 it is possible to monitor the abnormality of one power supply device that houses a plurality of secondary batteries and inject a fire extinguishing agent when necessary. There has not been made in particular. As described above, in the method of Patent Document 1, it may be insufficient as a countermeasure against abnormality when a plurality of power supply devices are set, and thus it is preferable to further improve safety.
  • the power storage system is a power storage system in which a plurality of secondary battery storage system racks that store a secondary battery and a circuit block that controls charge and discharge of the secondary battery are arranged in a storage main body.
  • Each of the secondary battery storage system rack storage main body parts constituting the plurality of secondary battery storage racks arranged in line is arranged in the other secondary battery storage system rack adjacent to the secondary battery storage system rack.
  • the plate material is arranged by a predetermined arrangement method on the inner side of the contact wall surface which is the wall surface of the secondary battery storage system rack in contact with the outer wall surface.
  • the secondary battery storage system rack includes a secondary battery, a circuit block that controls charge / discharge of the secondary battery, and a storage main body that stores the secondary battery and the circuit block.
  • An opening / closing door is provided on one of the four outer wall surfaces, the outer wall surface on which the opening / closing door is provided is a front surface, the outer wall surface opposite to the front surface is a back wall surface, and faces the front surface.
  • the left outer wall surface is the left wall surface
  • the right outer wall surface is the right wall surface facing the front
  • a plate material is disposed inside at least one of the outer wall surface of the back wall surface, the left wall surface, and the right wall surface.
  • a storage main body portion is provided on one of the four outer wall surfaces, the outer wall surface on which the opening / closing door is provided is a front surface, the outer wall surface opposite to the front surface is a back wall surface, and faces the front surface.
  • the left outer wall surface is the left wall surface
  • the right outer wall surface is the right wall surface facing the front
  • each secondary battery storage system rack when a plurality of secondary battery storage system racks are arranged and arranged, the storage main body portion of each secondary battery storage system rack is a wall surface that contacts the outer wall surface of another secondary battery storage system rack. Since the plate material is arranged on the inner side of the contact wall surface, even if an abnormality such as heat generation occurs in one secondary battery storage system rack, it is possible to suppress the influence on the adjacent secondary battery storage system rack.
  • FIG. 3 it is a figure explaining the example which can abbreviate
  • FIG. 5 it is a figure explaining the arrangement
  • FIG. 5 it is a figure explaining the example which can abbreviate
  • a lithium ion battery assembly will be described as a secondary battery.
  • a battery that can be charged / discharged and generates heat by an electrochemical reaction may be used.
  • a nickel hydride assembled battery, a nickel cadmium assembled battery, a manganese assembled battery, or the like may be used.
  • the reason for using the assembled battery is to combine the single cells to obtain a desired high voltage. Therefore, the number of cells constituting the assembled battery can be appropriately determined according to the specification.
  • a calcium silicate plate which is a fire-resistant and heat-insulating material plate
  • any other material may be used as long as it has a suitable fire resistance, a suitable heat-insulating property, and a suitable strength.
  • a ceramic plate made of an appropriate material can be used.
  • the dimensions, shapes, materials, and the like described below are examples for explanation, and can be appropriately changed according to the specifications of the secondary battery storage system rack.
  • the number of secondary batteries housed in the secondary battery block described below the number of refractory insulation plates, the number of secondary battery housing system racks constituting the power storage system, and the like are examples.
  • FIG. 1 shows a front view and a top view when the front door 14 is closed in the secondary battery storage system rack 10.
  • FIG. 2 shows a front view and a top view when the front door 14 is opened in the secondary battery storage system rack 10.
  • the secondary battery storage system rack 10 includes a storage main body 12 and a fire extinguishing device 20.
  • the configuration of the secondary battery storage system rack 10 that can be used alone without considering the influence on the surroundings is shown.
  • the influence on the adjacent secondary battery system rack 10 is taken into consideration.
  • the storage body 12 has a function as a rack for storing therein the circuit block 40 and the secondary battery block 120 including the plurality of secondary batteries 140.
  • the storage main body 12 is a box shape elongated in the vertical direction, the bottom surface in contact with the installation surface has a substantially square shape, three sides are surrounded by side wall members as outer wall portions, and the other one is a front door 14 that can be opened and closed.
  • the vertical direction indicates the gravity direction G as shown in FIGS.
  • the side wall member and the front door 14 are formed using a material having an appropriate strength, for example, a stainless steel material.
  • a material having an appropriate strength for example, a stainless steel material.
  • the bottom surface is about 70 cm ⁇ about 70 cm, and the height is about 240 cm.
  • the height dimension of the fire extinguishing apparatus 20 is about 50 cm. Of course, other dimensions may be used.
  • the fire extinguishing apparatus 20 placed on the upper side of the ceiling part of the storage main body 12 is a fire extinguishing facility having a function of supplying a fire extinguishing agent when the secondary battery block 120 needs to be extinguished.
  • the intake fan unit 32 provided at the lower part of the front door 14 of the storage main body 12 has a function of taking air into the interior of the secondary battery storage system rack 10 from the outside.
  • the exhaust fan part 30 provided in the upper part of the front door 14 has a function which discharges
  • the intake fan unit 32 and the exhaust fan unit 30 each include an opening provided in the front door 14 and a fan attached to the front door 14 in accordance with the opening. The operations of the intake fan unit 32 and the exhaust fan unit 30 are controlled under the circuit block 40.
  • the circuit block 40 housed in the housing body 12 includes a power distributor unit, a control unit, and a breaker unit.
  • the power distributor unit receives power from the outside and performs power conversion to DC power suitable for charging each secondary battery 140 of the secondary battery block 120 by voltage conversion or AC / DC conversion or the like.
  • the discharge power from the secondary battery block 120 has a function of performing power conversion for supplying power to an external load by voltage conversion or orthogonal conversion.
  • control unit has a charge / discharge control function for controlling the operation of the power distributor unit based on a charge / discharge command transmitted from the outside. Further, as the fire extinguishing control function, the operation of the fire extinguishing device 20 is controlled based on the secondary battery temperature signal transmitted from the secondary battery block 120, and when the fire extinguishing device 20 is operated, the intake fan unit 32, the exhaust gas It has a function of stopping the operation of the fan unit 30.
  • the breaker unit has a function of cutting off charge / discharge power between the power distributor unit and the secondary battery block 120 under the control of the control unit.
  • the secondary battery block 120 includes a plurality of secondary batteries 140 and a plurality of refractory heat insulating material plates 134 disposed between the secondary batteries 140.
  • the plurality of secondary batteries 140 and the plurality of refractory insulation plates 134 are alternately arranged in the vertical direction along the direction of gravity by an appropriate support member (not shown).
  • six secondary batteries 140 and six refractory heat insulating material plates 134 are alternately arranged in the vertical direction along the direction of gravity.
  • the secondary battery 140 is a lithium ion assembled battery including an assembled battery case and a plurality of lithium ion single batteries housed therein.
  • the refractory heat insulating material plate 134 is a plate material for thermally separating the adjacent secondary batteries 140. Specifically, a calcium silicate plate having excellent fire resistance, heat insulating effect, and strength is used.
  • the refractory heat insulating material plate 134 has a gas barrier property in the plate thickness direction so that even if one secondary battery 140 ignites, the ignition does not reach the adjacent secondary battery 140, and the processing hole It is the shielding flat plate which does not have openings, such as.
  • a plurality of secondary batteries 140 are arranged inside the single secondary battery storage system rack 10 by arranging the secondary batteries 140 one by one in the space partitioned by the refractory heat insulating material plate 134. Even when a heat generation abnormality occurs in one of the batteries 140, the heat generation abnormality of the secondary battery 140 can be suppressed by suppressing the heat generation abnormality of the secondary battery 140.
  • 1 and 2 is an effective means for abnormality of the secondary battery 140 inside the secondary battery block 120 of one secondary battery storage system rack 10, but a plurality of When arranging the secondary battery storage system racks 10 in an aligned manner, another consideration is necessary to prevent the influence of an abnormality occurring in one secondary battery storage system rack 10 from affecting other secondary battery storage system racks 10. is there.
  • FIGS. 3 and 4 are views for explaining the state of arrangement of the refractory heat insulating material plates when the five secondary battery storage system racks 10 are arranged in a horizontal row.
  • FIGS. It is a figure explaining the arrangement
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a state of the power storage system 200 in which five secondary battery storage system racks 10 are arranged in a horizontal row.
  • the refractory insulation plates 160 and 162 are provided on the inner side of the contact wall surface that is a wall surface that contacts the outer wall surface of the other secondary battery storage system rack 10. Be placed.
  • fireproof insulation is provided on the inner side of the left wall surface adjacent to the outer wall surface of the other secondary battery storage system rack 10 when arranged in a horizontal row.
  • a material plate 160 is disposed, and a refractory heat insulating material plate 162 is disposed on the inner side of the right wall surface.
  • left or right refers to the left-right direction toward the front door 14 of the secondary battery storage system rack 10 arranged in a horizontal row.
  • FIG. 4 is a diagram showing a state of the power storage system 201 in which the arrangement of the refractory heat insulating plates can be partially omitted when the secondary battery storage system racks 10 are arranged in a horizontal row. That is, in the case of FIG. 3, among the five secondary battery storage system racks 10 arranged in a horizontal row, the left wall surface of the leftmost secondary battery storage system rack 10 and the rightmost secondary battery storage system. Except for the right wall surface of the rack 10, the refractory heat insulating material plate 160 and the refractory heat insulating material plate 161 are respectively arranged on the inner side of the wall surfaces of the adjacent secondary battery storage system racks 10 that are in contact with each other. Yes.
  • the fireproof heat insulating material plate 160 is disposed on the inner side of the left wall surface of the secondary battery storage system rack 10 when arranged in a horizontal row, and the fireproof heat insulating material plate is disposed on the inner side of the right side surface. Is omitted. Even with such an arrangement, when an abnormality such as heat generation occurs in one secondary battery storage system rack 10, it is possible to suppress the influence on the adjacent secondary battery storage system rack 10.
  • the fireproof heat insulating material plate 162 is arranged on the inner side of the right wall surface of the secondary battery storage system rack 10, and the arrangement of the fireproof heat insulating material plate is omitted on the inner side of the left side surface. Also good.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an arrangement state of the refractory heat insulating material plates in the power storage system 250 in which ten secondary battery storage system racks are arranged in two rows of five.
  • the arrangement configuration of the power storage system 250 is as follows. That is, the front surface of the five secondary battery storage system racks 10 with the outer wall surface provided with the front door 14 that is the open / close door of each secondary battery storage system rack 10 as the front surface and the outer wall surface opposite to the front surface as the back surface. Are arranged in a horizontal row to form one row, the front surfaces of the other five secondary battery storage system racks 10 are arranged in a horizontal row to form the other row, and one row is configured.
  • Ten secondary battery storage system racks 10 are arranged in two rows by placing the back surface of each secondary battery storage system rack 10 in contact with the back surface of each secondary battery storage system rack 10 constituting the other row. Aligned.
  • positioning of a refractory heat insulation board is as follows. That is, in the storage main body portion 12 of each secondary battery storage system rack 10, the refractory heat insulating material plate 160 is disposed on the inner side of the left wall surface, the refractory heat insulating material plate 162 is disposed on the inner side of the right wall surface, and the refractory heat insulating material plate 162 is disposed on the inner side of the rear wall surface. Insulating material plates 164 are respectively disposed. That is, the refractory heat insulating material plates are arranged on the inner sides of the three wall surfaces except the front surface of the secondary battery block 120 of each secondary battery storage system rack 10.
  • each secondary battery storage system rack 10 that constitutes the one side row is the other side row
  • the other side row is the far side row
  • the other side row is the other side row.
  • column it is good also as what arrange
  • the shift amount is half of the horizontal length of one secondary battery storage system rack 10
  • the back surface of one secondary battery storage system rack 10 that constitutes one row is connected to the other row. It is good also as what arrange
  • positions so that the back surface of the two secondary battery storage system racks 10 to comprise may each be in contact with a half.
  • the refractory heat insulating material plates are arranged on the inner sides of the three wall surfaces except for the front of the secondary battery block 120 of each secondary battery storage system rack 10, so that one secondary battery is provided. Even if an abnormality such as heat generation occurs in the storage system rack 10, it is possible to suppress the influence on the adjacent secondary battery storage system rack 10.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a state of the power storage system 251 in which the arrangement of the refractory heat insulating material plates can be partially omitted when the plurality of secondary battery storage system racks 10 are arranged in two rows.
  • each refractory heat insulating material plate is disposed on each of the inner surfaces of the three wall surfaces except the front surface in each of the secondary battery storage system racks 10, a so-called double arrangement is obtained. There is a place.
  • every other secondary battery storage system rack 10 in the one side row described in FIG. 5 is designated as one side designated rack, and the back side is in contact with every other secondary side rack in the other side row.
  • the secondary battery storage system racks 10 that are not used are designated as the other side designated racks, and the storage main body portions of the secondary battery storage system racks 10 that are the one side designated racks and the other side designated racks are arranged on three outer wall surfaces other than the front surface.
  • a fireproof heat insulating material plate is disposed on each of the left wall surface, the right wall surface, and the back wall surface, and the secondary battery storage system rack 10 other than the one side designation rack and the secondary battery storage system rack other than the other side designation rack. In FIG. 10, the arrangement of the refractory insulation plate is omitted.
  • the five secondary battery storage system racks 10 on the front side are in one row, and here, the second secondary battery storage system rack 10 and the fourth secondary battery from the left are shown.
  • the storage system rack 10 is a one-side designated rack.
  • the five secondary battery storage system racks 10 on the other side are the other row, and here, the first secondary battery storage system rack 10 and the third secondary battery storage system racks 10 and 5 from the left side.
  • the second secondary battery storage system rack 10 is the other side designated rack. In this way, the two one-side designated racks and the three other-side designated racks have a so-called staggered relationship on the paper surface of FIG.
  • the refractory heat insulating material plate 160 is provided on the inner side of the left wall surface in the storage main body portion 12 of each secondary battery storage system rack 10.
  • the fireproof heat insulating material plate 162 is disposed on the inner side of the right wall surface
  • the fireproof heat insulating material plate 164 is disposed on the inner side of the rear wall surface. That is, the refractory heat insulating material plates are arranged on the inner sides of the three wall surfaces except the front surface of the secondary battery block 120 of each secondary battery storage system rack 10.
  • each secondary battery storage system rack 10 other than the two one-side designated racks and the three other-side designated racks both the inside of the left wall surface, the inside of the right wall surface, Also on the side, there is no fireproof insulation plate. That is, in the first row, which is the front row in FIG. 6, the first secondary battery storage system rack 10 and the third secondary battery storage system rack 10 and the fifth secondary battery from the left side. In the storage system rack 10, the arrangement of the refractory heat insulating material plates is omitted on the inner side of the left wall surface, the inner side of the right wall surface, and the inner side of the back wall surface. In the other row, which is the row on the other side of FIG.
  • the second secondary battery storage system rack 10 and the fourth secondary battery storage system rack 10 from the left side are on the inner side of the left wall surface.
  • the arrangement of the refractory heat insulating plate is omitted both on the inner side of the right wall surface and on the inner side of the back wall surface.
  • the secondary battery storage system rack 10 that is not the designated rack may be designated as the designated rack, and the secondary battery storage system rack 10 that is the designated rack may not be the designated rack. Even in this case, since the designated racks are arranged in a so-called staggered arrangement, the same effect as in FIG. 6 can be obtained.
  • the power storage system according to the present invention can be used as a secondary battery storage device that stores therein a circuit device and a plurality of secondary batteries.

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Abstract

 収納本体部(12)に二次電池(140)と回路ブロック(40)とを収納する二次電池収納システムラック(10)を複数整列配置する蓄電システムにおいて、各二次電池収納システムラック(10)の収納本体部(12)には、他の二次電池収納システムラック(10)の外壁面に接触する壁面の内部側に耐火断熱材板が配置される。二次電池収納システムラック(10)を二列に整列配置する蓄電システム(250)の場合、各二次電池収納システムラック(10)の収納本体部(12)において、左壁面、右壁面、裏壁面の内部側に、耐火断熱材板(160),(162),(164)がそれぞれ配置される。

Description

蓄電システム及び二次電池収納システムラック
 本発明は、蓄電システム及び二次電池収納システムラックに係り、特に、回路装置と二次電池とを内部に収納する二次電池収納システムラックを複数整列配置した蓄電システムとこれに用いられる二次電池収納システムラックに関する。
 二次電池等の蓄電装置を利用することで、エネルギーの有効活用がなされている。例えば、近年、環境に優しいクリーンエネルギーとして太陽光発電システムの開発が盛んに行なわれているが、太陽光を電力に変換する光電変換モジュールは蓄電機能を備えていないため、二次電池と組合わせて使用されることがある。例えば、光電変換モジュールにより発電された電力を一旦二次電池に充電して、外部負荷の要求等に応じて二次電池から放電する充放電制御によってエネルギーの有効活用が行なわれている。
 二次電池には、例えば、リチウムイオン二次電池を用いることができる。二次電池は、様々な環境等のもとで長期間使用されるため、様々な安全策が講じられることが望まれる。そこで、例えばリチウムイオン二次電池単体等においても様々な安全策が講じられているが、二次電池をラック等に収納して用いる場合に、さらに安全性を向上させることが好ましい。
 例えば、特許文献1には、電源装置として、安全弁を備える複数の電池をケースに収納する電源装置であって、ケースを区画壁でもって、複数の電池を収納している電池室と、この電池室に収納される電池の安全弁から排出されるガスを排気する排気室とに区画している構成が開示されている。ここでは、消火剤または不活性流体を排気室に噴射する消火器と、排気室の内圧を検出する圧力センサとを備え、消火器を圧力センサで制御して、排気室の内圧が設定圧力よりも高くなると、消火器が排気室内に消火剤または不活性流体を噴射するようにしてなる構成が開示されている。
特開2007-27011号公報
 ところで、負荷設備の仕様によっては、1つの電源装置の充放電容量では不十分の場合があり、その場合には複数の電源装置を用いることになる。あるいは、1つの工場施設等で、複数の負荷設備を有する場合に、これらに必要な電源装置を1箇所にまとめて管理することが便利である。このような場合には、複数の電源装置を1箇所に集めて、整列配置させて電源セットとすることがよい。
 特許文献1の構成では、複数の二次電池を収納する1つの電源装置について異常を監視して必要なときに消火剤を噴射させることができるが、複数の電源装置をセットとしたときの配慮が特になされていない。このように、特許文献1の方法では、複数の電源装置をセットにしたときの異常の対策としては不十分な場合があるので、さらに安全性を向上させることが好ましい。
 本発明の目的は、二次電池収納システムラックを複数整列配置した場合に、1つの二次電池収納システムラックに発熱等の異常が生じても、隣接する二次電池収納システムラックにその影響が及ぶことを抑制できる蓄電システムおよびこれに用いられる二次電池収納システムラックを提供することである。
 本発明に係る蓄電システムは、収納本体部に、二次電池と、前記二次電池の充放電を制御する回路ブロックとを収納する二次電池収納システムラックを複数整列配置する蓄電システムにおいて、前記整列配置された複数の前記二次電池収納ラックを構成する各二次電池収納システムラックの収納本体部のそれぞれは、当該二次電池収納システムラックに隣接する他の前記二次電池収納システムラックの外壁面に接触する当該二次電池収納システムラックの壁面である接触壁面の内部側に予め定めた配置方法で板材が配置されることを特徴とする。
 また、本発明に係る二次電池収納システムラックは、二次電池と、前記二次電池の充放電を制御する回路ブロックと、前記二次電池と前記回路ブロックとを収納する収納本体部であって、四方の外壁面のうち一つの外壁面に開閉扉が設けられ、前記開閉扉が設けられる前記外壁面を正面とし、前記正面の反対側の前記外壁面を裏壁面とし、前記正面に向かって左側の前記外壁面を左壁面とし、前記正面に向かって右側の前記外壁面を右壁面として、前記裏壁面と前記左壁面と前記右壁面の少なくとも1つの前記外壁面の内部に板材が配置される収納本体部と、を備えることを特徴とする。
 上記構成によれば、二次電池収納システムラックを複数整列配置した場合に、各二次電池収納システムラックの収納本体部において、他の二次電池収納システムラックの外壁面に接触する壁面である接触壁面の内部側に板材が配置されるので、1つの二次電池収納システムラックに発熱等の異常が生じても、隣接する二次電池収納システムラックにその影響が及ぶことを抑制できる。
本発明に係る実施の形態において、1つの二次電池収納システムラックにおいて正面扉を閉じているときの正面図と上面図を示す図である。 本発明に係る実施の形態において、1つの二次電池収納システムラックにおいて正面扉を開いているときの正面図と上面図を示す図である。 本発明に係る実施の形態において、複数の二次電池収納システムラックを横一列に整列配置させたときの耐火断熱材板の配置状態を説明する図である。 図3において、耐火断熱材板の配置を一部省略できる例を説明する図である。 本発明に係る実施の形態において、複数の二次電池収納システムラックを二列に整列配置させたときの耐火断熱材板の配置状態を説明する図である。 図5において、耐火断熱材板の配置を一部省略できる例を説明する図である。
 以下に図面を用いて、本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。以下では、二次電池としてリチウムイオン組電池を説明するが、これ以外でも充放電可能で、電気化学反応によって発熱する電池であってもよい。例えばニッケル水素組電池、ニッケルカドミウム組電池、マンガン組電池等であってもよい。組電池とするのは、単電池を組み合わせて所望の高電圧とするためである。したがって、組電池を構成する単電池の数は、仕様に応じ適宜なものとできる。
 また、板材として、耐火断熱材板であるケイ酸カルシウム板を説明するが、これ以外でも、適当な耐火性、適当な断熱性、適当な強度を有する材質の板であればよい。例えば、適当な材質のセラミック板を用いることができる。
 また、以下で述べる寸法、形状、材質等は、説明のための例示であり、二次電池収納システムラックの仕様に応じ適宜変更が可能である。例えば、以下で述べる二次電池ブロックに収納される二次電池の個数、耐火断熱材板の個数、蓄電システムを構成する二次電池収納システムラックの個数等は、例示である。
 また、以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。
 図1は、二次電池収納システムラック10において正面扉14を閉じているときの正面図と上面図を示す図である。図2は、二次電池収納システムラック10において正面扉14を開いているときの正面図と上面図を示す図である。二次電池収納システムラック10は、収納本体部12と、消火装置20とを含んで構成される。なお、ここでは、周囲への影響を考慮しなくても単体で用いることができる二次電池収納システムラック10の構成が示されている。後述するように、複数の二次電池収納システムラック10を組み合わせてセットで用いる場合には、隣接する二次電池システムラック10への影響を考慮した構成となる。
 収納本体部12は、回路ブロック40と、複数の二次電池140を含んで構成される二次電池ブロック120とを内部に収納するラックとしての機能を有する。収納本体部12は、上下方向に細長い箱型で、設置面に接する底面が略正方形を有し、三方が外壁部としての側壁部材で囲まれ、残り一方が開閉可能な正面扉14である。ここで、上下方向とは図1,2に示されるように重力方向Gを示すものである。
 なお、側壁部材と正面扉14は、適当な強度を有する材料、例えば、ステンレス鋼材を用いて形成されている。寸法の一例を示すと、底面は約70cm×約70cm、高さは、約240cmである。なお、消火装置20の高さ寸法は、約50cmである。勿論これ以外の寸法としてもよい。
 収納本体部12の天井部の上側に載置される消火装置20は、二次電池ブロック120において消火が必要な際に、消火剤を供給する機能を有する消火設備である。
 収納本体部12の正面扉14において下部に設けられる吸気ファン部32は、二次電池収納システムラック10の外部から内部に空気を取り込む機能を有する。また、正面扉14の上部に設けられる排気ファン部30は、二次電池収納システムラック10の内部から外部に空気を排出する機能を有する。吸気ファン部32と排気ファン部30、それぞれ正面扉14に設けられる開口部と、開口部に合わせて正面扉14に取り付けられるファンとを含んで構成される。吸気ファン部32と排気ファン部30の動作は、回路ブロック40の下で制御される。
 収納本体部12の内部に収納される回路ブロック40は、電力分配器ユニットと、制御ユニットと、ブレーカユニットとを含んで構成される。
 ここで、電力分配器ユニットは、外部からの電力を受け取り、電圧変換あるいは交直変換等によって、二次電池ブロック120の各二次電池140に充電するために適切な直流電力に電力変換を行なう機能と、二次電池ブロック120からの放電電力について、電圧変換あるいは直交変換等によって、外部の負荷に電力を供給するための電力変換を行なう機能を有する。
 また、制御ユニットは、外部から伝送される充放電指令に基いて電力分配器ユニットの動作を制御する充放電制御機能を有する。また、消火制御機能として、二次電池ブロック120から伝送される二次電池温度信号等に基いて、消火装置20の動作を制御し、消火装置20の作動の際に、吸気ファン部32、排気ファン部30の動作を停止させる機能を有する。
 また、ブレーカユニットは、制御ユニットの制御の下で、電力分配器ユニットと二次電池ブロック120との間において充放電電力を遮断する機能を有する。
 二次電池ブロック120は、複数の二次電池140と、各二次電池140の間に配置される複数の耐火断熱材板134を含んで構成される。複数の二次電池140と複数の耐火断熱材板134は、図示されていないが適当な支持部材によって、重力方向に沿って上下方向に交互配置が行われる。図2の例では、6つの二次電池140と、6枚の耐火断熱材板134が、重力方向に沿って上下方向に交互に配置されている。
 二次電池140は、組電池ケースとその内部に収納される複数のリチウムイオン単電池とで構成されるリチウムイオン組電池である。
 耐火断熱材板134は、隣接する二次電池140の間を、熱的に離隔させるための板材である。具体的には、耐火性・断熱効果・強度に優れているケイ酸カルシウム板が用いられる。耐火断熱材板134は、万一、1つの二次電池140が発火しても、その発火が隣接する二次電池140に及ばないように、板厚方向に気体遮断性を有し、加工孔等の開口を有しない遮蔽平板である。
 このように、耐火断熱材板134によって上下を仕切られて区分された空間に、二次電池140を1つずつ配置することで、1つの二次電池収納システムラック10の内部において複数の二次電池140の1つに発熱異常が発生した場合でも、その二次電池140の発熱異常に留めて、熱の伝播による他の二次電池140の発熱異常の発生を抑制することができる。
 図1、図2で説明した耐火断熱材板134は、1つの二次電池収納システムラック10の二次電池ブロック120の内部における二次電池140の異常については有効な手段であるが、複数の二次電池収納システムラック10を整列配置するときには、1つの二次電池収納システムラック10で発生した異常の影響を他の二次電池収納システムラック10に及ぼさないようにする別の配慮が必要である。
 そこで、次に、図1、図2で説明した二次電池収納システムラック10を複数整列配置した蓄電システムにおける耐火断熱材板の配置について、図3から図6を用いて説明する。図3と図4は、5つの二次電池収納システムラック10を横一列に整列配置させたときの耐火断熱材板の配置状態を説明する図であり、図5と図6は、10の二次電池収納システムラックを、一列あたり5つずつとして二列に整列配置させたときの耐火断熱材板の配置状態を説明する図である。これらの図は、図1、図2と同様に、正面図と上面図が示され、正面図における横一列の5つの二次電池収納システムラックのうち、紙面において一番左側のものは正面扉14が閉じられた状態とし、その右側の5つのものは正面扉が開かれた状態として示されている。
 図3は、5つの二次電池収納システムラック10を横一列に整列配置させた蓄電システム200の様子を示す図である。ここでは、各二次電池収納システムラック10の収納本体部12において、他の二次電池収納システムラック10の外壁面に接触する壁面である接触壁面の内部側に耐火断熱材板160,162が配置される。具体的には、各二次電池収納システムラック10の収納本体部12において、横一列配置されるときの他の二次電池収納システムラック10の外壁面に隣接する左壁面の内部側に耐火断熱材板160が配置され、右壁面の内部側に耐火断熱材板162が配置される。ここで、左または右とは、横一列に配置された二次電池収納システムラック10の正面扉14に向かっての左右方向を指している。
 これによって、1つの二次電池収納システムラック10に発熱等の異常が生じても、隣接する二次電池収納システムラック10にその影響が及ぶことを抑制できる。
 図4は、二次電池収納システムラック10を横一列に整列配置させる場合に、耐火断熱材板の配置を一部省略できる蓄電システム201の様子を示す図である。すなわち、図3の場合には、横一列に配置された5つの二次電池収納システムラック10のうち、最も左端の二次電池収納システムラック10の左壁面と、最も右端の二次電池収納システムラック10の右壁面を除いて、隣接する二次電池収納システムラック10の互いに接触する壁面の内部側にそれぞれ耐火断熱材板160と耐火断熱材板161が配置され、いわば二重配置となっている。
 図4の蓄電システム201においては、横一列配置されるときに二次電池収納システムラック10の左壁面の内部側に耐火断熱材板160が配置され、右側面の内部側には耐火断熱材板の配置が省略される。このような配置によっても、1つの二次電池収納システムラック10に発熱等の異常が生じたときに、隣接する二次電池収納システムラック10にその影響が及ぶことを抑制できる。なお、図4の構成に代えて、二次電池収納システムラック10の右壁面の内部側に耐火断熱材板162を配置し、左側面の内部側に耐火断熱材板の配置を省略するものとしてもよい。
 図5は、10個の二次電池収納システムラックを5つずつ二列に整列配置させた蓄電システム250における耐火断熱材板の配置状態を説明する図である。この蓄電システム250の配置構成は以下の通りである。すなわち、各二次電池収納システムラック10の開閉扉である正面扉14が設けられる外壁面を正面とし、その正面の反対側の外壁面を裏面として、5つの二次電池収納システムラック10の正面を揃えて横一列に配置して一方側の列とし、別の5つの二次電池収納システムラック10の正面を揃えて横一列に配置して他方側の列とし、一方側の列を構成する各二次電池収納システムラック10の裏面と、他方側の列を構成する各二次電池収納システムラック10の裏面とを接するように配置して10個の二次電池収納システムラック10が二列に整列配置される。
 そして、この蓄電システム250において耐火断熱材板の配置は以下の通りである。すなわち、各二次電池収納システムラック10の収納本体部12において、左壁面の内部側に耐火断熱材板160が、右壁面の内部側に耐火断熱材板162が、裏壁面の内部側に耐火断熱材板164がそれぞれ配置される。すなわち、各二次電池収納システムラック10の二次電池ブロック120の正面をのぞく三方の各壁面の内部側にそれぞれ耐火断熱材板が配置される。
 これによって、1つの二次電池収納システムラック10に発熱等の異常が生じても、隣接する二次電池収納システムラック10にその影響が及ぶことを抑制できる。
 なお、図5の例では、一方側の列を手前側の列とし、他方側の列を向こう側の列として、一方側の列を構成する各二次電池収納システムラック10の裏面が、他方側の列を構成する各二次電池収納システムラック10の裏面とちょうど同じ面積で接するように配置されるが、これを、横一列の並び方向に互いにずらして配置するものとしてもよい。
 例えば、ずらし量を、1つの二次電池収納システムラック10の横方向の長さの半分として、一方側の列を構成する1つの二次電池収納システムラック10の裏面が、他方側の列を構成する2つの二次電池収納システムラック10の裏面にそれぞれ半分ずつ接するように配置するものとしてもよい。このような配置構成でも、各二次電池収納システムラック10の二次電池ブロック120の正面をのぞく三方の各壁面の内部側にそれぞれ耐火断熱材板が配置されているので、1つの二次電池収納システムラック10に発熱等の異常が生じても、隣接する二次電池収納システムラック10にその影響が及ぶことを抑制できる。
 図6は、複数の二次電池収納システムラック10を二列に整列配置させる場合に、耐火断熱材板の配置を一部省略できる蓄電システム251の様子を示す図である。つまり、図5の場合には、各二次電池収納システムラック10のそれぞれに、正面を除く三方の各壁面の内部側にすべて耐火断熱材板が配置されているので、いわば二重配置となっている箇所がある。
 図6の蓄電システム251においては、二列に整列配置される10個の二次電池収納システムラック10について、斜め方向に1つ飛びの千鳥配置となるものについて正面を除く三方の各壁面の内部側にすべて耐火断熱材板を配置し、それ以外のものについては耐火断熱材板の配置を省略する構成をとる。
 すなわち、図5で説明した一方側の列における一つおきの各二次電池収納システムラック10を一方側指定ラックとして、他方側の列における一つおきであって一方側指定ラックに裏面が接していない各二次電池収納システムラック10を他方側指定ラックとして、一方側指定ラックと他方側指定ラックである各二次電池収納システムラック10の収納本体部について、正面以外の三方の外壁面である左壁面と右壁面と裏壁面のそれぞれの内部側に耐火断熱材板を配置し、一方側指定ラック以外の二次電池収納システムラック10と、他方側指定ラック以外の二次電池収納システムラック10には耐火断熱材板の配置を省略する。
 図6で説明すると、手前側の5つの二次電池収納システムラック10が一方側の列であり、ここでは、左側から2つ目の二次電池収納システムラック10と4つ目の二次電池収納システムラック10が一方側指定ラックである。向こう側の5つの二次電池収納システムラック10が他方側の列であり、ここでは、左側から1つ目の二次電池収納システムラック10と3つ目の二次電池収納システムラック10と5つ目の二次電池収納システムラック10が他方側指定ラックである。このように、2つの一方側指定ラックと3つの他方側指定ラックは、図6の紙面において、いわゆる千鳥配置の関係になっている。
 ここで、2つの一方側指定ラックのそれぞれと、3つの他方側指定ラックのそれぞれには、各二次電池収納システムラック10の収納本体部12において、左壁面の内部側に耐火断熱材板160が、右壁面の内部側に耐火断熱材板162が、裏壁面の内部側に耐火断熱材板164がそれぞれ配置される。すなわち、各二次電池収納システムラック10の二次電池ブロック120の正面をのぞく三方の各壁面の内部側にそれぞれ耐火断熱材板が配置される。
 これに対し、2つの一方側指定ラックと3つの他方側指定ラック以外の各二次電池収納システムラック10には、左壁面の内部側にも、右壁面の内部側にも、裏壁面の内部側にも、耐火断熱材板が配置されない。すなわち、図6の手前側の列である一方側の列では、左側から1つ目の二次電池収納システムラック10と3つ目の二次電池収納システムラック10と5つ目の二次電池収納システムラック10には、左壁面の内部側にも、右壁面の内部側にも、裏壁面の内部側にも、耐火断熱材板の配置が省略される。また、図6の向こう側の列である他方側の列では、左側から2つ目の二次電池収納システムラック10と4つ目の二次電池収納システムラック10には、左壁面の内部側にも、右壁面の内部側にも、裏壁面の内部側にも、耐火断熱材板の配置が省略される。
 このような配置によっても、1つの二次電池収納システムラック10に発熱等の異常が生じたときに、隣接する二次電池収納システムラック10にその影響が及ぶことを抑制できる。なお、図6の構成に代えて、指定ラックでない二次電池収納システムラック10を指定ラックとし、指定ラックである二次電池収納システムラック10を指定ラックでないものとしてもよい。このようにしても、いわゆる千鳥配置で指定ラックが配置されるので、図6と同様の効果を奏することができる。
 本発明に係る蓄電システムは、回路装置と複数の二次電池とを内部に収納する二次電池収納装置として利用できる。
 10 二次電池収納システムラック、12 収納本体部、14 正面扉、20 消火装置、30 排気ファン部、32 吸気ファン部、40 回路ブロック、120 二次電池ブロック、134,160,162,164  耐火断熱材板、140 二次電池、200,201,250,251 蓄電システム。

Claims (12)

  1.  収納本体部に、二次電池と、前記二次電池の充放電を制御する回路ブロックとを収納する二次電池収納システムラックを複数整列配置する蓄電システムにおいて、
     前記整列配置された複数の前記二次電池収納ラックを構成する各二次電池収納システムラックの収納本体部のそれぞれは、当該二次電池収納システムラックに隣接する他の前記二次電池収納システムラックの外壁面に接触する当該二次電池収納システムラックの壁面である接触壁面の内部側に予め定めた配置方法で板材が配置されることを特徴とする蓄電システム。
  2.  請求項1に記載の蓄電システムにおいて、
     前記予め定められた配置方法として、隣接する前記二次電池収納システムラックの間で互いに接する前記外壁面である前記接触壁面のうち、いずれか一方の前記二次電池収納システムラックの前記収納本体部の前記接触壁面の内部側に前記板材を配置し、他方の前記二次電池収納システムラックの前記収納本体部の前記接触壁面の内部側には前記板材の配置を省略することを特徴とする蓄電システム。
  3.  請求項2に記載の蓄電システムにおいて、
     複数の前記二次電池収納システムラックを横一列に整列配置する場合に、
     前記各二次電池収納システムラックの前記収納本体部は、
     前記横一列配置されるときに前記他の二次電池収納システムラックの前記外壁面に隣接する左壁面の内部側または右壁面の内部側のいずれか一方側に前記板材が配置されることを特徴とする蓄電システム。
  4.  請求項2に記載の蓄電システムにおいて、
     前記各二次電池収納システムラックの四方の前記外壁面のうち一つの外壁面に開閉扉が設けられ、前記開閉扉が設けられる前記外壁面を正面とし、前記正面の反対側の前記外壁面を裏面として、複数の前記二次電池収納システムラックの正面を揃えて横一列に配置して一方側の列とし、別の複数の前記二次電池収納システムラックの正面を揃えて横一列に配置して他方側の列とし、前記一方側の列を構成する前記各二次電池収納システムラックの前記裏面と、前記他方側の列を構成する前記各二次電池収納システムラックの前記裏面とを接するように配置して複数の前記二次電池収納システムラックを二列に整列配置する場合に、
     前記一方側の列における一つおきの前記各二次電池収納システムラックを一方側指定ラックとして、前記他方側の列における一つおきであって前記一方側指定ラックに前記裏面が接していない前記各二次電池収納システムラックを他方側指定ラックとして、前記一方側指定ラックと前記他方側指定ラックである前記各二次電池収納システムラックの前記収納本体部は、
     前記正面以外の三方の前記外壁面である前記左壁面と前記右壁面と前記裏壁面のそれぞれの内部側に前記板材が配置されることを特徴とする蓄電システム。
  5.  請求項1に記載の蓄電システムにおいて、
     前記複数の二次電池収納システムラックを横一列に整列配置する場合に、
     前記各二次電池収納システムラックの前記収納本体部は、
     前記横一列配置されるときに前記他の二次電池収納システムラックの前記外壁面に隣接する左壁面の内部側と右壁面の内部側のそれぞれに前記板材が配置されることを特徴とする蓄電システム。
  6.  請求項1に記載の蓄電システムにおいて、
     前記各二次電池収納システムラックの四方の前記外壁面のうち一つの前記外壁面に開閉扉が設けられ、前記開閉扉が設けられる前記外壁面を正面とし、前記正面の反対側の前記外壁面を裏面として、複数の前記二次電池収納システムラックの前記正面を揃えて横一列に配置して一方側の列とし、別の複数の前記二次電池収納システムラックの前記正面を揃えて横一列に配置して他方側の列とし、前記一方側の列を構成する前記各二次電池収納システムラックの前記裏面と、前記他方側の列を構成する前記各二次電池収納システムラックの前記裏面とを接するように配置して複数の前記二次電池収納システムラックを二列に整列配置する場合に、
     前記各二次電池収納システムラックの前記収納本体部は、
     前記正面以外の三方の前記外壁面である前記左壁面と前記右壁面と前記裏壁面のそれぞれの内部側に前記板材が配置されることを特徴とする蓄電システム。
  7.  請求項1に記載の蓄電システムにおいて、
     前記板材は、耐火断熱材板であることを特徴とする蓄電システム。
  8.  請求項7に記載の蓄電システムにおいて、
     前記耐火断熱材板は、ケイ酸カルシウム板であることを特徴とする蓄電システム。
  9.  二次電池と、
     前記二次電池の充放電を制御する回路ブロックと、
     前記二次電池と前記回路ブロックとを収納する収納本体部であって、四方の外壁面のうち一つの外壁面に開閉扉が設けられ、前記開閉扉が設けられる前記外壁面を正面とし、前記正面の反対側の前記外壁面を裏壁面とし、前記正面に向かって左側の前記外壁面を左壁面とし、前記正面に向かって右側の前記外壁面を右壁面として、前記裏壁面と前記左壁面と前記右壁面の少なくとも1つの前記外壁面の内部に板材が配置される収納本体部と、
     を備えることを特徴とする二次電池収納システムラック。
  10.  請求項9に記載の二次電池収納システムラックにおいて、
     前記収納本体部は、前記左壁面の内部側または前記右壁面の内部側のいずれか一方側に前記板材が配置されることを特徴とする二次電池収納システムラック。
  11.  請求項9に記載の二次電池収納システムラックにおいて、
     前記収納本体部は、前記正面以外の三方の前記外壁面である前記左壁面と前記右壁面と前記裏壁面のそれぞれの内部側に前記板材が配置されることを特徴とする二次電池収納システムラック。
  12.  請求項9に記載の二次電池収納システムラックにおいて、
     前記板材は、耐火断熱材板であることを特徴とする二次電池収納システムラック。
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