JP2000021364A - 集合電池用真空断熱容器 - Google Patents

集合電池用真空断熱容器

Info

Publication number
JP2000021364A
JP2000021364A JP10184139A JP18413998A JP2000021364A JP 2000021364 A JP2000021364 A JP 2000021364A JP 10184139 A JP10184139 A JP 10184139A JP 18413998 A JP18413998 A JP 18413998A JP 2000021364 A JP2000021364 A JP 2000021364A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
container
vacuum
heat insulating
hollow
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10184139A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiyuki Kawaguchi
敏幸 川口
Naoki Hirai
直樹 平井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Priority to JP10184139A priority Critical patent/JP2000021364A/ja
Publication of JP2000021364A publication Critical patent/JP2000021364A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡便に製造することができ、真空維持に対す
る信頼性が高く、かつ、製造コストの低い真空断熱容器
を提供する。 【解決手段】 電池モジュール37を外部空間から隔離
する壁に中空層を設け、中空層に外気と連通する空隙若
しくは細孔を有する多孔質の断熱板34a,34b,3
4cを装填し、断熱板34a,34b,34cと、中空
層を真空状態としたときに生じる真空層とを断熱手段と
する、箱型の真空断熱容器44である。壁のうち少なく
とも上面部を、他の壁とは独立した真空層を形成するよ
うな平板状の中空容器49により構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、複数のナトリウ
ム−硫黄単電池を相互に接続してなる電池モジュールを
収納するための、箱型の真空断熱容器の構造に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】 ナトリウム−硫黄電池(以下、「NA
S電池」という。)は、約300℃の高温で運転される
高温二次電池である。通常、NAS電池は、複数のナト
リウム−硫黄単電池(以下、「NAS単電池」とい
う。)を立設集合し、相互に接続して電池モジュールと
した集合電池の形で用いられており、前記電池モジュー
ルを箱形の断熱容器内に収納する構造を採っている。
【0003】 前記断熱容器は、容器外へのエネルギー
損失をできる限り少なくして、容器内の高温状態を保持
する必要があるため、断熱性が高く、容器による占有容
積も少ない、真空断熱容器が好適に用いられる。真空断
熱容器は、例えば図2に示すように、外壁2a,2bと
内壁3a,3bとの間に中空層を備えた壁によって電池
モジュール6を外部空間から隔離する構造を採り、前記
中空層に、は外気と連通する空隙若しくは細孔を有する
多孔質の断熱板(以下、「真空断熱ボード」という。)
4a,4bが装填されている。
【0004】 当該真空断熱容器は、前記壁がそれ自
体、気密性を有し、かつ、真空バルブを備えた中空容器
(以下、単に「中空容器」という。)から構成されてお
り、当該中空容器内を真空排気すると、真空断熱ボード
4a,4bの空隙等から空気が排出されて中空容器内に
真空層が形成される。即ち、前記真空断熱容器は、真空
断熱ボード4a,4bの他、前記真空層をも断熱手段と
して備えるため、真空断熱ボードのような固体の断熱材
のみを断熱手段とした場合に比して熱伝導が少なく、断
熱性が高いのである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、従前
の真空断熱容器は、図2に示す如く、容体1と蓋体5の
各々が一体の中空容器、即ち、容体1と蓋体5の各々の
形状に沿って、壁に形成される中空層の全てが連続的に
形成された中空容器であったため、形状が複雑で製造が
困難であるという問題点があった。
【0006】 また、上述のような中空容器は、強度、
剛性及び気密性低下の原因となり得る屈曲部17,18
を有するため、最も脆弱な屈曲部17,18に併せて、
中空容器の強度、剛性及び気密性を設計し、或いは加工
する必要があった。即ち、より強度・剛性の高い材質、
精密な加工、或いは高度の溶接技術等が要求されるた
め、真空断熱容器14の製造を困難なものとし、製造コ
ストを上昇させるという問題点があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】 本発明は、上述のよう
な従来の真空断熱容器の問題点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、簡便に製造すること
ができ、真空維持に対する信頼性が高く、かつ、製造コ
ストの低い真空断熱容器を提供することにある。
【0008】 即ち、本発明によれば、電池モジュール
を外部空間から隔離する壁に中空層を設け、当該中空層
に、外気と連通する空隙若しくは細孔を有する多孔質の
断熱板を装填し、当該断熱板と、前記中空層を真空状態
としたときに生じる真空層とを断熱手段とする、箱型の
真空断熱容器であって、前記壁のうち少なくとも上面部
を、他の壁とは独立した真空層を形成するような平板状
の中空容器により構成したことを特徴とする、集合電池
用真空断熱容器が提供される。
【0009】 本発明の集合電池用真空断熱容器は、上
面が開放された箱型の容体に、下面が開放された箱型の
蓋体を冠着してなるものであることが好ましく、蓋体側
壁の断熱手段を断熱材のみとしたものであることが更に
好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】 本発明について説明する前に、
ナトリウム−硫黄集合電池(以下、「NAS集合電池」
という。)全体の構成について、図2に示す従前のNA
S集合電池の一の実施例により概説する。但し、本発明
の真空断熱容器の使用は、図2に示すようなNAS集合
電池に限定されるものではない。
【0011】 図2に示すNAS集合電池は、上面が開
放された箱型の容体1に、下面が開放された箱型の蓋体
5を冠着して構成された真空断熱容器14内に、複数の
NAS単電池7を立設集合し、相互に接続した電池モジ
ュール6を収納してなるものである。
【0012】 NAS単電池6内には、活物質である金
属ナトリウム及び硫黄が固体電解質管により隔離収納さ
れている。容体1の内部底面に敷設された電気ヒータ
で、真空断熱容器(以下、「断熱容器」という。)内部
を300〜350℃に加熱することにより両活物質を溶
融し、両活物質の電気化学反応により、所定のエネルギ
ーを得る仕組みとなっている。
【0013】 図2には示されない容体1内部底面は、
図3に示すように、緩衝材8、電気ヒータ9、補強板1
0、電気絶縁用のマイカシート11が積層して敷設され
た構造となっており、蓋体5の内面にも電気絶縁用のマ
イカシート12が貼着される。また、NAS単電池6の
破損、異常加熱、或いは活物質の漏洩等に対応するべ
く、珪砂を断熱容器14内の間隙部に充填し、消火砂と
して用いている。
【0014】 断熱容器14は、上面が開放された箱型
の容体1に、下面が開放された箱型の蓋体5を冠着した
ものであり、容体1と蓋体5は、外壁2a,2bと内壁
3a,3bをステンレス板で構成した中空容器内に、ガ
ラス繊維、ロックウール等の熱伝導率の小さい素材から
なる繊維状物を接着剤等で板状に固化せしめた真空断熱
ボード4a,4bを装填している。
【0015】 上述の真空断熱ボードは、繊維状物の間
に外気と連通する空隙若しくは細孔を有するため、当該
空隙等により後述する真空層を形成し得る点において、
発泡スチロール等の断熱材とは異なるものである。ま
た、板状に固化されているため、真空排気の際でも中空
容器の容器形状を保持し、中空容器が圧力により潰れる
ことも防止できる。
【0016】 中空容器内に形成された中空層は、図示
されない真空バルブによって外部空間と連通するように
構成されている。従って、真空ポンプ等の排気手段を接
続して中空容器内部を真空排気した後に前記バルブを閉
鎖すれば、電池モジュール6を外部空間から隔離する壁
に断熱性の高い真空層が形成され、断熱容器14内部の
温度が確実に保持される。
【0017】 本発明の断熱容器は、上述のような断熱
容器において、断熱容器の少なくとも上面部を、他の壁
とは独立した真空層を形成するような平板状の中空容器
により構成したことを特徴とする。このような構成によ
り、真空維持に対する信頼性が高い断熱容器を簡便に製
造することが可能となり、製造コストの低減を図ること
も可能となる。以下、本発明の断熱容器について、図1
に示す一の実施例を参照しながら更に詳細に説明する。
【0018】 本発明の断熱容器44も、基本的には従
前と同様に、箱型の容器の壁に真空断熱層を形成して断
熱効果を得る断熱容器であるため、従前と同様に容体3
1と蓋体35は、外壁32a,32bと内壁33a,3
3bとの間に真空層を形成するための中空層を備えた中
空容器として構成される。
【0019】 但し、本発明の断熱容器44は、断熱容
器44の少なくとも上面部を、他の壁とは独立した真空
層を形成するような平板状の中空容器49により構成す
る点において従前と異なる。ここで、「他の壁とは独立
した」とは、他の壁を断熱するための中空層が連続的に
或いは連通して形成されていないこと、「平板状」と
は、直方体であって、その厚みが幅及び長さに比して小
なるものを意味している。
【0020】 即ち、本発明の構造によれば、中空容器
が単純形状となり比較的簡便に製造可能となることに加
え、強度、剛性及び気密性を低下せしめる屈曲部をなく
すことができるため、従前に比して、強度・剛性の高い
材質、精密な加工、或いは高度の溶接技術等が要求され
なくなり、製造コストの低減に寄与することが可能とな
る。
【0021】 本発明においては、断熱容器44の少な
くとも上面部を、独立した平板状の中空容器49により
構成すれば足りるが、上面部以外の壁、例えば蓋体35
の側壁について、独立した平板状の中空容器により構成
することを妨げるものではない。但し、例えば図4に示
すように、断熱容器44の容体31の底面若しくは側面
を、独立した平板状の中空容器81,82で構成するの
は好ましくない。
【0022】 ステンレス等で構成された中空容器8
1,82の接触部分84には断熱材や真空層が介在せ
ず、当該ステンレス等による熱経路が形成されるため、
断熱容器74内部から当該熱経路を介して断熱容器74
外部への熱損失が起こるからである。
【0023】 このような熱損失は、電池モジュール6
6の外周側のみを温度低下させるため、電池モジュール
66外側に配置された単電池67aと、電池モジュール
66の中心近傍に配置された単電池67bとの間で温度
分布を生じさせる。従って、単電池間の電流バラツキが
大きくなり、個々の単電池の能力が十分に発揮できなく
なる等の問題がある。
【0024】 なお、本発明の断熱容器の形状は、電池
モジュールを収納し得る箱型である限りにおいて特に限
定されないが、従前のものと同様に、上面が開放された
箱型の容体31に、下面が開放された箱型の蓋体35を
冠着したものであることが好ましい。当該形状は、内部
の電池モジュール36を容易に点検できることに加え、
断熱容器44の上面部を、他の壁とは独立した平板状の
中空容器49とすることが比較的容易だからである。
【0025】 本発明の断熱容器44は、例えば図1に
示す如く、蓋体35を、上面部分となる平板状の中空容
器49と側壁部分となる平板状の中空容器50,51と
から構成すればよい。中空容器49と50,51との間
の接合方法は特に限定されないが、例えば図5に示す如
く、中空容器49の上面から連続する板状のはみ出し部
49aを設け、はみ出し部49aを中空容器50,51
の上端面に載置し、中空容器50,51に内接するよう
に中空容器49を固定する方法が挙げられる。当該方法
は、組立加工が容易である点において好ましい。
【0026】 また、図6に示す如く中空容器49に、
中空容器49の側面から連続するはみ出し部49bを設
け、中空容器50,51に対し、はみ出し部49bを冠
着するように中空容器50,51の上端面に中空容器4
9を固定する接合方法を採ってもよい。当該方法は、図
5の方法に比して、中空容器50,51を小さく構成で
きる点において好ましい。中空容器50,51も気密性
を要求される1種の真空容器であるため、サイズが小さ
い方が容易に製造できるからである。
【0027】 ここで、断熱容器44の側面部分は、容
体31の側壁の真空層で十分断熱されていることを考慮
すれば、蓋体35の側壁部分、即ち、中空容器50,5
1は特に高い断熱性は必要としていない。従って、中空
容器50,51については、真空層を形成し得る気密性
を備えた中空容器として構成する必要はなく、断熱材の
みを断熱手段としてもよい。このような構造を採用する
ことにより、断熱容器44全体の構造が更に単純化され
る。
【0028】 この場合の断熱材としては、ガラス繊
維、セラミック繊維、ロックウール等を繊維状のまま充
填してもよいが、既述の真空断熱ボードを装填すること
が好ましい。なお、蓋体35側壁に断熱材を装填するの
は、全く断熱をしないと蓋体と容体との接触面に形成さ
れる熱経路からの熱損失に起因して、電池モジュール3
6の外周側のみが温度低下し、単電池37間の電流バラ
ツキを生ずる場合があるからである。
【0029】 本発明の断熱容器44においては、中空
容器が脆弱な屈曲部を有していないため、外壁32a,
32b,32c、内壁33a,33b,33cを構成す
るステンレス板に要求される強度・剛性も低減される。
断熱容器44のサイズにより異なるが、例えば、幅13
00mm、奥行き1800mm、高さ450mm、壁の
厚さ40〜50mmの断熱容器であれば、従前は1.0
mm程度だったステンレス板の厚みを0.8mm程度ま
で薄くすることが可能となる。
【0030】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明の集合電
池用真空断熱容器は、真空断熱層を形成する中空容器の
形状を単純化したため、簡便に製造できることに加え、
屈曲部を有していないため、強度・剛性の高い材質、精
密な加工、或いは高度の溶接技術等を要求されることが
ない。従って、真空断熱容器の製造コストの低減に寄与
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の真空断熱容器の一の実施例を示す概
略説明図であって、(a)は側面断面図、(b)は上面
図である。
【図2】 従来の真空断熱容器の一の実施例を示す概略
説明図である。
【図3】 真空断熱容器の一部を拡大した概略説明図で
ある。
【図4】 本発明の真空断熱容器の一の比較例を示す概
略説明図である。
【図5】 本発明の真空断熱容器の一の実施態様を示す
概略説明図であって、蓋体の部分拡大図である。
【図6】 本発明の真空断熱容器の他の実施態様を示す
概略説明図であって、蓋体の部分拡大図である。
【符号の説明】
1…容体、2a,2b…外壁、3a,3b…内壁、4
a,4b…真空断熱ボード、5…蓋体、6…電池モジュ
ール、7…単電池、8…緩衝材、9…電気ヒータ、10
…補強板、11,12…絶縁用マイカシート、14…真
空断熱容器、17,18…屈曲部、31…容体、32
a,32b,32c…外壁、33a,33b,33c…
内壁、34a,34b,34c…真空断熱ボード、35
…蓋体、36…電池モジュール、37…単電池、44…
真空断熱容器、49…平板状の中空容器(上面部)、4
9a,49b…はみ出し部、50,51…平板状の中空
容器(蓋体側壁部)、61…容体、62b,62c,6
2d…外壁、63b,63c,63d…内壁、64b,
64c,64d…真空断熱ボード、65…蓋体、66…
電池モジュール、67a…単電池(モジュール外側)、
67b…単電池(モジュール中心)、74…真空断熱容
器、79…平板状の中空容器(上面部)、80…平板状
の中空容器(蓋体側壁)、82…平板状の中空容器(容
体底面)、83…平板状の中空容器(容体側面)、84
…接触部分。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H011 AA09 BB03 CC05 CC08 CC12 5H029 AJ14 AK05 AL13 BJ06 BJ25 DJ02 DJ13 EJ01 EJ03 EJ06 EJ08

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電池モジュールを外部空間から隔離する
    壁に中空層を設け、当該中空層に、外気と連通する空隙
    若しくは細孔を有する多孔質の断熱板を装填し、 当該断熱板と、前記中空層を真空状態としたときに生じ
    る真空層とを断熱手段とする、箱型の真空断熱容器であ
    って、 前記壁のうち少なくとも上面部を、他の壁とは独立した
    真空層を形成するような平板状の中空容器により構成し
    たことを特徴とする、集合電池用真空断熱容器。
  2. 【請求項2】 真空断熱容器が、上面が開放された箱型
    の容体に、下面が開放された箱型の蓋体を冠着してな
    る、請求項1に記載の集合電池用真空断熱容器。
  3. 【請求項3】 蓋体側壁の断熱手段を断熱材のみとし
    た、請求項2に記載の集合電池用真空断熱容器。
JP10184139A 1998-06-30 1998-06-30 集合電池用真空断熱容器 Withdrawn JP2000021364A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10184139A JP2000021364A (ja) 1998-06-30 1998-06-30 集合電池用真空断熱容器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10184139A JP2000021364A (ja) 1998-06-30 1998-06-30 集合電池用真空断熱容器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000021364A true JP2000021364A (ja) 2000-01-21

Family

ID=16148063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10184139A Withdrawn JP2000021364A (ja) 1998-06-30 1998-06-30 集合電池用真空断熱容器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000021364A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130295428A1 (en) * 2011-02-03 2013-11-07 Ngk Insulators, Ltd. Battery housing structure
JP2014067654A (ja) * 2012-09-27 2014-04-17 Ngk Insulators Ltd ナトリウム硫黄電池パッケージ
CN110544809A (zh) * 2019-09-24 2019-12-06 中国工程物理研究院电子工程研究所 一种热电池复合保温结构及其在制备热电池中的应用
WO2024071548A1 (ko) * 2022-09-28 2024-04-04 에스케이온 주식회사 배터리 팩 케이스 및 이를 포함하는 배터리 팩

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130295428A1 (en) * 2011-02-03 2013-11-07 Ngk Insulators, Ltd. Battery housing structure
EP2672563A4 (en) * 2011-02-03 2016-12-28 Ngk Insulators Ltd BATTERY HOUSING STRUCTURE
US10141615B2 (en) * 2011-02-03 2018-11-27 Ngk Insulators, Ltd. Battery housing structure
JP2014067654A (ja) * 2012-09-27 2014-04-17 Ngk Insulators Ltd ナトリウム硫黄電池パッケージ
CN110544809A (zh) * 2019-09-24 2019-12-06 中国工程物理研究院电子工程研究所 一种热电池复合保温结构及其在制备热电池中的应用
CN110544809B (zh) * 2019-09-24 2022-10-14 中国工程物理研究院电子工程研究所 一种热电池复合保温结构及其在制备热电池中的应用
WO2024071548A1 (ko) * 2022-09-28 2024-04-04 에스케이온 주식회사 배터리 팩 케이스 및 이를 포함하는 배터리 팩

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3783688A1 (en) Battery pack, vehicle, and energy storage device
JP3693983B2 (ja) 集合電池用断熱容器
EP2462391B1 (en) Vacuum insulation member and method for fabricating an vacuum insulation member
KR20140089456A (ko) 배터리 모듈
JPH11159693A (ja) 真空断熱パネル及びその製造方法並びにそれを用いた断熱箱体
JP5097360B2 (ja) 燃料電池スタック
JPH03181695A (ja) 断熱装置
JP5586202B2 (ja) 二次電池モジュール
JP2012136254A (ja) センサ付き真空断熱パネルとそれを利用した断熱容器
JP2000048857A (ja) 集合電池用真空断熱容器
JP2000021364A (ja) 集合電池用真空断熱容器
JPH07226192A (ja) 二重壁ハウジング
JP2000030739A (ja) ナトリウム−硫黄電池用真空断熱容器
CN116868399A (zh) 电化学电池和电池组组装件
KR20160122954A (ko) 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징 및 이의 제작 방법
CN110581237A (zh) 具有多个电池单池的电池单元和这种电池单元的应用
JP2703484B2 (ja) 高温電池用断熱容器
KR101550891B1 (ko) 나트륨 유황 전지 모듈
JP2003151620A (ja) ナトリウム−硫黄電池
JP2002063947A (ja) 集合電池用真空断熱容器及び放熱量調節方法
JP5159077B2 (ja) 燃料電池
JP2703483B2 (ja) 高温電池用断熱容器
JP7131364B2 (ja) 蓄電装置
JPH1186900A (ja) 集合電池
JP2659646B2 (ja) 真空断熱容器

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050906