JP2010003681A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電池を筐体に収納して埋設する蓄電装置において、筐体内で結露が起こっても正極端子や負極端子を腐食させないようにする。
【解決手段】本発明の蓄電装置は、正極端子７と負極端子８とを有する蓄電池４と、この蓄電池４を収納するための筐体５とを備え、負極端子８の電位が地面の電位よりも卑の電位に維持される第１条件、正極端子７の電位が地面の電位よりも貴の電位に維持される第２条件の少なくとも一方の条件を満たすように構成されている。あるいは正極端子７、負極端子８のうち、少なくとも一方の端子は、下方に向けて配置されている。
【選択図】図１３

Description

本発明は、地中などに埋設して使用される蓄電装置に関する。

二酸化炭素の排出を抑制する気運が高まる中、蓄電による効率的なエネルギー消費の方法が提案されている。第１の方法は、発電所における発電を平準化させる一方で、比較的電力の利用が少ない夜間の電力を蓄え、蓄えた電力を昼間に供給する方法である。第２の方法は、太陽光や風力などの自然エネルギーを基に発電した電気エネルギーをいったん蓄電し、蓄えた電力を必要に応じて供給する方法である。これらの方法を汎用化させるためには、ビルディングや家屋において独立した蓄電システムを設ける必要がある。

蓄電システムに用いる蓄電池としては、エネルギー密度の高いリチウム二次電池をはじめとして、ニッケル水素蓄電池、ニッケルカドミウム蓄電池、鉛蓄電池などが挙げられる。これらの蓄電池には、いずれも比較的比重の高い材料が使われているため、ビルディングや家屋の屋上に設置するよりも、地中に埋設したり、植え込みやエントランスホールなどの盛り上がりを活用して埋設したりする方が好ましい態様といえる。

特許文献１には、筐体に収納した蓄電池を熱容量が大きい地中に埋設することにより、蓄電池の発熱により生じた熱を効率的に逃がすことを特徴とする蓄電システムが記されている。

特開２００１−２１１５５６号公報

特許文献１のように蓄電池が収納された筐体を埋設する場合、筐体の内容積は、蓄電池の容積よりも大きくなるので、筐体の内部には空隙が生じる。この空隙に内封された水分は、特に冬期において、発熱した蓄電池の表面で温められた後、筐体の内壁で冷却されて結露する。この結露した水滴が蓄電池の正極端子や負極端子に付着すると、条件によっては端子を腐食させ、蓄電池としての機能を低下させることになる。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、蓄電池が収納された筐体を埋設させる蓄電装置において、蓄電池の発熱で結露が起こっても正極端子や負極端子を腐食させないようにしたものを提供することを目的としている。

上述した課題を解決するために、本発明に係る蓄電装置は、正極端子と負極端子とを有する蓄電池と、前記蓄電池を収納するとともに、地中に埋設可能な筐体とを備え、前記正極端子、前記負極端子のうち、少なくとも一方の端子は、下方に向けて配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、正極端子、負極端子のうちの少なくとも一方（一方の場合、好ましくは腐食しやすい方）を下方に向けて蓄電池を収納することにより、筐体の内部で結露した水滴が、下方に向けた端子に接触せずに筐体の底部に自然落下し易くなる。そして、筐体の底部に落下した水滴は、筐体内部の温度や湿度の変動によって元の水蒸気に戻るため、下方に向けた端子が腐食するのを抑制することができる。

したがって、本発明によれば、筐体の内部における結露に伴う不具合の発生を抑制することができるので、信頼性の高い埋設型の蓄電装置を提供することができる。

また、本発明に係る蓄電装置は、正極端子と負極端子とを有する蓄電池と、前記蓄電池を収納するとともに、地中に埋設可能な筐体とを備え、前記負極端子の電位が地面の基準電位よりも卑の電位に維持される第１条件、前記正極端子の電位が基準電位よりも貴の電位に維持される第２条件の少なくとも一方の条件を満たすように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、筐体内の結露に伴う端子の腐食による不具合の発生を抑制し、信頼性の高い埋設型の蓄電装置を提供することができる。その理由は、以下の通りである。

前記蓄電池の正極端子及び負極端子は、金属を主材料としているため、水滴の付着によって腐食が発生し進行する。本発明者らは、この腐食の発生および進行を阻止するための条件として、次の２つの条件を見出した。

第１の条件は、負極端子を地面の電位に対し卑の電位に維持する条件である（以下、カソード防食と称する）。負極端子に用いられる金属がイオン化される（腐食される）平衡電位よりも意図的に負極端子の電位を下げることにより、腐食の発生を阻止し、金属である状態を保つようにしたものである。

第２の条件は、正極端子を地面の電位に対し貴の電位に維持する条件である（以下、アノード防食と称する）。正極端子に用いられる金属の腐食生成物（例えば金属が鉄の場合Ｆｅ（ＯＨ）_３など）が安定に存在できる領域まで正極端子の電位を上げ、緻密な腐食生成物で表面を覆うことにより（いわゆるＰａｓｓｉｖａｔｉｏｎ）、腐食の進行を阻止するようにしたものである。

カソード防食、アノード防食の少なくとも一方を施すことにより、正極端子、負極端子の少なくとも一方の端子について、機能が損なわれるような腐食を抑制することができる。したがって、筐体内の結露に伴う端子の腐食による不具合の発生を抑制することができ、信頼性の高い埋設型の蓄電装置を提供できる。

なお、上記各発明は蓄電池の発熱で起こる結露の影響を防ぐものであるから、各発明における「地中に埋設」は、結露が起こりうる状態、すなわち筐体の一部が地中に埋設されている状態をも含む。ここで、「筐体の一部が地中に埋設」とは、筐体の上部が地表から突出した状態を含む趣旨である。具体的に、筐体の上部が地表から突出した状態であっても、筐体に収納された蓄電池の上面が地表と同等の高さ位置又はこれよりも低くなるように筐体が埋設されていれば、上記「筐体の一部が地中に埋設」することに該当する。このようにすれば、比較的に温度変化の小さい地表以下の範囲に蓄電池が配置されるため、蓄電池の特性劣化が抑制されるほか、結露が起こりにくくなって腐食が起こる機会そのものを減少させることができる。

前記蓄電装置において、前記正極端子、前記負極端子のうち、少なくとも一方の端子は、下方に向けて配置されていることが好ましい。

このように、前記各発明を組み合わせることによって、より信頼性の高い埋設型の蓄電装置を提供することができる。

前記蓄電装置において、前記少なくとも一方の端子は、その下端部と前記筐体の底面との間に空間が設けられるように配置されていることが好ましい。

このようにすれば、筐体の底面と端子との間に空間が設けられているので、結露した水滴が筐体の底面上に溜まった場合であっても、前記空間が設けられている分だけ端子と水滴との接触を避けることができる。

前記蓄電装置において、前記少なくとも一方の端子を囲む囲い部をさらに備えていることが好ましい。

このようにすれば、囲い部によって端子を囲むことにより、結露した水滴が自然落下する過程において前記端子に接触するのをより有効に抑えることができる。

前記蓄電装置において、前記少なくとも一方の端子は、前記蓄電池の電池本体の下面から下に突出しており、前記囲い部は、前記少なくとも一方の端子の側面を包囲するように構成されていることが好ましい。

このようにすれば、電池本体の側面を水滴が伝う場合であっても、囲い部の外側面に伝わせてそのまま水滴を筐体の底部に落下させることができるので、前記少なくとも一方の端子の側面に水滴が接触するのを防止することができる。

前記蓄電装置において、前記囲い部の少なくとも外側面は、撥水性のある材質からなることが好ましい。

このようにすれば、囲い部の外側面に付着した水滴を確実に落下させることができる。

前記蓄電装置において、前記囲い部は、前記蓄電池の側面を下方に延長させるように配置される側壁を有することが好ましい。

このようにすれば、蓄電池の側面を伝う水滴をそのまま囲い部の外側面に伝わせて落下させることができるだけでなく、このような側壁を蓄電池の外装材の一部を延ばすという簡単な構成によって形成することができる。

前記蓄電装置において、前記負極端子が下方に向けて配置されていることが好ましい。

このようにすれば、正極端子に優先して負極端子を水滴から保護することによって、より確実に端子の腐食を抑制することができる。つまり、負極端子と比較して正極端子は防食性の高い材料（例えば、アルミニウム）が用いられることが多いため、負極端子を正極端子よりも優先して下方に向けることにより、蓄電池全体としての腐食を抑制することができる。

前記蓄電装置において、前記蓄電池を複数個備え、前記各電池を互いに電気的に接続するための接続部材をさらに備え、前記接続部品の表面は、撥水性を有していることが好ましい。

このようにすれば、接続部材に付着した水滴を積極的に落下させることができる。

前記蓄電装置において、前記正極端子及び前記負極端子の双方が下方に向けて配置されていることが好ましい。

このようにすれば、筐体の内部で結露した水滴が、筐体の底部に自然落下するまでの過程において、正極端子及び負極端子の双方に接触し難くなるため、両端子についての腐食を抑制することができる。

前記蓄電装置において、前記蓄電池を複数個備え、前記各電池を互いに電気的に接続するための接続部材と、前記各蓄電池における前記正極端子、前記負極端子及び前記接続部品の全てを包囲する囲い部とを備えていることが好ましい。

このようにすれば、複数の蓄電池を接続する際においても、当該各蓄電池の両端子の腐食を有効に抑制することができる。

前記蓄電装置において、前記囲い部は、前記各蓄電池の側面をまとめて包囲しながら前記各電池の側面を下方に延長させるように配置される側壁を有することが好ましい。

このようにすれば、互いに接続された複数の蓄電池の側面に伝って落下する水滴を、囲い部の側壁に伝って落下させることにより、当該水滴が各端子に接触するのを有効に抑制することができる。

前記蓄電装置において、前記蓄電池は、正極と負極とを有する発電要素と、前記発電要素を収めるためのケースとを備え、前記発電要素の正極と負極とは、上下方向と直交する側方に積層されていることが好ましい。

このようにすれば、上から大きな荷重が加えられた場合であっても、正極と負極とがその積層方向に押し付けられるのを抑制することができるため、当該押し付けに伴って電解液が正極及び負極から搾り出されてしまうといった不具合を防止することができる。

前記蓄電装置において、前記蓄電池は、前記正極と前記負極との間に設けられ、無機物からなるフィラーを含む隔絶層をさらに備えていることが好ましい。

このようにすれば、フィラーを含ませることにより、隔絶層の厚みを一定に保つことができるので、電解液を隔絶層に安定して含蓄させることができる。

前記蓄電装置において、前記隔絶層は、結着剤をさらに含むことが好ましい。

このようにすれば、結着材によって、フィラー同士、フィラーと正極、及びフィラーと負極を接着することができるので、塗布乾燥工法によって正極又は負極の表面に隔絶層を簡便かつ正確に設けることができる。

前記蓄電装置において、前記隔絶層は、微多孔性樹脂フィルムをさらに含むことが好ましい。

このようにすれば、保液性の高い微多孔性樹脂フィルムにより電解液を保持させることができので、蓄電池の特性をより安定させることができる。

前記蓄電装置において、前記隔絶層の空孔率は、４０〜６５％に設定されていることが好ましい。

このようにすれば、蓄電池の品質の向上を図ることができる。つまり、隔絶層の空孔率が４０％を下回ると、保持できる電解液の量が減少することにより蓄電池としての機能が不安定となる。一方、隔絶層の空孔率が６５％を超えると、隔絶層が機械的に脆くなる。

前記蓄電装置において、前記フィラーは、典型金属の酸化物からなることが好ましい。

このようにすれば、化学変化の起こり難いという典型金属の酸化物の特性を生かして、化学変化に強い蓄電池を提供することができる。

前記蓄電装置において、前記筐体の底面には、排水部が設けられていることが好ましい。

このようにすれば、筐体内で結露して滴下した水滴を排水部を通して排出することができる。

前記蓄電装置において、前記筐体の底面には、排水部へ向けて下がる傾斜部が設けられていることが好ましい。

このようにすれば、筐体の底面に滴下した水滴を傾斜部に沿って排水部に導くことができる。

前記蓄電装置において、前記蓄電池を複数個備え、前記各蓄電池を互いに電気的に接続するための接続部材をさらに備えていることが好ましい。

このようにすれば、複数の蓄電池を接続することにより、所望の容量や電圧を有する蓄電装置を構成することができる。

前記蓄電装置において、前記筐体及び前記蓄電池は、略矩形状に構成されていることが好ましい。

このようにすれば、筐体及び蓄電池の双方が略矩形状に構成されているので、略矩形の筐体に円柱状の蓄電池を収納する場合と比較して、蓄電池と筐体との間のデッドスペースを減らすことができ、蓄電装置全体としてのエネルギー密度を高めることができる。

前記蓄電装置において、前記筐体は、その上面が地表と同等又はこれよりも高い位置となるように、地中に埋設可能に構成されていることが好ましい。

このようにすれば、筐体の上面を地表から露出させた状態で筐体を地中に埋設することが可能となる。

前記蓄電装置において、前記筐体は、収納された前記蓄電池を外部に露出させる開口を有する収納箱と、前記開口を覆った状態と露出させた状態との間で前記収納箱に対して変位可能に取り付けられた蓋とを備え、前記収納箱は、前記蓋を地表から露出させた状態で地中に埋設可能に構成されていることが好ましい。

このようにすれば、収容箱を地中に埋設した状態で、地表から露出する蓋を開閉することができるので、蓄電池のメンテナンスを容易に行うことができる。

前記蓄電装置において、前記蓄電池は、リチウム二次電池からなることが好ましい。

このようにすれば、エネルギー密度の高い高容量の蓄電装置を提供することができる。

また、前記蓄電池を鉛蓄電池により構成することもできる。

前記蓄電装置において、前記蓄電池は、電解液を保持する保持部材を備えていることが好ましい。

このようにすれば、保持部材により電解液を保持することができるため、例えば正極端子、負極端子のいずれか一方が下方となるように倒立させても、電解液が漏れるなどの不具合を回避することができる。

前記保持部材を備えた蓄電池としては、例えば、制御弁式鉛蓄電池が挙げられる。制御弁式鉛蓄電池は、自動車のセルスタータとして一般的に用いられる液式鉛蓄電池とは異なり、正極と負極との間に介在させるセパレータとして不織布を用いており、この不織布が電解液である硫酸を保持することができる。さらに、制御弁式鉛蓄電池は、ケースが樹脂製であるため、このケースを防食させる必要がなく、簡便性が高いという利点もある。

また、前記第１条件、第２条件の少なくとも一方の条件を満たすように構成された蓄電装置は、具体的に、前記正極端子をアースすることにより、前記第１条件を満たすように構成することができる。

このように正極端子をアースする場合、前記蓄電池の充放電を制御するための回路部をさらに備え、前記回路部における前記正極端子と電気的に接続された部位がアースされていることが好ましい。

このようにすれば、回路部をアースすることにより、前記第１条件を満たすことができる。

前記蓄電装置において、前記蓄電池は、正極と負極とを有する発電要素と、前記発電要素を収めるためのケースとを備え、前記ケースは、金属からなり、前記負極端子と電気的に接続されていることが好ましい。

このようにすれば、金属からなるケースについてもカソード防食を図ることができる。

前記蓄電装置において、前記筐体は、金属からなり、前記負極端子と電気的に接続されていることが好ましい。

このようにすれば、金属からなる筐体についてもカソード防食を図ることができる。

また、前記負極端子をアースすることにより、前記第２条件を満たすように構成することができる。

このように負極端子をアースする場合、前記蓄電池の充放電を制御するための回路部をさらに備え、前記回路部における前記負極端子と電気的に接続された部位がアースされていることが好ましい。

このようにすれば、回路部をアースすることにより、前記第２条件を満たすことができる。

前記蓄電装置において、前記蓄電池は、正極と負極とを有する発電要素と、前記発電要素を収めるためのケースとを備え、前記ケースは、金属からなり、前記正極端子と電気的に接続されていることが好ましい。

このようにすれば、金属からなるケースについてもアノード防食を図ることができる。

前記蓄電装置において、前記筐体は、金属からなり、前記正極端子と電気的に接続されていることが好ましい。

このようにすれば、金属からなる筐体についてもアノード防食を図ることができる。

前記蓄電装置において、前記正極端子及び前記負極端子のうち、アースされている端子の面積を、アースされていない端子の面積よりも小さくすることが好ましい。

このようにすれば、一方の端子をアースして他方の端子の防食を図る構成において、アースに接続されているために防食を図ることが困難となる前記一方の端子の面積が、前記他方の端子の面積よりも小さくされているため、腐食される面積を小さく抑えることができる。

前記蓄電装置において、前記蓄電池の充放電を制御するための回路部をさらに備え、前記回路部が前記筐体に収納されていることが好ましい。

このようにすれば、筐体を介して蓄電池と回路部とを一体に取り扱うことができるので、使い勝手が向上する。

前記蓄電装置において、互いに直列に接続された前記蓄電池を複数個備え、隣り合う蓄電池の前記正極端子と前記負極端子との接続部位をアースすることにより、前記隣り合う蓄電池のうち、一方の蓄電池について前記第１条件を満たすとともに、他方の蓄電池について前記第２条件を満たすように構成されていることが好ましい。

このようにすれば、隣り合う蓄電池のうち、一方の蓄電池についてカソード防食を、他方の蓄電池についてアノード防食を図ることが可能となる。

本発明によれば、埋設型の蓄電装置において、結露に端を発する不具合が回避できる。よって環境に優しいだけでなく、安定性の高い蓄電装置が提供できる。

本発明に係る蓄電システムの全体構成を概略的に示す図である。 第１の実施形態に係る蓄電装置を示す側面断面図である。 図２の蓄電池を分解して概略的に示す斜視図である。 蓄電装置の使用状態を説明するための側面断面図である。 蓄電装置の使用状態を説明するための側面断面図である。 筐体の埋設の深さ説明するための側面概略図である。 第１の実施形態に係る蓄電装置の変形例を示す概略図である。 第１の実施形態に係る蓄電装置の変形例を示す概略図である。 第２の実施形態に係る蓄電装置を示す側面断面図である。 第２の実施形態に係る蓄電装置の変形例を示す概略図である。 第２の実施形態に係る蓄電装置の変形例を示す概略図である。 第３の実施形態に係る蓄電装置を示す側面断面図である。 第４の実施形態に係る蓄電装置を示す斜視一部断面図である。 図１３の蓄電装置の分解斜視図である。 図１３の蓄電装置に好適に用いることができる蓄電池を概略的に示す断面図である。 図１３の蓄電池の変形例を示す斜視図である。 第５の実施形態に係る蓄電装置の蓄電池を拡大して示す斜視図である。 図１７の蓄電池に囲い部材を装着した状態を示す斜視図である。 第５の実施形態に係る蓄電池の変形例を示す斜視図である。 図１９の蓄電池に囲い部材を装着した状態を示す斜視図である。 第６の実施形態に係る蓄電装置の蓄電池を拡大して示す側面図である。 第６の実施形態に係る蓄電装置の変形例を示す側面図である。 第６の実施形態に係る蓄電装置の蓄電池の変形例を示す側面図である。 第６の実施形態に係る蓄電装置の変形例を示す斜視図である。 図２４の蓄電池に囲い部材を装着した状態を示す斜視図である。 第６の実施形態の変形例を示す斜視図である。 図２６の囲い部材を装着した状態を示す斜視図である。 第７の実施形態に係る蓄電装置の一部を分解して示す斜視図である。 図３に示す隔絶層の具体的構成を示す模式断面図である。 図３に示す隔絶層の具体的構成を示す模式断面図である。 図３に示す隔絶層の具体的構成を示す模式断面図である。 各実施形態における筐体の変形例を示す断面一部略図である。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について、図を用いて説明する。

図１は、本発明の実施形態の一例に係る蓄電装置を有する蓄電システムの全体構成を概略的に示す図である。

図１を参照して、蓄電システム１は、蓄電装置２と、この蓄電装置２に電気的に接続された家電３Ａ及び家電３Ｂとを備え、蓄電装置２に蓄えられた電力を適宜家電３Ａ又は３Ｂ用に使用するように構成されている。

蓄電装置２は、地中に埋設して使用され、発電所において深夜に発電された電力や自家発電された電力等を蓄えるとともに、このように蓄えた電力を家電３Ａ及び３Ｂに供給するように構成されている。

以下、蓄電装置２についての実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図２は、第１の実施形態に係る蓄電装置２Ａを示す側面断面図である。図３は、図２の蓄電池４を分解して概略的に示す斜視図である。

各図を参照して、蓄電装置２Ａは、蓄電池４と、この蓄電池４を収納した状態で埋設される筐体５とを備えている。

蓄電池４は、電池本体６と、この電池本体６の長手方向の両端面から突出する正極端子７及び負極端子８とを備えている。

電池本体６は、発電要素９と、この発電要素９を収納するためのケース１０とを備えている。発電要素９は、正極９ａと、負極９ｂと、これら正極９ａと負極９ｂとの間に設けられた隔絶層９ｃとを備え、これらが巻回されたものである。ケース１０は、底部を有する円筒状に形成された有底缶１０ａと、この有底缶１０ａを封口するための封口板１０ｂとを備えている。前記有底缶１０ａに発電要素９及び電解液（図示せず）を挿入するとともに、この有底缶１０ａの開口を封口板１０ｂによって封口することにより，前記蓄電池４が形成される。

正極端子７は、前記封口板１０ｂの底面から突出して形成されたものである。同様に、負極端子８は、前記有底缶１０ａの底面から突出して形成されたものである。

このように構成された蓄電装置２Ａは、地中に埋設された状態で使用される。ここで、「地中に埋設」には、図１に示すように、筐体５の上面が地表よりも下に配置された状態だけでなく、筐体５の上部が地表から突出した状態、及び筐体５の上面が地表と同等となる位置に配置された状態も含まれる。

具体的に、「地中に埋設」には、図４に示すように筐体５の上面が地表よりも下に配置されるとともに、筐体５の上面が土で覆われていない状態や、図５に示すように筐体５の上部が地表から露出した状態が含まれる。ここで、筐体５の上部が地表から露出することが許容されるのは、図６に示すように、蓄電池４の上面が地表ｇ１と同等又はこれよりも低くなることが前提となる。この点については、以下の各実施形態でも同様である。

そして、第１の実施形態では、前記正極端子７が地面の電位に対して貴の電位に、又は負極端子８が地面の電位に対し卑の電位に維持されていることを特徴とする。

具体的に、図２に示す例では、正極端子７をアースすることにより、負極端子８を地面の電位に対し卑の電位に維持されている。したがって、負極端子８の電位を、当該負極端子８に用いられる金属がイオン化される（腐食される）平衡電位よりも下げることにより、負極端子８の腐食の発生を抑制することができる（つまり、カソード防食することができる）。このような形態は、負極端子８としてアノード防食しにくい（緻密な腐食生成物の生成が困難な）鉄などの材料を用いる際に特に有効である。

図７は、第１の実施形態に係る蓄電装置の変形例を示す概略図である。

図７を参照して、蓄電装置２Ｂは、上述した蓄電装置２Ａの構成に加えて蓄電池４の充放電を制御するための回路部１１をさらに備えている。この回路部１１には、前記蓄電池４の正極端子７及び負極端子８が電気的に接続されている。

そして、前記蓄電装置２Ｂでは、回路部１１における正極端子７と電気的に接続された部位１１ａがアースされている。これにより、負極端子８が地面の電位に対し卑の電位に維持されている。したがって、負極端子８の腐食の発生を抑制することができる。

なお、通常、鉛蓄電池を除く蓄電池４（例えばニッケル水素蓄電池やニッケルカドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池、リチウムイオン二次電池やリチウムポリマー二次電池などのリチウム二次電池）のケース１０として、金属缶が用いられることが多い。そこで、ケース１０を金属製とした場合には、ケース１０と負極端子８とを電気的に接続することにより、ケース１０についてもカソード防食を図ることができる。

図８は、第１の実施形態に係る蓄電装置の変形例を示す概略図である。

図８を参照して、蓄電装置２Ｃは、前記各蓄電装置２Ａ、２Ｂとは異なり、筐体１２を備えている。具体的に、筐体１２は、金属製の箱体１２ａと、この箱体１２ａの外側を覆う被覆膜１２ｂとを備えている。この被覆膜１２ｂは、絶縁性を有する材料により構成されている。

そして、前記蓄電装置２Ｃでは、筐体１２の箱体１２ａが負極端子８と電気的に接続されている。このように筐体１２の箱体１２ａを負極端子８と電気的に接続することにより、筐体１２についてもカソード防食を図ることができる。なお、被覆膜１２ｂは、箱体１２ａを地中に埋設した場合に、当該箱体１２ａがアースされないように設けられたものである。

ここで、上述のように、蓄電池４のケース１０（図３参照）を負極端子８と電気的に接続する場合には、筐体１２の箱体１２ａをケース１０と電気的に接続することにより、箱体１２ａだけでなくケース１０についてもカソード防食を図ることができる。

（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態に係る蓄電装置２Ｄを示す側面断面図である。以下、第１の実施形態と異なる点について主に説明する。

蓄電装置２Ｄでは、第１の実施形態に係る蓄電装置２Ａと異なり、負極端子８がアースされている。これにより、正極端子７が地面の電位に対し貴の電位に維持されている。

蓄電装置２Ｄでは、負極端子８をアースし、正極端子７を地面の電位に対し貴の電位に維持することにより、正極端子７に用いられる金属の腐食生成物（例えば金属が鉄の場合Ｆｅ（ＯＨ）_３など）が安定に存在できる領域まで正極端子７の電位を上げ、緻密な腐食生成物で表面を覆うことにより（いわゆるＰａｓｓｉｖａｔｉｏｎ）、腐食の進行を阻止すること、つまり、正極端子７をアノード防食することができる。このような形態は、正極端子７としてカソード防食し易い（緻密な腐食生成物の生成が容易な）アルミニウムなどの材料を用いる際に特に有効である。

図１０は、第２の実施形態に係る蓄電装置の変形例を示す概略図である。以下、第１の実施形態と異なる点について主に説明する。

蓄電装置２Ｅは、第１の実施形態に係る蓄電装置２Ｂと異なり、回路部１１における負極端子８と電気的に接続された部位１１ｂがアースされている。これにより、正極端子７が地面の電位に対し貴の電位に維持されている。したがって、正極端子７の腐食の発生を抑制することができる。

なお、通常、鉛蓄電池を除く蓄電池４（例えばアルカリ蓄電池、リチウム二次電池）のケース１０として、金属缶が用いられることが多い。そこで、第１の実施形態と同様、蓄電池４のケース１０（図３参照）を金属製とした場合には、ケース１０と負極端子８とを電気的に接続することにより、ケース１０についてもアノード防食を図ることができる。

図１１は、第２の実施形態に係る蓄電装置の変形例を示す概略図である。以下、第１の実施形態と異なる点について主に説明する。

図１１を参照して、蓄電装置２Ｆは、第１の実施形態に係る蓄電装置２Ｃと異なり、負極端子８がアースされているとともに、正極端子７が筐体１２の箱体１２ａに電気的に接続されている。

このように、筐体１２の箱体１２ａを正極端子７と電気的に接続することにより、正極端子７だけでなく筐体１２についてもアノード防食を図ることができる。なお、上述のように、蓄電池４の金属製のケース１０を正極端子７と電気的に接続する場合、筐体１２の箱体１２ａをケース１０と電気的に接続することにより、箱体１２ａだけでなくケース１０についてもアノード防食を図ることができる。

また、前記第１及び第２の実施形態において、地面の電位に対し貴もしくは卑の電位に維持された方の端子の面積を、他方の端子の面積よりも大きくすることが好ましい。つまり、第１の実施形態では負極端子８の面積を正極端子７よりも大きくし、第２の実施形態では正極端子７の面積を負極端子８よりも大きくすることが好ましい。その理由は、以下の通りである。

正極端子および負極端子のうち、一方についてカソード防食あるいはアノード防食を図る場合、他方の端子は、アースを採ることになり、防食の機構を設けることができなくなる。そこで、この端子の面積を極力小さくすることで、腐食される面積を小さく抑えることができる。

さらに、上述した実施形態では、回路部１１が筐体５の外側に配置された例について説明したが、回路部１１を筐体５に収納することもできる。外部電源を備える回路部を筐体に収納することにより、蓄電池４と回路部１１とを一体として取り扱うことができるので、使い勝手が向上する。しかも、筐体５内で結露した水滴に対し、回路部１１における筐体５内に収納された部分についても防食を図ることができる。

（第３の実施形態）
図１２は、第３の実施形態に係る蓄電装置２Ｇを示す側面断面図である。

図１２を参照して、蓄電装置２Ｇは、互いに直列に接続された一対の蓄電池４と、これら蓄電池４を収納した状態で埋設される筐体１４とを備えている。蓄電池４の構成は、前記実施形態と同様であるため、説明を省略する。

筐体１４は、直列に接続された各蓄電池４を収納可能な長さを有する矩形の中空容器である。

前記蓄電装置２Ｇでは、各蓄電池４の隣り合う正極端子７と負極端子８との接続部位をアースすることにより、一方（右側）の蓄電池４の正極端子７が地面の電位に対し貴の電位に維持されるとともに、他方（左側）の蓄電池４の負極端子８が地面の電位に対し卑の電位に維持されている。

このように、直列に接続した蓄電池４の正極端子７と負極端子８との接続部位からアースをとることにより、一方の蓄電池４の正極端子７（及び正極端子７と電気的に接続された部位）をアノード防食し、かつ他方の蓄電池４の負極端子８（及び負極端子８と電気的に接続された部位）をカソード防食できるという利点を有する。

（第４の実施形態）
図１３は、第４の実施形態に係る蓄電装置２Ｈを示す斜視一部断面図である。図１４は、図１３の蓄電装置２Ｈの分解斜視図である。

各図を参照して、蓄電装置２Ｈは、前記蓄電池４と、この蓄電池４を収納するための筐体１５とを備えている。蓄電池４の構成は、前記実施形態と同様であるため、説明を省略する。

筐体１５は、収納箱１６と、蓋１７とを組み合わせることにより構成される。収納箱１６は、蓄電池４の長手寸法、つまり、正極端子７の端面から負極端子８の端面までの寸法（図の上下方向の寸法）と同等、又はこれより大きな深さ寸法を有する略矩形の有底容器である。したがって、収納箱１６には、正極端子７又は負極端子８を下に向けた姿勢で、蓄電池４を縦向きに挿入することができる（図では、負極端子８を下に向けた状態を示している）。

蓋１７は、収納箱１６の開口１６ａを覆うように当該収容箱１６に取り付けられた状態と、開口１６ａを介して蓄電池４を露出させた状態との間で、収納箱１６に対して着脱可能に構成されている。具体的に、蓋１７は、図４及び図５に示すように、筐体１５の上面を地表から露出させるように当該筐体１５を埋設した状態において、収納箱１６に対して着脱できるようになっている。したがって、収納箱１６から蓋１７を取り外すことにより、蓄電池４のメンテナンスを行うことができる。

なお、収容箱１６に着脱可能な蓋１７について説明したが、収容箱１６に回動可能に取り付けられて、開口１６ａを開閉可能な蓋を採用することもできる。

前記筐体１５のように、収納箱１６の内容積は、通常、その収納対象物である蓄電池４の容積よりも大きいので、筐体１５の内部には空隙が生じる。この空隙に内封された水分は、特に冬期において、発熱した蓄電池４の表面で温められた後、筐体１５の内壁で冷却されて結露する。ここで、筐体１５の内部に蓄電池４を無作為に配置すると、結露した水滴が蓄電池４の正極端子７や負極端子８に付着し、条件によって正極端子７や負極端子８を腐食させ、蓄電池４の機能を低下させることになる。そこで、蓄電装置２Ｈでは、負極端子８を下に向けた姿勢で筐体１５内に収納することとしている。

つまり、蓄電装置２Ｈでは、負極端子８を下方に向けて蓄電池４を収納することにより、結露した水滴が自然落下し、負極端子８を避けて筐体１５の底面に落下する（蓄電池４の側面をから直接筐体１５の底面に落下する）。落下した水滴は、日中や季節の変動によって元の水蒸気に戻るため、負極端子８を腐食させることはない。特に第１〜３の実施形態と組み合わせた場合、アースを施している方の端子（防食していない）を下方に向けることで、確実に防食を図ることが可能となる。

なお、図１３及び図１４では、負極端子８を下に向けて収納した状態を示しているが、正極端子７を下に向けて収納した場合においても、上述した効果を得ることができる。

また、正極端子７及び負極端子８は、配線（図示せず）により、充放電を司る回路部（図示せず）と接続されていてもよい。ここで、回路部は、筐体１５に収納されていてもよく、筐体１５の外部に設置されていてもよい。

さらに、前記蓄電装置２Ｈにおいて、下方に向けた正極端子７又は負極端子８の下端部と、筐体１５の底面との間に空間を設けることが好ましい。図１３及び図１４を例にした場合、負極端子８の下端部と筐体１５の底面との間に空間を設けることにより、落下して筐体１５の底面に溜まった水滴が負極端子８に接触することを抑制することができる。したがって、高湿時（例えば梅雨時）に蓄電装置２Ｈを埋設することになって筐体１５の内部に多量の水分が含まれている場合でも、正極端子７又は負極端子８の腐食による不具合を抑制できる。

このように正極端子７又は負極端子８を下に向けて配置する蓄電池４としては、例えば、図１５に示すようなものが挙げられる。

図１５に示す蓄電池４は、正極端子７にリード７ａを介して接続された正極９ｄと、負極端子８にリード８ａを介して接続された負極９ｅと、これら正極９ｄと負極９ｅとの間に設けられた隔絶層（セパレータ）９ｆとを備えている。

この蓄電池４において、前記隔絶層９ｆは、電解液を保持する機能を有している。言い換えると、電解液は、隔絶層９ｆに含浸されている。したがって、正極端子７又は負極端子８を下に向けても電解液が漏れるといった不具合を回避することができる。

ここで、電解液を保持する機能を備えた蓄電池４としては、例えば、制御弁式鉛蓄電池が挙げられる。制御弁式鉛蓄電池は、自動車のセルスタータとして一般的に用いられる液式鉛蓄電池とは異なり、正極と負極との間に介在させるセパレータとして不織布を用いており、この不織布が電解液である硫酸を保持することができる。さらに、制御弁式鉛蓄電池は、ケース１０が樹脂製であるため、このケース１０を防食させる必要がなく、簡便性が高い。

また、図１５では、ケース１０の一方の端面に正極端子７が、他方の端面に負極端子８が設けられた蓄電池について説明したが、図１６に示すように、ケース１０Ａの一方の端面に正極端子７Ａ及び負極端子８Ａの双方が設けられた蓄電池を採用することもできる。この蓄電池において、電解液を保持する機能を有する隔絶層９ｆ（図１５参照）を採用することにより、図１６に示すように正極端子７、負極端子８の双方を下に向けて倒立させても、電解液が漏れるなどの不具合を回避することができる。

（第５の実施形態）
図１７は、第５の実施形態に係る蓄電装置の蓄電池４を拡大して示す斜視図である。図１８は、図１７の蓄電池に囲い部材１８を装着した状態を示す斜視図である。なお、囲い部材１８以外の構成は、前記第４の実施形態と同様であるため、図示及び説明を省略する。

各図を参照して、囲い部材（囲い部）１８は、蓄電池４の負極端子８の周囲を覆うことが可能な円筒状に形成されている。具体的に、囲い部材１８は、負極端子８の周囲を取り囲むこと可能な内径寸法、蓄電池４の電池本体６の直径寸法よりも小さな外径寸法、及び負極端子８の突出寸法よりも長い長手寸法を有している。

囲い部材１８の内側に負極端子８を根元まで挿通し、この状態で囲い部材１８を電池本体６に固定すると、負極端子８の下端面よりも下に囲い部材１８の下端面が位置し、かつ、蓄電池４の電池本体６の下に隠れた状態で、囲い部材１８が蓄電池４に取り付けられる。なお、電池本体６に対する囲い部材１８の固定は、接着剤や粘着テープ等を用いて行うことができ、また、囲い部材１８の内径寸法を調整すれば、囲い部材１８に負極端子８を圧入することによっても行うことができる。

上述のように第５の実施形態では、下方に向けた負極端子８の突出方向と平行に延びる囲い部材１８によって、負極端子８が包囲されている。このように負極端子８の周囲が覆われているため、蓄電池４の側面を水滴が伝うことがあっても、負極端子８に水滴が付着することを回避することができる。また、垂下させる囲い部材１８の長さが負極端子８の突出長さより大きくされているので、負極端子８の下端部と収納箱１６の底面との間に空間を設けることができるため、前記第４の実施形態の効果を簡便に得ることができる。具体的に、本実施形態では、囲い部材１８の下端面を収納箱１６の底面に当接させる（囲い部材１８を収納箱１６の底面に載置する）ことによって、囲い部材１８から収納箱１６への熱伝達を行いながら、負極端子８の下端面と収納箱１６の底面との間に必然的に空間を設けることができるため、蓄電池４の放熱と負極端子８の腐食の抑制との両立を図ることができる。

なお、囲い部材１８の上端面と電池本体６の下端面とを密着させた状態で囲い部材１８と電池本体６とを固定することが好ましい。このようにすれば、囲い部材１８と電池本体６との間からの水滴の侵入を抑制することができる。

また、負極端子８の側面と囲い部材１８の内側面との間にクリアランスを設けることができるように、囲い部材１８の内径寸法を負極端子８の外径寸法よりも大きく設定することもできる。このようにすれば、囲い部材１８の外側面から下面に伝って移動する水滴が仮に囲い部材１８の内側に侵入した場合であっても、当該囲い部材１８と負極端子８との間のクリアランスによって、負極端子８に水滴が接触するのを抑制することができる。

さらに、図１７及び図１８に示したように、囲い部材１８の下端面が開口している場合には、以下のような利点がある。

比較的温度の高い雰囲気に蓄電装置２を埋設する場合、筐体５の内部では結露が生じ易くなる。このような環境下で囲い部材１８の下端面を閉じると、囲い部材１８の内部で発生した水滴が負極端子８と接触し易くなるが、囲い部材１８の下端面を開口すれば、この開口を通して囲い部材１８内の水滴を外側に逃がすことができるので、水滴と負極端子８との接触を避けることができる。

反対に、囲い部材１８の下端面を閉じた、つまり、有底容器状の囲い部材とすることもできる。この場合には、以下のような利点がある。

比較的温度の低い雰囲気に蓄電装置２を埋設する場合、筐体５の内部では結露が生じ難くなる。このような環境下で囲い部材１８の下端面を閉じることにより、例えば地震などで有底缶１０ａの下端部が筐体５の底面と接した場合であっても、筐体５の底面に溜まった水滴が負極端子８と接触するという僅かな可能性をも排除することができる。

なお、図１７及び図１８では、負極端子８のみを囲い部材１８により包囲する場合を示したが、正極端子７のみを囲い部材１８で包囲した場合や、正極端子７と負極端子８の双方を囲い部材１８で包囲した場合も、同様の効果が得られることはいうまでもない。この囲い部材１８の材質は、特に限定されないが、腐食を回避する観点から、金属よりも樹脂などの有機物や無機酸化物で構成されている方がより好ましい。

また、囲い部材１８は、その少なくとも外側面が撥水性のある材質からなることが好ましい。このようにすれば、囲い部材１８に誘導された水滴を確実に収納箱１６の底面に滴下させることができる。

図１９は、第５の実施形態に係る蓄電池の変形例を示す斜視図である。図２０は、図１９の蓄電池に囲い部材１９を装着した状態を示す斜視図である。以下、図１７及び図１８に示した構成と異なる構成について主に説明する。

囲い部材１９は、前記蓄電池４（電池本体６）の側面を下方に延長させるように配置される側壁１９ａを有する筒状に形成されている。具体的に、囲い部材１９の外径寸法は、蓄電池４の外径寸法と略同一とされている。

このような囲い部材１９を、図示のように蓄電池４に後から取り付ける場合には、当該蓄電池４の電池本体６の下面に接着剤やテープ等を用いて取り付けることができる。一方、電池本体６と一体のものとして囲い部材１９を設ける場合、蓄電池４に外装される外装フィルムを延長させるなどの簡便な手段を採ることができる。

なお、図１９及び図２０では、負極端子８のみが囲い部材１９によって包囲された場合を示したが、正極端子７のみを囲い部材１９によって包囲した場合や、正極端子７と負極端子８の双方を囲い部材１９によって包囲した場合も、同様の効果が得られることはいうまでもない。

また、囲い部材１９の材質は、特に限定されないが、腐食を回避する観点から、金属よりも樹脂などの有機物や無機酸化物で構成されている方がより好ましい。

ところで、前記蓄電池４としてリチウム二次電池を採用した場合、リチウム二次電池は、正極端子７及び正極端子７と電気的に接続された部材として、緻密な腐食生成物の生成が容易な（防食性の高い）アルミニウムを用いることが多い。したがって、このように蓄電池４としてリチウム二次電池を用いる場合には、前記第４及び第５の実施形態のように負極端子８を下方に向けた構成とすることにより、自ら防食する機能を有さない負極端子８を下方に向け、負極端子８に水滴が付着することを優先的に回避する構成とすることが望ましい。

（第６の実施形態）
図２１は、第６の実施形態に係る蓄電装置の蓄電池４を拡大して示す側面図である。図２２は、第６の実施形態に係る蓄電装置の変形例を示す側面図である。

第６の実施形態に係る蓄電装置は、３個の蓄電池４と、これら蓄電池４を互いに電気的に接続するための接続部材２０と、これら蓄電池４及び接続部材２０を収納するための筐体（図示せず）とを備えている。

接続部材２０は、少なくとも表面が撥水性のある材質からなる板状の部材である。具体的に、接続部材２０は、導電性を有する金属板の表面をフッ化炭素などの撥水性のある材質により被覆して形成することできる。このような接続部材２０を採用することにより、水滴が接続部材２０の表面に留まることを回避することができ、この接続部材２０から落下する水滴を蓄電池４の側面を伝って確実に筐体の底面に滴下させることができる。

図２１に示す蓄電装置では、３個の蓄電池４が接続部材２０によって直列に接続されている。そして、これら蓄電池４は、それぞれの正極端子７又は負極端子８が下方に向けて配置された状態で、図外の筐体内に収納されている。図２１に示す例では、蓄電池４のうち、左右の端のものの負極端子８が下に向けられているとともに、真ん中の蓄電池４の正極端子７が下に向けられている。図２１に示す蓄電池４を上下反転させた配置とすることもできる。

図２２に示す蓄電装置では、３個の蓄電池４が接続部材２０によって並列に接続されている。そして、これら蓄電池４は、それぞれ正極端子７又は負極端子８が下方に向けて配置された状態で、図外の筐体内に収納されている。図２２に示す例では、各蓄電池４の負極端子８を下に向けられている。図２２に示す蓄電池４を上下反転させた配置とすることもできる。

このように複数の蓄電池４を有する構成においても、正極端子７又は負極端子８を下に向けて配置することにより、当該下に向けた端子について水滴が付着するのを抑制することができる。また、複数個の蓄電池４を直列に接続したり、並列に接続したりすることにより、所望の容量や電圧を有する蓄電装置を構成することができる。

図２３は、第６の実施形態に係る蓄電装置の蓄電池の変形例を示す側面図である。図２１及び図２２に示した構成と異なる構成について主に説明する。

図２３の変形例に係る蓄電装置は、３個の蓄電池２１と、これら蓄電池２１を電気的に接続する２つの接続部材２２と、これら蓄電池２１と接続部材２２とを収納するための筐体（図示せず）とを備えている。

蓄電池２１は、電池本体２３と、この電池本体２３の一方の端面にそれぞれ設けられた正極端子２４及び負極端子２５とを備えている。各蓄電池２１は、それぞれ正極端子２４及び負極端子２５を下に向けた状態で、図外の筐体内に収納されている。

接続部材２２は、各蓄電池２１を直列に接続するように、隣り合う蓄電池２１の正極端子２４と負極端子２５との間に設けられている。この接続部材２２について上述の接続部材２０と同様に、撥水性を持たせることが好ましい。

このように、正極端子２４及び負極端子２５の双方を下方に向け、これらの端子を接続部材２２で接続することにより、電池本体２３の上面に水滴が滞留して端子２４、２５の腐食が発生するという不具合を回避することができる。なお、図２３では、３個の蓄電池２１を直列に接続する態様を示したが、複数個の正極端子２４を１つの接続部材２２で接続し、かつ、複数個の負極端子２５を１つの接続部材２２で接続することにより、複数個の蓄電池２１を並列に接続しても、同様の効果を得ることができる。

図２４は、第６の実施形態に係る蓄電装置の変形例を示す斜視図である。図２５は、図２４の蓄電池に囲い部材２６を装着した状態を示す斜視図である。なお、蓄電池２１及び接続部材２２は、上述した図２３の構成と同様であるため、以下説明を省略する。

各図を参照して、囲い部材２６は、各蓄電池２１の全ての正極端子２４及び負極端子２５の周囲を覆うことができる大きさに形成された筒状の部材である。具体的に、囲い部材２６は、各蓄電池２１のそれぞれについて正極端子２４及び負極端子２５を一括して覆うことができる筒形状が、蓄電池２１の数量（図示の例では３個）の分だけ連結された形状を有している。また、囲い部材２６は、前記円筒形状の連結部分を除き、蓄電池２１の下面からはみ出さないような大きさとされている。

なお、図２４及び図２５では、各電池２１の全ての正極端子２４及び負極端子２５を囲む囲い部材２６について説明したが、必ずしも全ての端子２４、２５を囲むことに限定する趣旨ではなく、少なくとも各端子２４、２５の複数個を囲むように形成すればよい。

図２４及び図２５に係る蓄電装置では、下に向けた正極端子２４及び負極端子２５の突出方向と平行に延びる囲い部材２６によって、当該正極端子２４、負極端子２５及び接続部材２２が包囲されている。このように各端子２４、２５及び接続部材２２の周囲が覆われているため、蓄電池２１の側面を水滴が伝うことがあっても、各端子２４、２５及び接続部材２２に水滴が付着することを回避することができる。なお、囲い部材２６の長さを各端子２４、２５の突出長さよりも大きくすることにより、各端子２４、２５と筐体の底面との間に空間を設けることもできる。

なお、図２４及び図２５では、複数個の蓄電池２１を直列に接続する態様を示したが、複数個の正極端子２４を１つの接続部材２２で接続し、かつ、複数個の負極端子２５を１つの接続部材２２で接続することにより、複数個の蓄電池２１を並列に接続しても同様の効果が得られるのはいうまでもない。

図２６は、第６の実施形態の変形例を示す斜視図である。図２７は、図２６の囲い部材２７を装着した状態を示す斜視図である。以下、図２４及び図２５に示した構成と異なる構成について主に説明する。

囲い部材２７は、３個の蓄電池２１（電池本体２３）の側面をまとめて包囲しながら前記各蓄電池２１（電池本体２３）の側面を下方に延長させるように配置される側壁２７ａを有する筒状に形成されている。つまり、側壁２７ａは、蓄電池２１同士を密着させた状態において各電池本体２３の側面を繋ぎ合わせた側面と略同等の外側面を有している。

このような囲い部材２７を、図示のように蓄電池２１に後から取り付ける場合には、当該蓄電池２１の電池本体２３の下面に接着剤やテープ等を用いて取り付けることができる。一方、電池本体２３と一体のものとして囲い部材２７を設ける場合、蓄電池２１に外装される外装フィルムを延長させるなどの簡便な手段を採ることができる。

なお、図２６では、複数個の蓄電池２１を直列に接続する態様を示したが、複数個の正極端子２４を１つの接続部材２２で接続し、かつ、複数個の負極端子２５を１つの接続部材２２で接続することにより、複数個の蓄電池２１を並列に接続しても同様の効果が得られるのはいうまでもない。

（第７の実施形態）
図２８は、第７の実施形態に係る蓄電装置２Ｉの一部を分解して示す斜視図である。

蓄電装置２Ｉは、前記筐体１５と、この筐体１５内のスペースに対応して略矩形に形成された蓄電池２８とを備えている。

蓄電池２８は、略矩形の電池本体２９と、この電池本体２９の長手方向の両端面から突出する正極端子３０及び負極端子３１とを備えている。

この実施形態によれば、加工性や流通のし易さを考慮して略矩形状に構成された筐体１５に対応して電池本体２９が略矩形に形成されているので、図１３に示すように筐体１５に円柱状の蓄電池４を収納する場合よりも筐体１５内のデッドスペースを小さくすることができる。したがって、本実施形態によれば、蓄電池２８の収納効率が高くなり、しいては蓄電装置２Ｉのエネルギー密度を高めることができる。

なお、前記各実施形態に係る蓄電池４、２１、２８は、それぞれ図３に示すように、発電要素９と、ケース１０とを備え、正極９ａと隔絶層９ｃと負極９ｂとの積層方向を上下方向と直交する方向に向けて配置することが好ましい。その理由は、以下の通りである。

一般に、蓄電装置は、駐車場やエントランスホールの床下など、上方からの荷重（図１３では蓋１７を押し付ける荷重）が掛かり易い場所に埋設されることが多い。このような場合でも、前記正極９ａと隔絶層９ｃと負極９ｂとの積層方向を上下方向と直交する方向に向けて配置することにより、蓄電池４、２１、２８の特性が損なわれることを回避できる。つまり、正極９ａと隔絶層９ｃと負極９ｂとの積層方向が上下方向に配置された場合は、上方からの荷重に伴って発電要素９もまた強く押し付けられるため、電解液が発電要素９から絞り出され易くなるのに対し、前記のように正極９ａと隔絶層９ｃと負極９ｂとの積層方向を上下方向と直交する方向に向けて配置することにより、この懸念を排除できる。

なお、図２８に示す蓄電池２８のように電池本体２９が矩形の場合は、図１３及び図２４に示す蓄電池４及び蓄電池２１のように電池本体６、２３が円柱状である場合よりも蓄電池自体の耐荷重が小さいので、矩形状の電池本体２９について正極９ａと隔絶層９ｃと負極９ｂとの積層方向を上下方向と直交する方向に向けて配置する構成を採用することが特に好ましい。このようにすれば、上述した効果がより顕著となる。

図２９は、図３に示す隔絶層９ｃの具体的構成を示す模式断面図である。

図２９を参照して、隔絶層９ｃは、樹脂繊維３２と、この樹脂繊維３２の間に担持された無機物からなるフィラー３３とを備えている。このフィラー３３としては、無機物として各種金属や半金属の酸化物及び窒化物などを用いることができる。

このような隔絶層９ｃを採用するのが好ましい理由について、以下説明する。

上述のように、蓄電池４、２１、２８を筐体５、１２、１４、１５の内部に収納した場合、発電要素９は、充電時に膨張する際に、蓄電池４、２１、２８の側面を介して筐体５、１２、１４、１５の側面に比較的強く押し付けられる。埋設して使用される蓄電装置においては筐体の形状変化がほとんど許容されないため、微多孔性樹脂フィルムや不織布などからなる隔絶層を用いた場合、上述した押し付けによって、隔絶層の厚みが減少し、含蓄された電解液が絞り出され易くなる。そこで、上述のように、正極９ａと負極９ｂとの間に無機物からなるフィラー３３を含ませることにより、隔絶層９ｃの厚みが一定に保たれ、電解液が含蓄された状態を保つことができるので、蓄電池４、２１、２８の特性を安定化できる。

なお、図２９では、樹脂繊維３２の間隙にフィラー３３を担持させた構成を示したが、図３０に示すような構成を採ることもできる。図３０は、図３に示す隔絶層９ｃの具体的構成を示す模式断面図である。

図３０を参照して、隔絶層９ｃは、前記フィラー３３と、フィラー３３同士を結着するための結着剤３４とを備えている。結着剤３４は、フィラー３３同士だけでなく、フィラー３３と正極９ａとの間、フィラー３３と負極９ｂとの間の少なくとも一方を接着する構造とすることができる。このようにすることにより、塗布乾燥工法によって正極９ａ、負極９ｂの少なくとも一方の表面に隔絶層９ｃを簡便かつ精確に設けることができる。

ここで、蓄電池４、２１、２８がリチウム二次電池の場合、結着剤３４としては、ポリフッ化ビニリデン等のフッ化物やポリアクリル酸など、高い正極電位（４Ｖ近傍）に耐え得る樹脂材料を適宜選択できる。

また、蓄電池４、２１、２８がニッケル水素蓄電池やニッケルカドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池の場合には、結着剤３４として、スチレン−ブタジエン共重合体など、強アルカリ性の電解液に耐え得る樹脂材料を適宜選択できる。

図３１は、図３に示す隔絶層９ｃの具体的構成を示す模式断面図である。

図３１に示す隔絶層９ｃは、上述した図３０に示すフィラー３３及び結着剤３４に加えて微多孔性樹脂フィルム３５を備えている。微多孔性樹脂フィルム３５としては、ポリオレフィン（ポリエチレンやポリプロピレンなど）を延伸した厚さ１０〜１００μｍ程度のものを用いることができる。

図３１に示す構成とすれば、隔絶層９ｃが強く押し付けられる時以外は、保液性が高い微多孔性樹脂フィルム３５に電解液を保持させることができるので、蓄電池４、２１、２８の特性がより安定する。特に、蓄電池４、２１、２８がリチウム二次電池の場合、図３０に示す態様（フィラー３３と結着剤３４とからなる層）に加えて微多孔性樹脂フィルム３５を併用することにより、充電時に膨張が生じた場合であっても電解液を有効に保持することができる。

なお、前記隔絶層９ｃの空孔率は、４０〜６５％に設定することが好ましい。フィラー３３を主材料とする隔絶層９ｃの空孔率が４０％を下回ると、保持できる電解液量の減少によって蓄電池４、２１、２８の特性が顕著に低下する。一方、この隔絶層９ｃの空孔率が６５％を超えると、隔絶層９ｃが機械的に脆くなるので、発電要素９を構成する際に欠落するなどの不具合が発生しやすくなる。

なお微多孔性樹脂フィルム３５の空孔率は、前記隔絶層９ｃの空孔率の好適範囲（４０％〜６５％）とほぼ同一であるので、図３１に示すように微多孔性樹脂フィルム３５を併用して隔絶層９ｃを構成した場合でも、前記好適範囲は実質的に変化しない。

ここで、隔絶層９ｃの空孔率は、隔絶層９ｃを構成する材料の比重から求められる理想体積（空孔が全くないことを前提とした体積）をＡ、隔絶層９ｃの実際の体積をＢとした場合に、（Ｂ−Ａ）／Ｂに１００を乗じた値で、百分率として表すことができる。

なお、フィラー３３の平均粒子径を０．０５〜１μｍとし、固形物としての占有率（結着剤３４などを除いたフィラー３３の固形分中に占める体積比率）を１〜１０％とすることにより、隔絶層９ｃの空孔率を容易に４０〜６５％に調整することができる。

また、フィラー３３として典型金属の酸化物を用いることもできる。典型金属の酸化物は化学変化が起こりにくいため、リチウム二次電池のように電位が高い場合や、アルカリ蓄電池のように高アルカリ性の電解液に晒された場合であっても、副反応を起こしにくいという観点から好ましい。

図３２は、各実施形態における筐体の変形例を示す断面一部略図である。

図３２を参照して、前記筐体５、１２、１４、１５は、その底部を上下に貫通する排水部３６と、この排水部３６に向かうに従い下る傾斜部３７とを備えていることが好ましい。

このように筐体５、１２、１４、１５の底面に排水部３６を設けることにより、筐体５、１２、１４、１５の底面に溜まった水滴が下に向けた正極端子７、２４、３０、負極端子８、２５、３１の突端と接触するのを避けることができる。また筐体５、１２、１４、１５の底面から排水部３６へと傾斜部３７を設けることにより、筐体５、１２、１４、１５の底面に溜まった水滴を円滑に排水部３６へと導くことができる。

なお排水部３６は、本発明の蓄電装置をメンテナンスする際に人為的に排水できるように弁などを設けてもよく、常時排水できるように開放されていてもよい。

また、図３２では、筐体５、１２、１４、１５の底部の一部に傾斜部３７を設けた構成としているが、筐体５、１２、１４、１５の底部の全体を、排水部３６に向かうに従い下がる傾斜部とすることもできる。

なお、前記各実施形態において、蓄電池４、２１、２８をリチウム二次電池とすることができる。リチウムイオン二次電池やリチウムポリマー二次電池などのリチウム二次電池は、エネルギー密度が高いので、より高容量の蓄電装置を構成できるためである。

本発明の蓄電装置は地中や各種建造物の収納スペースへの埋設に適しているので、夜間電力や自然エネルギーの蓄積および活用手段として、産業の発展に与える影響は大きい。

１ 蓄電システム
２ 蓄電装置
４、２１、２８ 蓄電池
５、１２、１４、１５ 筐体
７、２４、３０ 正極端子
８、２５、３１ 負極端子
９ 発電要素
９ａ、９ｄ 正極
９ｂ、９ｅ 負極
９ｃ、９ｆ 隔絶層
１０ ケース
１１ 回路部
１８、１９、２６、２７ 囲い部材
２０、２２ 接続部材
３３ フィラー
３４ 結着剤
３６ 排水部
３７ 傾斜部

Claims (55)

1. 蓄電装置であって、
   正極端子と負極端子とを有する蓄電池と、
   前記蓄電池を収納するとともに、地中に埋設可能な筐体とを備え、
   前記正極端子、前記負極端子のうち、少なくとも一方の端子は、下方に向けて配置されていることを特徴とする蓄電装置。
2. 前記少なくとも一方の端子は、その下端部と前記筐体の底面との間に空間が設けられるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記少なくとも一方の端子を囲む囲い部をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電装置。
4. 前記少なくとも一方の端子は、前記蓄電池の電池本体の下面から下に突出しており、
   前記囲い部は、前記少なくとも一方の端子の側面を包囲するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の蓄電装置。
5. 前記囲い部の少なくとも外側面は、撥水性のある材質からなることを特徴とする請求項３又は４に記載の蓄電装置。
6. 前記囲い部は、前記蓄電池の側面を下方に延長させるように配置される側壁を有することを特徴とする請求項３〜５の何れか１項に記載の蓄電装置。
7. 前記負極端子が下方に向けて配置されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の蓄電装置。
8. 前記蓄電池を複数個備え、
   前記各電池を互いに電気的に接続するための接続部材をさらに備え、
   前記接続部品の表面は、撥水性を有していることを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
9. 前記正極端子及び前記負極端子の双方が下方に向けて配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電装置。
10. 前記蓄電池を複数個備え、
    前記各電池を互いに電気的に接続するための接続部材と、
    前記各蓄電池における前記正極端子、前記負極端子及び前記接続部品の全てを包囲する囲い部とを備えていることを特徴とする請求項９に記載の蓄電装置。
11. 前記囲い部は、前記各蓄電池の側面をまとめて包囲しながら前記各電池の側面を下方に延長させるように配置される側壁を有することを特徴とする請求項１０に記載の蓄電装置。
12. 前記蓄電池は、正極と負極とを有する発電要素と、前記発電要素を収めるためのケースとを備え、
    前記発電要素の正極と負極とは、上下方向と直交する側方に積層されていることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の蓄電装置。
13. 前記蓄電池は、前記正極と前記負極との間に設けられ、無機物からなるフィラーを含む隔絶層をさらに備えていることを特徴とする請求項１２に記載の蓄電装置。
14. 前記隔絶層は、結着剤をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の蓄電装置。
15. 前記隔絶層は、微多孔性樹脂フィルムをさらに含むことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の蓄電装置。
16. 前記隔絶層の空孔率は、４０〜６５％に設定されていることを特徴とする請求項１３〜１５の何れか１項に記載の蓄電装置。
17. 前記フィラーは、典型金属の酸化物からなることを特徴とする請求項１３〜１６の何れか１項に記載の蓄電装置。
18. 蓄電装置であって、
    正極端子と負極端子とを有する蓄電池と、
    前記蓄電池を収納するとともに、地中に埋設可能な筐体とを備え、
    前記負極端子の電位が地面の基準電位よりも卑の電位に維持される第１条件、前記正極端子の電位が基準電位よりも貴の電位に維持される第２条件の少なくとも一方の条件を満たすように構成されていることを特徴とする蓄電装置。
19. 前記正極端子をアースすることにより、前記第１条件を満たすように構成されていることを特徴とする請求項１８に記載の蓄電装置。
20. 前記蓄電池の充放電を制御するための回路部をさらに備え、
    前記回路部における前記正極端子と電気的に接続された部位がアースされていることを特徴とする請求項１９に記載の蓄電装置。
21. 前記蓄電池は、正極と負極とを有する発電要素と、前記発電要素を収めるためのケースとを備え、
    前記ケースは、金属からなり、前記負極端子と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の蓄電装置。
22. 前記筐体は、金属からなり、前記負極端子と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１９〜２１の何れか１項に記載の蓄電装置。
23. 前記負極端子をアースすることにより、前記第２条件を満たすように構成されていることを特徴とする請求項１８に記載の蓄電装置。
24. 前記蓄電池の充放電を制御するための回路部をさらに備え、
    前記回路部における前記負極端子と電気的に接続された部位がアースされていることを特徴とする請求項２３に記載の蓄電装置。
25. 前記蓄電池は、正極と負極とを有する発電要素と、前記発電要素を収めるためのケースとを備え、
    前記ケースは、金属からなり、前記正極端子と電気的に接続されていることを特徴とする請求項２３又は２４に記載の蓄電装置。
26. 前記筐体は、金属からなり、前記正極端子と電気的に接続されていることを特徴とする請求項２３〜２５の何れか１項に記載の蓄電装置。
27. 前記正極端子及び前記負極端子のうち、アースされている端子の面積を、アースされていない端子の面積よりも小さくしたことを特徴とする請求項１９〜２６の何れか１項に記載の蓄電装置。
28. 前記蓄電池の充放電を制御するための回路部をさらに備え、
    前記回路部が前記筐体に収納されていることを特徴とする請求項１８に記載の蓄電装置。
29. 互いに直列に接続された前記蓄電池を複数個備え、
    隣り合う蓄電池の前記正極端子と前記負極端子との接続部位をアースすることにより、前記隣り合う蓄電池のうち、一方の蓄電池について前記第１条件を満たすとともに、他方の蓄電池について前記第２条件を満たすように構成されていることを特徴とする請求項１８に記載の蓄電装置。
30. 前記正極端子、前記負極端子のうち、少なくとも一方の端子は、下方に向けて配置されていることを特徴とする請求項１８〜２９の何れか１項に記載の蓄電装置。
31. 前記少なくとも一方の端子は、その下端部と前記筐体の底面との間に空間が設けられるように配置されていることを特徴とする請求項３０に記載の蓄電装置。
32. 前記少なくとも一方の端子を囲む囲い部をさらに備えていることを特徴とする請求項３０又は３１に記載の蓄電装置。
33. 前記少なくとも一方の端子は、前記蓄電池の電池本体の下面から下に突出しており、
    前記囲い部は、前記少なくとも一方の端子の側面を包囲するように構成されていることを特徴とする請求項３２に記載の蓄電装置。
34. 前記囲い部の少なくとも外側面は、撥水性のある材質からなることを特徴とする請求項３２又は３３に記載の蓄電装置。
35. 前記囲い部は、前記蓄電池の側面を下方に延長させるように配置される側壁を有することを特徴とする請求項３２〜３４の何れか１項に記載の蓄電装置。
36. 前記負極端子が下方に向けて配置されていることを特徴とする請求項３０〜３５の何れか１項に記載の蓄電装置。
37. 前記蓄電池を複数個備え、
    前記各電池を互いに電気的に接続するための接続部材をさらに備え、
    前記接続部品の表面は、撥水性を有していることを特徴とする請求項３０に記載の蓄電装置。
38. 前記正極端子及び前記負極端子の双方が下方に向けて配置されていることを特徴とする請求項３０又は３１に記載の蓄電装置。
39. 前記蓄電池を複数個備え、
    前記各電池を互いに電気的に接続するための接続部材と、
    前記各蓄電池における前記正極端子、前記負極端子及び前記接続部品の全てを包囲する囲い部とを備えていることを特徴とする請求項３８に記載の蓄電装置。
40. 前記囲い部は、前記各蓄電池の側面をまとめて包囲しながら前記各電池の側面を下方に延長させるように配置される側壁を有することを特徴とする請求項３９に記載の蓄電装置。
41. 前記蓄電池は、正極と負極とを有する発電要素と、前記発電要素を収めるためのケースとを備え、
    前記発電要素の正極と負極とは、上下方向と直交する側方に積層されていることを特徴とする請求項３０〜４０の何れか１項に記載の蓄電装置。
42. 前記蓄電池は、前記正極と前記負極との間に設けられ、無機物からなるフィラーを含む隔絶層をさらに備えていることを特徴とする請求項４１に記載の蓄電装置。
43. 前記隔絶層は、結着剤をさらに含むことを特徴とする請求項４２に記載の蓄電装置。
44. 前記隔絶層は、微多孔性樹脂フィルムをさらに含むことを特徴とする請求項４２又は４３に記載の蓄電装置。
45. 前記隔絶層の空孔率は、４０〜６５％に設定されていることを特徴とする請求項４２〜４４の何れか１項に記載の蓄電装置。
46. 前記フィラーは、典型金属の酸化物からなることを特徴とする請求項４２〜４５の何れか１項に記載の蓄電装置。
47. 前記筐体の底面には、排水部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４６の何れか１項に記載の蓄電装置。
48. 前記筐体の底面には、排水部へ向けて下がる傾斜部が設けられていることを特徴とする請求項４７に記載の蓄電装置。
49. 前記蓄電池を複数個備え、
    前記各蓄電池を互いに電気的に接続するための接続部材をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜４８の何れか１項に記載の蓄電装置。
50. 前記筐体及び前記蓄電池は、略矩形状に構成されていることを特徴とする請求項１〜４９の何れか１項に記載の蓄電装置。
51. 前記筐体は、その上面が地表と同等又はこれよりも高い位置となるように、地中に埋設可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜５０の何れか１項に記載の蓄電装置。
52. 前記筐体は、収納された前記蓄電池を外部に露出させる開口を有する収納箱と、前記開口を覆った状態と露出させた状態との間で前記収納箱に対して変位可能に取り付けられた蓋とを備え、前記収納箱は、前記蓋を地表から露出させた状態で地中に埋設可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜５１の何れか１項に記載の蓄電装置。
53. 前記蓄電池は、リチウム二次電池からなることを特徴とする請求項１〜５２の何れか１項に記載の蓄電装置。
54. 前記蓄電池は、鉛蓄電池からなることを特徴とする請求項１〜５２の何れか１項に記載の蓄電装置。
55. 前記蓄電池は、電解液を保持する保持部材を備えていることを特徴とする請求項５４に記載の蓄電装置。

Images