JP2014082108A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】建物の火災に伴い蓄電装置に収納したリチウムイオン電池の爆発的な燃焼を抑制可能とする。
【解決手段】蓄電装置１２は、複数のリチウムイオン電池を収納した電池モジュール３０を備え、商用交流系統の交流電力を、スイッチング電源部２６で直流電力に変換し、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２８を介して電池モジュール３０に蓄電して利用する。電池モジュール３０の収納容器に発煙消火装置４８を設ける、発煙消火装置４８は、リチウムイオン電池の発火による火災を検出した場合、電池モジュール３０の容器内に消火用エアロゾルを噴出して消火する。
【選択図】図２

Description

本発明は、住宅等の建物内に配置し、交流系統の交流電力を直流電力に変換して、複数のリチウムイオン電池を収納した電池モジュールに蓄電して利用する据置型の蓄電装置に関する。

近年、一般住宅、オフィス、公共施設などを対象にした定置型の蓄電装置が急速に広がっている。

定置型の蓄電装置は、建物内に引き込まれた商用交流系統のコンセント等に接続して入力した交流電力を直流電力に変換して蓄電し、テレビ、パーソナルコンピュータ等の電子機器、照明機器といった日常生活で重要度の高い負荷、所謂重要負荷を接続しておくことで、商用交流系統の停電時は勿論のこと、平常時にも、必要に応じて蓄電した直流電力を交流電力に変換して出力して動作するようにしている。

また、商用交流系統からの交流電力による蓄電装置の蓄電を、電気料金が安くなる深夜の時間帯に行い、消費電力が最大となる昼間の電力ピークの時間帯に、蓄電装置に蓄電した直流電力を交流電力に変換して負荷へ供給し、商用交流系統からの電力消費を低減し、節電と経済的な電力の活用を可能としている。

蓄電装置には、セルと呼ばれる単電池を複数接続した電池モジュール（組電池）が組み込まれており、蓄電装置に搭載する単電池は、従来の鉛電池やニッケル・水素電池から、小型で容量が大きく、一般家庭でも充電が可能なリチウムイオン電池へ移行しており、リチウムイオン電池を用いたことで、数百Ｗｈから２〜３ｋＷｈ程度の蓄電容量をもった建物内に簡単に設置して使用可能な小型の蓄電装置を実現している。

また、公共施設や病院などを対象に費用の全額を補助する公的な財政措置が採られることで、防災対策の観点からも蓄電装置の普及が強力に推し進められている。

特開２００２−２３８２４６号公報 特開２００９−０６４８０９号公報 特開２０１１−０４４７０３号公報

このようなリチウムイオン電池を使用した蓄電装置の広範な普及に伴い、、蓄電装置に収納したリチウムイオン電池において、内部ショートや過充電等の種々の原因で熱暴走し、電池温度が著しく上昇して、数百度まで電池温度が上昇すると、電池内部の圧力が上昇し、その結果、単電池の破裂や発火が起き、蓄電装置を火元とした電気火災を発生する恐れがある。

しかし、建物にリチウムイオン電池を収納した蓄電装置を設置した場合の電気火災に対応した設備は持ち合わせていない。また電気火災が発生した際に、従来の水系消火設備による消火活動は、火災を消火或いは抑制するどころか、感電事故等の二次災害を誘発する危険性が高い。

本発明は、リチウムイオン電池の異常に起因した電気火災を自動検出して消火抑制する蓄電装置を提供することを目的とする。

（蓄電装置）
本発明は、複数のリチウムイオン電池を収納した電池モジュールを備え、直流電力を電池モジュールに蓄電して利用する蓄電装置に於いて、
電池モジュールに配置され、リチウムイオン電池の火災を検出した場合に、消火用エアロゾルを噴出して消火する発煙消火装置を設けたことを特徴とする。

（発煙消火装置を電池収納容器の内側又は外側に配置）
発煙消火装置は、複数のリチウムイオン電池を収納した収納容器の内側又は外側に配置され、リチウムイオン電池の異常に伴う火災を検出した場合に、固形消火剤に点火して燃焼させることにより発生した消火用エアロゾルを収納容器内に噴出して消火する。

（リチウムイオン電池と同じ形状の発煙消火装置）
電池モジュールは、円筒形状を備えた複数のリチウムイオン電池を、収納容器内の電池収納部に配列して収納し、
発煙消火装置は、リチウムイオン電池と同じ形状を備えると共に電池収納部の空き位置に配置し、リチウムイオン電池の異常に伴う火災を検知した場合に、固形消火剤に点火して燃焼させることにより発生した消火用エアロゾルを収納容器内に噴出して消火する。

（発煙消火装置の構造）
発煙消火装置は、
収納容器内に消火用エアロゾルを噴出する噴出口を備えた筐体と、
筐体に収納され、燃焼により消火用エアロゾルを発生する固形消火剤と、
収納容器内に配置し、リチウムイオン電池の異常に伴う火災を検出する火災検出部と、
火災検出部により収納容器内の火災を検出した場合に、ヒータの通電加熱により固形消火剤に点火して燃焼させる点火回路部と、
点火回路部に電源を供給する電池電源と、
を備える。

（電池収納容器外側の火災検知）
発煙消火装置は、更に、収納容器の外部に配置し、収納容器の外側となる筐体内の火災を検出する第２の火災検出部を備え、
点火回路部は、第２の火災検出部により収納容器内の火災を検出した場合に、ヒータの通電加熱により固形消火剤に点火して燃焼させる。

（熱感知ケーブル）
火災検出部は、火災による熱を受けた場合の絶縁被覆の溶融により一対の信号線を短絡状態に接触させる熱感知ケーブルであり、
点火回路部は、熱感知ケーブルの短絡を検出した場合に、ヒータの通電加熱により固形消火剤に点火して燃焼させる。

（火災と消火起動の報知）
更に、固形消火剤に点火して燃焼させた場合に、蓄電装置の火災と発煙消火装置の消火起動を報知する報知部を設ける。

（火災警報器との連携）
更に、固形消火剤に点火して燃焼させた場合に、建物に設置した火災を検出した場合に連動元を示す火災警報を出力すると共に火災連動信号を他の火災警報器へ無線又は有線で送信して連動先を示す火災警報を出力させる火災警報器に、火災起動信号を無線又は有線で送信して、蓄電装置の火災と発煙消火装置の消火起動を報知させる通信部を設ける。

（自動火災報知設備との連携）
更に、固形消火剤に点火して燃焼させた場合に、建物に設置した自動火災報知設備に、火災起動信号を無線又は有線で送信して、蓄電装置の火災と発煙消火装置の消火起動を報知させる通信部を設ける。

（発煙消火装置の筐体構造）
発煙消火装置の筐体は、
噴出口を設けた筐体本体と、
筐体本体の内部に支持部材を介して浮いた状態に配置し、固形消火剤を収納した消火剤収納ケースと、
消火剤収納ケースから噴出した消火用エアロゾルを噴出口に導く煙道を形成する煙道構造と、
煙道に配置した火炎噴出防止部材と、
を備える。

（分離型の発煙消火装置）
発煙消火装置は、
電池モジュールの収納容器外壁を貫通して配置され、固形消火剤の燃焼により発生した消火用エアロゾルを収納容器内に噴出して消火する発煙消火部と、
収納容器外壁を貫通して配置され、収納容器内に収納したリチウムイオン電池の異常に伴う火災を検出する火災検出部と、
記収納容器の外部に配置され、火災検出部により火災を検出した場合又は他の装置から点火制御信号を受信した場合に、発煙消火部の固形消火剤に点火して燃焼させる消火制御部と、
を備える。

（基本的な効果）
本発明の蓄電装置は、複数のリチウムイオン電池を収納した電池モジュールの収納容器に発煙消火装置を配置し、リチウムイオン電池の異常に伴う火災を検出した場合に、発煙消火手段から消火用エアロゾルを収納容器内に噴出して消火するようにしたため、リチウムイオン電池が、内部ショートや過充電等の種々の原因で熱暴走して電池温度が著しく上昇し、その結果、リチウムイオン電池の破裂や発火が起きた場合に、この電気火災を検出して発煙消火手段から消火用エアロゾルを収納容器内に噴出し、電気火災をリチウムイオン電池の収納容器内で消火抑制し、蓄電装置を火元とした火災に拡大することを未然に防止することを可能とする。

また、発煙消火手段がリチウムイオン電池の収納容器内に噴出する消火用エアロゾルは、固形消火剤を点火・燃焼させることによって発生し、消火用エアロゾルは２μｍ程度の微粒子であり、その主成分は例えば金属の酸化物、炭酸塩或いは燐酸塩或いはその混合物等を含有する。一例としては、塩化カリウム、塩化ナトリウム、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウムなどを主成分とし、これに窒素、二酸化炭素、水蒸気などが含まれ、水系消火剤を使用できない電気火災に好適な消火抑制ができる。

また、リチウムイオン電池の収納容器内は、外気から遮断された密閉空間であり、発煙消火手段から噴出した消火用エアロゾルは確実に収納容器内に滞留してほとんど外部に漏れ出すことはなく、リチウムイオン電池の異常で起きた収納容器内の電気火災を、確実に消火抑制することができる。

（発煙消火手段の構造による効果）
また、発煙消火手段は、筐体、固形消火剤と、熱感知ケーブル、点火回路部、コネクタ、プラグ、電池電源を備えるようにしたため、リチウムイオン電池の収納容器に対し、発煙消火手段は完全に独立した手段として、簡単且つ容易に取付けて、リチウムイオン電池の異常に伴う電気火災の消火抑制を可能とする。

また、収納容器内のリチウムイオン電池の異常に伴う電気火災の検出は、例えば熱感知ケーブルがリチウムイオン電池の破裂や発火に伴う熱を受けた場合の絶縁被覆の溶融により一対の信号線を短絡状態に接触させることで検出しており、温度センサなどを使用した場合に必要な火災を検出する閾値温度の設定や、閾値と検出温度の比較判断を不要とし、簡単且つ確実に、リチウムイオン電池の異常に伴う電気火災を検出して消火用エアロゾルを収納容器内に噴出し、消火抑制できる。

（収納容器外側の火災検知による効果）
また、電池モジュールの収納容器の外側となる装置筐体内に、第２の電池火災検出手段として例えば熱感知ケーブルを配置し、建物火災により蓄電装置が火炎に曝され、電池モジュール収納容器内は発火温度に達していないが、収納容器外側の装置筐体内が発火温度を超えて回路機器などが燃える火災となった場合、第２の火災検知手段により装置筐体内の火災を検知してリチウムイオン電池が発火する前に消火用エアロゾルを収納容器内に噴出し、リチウムイオン電池が発火点に達した場合の火災を抑制することを可能とする。

（火災と消火起動の報知による効果）
また、蓄電装置は、固形消火剤に点火して燃焼させた場合に、報知部から火災と消火起動を表示して報知することで、居住者は、外部から見ることのできない蓄電装置内部で起きた火災と消火起動を確実に知り、迅速且つ適切な対処を可能とする。

（無線連動型火災警報器との連携による効果）
また、発煙消火装置がリチウムイオン電池の火災を検出して固形消火剤の燃焼によりエアロゾル収納容器内に噴出した場合には、通信部から消火起動信号を、建物内に設置している無線連動型の火災警報器へ送信し、蓄電装置の火災と発煙消火装置の消火起動を報知させることにより、住宅への設置が義務付けられた火災警報器を活用して、蓄電装置の火災と消火起動を居住者に報知し、迅速且つ適切な対処を可能とする。

（自動火災報知設備）
また、発煙消火装置は、リチウムイオン電池の火災を検出して固形消火剤の燃焼により消火用エアロゾル収納容器内に噴出した場合には、通信部から消火起動信号を、建物内に設置している防災受信機へ送信して、建物内の人に蓄電装置の火災と消火起動を報知し、迅速な対処を可能とする。

（発煙消火装置の筐体構造による効果）
発煙消火手段の筐体は、筐体本体、消火剤収納ケース、煙道構造、火炎噴出防止部材により構成しており、水系の発煙消火手段に比べると、例えばブックサイズ程度のコンパクトで且つ軽量な発煙消火手段とすることができ、リチウムイオン電池の収納容器に取付けても、蓄電装置の筐体内での設置スペースに大きく影響することはない。

また消火に必要な消火用エアロゾルを得るための固形消火剤の重量は、例えば１立方メートル当たり８０グラム〜２００グラム程度となることが知られており、リチウムイオン電池を収納する電池モジュールの収納容器の内容積は、大型の電池モジュールの収納容器であっても、０．２５立方メートル程度であり、これに必要な固形消火剤は２０グラム〜５０グラム程度であり、実際には、収納容器内に複数のリチウムイオン電池を配列して収納することから、実質的な収納容器内の空き容積はそれよりも更に小さく、必要な固形消火剤が少なくて済むため、発煙消火手段はブックサイズよりも更に小さいサイズとすることが可能である。

また、必要とする固形消火剤の量が少なくてすむため、固形消火剤を燃焼して消火用エアロゾルを発生しても、固形消火剤の燃焼による炎や発熱を少なくすることができ、単電池による電気火災を逆に煽ってしまうような不具合は起きない。

（分離型の発煙消火装置による効果）
また、発煙消火装置を、発煙消火部、火災検出部及び消火制御部に分離し、電池モジュールの収納容器外壁を貫通して発煙消火部と火災検出部を個別に配置し、これに外部に配置した消火制御部を信号線接続するようにしたため、発煙消火部と火災検出部を独立したユニットに分離したことで、様々な構造をとる電池モジュールの収納容器に対し、収納容器内に消火用エアロゾルを噴出可能な位置を選択して発煙消火部を適切に取付け配置することを可能とし、同様に、収納容器内に収納したリチウムイオン電池の火災を検出するために適切な位置を選択して火災検出部を取付け配置することを可能とし、発煙消火装置を構成する発煙消火部、火災検出部及び消火制御部を電池モジュールの収納容器に実装する場合の自由度を高めることができる。

また、発煙消火部、火災検出部及び消火制御部を分離したことで、各々を小型化することができ、それぞれの収納容器およびその周辺に対する配置スペースを最小限に抑えることを可能とする。

住宅に設置した本発明の蓄電装置を示した説明図 蓄電装置の実施形態を蓄電装置と共に示したブロック図 蓄電装置の内部構造の概略を示した説明図 住警器の概略構成を示したブロック図 電池モジュールの外観を示した説明図 図５の内部構造を示した断面図 図５の収納容器蓋を外して収納容器本体の内部を示した平面図 図７の収納容器蓋の内側を示した説明図 発煙消火装置の外観を示した斜視図 発煙消火装置の縦断面を示した断面図 発煙消火装置の横断面を示した断面図 図５の筐体内部に配置した点火回路部の実施形態を示した回路図 発煙消火装置を起動して消火用エアロゾルを発生する状態を示した説明図 発煙消火装置を外付けした電池モジュールの第２実施形態を示した説明図 図１４の内部構造を示した断面図 発煙消火装置の縦断面を示した断面図 図１６の発煙消火装置を起動して消火用エアロゾルを発生する状態を示した説明図 円筒形電池と同じ形状の発煙消火装置を備えた電池モジュールの第３実施形態を示した分解組立図 図１８の収納容器蓋を外して収納容器本体の内部を示した平面図 発煙消火装置の縦幅方向の断面を示した断面図 発煙消火装置の上部端面を示した説明図 発煙消火装置を起動して消火用エアロゾルを発生する状態を示した説明図 扁平箱形電池と同じ形状の発煙消火装置を備えた電池モジュールの第４実施形態を示した分解組立図 図２３の収納容器蓋を外して収納容器本体の内部を示した平面図 発煙消火装置の外観を示した説明図 発煙消火装置の縦幅方向の断面を示した断面図 発煙消火装置を起動して消火用エアロゾルを発生する状態を示した説明図 発煙消火部と火災検出部に分離した発煙消火装置を設けた電池モジュールの第５実施形態を示した説明図 図２８の電池モジュールの分解組立図 発煙消火部を軸方向の断面で示した断面図 発煙消火部を起動して消火エアロゾルを発生する状態を示した説明図

［蓄電システムの概要］
図１は住宅に本発明の蓄電装置を配置した蓄電システムの概略を示した説明図である。図１において、住宅１０の所望の部屋には、本発明による蓄電装置１２を設置している。住宅１０には、商用交流系統から例えば単相３線式の電力線が電力メータ１４を経由して引き込まれ、分電盤１６の１次側に接続している。分電盤１６からは単相２線式の電力線が引き出され、建物１０に設けた負荷に交流電力を供給している。

蓄電装置１２は、複数のリチウムイオン電池を直列接続した１又は複数の電池モジュール（組電池）を収納しており、分電盤１６から引き出した電力線に設けたコンセント１８にケーブルをプラグ接続して交流電力を外部から入力し、直流電力に変換して電池モジュールに充電して蓄電する。また、蓄電装置１２は交流出力用のアウトレット３４を備え、ここに商用交流系統の停電時にも動作を必要とする家電機器や情報機器を重要負荷２０としてそのケーブルをプラグ接続している。

平常時、蓄電装置１２は交流電力を入力するインレット１８と交流電力を出力するアウトレット３４の間をバイパス電路により接続しており、このためインレット１８に入力した交流電力はアウトレット３４を介して直接に重要負荷２０に供給され、重要負荷２０は商用交流系統の交流電力により動作している。

蓄電装置１２に設けた電池モジュールの充電は、例えば電気料金が安くなる深夜料金の時間帯に行う。勿論、深夜料金の時間帯以外でも、電池モジュールの充電率が所定値以下に低下した場合は、電池モジュールの充電を行う。

蓄電装置１２の電池モジュールに蓄電した直流電力の利用は、商用交流系統の停電時は勿論であるが、平常時にあっても、重要負荷２０の消費電力が所定値を超え且つ電池モジュールの充電率が所定値以上の場合に、電池モジュールに蓄電した直流電力を交流電力に変換して重要負荷２０に供給する。

［蓄電装置の構成］
図２は本発明による蓄電装置の実施形態を示したブロック図である。なお、電力線を実線で示し、信号線は点線で示している。

図２において、本実施形態の蓄電装置１２は、電力系回路部として、交流電力を入力するインレット２５、スイッチング電源部２６、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２８、電池モジュール３０、ＤＣ／ＡＣインバータ３２、交流電力を出力するアウトレット３４、リレー３６と常開リレー接点３８を備えたバイパス開閉部３５を備える。また、蓄電装置１２は、制御系回路部として、電池制御部４０．制御手段として機能する制御部４２、操作部４４、報知部４５、アンテナ４７を接続した無線通信部４６を備える。また、蓄電装置１２に設けた電池モジュール３０に対しては、発煙消火装置４８を設けている。

（電力系回路部の構成）
スイッチング電源部２６はインレット２５から入力した交流電力を所定電圧の直流電力に変換して双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２８に出力する。スイッチング電源部２６はスイッチングレギュレータとして知られており、入力した交流電力を整流した後にスイッチングにより電力変換し、整流平滑回路により所定電圧に定電圧制御した直流電力を出力する。なお、スイッチング電源部２６の代わりに、交流電力を直流電力に変換する整流平滑回路を設けても良い。

双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２８は、電池モジュール３０を充電する場合、スイッチング電源部２６から入力した直流電力の直流電圧を所定電圧に例えば降圧して電池モジュール３０に出力して充電させる。また、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２８は、電池モジュール３０を放電する場合、電池モジュール３０から出力した直流電力の直流電圧を、所定電圧に例えば昇圧してＤＣ／ＡＣインバータ３２へ出力し、電池モジュール３０に蓄えた直流電力を放電させる。

ＤＣ−ＡＣインバータ３２は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２８の放電変換で出力した直流電力を交流電力に変換し、アウトレット３４から外部の負荷に交流電力を出力する。

バイパス開閉部３５は、インレット２５に商用交流電源が入力している平常時に、リレー３６の作動により常開リレー接点３８を閉じ、スイッチング電源部２６及びＤＣ／ＡＣインバータ３２をバイパスしてインレット２５とアウトレット３４の間を直接結ぶ電路を形成し、入力した交流電力をそのままアウトレット３４を介して例えば図１に示した重要負荷２０に供給して動作させている。

電池モジュール３０は複数のリチウムイオン電池を収納している。電池モジュール３０に収納するリチウムイオン電池は非水電解質二次電池であり、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成された扁平な矩形箱状又は円筒状の外装容器に、非水電解液と共に電極体を備えている。リチウムイオン電池の電極体は、例えば、正極板及び負極板をその間にセパレータを介在させて渦巻き状に捲回し、さらに、径方向に圧縮することにより、扁平な矩形状又は円筒状に形成している。また、リチウムイオン電池としては、ラミネート型の単電池（フィルム外装電池）を収納容器内に複数配置しても良い。

電池モジュール３０には例えば１８個のリチウムイオン電池を配列して直列接続しており、更に２組の電池モジュール３０を並列接続している。ここで、リチウムイオン電池の平均セル電圧を例えば３．６ボルトとすると、電池モジュールひとつの電圧は約６５ボルトとなり、２組の電池モジュール３０を並列接続することで、電池モジュール３０の出力端子の直流電圧は同じく約６５ボルトとなる。

電池モジュール３０に対しては、複数のリチウムイオン電池を制御する電池制御部４０を設けている。

電池制御部４０は、セル制御機能と電池制御機能を備える。セル制御機能は、電池制御機能からの指令によって複数のリチウムイオン電池（セル電池）の状態の管理及び制御を行う電池毎に設けた複数の集積回路によって構成する。複数のリチウムイオン電池の状態の管理及び制御には、各リチウムイオン電池の電圧の計測，各リチウムイオン電池の蓄電量の調整などがある。

電池制御機能は、電池モジュール３０の状態を管理及び制御すると共に、上位の制御部４２に電池モジュール３０の状態や許容充放電電力などの充放電制御指令を通知する。電池制御機能による電池モジュール３０の状態の管理及び制御には、バッテリー電圧及び電流の計測、蓄電状態及び劣化状態などの演算、電池モジュール３０の温度の計測、リチウムイオン電池のセル電圧を計測するための指令、セル蓄電量を調整するための指令などの出力などがある。

（制御系回路部の構成）
制御部４２に対し設けた操作部４４は、充電スイッチ、放電スイッチを備え、手動操作により電池モジュール３０の充電と放電を可能とする。

報知部４５には、交流入力を示す電源灯、充電表示灯、放電表示灯、表示パネルなどを用いた充電率表示部、火災表示灯、発煙消火作動灯などを設けている。また、報知部４５は、音響警報音の出力機能も備える。

無線通信部４６は、発煙消火装置４８を起動した場合に出力される消火起動信号を、制御部４２の指示に基づき、例えば図１に示した住警器２４へ送信し、蓄電装置１２の火災と発煙消火装置４８の消火起動を、音声メッセージの出力と警報表示ＬＥＤの表示で報知させる。

（発煙消火装置の概略）
電池モジュール３０に配置した発煙消火装置４８は、電池モジュール３０の収納容器に収納しているリチウムイオン電池の火災を検出した場合に、固形消火剤に点火して燃焼させることで消火用エアロゾルを発生し、発生した消火用エアロゾルを収納容器内に噴出して消火する。

発煙消火装置４８による火災検出は、収納容器内に熱感知ケーブルを布設し、火災による熱を受けた場合の熱感知ケーブルの絶縁被覆の溶融により一対の信号線を短絡状態に接触させ、この熱感知ケーブルの短絡を検出した場合に、ヒータの通電加熱により固形消火剤に点火して燃焼させて、消火用エアロゾルを収納容器内に噴出する。

発煙消火装置４８は、更に、収納容器の外部となる装置筐体内に、第２の火災検出部として機能する熱感知ケーブルを布設し、リチウムイオン電池の火災に繋がる可能性の高い装置筐体内の火災を検知した場合にも、ヒータの通電加熱により固形消火剤に点火して燃焼させて、消火用エアロゾルを収納容器内に噴出する。発煙消火装置４８の詳細は、図５〜図３１を参照して、後の説明で明らかにする。

［蓄電装置の構造］
図３は蓄電装置１２の構造の概略を示した説明図である。図３に示すように、蓄電装置１２は、箱形に形成した筐体１５の内部を、仕切板５５により、電池収納区画５６、電力系収納区画５７及び制御系収納区画５８に分割している。電池収納区画５６は例えば２つに分けられ、それぞれ電池モジュール３０を収納している。筐体１５にはストッパ付きの車輪５９を設けている。

電池収納区画５６を囲む仕切板５５は、火炎の暴露による内部温度の上昇を抑えるために例えば厚さ１．６ミリメートル以上の鋼鈑により作られた密閉構造としている。電力系収納区画５７には、電力系回路ユニット２７が設けられ、ここに図２に示したスイッチング電源部２６、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２８、ＤＣ／ＡＣインバータ３２、バイパス開閉部３５の回路ボードを配置し、更に筐体１５の側面にインレット２５とアウトレット３４を配置している。

また、制御系格納区画５８には、図２に示した制御部４２、操作部４４、報知部４５、アンテナ４７を接続した無線通信部４６を配置している。

電池収納区画５６に収納した電池モジュール３０の例えば収納容器内に発煙消火装置４８を配置している。発煙消火装置４８は、収納容器内のリチウムイオン電池の火災、又は収納容器外の筐体１５内の火災を検出した場合、固形消火剤に点火して燃焼させることで消火用エアロゾルを発生し、発生した消火用エアロゾルを収納容器内に噴出する。

［蓄電装置の制御］
（蓄電装置の充放電運転制御）
図２に示すように、制御部４２の蓄電運転制御は、例えば一日２４時間単位に充電時間と放電時間を設定したタイムスケジュールを利用者の操作に基づいて作成し、このタイムスケジュールに従って電池モジュール３０の充電制御と放電制御を行う。例えば電気料金の安い深夜料金の時間帯を充電時間帯に設定し、また、昼間の電力ピーク時間帯を放電時間帯に設定する。

制御部４２は、深夜料金となる充電時間帯では、スイッチング電源部２６を動作し、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２８を充電変換に動作し、また、ＤＣ／ＡＣコンバータ３２は停止し、この制御により、インレット２５から入力した交流電力をスイッチング電源部２６で直流電力に変換し、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２８の降圧により充電変換し、電池モジュール３０を充電する。

なお、アウトレット３４には重要負荷を接続していることから、制御部４２はバイパス開閉部３５のリレー３６を作動して常開リレー接点３８を閉じ、インレット２５から入力した交流電力を、バイパス開閉部３５及びアウトレット３４を介して重要負荷へ供給している。

また、制御部４２は、この充電制御中に、リチウムイオン電池の充電率が１００％となる満充電を検出すると、充電制御を停止する。制御部４２による充電制御の停止は、スイッチング電源部２６と双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２８の動作を停止する。

また、制御部３４は、放電時間帯になると、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２８を放電変換に動作し、ＤＣ／ＡＣインバータ３２を動作し、バイパス開閉部３５はリレー３６を非作動として常開リレー接点３８を開き、更に、電池制御部４２に放電を指示する制御を行い、この制御により、電池モジュール３０からの直流電力を双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２８で昇圧してＤＣ／ＡＣインバータ３２に入力し、ＤＣ／ＡＣインバータ３２で交流電力に変換し、アウトレット３４から外部の重要負荷に供給し、電池モジュール３０に蓄電した直流電力を放電して利用する。この場合、制御部４２は電池モジュール３０の充電率を監視しており、所定値の充電率、例えば７５％以下になることを検出すると、放電制御停止する。

また、制御部４２は、インレット２５に対する交流電力が経たれる交流系統の停電を検出した場合は、放電制御の場合と同様に制御するが、電池モジュール３８の充電率が０％になるまで、放電制御を維持する点で相違する。

（発煙消火装置の消火起動報知制御）
制御部４２は、電池モジュール３０に設けた発煙消火装置４８が火災を検出して、ヒータの通電加熱により固形消火剤に点火して燃焼させ、消火用エアロゾルを収納容器内に噴出して消火を開始した場合に消火起動信号を出力することから、この消火起動信号を受信した場合に、報知部４５の火災表示灯及び消火起動灯を点灯又は点滅すると共に警報音を出力し、更に、無線通信部４６に指示して、消火起動信号を図１に示した住警器２４へ送信させる制御を行い、この消火起動信号を受信した住警器２４で、蓄電装置１２の火災と発煙消火装置４８の消火起動を、音声メッセージの出力と警報表示ＬＥＤの表示で報知させる。

［住警器の構成］
図４は無線連動型の住警器２４の機能構成の概略を示したブロック図である。

図４において、住警器２４は、警報制御部６０、センサ部６２、アンテナ６５を接続した通信部６４、報知部６６、操作部６８を備え、図示しない電池電源により動作する。

警報制御部６０は、例えばプログラムの実行により実現される機能である。ハードウェアとしてはＣＰＵ、メモリ、各種の入出力ポート等を備えたコンピュータ回路等を使用する。

センサ部６２は温度検出部または検煙部である。センサ部６２として温度検出部を設けた場合、温度検出素子として例えばサーミスタを使用し、この場合、温度による抵抗値の変化に対応した電圧検出信号を警報制御部６０へ出力する。またセンサ部６２として検煙部を設けた場合、公知の散乱光式検煙構造をもち、警報制御部６０の指示により、所定周期で赤外ＬＥＤを用いた発光部を間欠的に発光駆動し、フォトダイオードなどの受光部で受光した散乱光の受光信号を増幅し、煙濃度検出信号を警報制御部６０へ出力する。

無線通信部６４は、他の住警器との間で所定の通信プロトコルに従って火災連動信号を送受信する。この通信プロトコルは、日本国内の場合には、例えば４００ＭＨｚ帯の特定小電力無線局の標準規格として知られたＳＴＤ−３０（小電力セキュリティシステム無線局の無線設備標準規格）又はＳＴＤ−Ｔ６７（特定小電力無線局テレメータ用、テレコントロール用及びデータ伝送用無線設備の標準規格）に準拠する。この火災連動信号は、送信元を示す送信元符号、グループ符号、事象符号、制御コマンド等を含む形式とする。

報知部６６は、スピーカ、警報表示ＬＥＤ及びそれぞれの駆動回路を備え、必要に応じ警報制御部６０の指示によりスピーカから警報音を出力すると共に警報表示ＬＥＤにより警報表示を行う。操作部６８は警報音及び又は警報表示を停止するための操作を受け付ける警報停止スイッチなどの各種スイッチを備える。

警報制御部６０は、次の火災警報制御、火災復旧制御、及び警報停止制御等を行う。

（火災警報制御）
警報制御部６０は、センサ部６２から出力した温度又は煙濃度の検出信号をＡＤ変換により読み込み、所定の閾値以上の場合に火災を検出し、報知部６６から連動元を示す火災警報を出力させる制御を行う。この場合の火災警報として例えば「ピー ピー ピー 火事です 火事です」といった音声メッセージをスピーカから繰り返し出力すると共に警報表示ＬＥＤを例えば点灯して行う。

また、警報制御部６０は、報知部６６から火災警報を出力させた場合、火災連動信号を生成し、無線通信部６４に指示し、他の住警器へ火災連動信号を送信させる制御を行い、当該火災連動信号を受信した他の住警器で連動先を示す火災警報を出力させる。

この場合の連動先を示す火災警報としては例えば「ピー ピー ピー 別の警報器が作動しました 確認してください」といった音声メッセージをスピーカから繰り返し出力すると共に警報表示ＬＥＤを例えば点滅して行う。

連動先を示す住警器において、警報制御部６０は、無線通信部６４を介して他の住警器が送信した火災連動信号の有効受信を検出した場合、報知部６６からの連動先を示す火災警報を出力させる制御を行う。この場合の連動先を示す火災警報も例えば「ピー ピー ピー 別の警報器が作動しました 確認してください」といった音声メッセージをスピーカから繰り返し出力すると共に警報表示ＬＥＤを例えば点滅して行う。

（火災復旧制御）
警報制御部６０は、センサ部６２の検出信号に基づき温度又は煙濃度が閾値を下回る状態が例えば所定時間継続した場合或いは例えば所定回数連続した場合、火災の復旧（火災検出状態が解消したこと）を検出し、報知部６６からの連動元を示す火災警報出力を停止させると共に、火災復旧連動信号を生成し、無線通信部６４に指示し、当該火災復旧連動信号を他の住警器へ送信させる制御を行い、これを受信した他の住警器に、連動先を示す火災警報出力を停止させる。

また警報制御部６０は、無線通信部６４を介して他の住警器が送信した火災復旧連動信号の有効受信を検出した場合に、報知部６６からの連動先を示す火災警報出力を停止させる制御を行う。

（警報停止制御）
警報制御部６０は、連動元として火災警報の出力中に操作部６８の警報停止スイッチで受け付けた警報停止操作を検出した場合、報知部６６からの連動元を示す火災警報出力を停止させると共に、警報停止連動信号を生成し、無線通信部６４に指示し、当該警報停止連動信号を他の住警器へ送信させる制御を行い、これを受信した他の住警器に、連動先を示す火災警報出力を停止させる。

また警報制御部６０は、無線通信部６４を介して他の住警器が送信した警報停止連動信号の有効受信を検出した場合に、報知部６６からの連動先を示す火災警報出力を停止させる制御を行う。

（発煙消火装置の消火起動報知制御）
警報制御部６０は、蓄電装置１２に設けた発煙消火装置４８が火災を検出して、ヒータの通電加熱により固形消火剤に点火して燃焼させ、消火用エアロゾルを収納容器内に噴出して消火を開始した場合に送信された消火起動信号を、無線通信部６４を介して受信すると、報知部６６から蓄電装置の火災と発煙消火装置４８による消火起動を示す警報を出力させる制御を行う。この場合の警報は例えば「ピー ピー ピー 蓄電装置の火災を検出し、消火装置を作動しました 確認してください」といった音声メッセージをスピーカから繰り返し出力すると共に警報表示ＬＥＤを例えば点滅して行う。

［発煙消火装置を備えた電池モジュールの第１実施形態］
図５は蓄電装置に収納する電池モジュールの第１実施形態の外観を示した斜視図、図６は電池モジュールの内部構造を示した断面図、図７は収納容器本体内を示した平面図、図８は収納容器蓋の内側を示した説明図である。

（電池モジュールの概要）
図５、図６、図７及び図８に示すように、電池モジュール３０は、上部に開口した箱型の収納容器本体１１１と、収納容器本体１１１の開口に装着してボルト１１３で固定した収納容器蓋１１２を備え、収納容器本体１１１と収納容器蓋１１２で電池モジュール３０の収納容器を構成する。収納容器本体１１１の長手方向の一端に位置する手前側の側壁には、電池モジュール３０の正極出力端子１１４ａと負極出力端子１１４ｂを取付けている。

収納容器本体１１１の内部には、２組の組電池１２５を収納している。組電池１２５の各々には、複数のリチウムイオン電池１２６を配列している。

電池モジュール３０に収納するリチウムイオン電池１２６は非水電解質二次電池であり、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成された扁平な矩形箱状又は円筒状の外装容器に、非水電解液と共に電極体を備えている。リチウムイオン電池１２６の電極体は、例えば、正極板及び負極板をその間にセパレータを介在させて渦巻き状に捲回し、さらに、径方向に圧縮することにより、扁平な矩形状又は円筒状に形成している。また、リチウムイオン電池としては、ラミネート型のリチウムイオン電池（フィルム外装電池）を収納容器内に複数配置しても良い。

電池モジュール３０には、例えば１８個のリチウムイオン電池１２６を配列して直列接続した電池ブロックを、２つ収納して並列接続している。ここで、リチウムイオン電池１２６の平均セル電圧を例えば３．６ボルトとすると、電池モジュール３０の出力端子の直流電圧は約６５ボルトとなる。また、図３に示したように、蓄電装置１８に２台の電池モジュール３０を設けた場合、２台の電池モジュール３０は並列接続している。

（発煙消火装置の概要）
図５、図６及び図８に示すように、電池モジュール３０における収納容器蓋１１２の内側には、発煙消火手段として機能する発煙消火装置４８を取付けている。発煙消火装置４８は、収納容器内に収納したリチウムイオン電池１２６の異常に伴う火災を検出した場合に、固形消火剤の燃焼により発生した消火用エアロゾルを収納容器内に噴出して消火する。なお、本実施形態では、発煙消火装置４８を収納容器蓋１１２の内側に取付けているが、収納容器本体１１１の内側に取付けるようにしても良い。

発煙消火装置４８は、扁平箱状の形状であり、収納容器蓋１１２の内側に取付けた状態で、コネクタ１３０を配置した端面に形成した噴出口から消火用エアロゾルを収納容器内に噴出可能としている。また、発煙消火装置４８のコネクタ１３０に対しプラグ１５２の装着をすることで、電池火災検出部として機能する熱感知ケーブル１３２と、信号線１３３、１３４を発煙消火装置４８に接続している。

熱感知ケーブル１３２は、ビニールなどの樹脂で絶縁被覆した２本の撚られた信号線であり、２本の信号線の間に発煙消火装置４８から電圧を印加しており、火災による熱を受けた場合の絶縁被覆の溶融により一対の信号線が短絡状態に接触し、感知電流が流れることで火災を検出する。

コネクタ１３０及びプラグ１５２を介して収納容器内に引き出された熱感知ケーブル１３２は、図８に示すように、収納容器蓋１１２の内側に沿って布設し、熱感知ケーブル１３２は、その下に位置する図７に示す収納容器本体１１１に配列している複数のリチウムイオン電池１２６の直上を通過するように布設し、リチウムイオン電池１２６の各々の異常に伴う火災による熱を検出可能としている。

また、コネクタ１３０及びプラグ１５２を介して引き出した信号線１３３、１３４は、収納容器本体１１１の長手方向の一端の側面に設けたコネクタ１２４に接続している。

信号線１３３は、図５及び図６に示すように、コネクタ１２４に接続するプラグ１３１から引き出した第２の電池火災検出手段として機能する熱感知ケーブル１３５に接続される。熱感知ケーブル１３５は電池モジュール３０の収納容器の外側となる蓄電装置筐体内に布設し、蓄電装置筐体内の火災による熱を受けた場合の絶縁被覆の溶融により一対の信号線が短絡状態に接触し、感知電流が流れることで火災を検出する。

信号線１３４ａは、発煙消火装置４８で固形消火剤に点火して燃焼させた場合に消火起動信号を出力する。このためプラグ１３１によりコネクタ１２４に制御部４２からの信号ケーブル１３４ａを接続しておくことで、制御部４２の指示により無線通信部４５から消火起動信号を図１に示した住警器２４へ送信し、これを受信した住警器２４から蓄電装置１０の火災と発煙消火装置４８の消火起動を報知することを可能とする。

（発煙消火装置の構造）
図９は発煙消火装置の外観を示した斜視図、図１０は発煙消火装置の縦断面を示した断面図、及び図１１は発煙消火装置の横断面を示した断面図である。

図９、図１０及び図１１に示すように、本実施形態の発煙消火装置４８は、長手方向の一端に開口した扁平箱状の筐体本体１１８と、筐体本体１１８の開口に装着する蓋部材１２０で構成し、筐体本体１１８の開口に蓋部材１２０を装着し、ビス１３５により固定している。

筐体本体１１８の収納容器蓋内側への装着面となる図示の上面側の４箇所には、通し穴を開口した取付リブ１５８を溶接などにより固定し、噴出口１２８の先端を外部に突出している。蓋部材１２０の中央にはコネクタ１３０を外側に露出して取付け、コネクタ１３０の取付位置の両側には、複数のスリット開口として形成した噴出口１２８を設け、消火用エアロゾルを噴出口１２８から外部に噴出可能としている。

発煙消火装置４８の内部には消火剤収納ケース１３６を組み込んでいる。消火剤収納ケース１３６は、噴出口１２８を設けた蓋部材１２０の方向を前方とすると、後方に開口した箱型のケース部材であり、ケース先端側に支持片１４８を溶接などで固定し、筐体本体１１８の内側に溶接などで固着した支持片１５０に、支持片１４８をねじ１５１により取り付け、これにより筐体本体１１８及び蓋部材１２０の内部に浮いた状態となるように消火剤収納ケース１３６を位置決め支持している。

また消火剤収納ケース１３６の後部については、上方向及び下方向に屈曲した一対の支持片１４６、及び側面を後方に延在した一対の延在片１５６を形成し、筐体本体１１８内に浮いた状態となるように消火剤収納ケース１３６を位置決め支持している。

この消火剤収納ケース１３６の支持構造は、筐体本体１１８及び蓋部材１２０に対する接触を最小限に抑え、固形消火剤１３８の燃焼による熱が外側の筐体本体１１８及び蓋部材１２０に伝わり難い空気層を介在した断熱構造としている。

ここで、筐体本体１１８、蓋部材１２０、消火剤収納ケース１３６、支持片１４６，１４８，１５０、及び取付リブ１５８は、固形消火剤１３８の燃焼により消火用エアロゾルを発生することから、固形消火剤１３８の燃焼による熱に耐える構造とするため金属材料で作られている。

消火剤収納ケース１２６の内部には固形消火剤１３８を収納し、固形消火剤１３８に対してはヒータ１４０を取り付けている。

また筐体本体１１８の内部には電池電源（一次電池）を内蔵した点火回路部１４２を設けている。点火回路部１４２に対しては、コネクタ１３０側より、プラグ１５２を介して熱感知ケーブル１３２、モジュール３０の外側に布設する熱感知ケーブル１３５を接続する信号線１３３、及び消火起動信号を出力する信号線１３４を接続するための信号線を接続し、またヒータ１４０に対する信号線も接続している。

点火回路部１４２は、リチウムイオン電池の異常に伴う火災を熱感知ケーブル１３２の短絡により検出した場合に、ヒータ１４０に通電して加熱することにより固形消火剤３８に点火して燃焼させる。また、信号線１３３を介して電池モジュール３０の収納容器外側の装置筐体内の火災を熱感知ケーブル１３５の短絡により検出した場合にも、ヒータ１４０に通電して加熱することにより固形消火剤１３８に点火して燃焼させる。

本実施形態で使用する固形消火剤１３８は、燃焼により消火用エアロゾルを発生する。消火用エアロゾルは、２μｍ程度の超微粒子であり、その主成分は、例えば金属の酸化物、炭酸塩あるいは燐酸塩あるいはその混合物等を含有している。

具体的な一例としては、塩化カリウム、塩化ナトリウム、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウムなどを主成分とし、これに窒素、二酸化炭素、水蒸気などが含まれている。このような主成分を持つ消火用エアロゾルにあっては、消火用エアロゾルそのものに毒性がなく、環境に優しい発生ガスということができる。なお、固形消火剤１３８の成分は、上記に限定されず、リチウムイオン電池火災の消火抑制に有効な適宜の成分を含有した固形消火剤とすることができる。

固形消火剤１３８の燃焼により発生した消火用エアロゾルによる消火作用は、電池モジュールの収納容器内を消火用エアロゾルで満たすことで、火災の発生により燃焼している燃焼の活性中心を消滅、抑制する作用により消火を行うものであり、水系消火剤を使用することのできない電気火災に好適な消火作用が得られる。

また固形消火剤１３８の量は電池モジュールの収納容器内の容積に応じて決まる。閉鎖空間となる消火対象エリア１立方メートル当たりを消火するに必要な消火用エアロゾルを発生するための固形消火剤１３８の重量は、８０グラム〜２００グラム程度であり、これに基づき、消火対象とする電池モジュールの収納容器内の容積に応じた量の固形消火剤１３８を消火剤収納ケース３６に収納している。

本実施形態の発煙消火装置４８が消火対象とする住宅向けの蓄電装置１８に収納する電池モジュール３０の収納容器内容積は、例えば０．１立方メートル〜０．２５立方メートル程度であり、これに複数のリチウムイオン電池で構成した組電池を収納することから、実際の空きスペースの容積は更に小さなものとなる。例えば電池モジュールの収納容器内容積を０．１立方メートルとした場合に必要な固形消火剤の重量は８グラム〜２０グラムとなり、また０．２５立方メートルとした場合に必要な固形消火剤の重量は２０グラム〜５０グラムとなる。

発煙消火装置４８の大きさは、必要とする固形消火剤３８の重量で決まり、最大でも５０グラム以下で済むことから、この程度の重量の固形消火剤３８を収納する筐体本体１８は例えばリチウムイオン電池の外容器サイズ程度まで小型化が可能となる。

固形消火剤１３８を収納した発煙消火装置４８の内部には、消火剤収納ケース１３６の背後からその周囲を通って前方の噴出口１２８へ至る煙道１４５を形成している。このように背後から前方に回りこむ煙道１４５の形成は、固形消火剤１３８と噴出口１２８との距離を離し、且つ炎の出る向きと噴出口１２８が同一方向とならないよう煙道１４５を屈曲させた構成とし、固形消火剤１３８の燃焼による炎が噴出口１２８から電池モジュール３０の収納容器内に吹き出さないようにしている。

また固形消火剤１３８による炎の噴出を更に効果的に防止するためには、必要に応じて煙道１４５の途中に、金網などのエアロゾルだけを通過するような火炎噴出防止部材１５４を配置することが望ましい。本実施形態では、消火剤収納ケース１３６の後部開口１４４から延在した延在片１５６の内側に火炎噴出防止部材１５４を配置している。

火炎噴出防止部材１５４の具体例としては、ガラスや磁器などの細径パイプを複数並べて炎の噴出しを抑制する構造、複数の金網を分離配置して炎の噴出しを抑制する構造、ガラスや磁器などのボールを複数配置して炎の噴出しを抑制する構造、更には複数の金網の間にガラスや磁器などのボールを複数配置して炎の噴出しを抑制する構造などがある。

（点火回路部の構成）
図１２は、図９の筐体内部に配置した点火回路部１４２の実施形態を示した回路図である。図１２に示すように、点火回路部１４２は、プラグ１５２及びコネクタ１３０を介して電池モジュール３０の収納容器内に布線した熱感知ケーブル１３２、収納容器外側の装置筐体内に布線した図５及び図６に示す熱感知ケーブル１３５を接続した信号線１３３、及び消火起動信号を出力する信号線１３４を接続している。

点火回路部１３２には、トランジスタ１６８、リレー１７０、抵抗１６２，１６４，１６６を備えたヒータ駆動回路及び電池電源１６０を設ける。電池電源１６０は釦電池などの一次電池であり、外部からの電源供給を不要としている。

トランジスタ１６８は、抵抗１６２，１６４の分圧電圧を、抵抗１６６を介してベースに印加しており、熱感知ケーブル１３２には抵抗１６２，１６４を介して電池電源１６０からの電源電圧を常時、印加している。信号線１３３を介して接続している図５及び図６に示した熱感知ケーブル１３５も同様である。ここで、通常監視状態でトランジスタ１６８はオフであり、また熱感知ケーブル１３２，１３５の一方の信号線には電源電圧のみが印加されるだけで電流は流れておらず、点火回路部１４２の消費電量は漏れ電流などに起因した極く僅かな消費電流だけであり、電池電源１６０として一次電池を使用しても、必要にして十分な電池寿命を確保可能である。

トランジスタ１６８はＰＮＰトランジスタであり、コレクタ側に負荷としてリレー１７０を接続しており、通常監視状態にあっては、熱感知ケーブル１３２，１３５は２本の信号線のビニールなどによる絶縁被覆で開放状態にあることから、電池電源１６０から電流は流れず、トランジスタ１６８はエミッタ，ベース間の電圧が０ボルトであることからオフ状態となっている。

リレー１７０は、その常開リレー接点１７４を介してヒータ１４０を接続している。また、リレー１７２の常開リレー接点１７２をトランジスタ１６８のエミッタ・コレクタ間に接続し、ラッチ回路を形成している。更に、コネクタ１３０の端子に消火起動信号を出力するためのリレー接点１７６を接続している。

電池モジュールに収納したリチウムイオン電池の異常発熱に伴う火災の熱を受けて熱感知ケーブル１３２の絶縁被覆であるビニールが溶け、２本の信号線が接触状態になると、抵抗１６２、１６４を介して熱感知ケーブル１３２に電流が流れる。このため、抵抗１６２に生ずる電圧によりトランジスタ１６８のエミッタ・ベース間にバイアス電圧が加わり、これによってトランジスタ１６８がオンしてリレー１７０を作動する。

リレー１７０が作動すると常開リレー接点１７４が閉じ、ヒータ１４０に通電し、ヒータ１４０の通電による加熱で固形消火剤１３８に点火し、固形消火剤１３８の燃焼により消火用エアロゾルを発生して、噴出口１２８から電池モジュールの収納容器内に消火用エアロゾルを噴出させる。

またリレー１７０の作動によりリレー接点１７２が閉じることで、リレー１７０を作動状態にラッチし、これによって、熱感知ケーブル１３２の短絡状態の変動による誤動作を防ぐようにしている。

更に、リレー接点１７６が閉じることで、信号線１３４を介して外部に対し消火動作が行われたことを示す消火起動信号を出力する。本実施形態の発煙消火装置４８からの消火起動信号は図２に示した制御部４２で検出され、制御部４２は報知部４５に指示して火災発生と発煙消火装置４８の消火起動を報知すると共に、無線通信部４５に指示して消火起動信号を住警器２４へ送信し、これを受信した住警器２４から蓄電装置１０の火災検出と発煙消火装置４８の消火起動を示す警報を出力させる。

一方、建物の火災により蓄電装置が火炎に曝され、蓄電装置筐体の回路ボートなどが発火し、その熱を受けて信号線１３３に接続している図５及び図６に示した熱感知ケーブル１３５の絶縁被覆であるビニールが溶け、２本の信号線が接触状態になると、熱感知ケーブル１３２の場合と同様に、ヒータ１４０の通電による加熱で固形消火剤１３８に点火し、固形消火剤１３８の燃焼により消火用エアロゾルを発生して、噴出口１２８から電池モジュールの収納容器内に消火用エアロゾルを噴出させる。

この場合にも、制御部４２は、報知部４５に指示して火災発生と発煙消火装置４８の消火起動を報知すると共に、無線通信部４５に指示して消火起動信号を住警器２４へ送信し、これを受信した住警器２４から蓄電装置１０の火災検出と発煙消火装置４８の消火起動を示す警報を出力させる。

（発煙消火装置の動作）
図１３は発煙消火装置の動作を示した説明図である。図１３において、発煙消火装置４８は、収納容器蓋１１２の内側に取付固定している。発煙消火装置４８に収納した点火回路部１４２が電池モジュールの収納容器内に布設した熱感知ケーブル１３２の火災による短絡状態を検出した場合、又は信号線１３３を介して図５に示した電池モジュール３０の外部に配置した熱感知ケーブル１３５の火災による短絡状態を検出した場合、ヒータ１４０に通電加熱して固形消火剤１３８に点火し、固形消火剤１３８が燃焼して消火用エアロゾルを発生する。

固形消火剤１３８の燃焼により発生した消火用エアロゾルは、消火剤収納ケース１３６の後方開口から火炎噴出防止部材１５４を介して噴き出した後、周囲の空洞である煙道１４５を通って前方に移動し、蓋部材１２０に形成した噴出口１２８から電池モジュールの収納容器内となる収納容器蓋１１１の内側の空間に消火用エアロゾル１７８を噴出し、収納容器内を消火用エアロゾル１７８で満たし、リチウムイオン電池の異常による電気火災を消火抑制する。

この場合、固形消火剤１３８による燃焼の炎は後方に噴き出し、また、火炎噴出防止部材１５４が炎の吹き出しを抑制し、炎が前方に折り返している煙道１４５を迂回して電池モジュールの収納容器内に噴き出すようなことはない。また固形消火剤１３８の燃焼により消火剤収納ケース１３６が加熱されるが、筐体本体１１８に対する接触は支持片１４６，１４８，１５０によりほぼ浮動状態に支持して接触部分が少ない断熱構造としているため、熱伝導による外側の筐体本体１１８及び蓋部材１２０の温度上昇を抑制し、発煙消火装置４８の過熱が火災の要因となることを防止している。

［発煙消火装置を備えた電池モジュールの第２実施形態］
図１４は発煙消火装置を外付けした電池モジュールの第２実施形態を示した説明図及び図１５は電池モジュールの内部構造を示した断面図である。

（電池モジュールの概要）
図１４及び図１５に示すように、電池モジュール３０は、上部に開口した箱型の収納容器本体２１１と、収納容器本体２１１の開口に装着してボルト２１３で固定した収納容器蓋２１２を備え、収納容器本体２１１と収納容器蓋２１２で電池モジュール３０の収納容器を構成する。

収納容器本体２１１の長手方向の一端に位置する手前側の側壁には、電池モジュール３０の正極出力端子２１４ａと負極出力端子２１４ｂを取付けている。

電池モジュール３０には、例えば１８個のリチウムイオン電池２２６を配列して直列接続した電池ブロックを、２つ収納して並列接続している。ここで、リチウムイオン電池２２６の平均セル電圧を例えば３．６ボルトとすると、電池モジュール３０の出力端子の直流電圧は約６５ボルトとなる。

（発煙消火装置の概要）
図１４及び図１５に示すように、電池モジュール３０における収納容器蓋２１２の外側には、発煙消火装置４８を取付けている。発煙消火装置４８は、収納容器内に収納したリチウムイオン電池２２６の異常に伴う火災を検出した場合に、固形消火剤の燃焼により発生した消火用エアロゾルを収納容器内に噴出して消火する。なお、本実施形態では、発煙消火装置４８を収納容器蓋２１２の外側に取付けているが、収納容器本体２１１の側面の外側に取り付けるようにしても良い。

発煙消火装置４８は、収納容器蓋２１２に対する装着面にノズル２２８とコネクタ２３０を設けており、収納容器蓋２１２に取付けた状態で、ノズル２２８の先端のノズル開口を収納容器蓋２１２の内側の内部空間に位置し、消火用エアロゾルを収納容器内に噴出可能としている。また、発煙消火装置４８のコネクタ２３０も収納容器蓋２１２に取付けた状態で、ノズル２２８を収納容器蓋２１２の内側の内部空間に位置し、コネクタ２３０に対しプラグ２５２の装着することで、火災検出部として機能する熱感知ケーブル２３２と、信号線２３３、２３４を発煙消火装置４６に接続している。

熱感知ケーブル２３２は、ビニールなどの樹脂で絶縁被覆した２本の撚られた信号線であり、発煙消火装置４８から収納容器内に引き込まれて布設され、２本の信号線の間に発煙消火装置４８から電圧を印加しており、火災による熱を受けた場合の絶縁被覆の溶融により一対の信号線が短絡状態に接触し、感知電流が流れることで火災を検出する。

コネクタ２３０及びプラグ２５２により収納容器内に引き出された熱感知ケーブル２３２は、収納容器蓋２１２の内側に沿って布設し、熱感知ケーブル２３２は、その下に位置する収納容器本体２１１に配列している複数のリチウムイオン電池２２６の直上を通過するように布設し、リチウムイオン電池２２６の各々の異常に伴う火災による熱を検出可能としている。

また、コネクタ２３０及びプラグ２５２を介して引き出した信号線２３３、２３４は、収納容器本体２１１の長手方向の一端の側面に設けたコネクタ２２４に接続している。

信号線２３３は、コネクタ２２４に接続するプラグ２３１から引き出した第２の火災検出部として機能する熱感知ケーブル２３５に接続される。熱感知ケーブル２３５は電池モジュール３０の収納容器の外側となる蓄電装置筐体内に布設し、蓄電装置筐体内の火災による熱を受けた場合の絶縁被覆の溶融により一対の信号線が短絡状態に接触し、感知電流が流れることで火災を検出する。

信号線２３４は、発煙消火装置４８で固形消火剤に点火して燃焼させた場合に消火起動信号を出力する。このためプラグ２３１によりコネクタ２２４に制御部４２からの信号ケーブル２３４ａを接続しておくことで、制御部４２の指示により無線通信部４６から消火起動信号を図１に示した住警器２４へ送信し、これを受信した住警器２４から蓄電装置１０の火災と発煙消火装置４８の消火起動を報知することを可能とする。

（発煙消火装置の構成）
図１６は、図１４に示した発煙消火装置の内部断面構造を示した説明図である。図１６に示すように、本実施形態の発煙消火装置４８は、一端に開口した箱形の筐体本体２１８と蓋部材２２０で構成し、筐体本体２１８の開口にシールパッキン（図示せず）を介して蓋部材２２０を装着し、ビス２３５により固定している。筐体２１８の収納容器装着面となる図示の底面には、ノズル２２８を溶接などにより取り付け、ノズル２２８の先端を外部に突出している。また筐体本体２１８の収納容器装着面となる図示の底面にはコネクタ２３０を外側に露出して取付けている。

発煙消火装置４８の内部には消火剤収納ケース２３６を組み込んでいる。消火剤収納ケース２３６は、ノズル２２８を設けた方向を前方とすると、後方に開口した箱型のケース部材であり、前部を蓋部材２２０に固定した支持片２５０に溶接などで固着し、蓋部材２２０の筐体本体２１８に対する組付けで、筐体本体２１８及び蓋部材２２０の内部に浮いた状態となるように消火剤収納ケース２３６を位置決め支持している。

また消火剤収納ケース２３６の後部については、下方向に屈曲した支持片２４６、上方向に屈曲して蓋部材２２０に溶接などで固着した支持片２４８、及び側面を後方に延在した一対の延在片２５６を形成し、蓋部材２２０の筐体本体２１８に対する組付けで、同様に、筐体本体２１８内に浮いた状態となるように消火剤収納ケース２３６を位置決め支持している。

この消火剤収納ケース２３６の支持構造は、筐体本体２１８及び蓋部材２２０に対する接触を最小限に抑え、固形消火剤２３８の燃焼による熱が外側の筐体本体２１８及び蓋部材２２０に伝わり難い空気層を介在した断熱構造としている。

ここで、筐体本体２１８、蓋部材２２０、消火剤収納ケース２３６、支持片２４６，２４８，２５０は、固形消火剤２３８の燃焼により消火用エアロゾルを発生することから、燃焼による熱に耐える構造とするため金属材料で作られている。

消火剤収納ケース２３６の内部に固形消火剤２３８を収納し、固形消火剤２３８に対してはヒータ２４０を取り付けている。

また筐体本体２１８の内部には電池電源（一次電池）を内蔵した点火回路部２４２を設けている。点火回路部２４２に対しては、コネクタ２３０側より、プラグ２５２を介して熱感知ケーブル２３２、図１４に示す電池モジュール３０の外側に布設する熱感知ケーブル２３５を接続する信号線２３３、及び消火起動信号を出力する信号線２３４を接続するための信号線を接続し、またヒータ２４０に対する信号線も接続している。

点火回路部２４２は、単電池の異常に伴う火災を熱感知ケーブル２３２の短絡により検出した場合に、ヒータ２４０に通電して加熱することにより固形消火剤２３８に点火して燃焼させる。また、信号線２３３を介して外部から点火制御信号を入力した場合にも、ヒータ２４０に通電して加熱することにより固形消火剤２３８に点火して燃焼させる。点火回路部２４２の詳細は、図１３に示した第１実施形態の場合と同様であることから、説明を省略する。

固形消火剤２３８を収納した発煙消火装置４８の内部には、消火剤収納ケース２３６の背後からその周囲を通って前方のノズル２２８へ至る煙道２４５を形成している。このように背後から前方に回りこむ煙道２４５の形成は、固形消火剤２３８とノズル２２８との距離を離し、且つ炎の出る向きと噴出口が同一方向とならないよう煙道４５を屈曲させた構成としたことで、固形消火剤２３８の燃焼による炎がノズル２２８から電池モジュールの収納容器内に吹き出さないようにしている。

また固形消火剤２３８による炎の噴出を更に効果的に防止するためには、必要に応じて煙道２４５の途中に、金網などのエアロゾルだけを通過するような火炎噴出防止部材２５４を配置している。

（発煙消火装置の動作）
図１７は発煙消火装置の動作を示した説明図である。図１７において、発煙消火装置４８は、収納容器蓋２１２の外側に、シールパッキン２７５を介して取付固定している。発煙消火装置４８に収納した点火回路部２４２が電池モジュールの収納容器内に布設した熱感知ケーブル２３２の火災による短絡状態を検出した場合、又は外部から点火制御信号が入力した場合、ヒータ２４０に通電加熱して固形消火剤２３８に点火し、固形消火剤２３８が燃焼して消火用エアロゾルを発生する。

固形消火剤２３８の燃焼により発生した消火用エアロゾルは、消火剤収納ケース２３６の後方開口から火炎噴出防止部材２５４を介して噴き出した後、周囲の空洞である煙道２４５を通って前方に移動し、ノズル２２８から電池モジュールの収納容器内となる収納容器蓋２１１の内側の空間に消火用エアロゾル２７８を噴出し、収納容器内を消火用エアロゾル２７８で満たし、リチウムイオン電池の異常による電気火災を消火抑制する。

［発煙消火装置を備えた電池モジュールの第３実施形態］
図１８は円筒形電池と同じ発煙消火装置を備えた電池モジュールの第３実施形態を示した分解組立図、図１９は収納容器本体内を示した平面図である。

（電池モジュールの概要）
図１８及び図１９に示すように、電池モジュール３０は、上部に開口した箱型の収納容器本体３１１と、収納容器本体３１１の開口に装着して固定した収納容器蓋３１２を備え、収納容器本体３１１と収納容器蓋３１２で電池モジュール３０の収納容器を構成する。

収納容器本体３１１の長手方向の一端に位置する手前側の側壁には、電池モジュール３０の正極出力端子３１４ａと負極出力端子３１４ｂを取付けている。

収納容器本体３１１は、複数の電池収納区画３１５ａを備え、電池収納区画３１５ａに円筒形状を持つ複数のリチウムイオン電池３２６を配列している。リチウムイオン電池３２６の外装容器の上端は正極端子となり、下端は負極端子となる。

ここで、リチウムイオン電池３２６のサイズは、例えば（直径Ｒ＝８０ｍｍ〜１２０ｍｍ）×（高さＨ＝８０ｍｍ〜１２０ｍｍ）程度となる。

組電池３２５は、例えば２４区画に分けた電池収納箱３１５の内の２３区画を電池収納区画３１５ａに使用し、２３個のリチウムイオン電池３２６を配列して直列及び並列接続している。例えば、２３個のリチウムイオン電池３２６は、そのうちの１８個を直列接続し、残り５個は直列接続した１８個の内の５個のそれぞれに並列接続している。ここで、リチウムイオン電池１２６の平均セル電圧を例えば３．６ボルトとすると、電池モジュール３０の出力端子の直流電圧は約６５ボルトとなる。

（発煙消火装置の概要）
図１９及び図２０に示すように、電池モジュール３０における収納容器本体３１１側には、リチウムイオン電池３２６と同じ円筒形状、即ちリチウムイオン電池３２６と同じ直径Ｒ及び高さＨを持った円筒形状の発煙消火装置４８を、組電池３２５を構成する複数のリチウムイオン電池３２６と共に電池収納箱３１５に収納している。

即ち、電池収納箱３１５は、２４区画の内の２３区画を電池収納区画３１５ａとして２３個のリチウムイオン電池３２６を収納し、残り１区画を消火装置収納区画３１５ｂに割り当て、そこに発煙消火装置４８を収納している。

なお、本実施形態では、電池収納箱３１５の奥左隅となるコーナー区画を消火装置収納区画３１５ｂとして発煙消火装置４８を収納しているが、２４区画の中の任意の１区画を消火装置収納区画３１５ｂとして発煙消火装置４８を収納してもよい。例えば、収納容器内部に効率良く消火用エアロゾルを噴出して拡散させるため、収納容器の略中央に位置する区画を消火装置収納区画３１５ｂに割り当てて発煙消火装置４８を収納する。

発煙消火装置４８は、リチウムイオン電池３２６と同じサイズの円筒形状であり、電池収納箱３１５の消火装置収納区画３１５ｂに収納し、電池収納箱３１５を本体収納容器３１１の電池収納部３１１ａに組み込んだ状態で、コネクタ３３０を設けた上端面に形成した噴出口３２８から消火用エアロゾルを収納容器内に噴出可能としている。また、発煙消火装置４８のコネクタ３３０に対しプラグ３５２を装着することで、火災検出部として機能する熱感知ケーブル３３２と、信号線３３３、３３４を発煙消火装置４８に接続している。

コネクタ３３０及びプラグ３５２を介して収納容器内に引き出された熱感知ケーブル３３２は、収納容器本体３１１内に収納している全てのリチウムイオン電池３２６の直上を通過するように布設し、リチウムイオン電池３２６の各々の異常に伴う火災による熱を検出可能としている。

また、コネクタ３３０及びプラグ３５２を介して引き出した信号線３３３は、図１８に示すように、コネクタ３２４に接続するプラグ３３１から引き出した第２の火災検出部として機能する熱感知ケーブル３３５に接続され、電池モジュール３０の収納容器の外側となる装置筐体内に布設し、蓄電装置筐体内の火災による熱を検出可能としている。

信号線３３４は、発煙消火装置４８で固形消火剤に点火して燃焼させた場合に消火起動信号を出力する。このためプラグ３３１によりコネクタ３２４に制御部４２からの信号ケーブル３３４ａを接続しておくことで、制御部４２の指示により、報知部４５で火災と発煙消火装置４８の消火起動を報知すると共に、無線通信部４６から消火起動信号を図１に示した住警器２４へ送信し、これを受信した住警器２４から蓄電装置１０の火災と発煙消火装置４８の消火起動を報知することを可能とする。

（発煙消火装置の構成）
図２０は発煙消火装置の軸方向の断面を示した断面図、及び図２１は発煙消火装置の上部端面を示した説明図である。

図２０及び図２１に示すように、本実施形態の発煙消火装置４８は、上部に開口したリチウムイオン電池と同じサイズの円筒形状を備えた筐体本体３１８と、筐体本体３１８の上部開口に嵌合固定する蓋部材３２０で構成する。

蓋部材３２０の中央にはコネクタ３３０を取り付け、その周囲に放射状に噴出口３２８を形成し、消火用エアロゾルを噴出口３２８から外部に噴出可能としている。コネクタ３３０に対しては、熱感知ケーブル３３２及び信号線３３３，３３４を引き出したプラグ３５２を接続可能としている。

発煙消火装置４８の内部には消火剤収納ケース３３６を組み込んでいる。消火剤収納ケース３３６は、下方に開口した円筒形状のケース部材であり、ケース上部に支持部材３５０を溶接などで固定し、支持部材３５０の両側を筐体本体３１８内の所定位置に溶接などで固定した支持部材３４８に当接し、ねじ３５１により固定し、筐体本体３１８の内部に浮いた状態となるように消火剤収納ケース３３６を位置決め支持している。

また消火剤収納ケース３３６の下部については、下方開口３４４の左右方向に屈曲した一対の支持片３４６、及び側面を下方に延在した一対の延在片３５６を形成し、筐体本体３１８内に収納した状態で、筐体本体３１８の内部に浮いた状態となるように消火剤収納ケース３３６を位置決め支持している。

この消火剤収納ケース３３６の支持構造は、筐体本体３１８に対する接触を最小限に抑え、固形消火剤３３８の燃焼による熱が外側の筐体本体３１８側に伝わり難い空気層を介在した断熱構造としている。

ここで、筐体本体３１８、蓋部材３２０、消火剤収納ケース３３６及び支持部材３４８、３５０は、固形消火剤３８の燃焼による熱に耐える構造とするため、金属材料で作られている。

消火剤収納ケース３３６の内部には固形消火剤３３８を収納し、固形消火剤３３８に対してはヒータ３４０を取り付けている。

また消火剤収納ケース３３６の上部には支持部材３５０を介して点火回路部３４２を筐体本体３１８の内部に浮いた状態となるように支持している。点火回路部３４２は電池電源（一次電池）を内蔵しており、コネクタ３３０との間に、プラグ３５２を介して熱感知ケーブル３３２、図１８に示す電池モジュール３０の外側に布設する熱感知ケーブル３３５を接続する信号線３３３、及び消火起動信号を出力する信号線３３４を接続するための信号線を接続し、またヒータ３４０に対する信号線も接続している。

点火回路部３４２は、リチウムイオン電池の異常に伴う火災を熱感知ケーブル３３２の短絡により検出した場合に、ヒータ３４０に通電して加熱することにより固形消火剤３３８に点火して燃焼させる。また、信号線３３３を介して電池モジュール３０の外側に布設した熱感知ケーブル３３５の火災による短絡により検出した場合にも、ヒータ３４０に通電して加熱することにより固形消火剤３３８に点火して燃焼させる。なお、点火回路部３４２の詳細は、図１２に示した第１実施形態の場合と同様であることから、説明を省略する。

（発煙消火装置の動作）
図２２は、図２０に示した発煙消火装置の動作を示した説明図である。図２２において、発煙消火装置４８は、収納容器本体３１１に組み込んだ電池収納箱３１５の消火装置収納区画３１５ｂに収納しており、隣接した電池収納区画３１５ａの各々にはリチウムイオン電池３２６を収納している。発煙消火装置４８に収納した点火回路部３４２が電池モジュールの収納容器内に布設した熱感知ケーブル３３２の火災による短絡状態を検出した場合、又は信号線３３３を介して電池モジュール３０の外側に布設した熱感知ケーブル３３５の火災による短絡により検出した場合、ヒータ３４０に通電加熱して固形消火剤３３８に点火し、固形消火剤３３８が燃焼して消火用エアロゾルを発生する。

固形消火剤３３８の燃焼により発生した消火用エアロゾルは、消火剤収納ケース３３６の下方開口から火炎噴出防止部材３５４を介して噴き出した後、周囲の空洞である煙道３４５を通って上方に移動し、蓋部材３２０に形成した噴出口３２８から収納容器内の空間に消火用エアロゾル３７８を噴出し、収納容器内を消火用エアロゾル７８で満たし、リチウムイオン電池３２６の異常による電気火災を消火抑制する。

［発煙消火装置を備えた電池モジュールの第４実施形態］
図２３は扁平箱形電池と同じ発煙消火装置を備えた電池モジュールの第４実施形態を示した分解組立図、図２４は収納容器本体内を示した平面図である。

（電池モジュールの概要）
図２３及び図２４に示すように、電池モジュール３０は、上部に開口した箱型の収納容器本体４１１と、収納容器本体４１１の開口に装着して固定した収納容器蓋４１２を備え、収納容器本体４１１と収納容器蓋４１２で電池モジュール３０の収納容器を構成する。

収納容器本体４１１の長手方向の一端に位置する手前側の側壁には、電池モジュール３０の正極出力端子４１４ａと負極出力端子４１４ｂを取付けている。

収納容器本体４１１の内部には、扁平箱形状を持つ複数のリチウムイオン電池４２６を配列している。リチウムイオン電池４２６の外装容器の上端には、正極端子４２６ａ及び負極端子４２６ｂを設けている。

ここで、リチウムイオン電池４２６のサイズは、例えば（横幅Ｌ＝１００ｍｍ〜１２０ｍｍ）×（縦幅Ｗ＝２０ｍｍ）×（高さＨ＝９０ｍｍ〜１００ｍｍ）程度となる。

本実施形態では１８個のリチウムイオン電池４２６を直列接続して収納しており、リチウムイオン電池１２６の平均セル電圧を例えば３．６ボルトとすると、電池モジュール３０の出力端子の直流電圧は約６５ボルトとなる。

（発煙消火装置の概要）
図２３及び図２４に示すように、電池モジュール３０における収納容器本体４１１側には、リチウムイオン電池４２６と同じ扁平箱形状、即ちリチウムイオン電池４２６と同じ横幅Ｌ、縦幅Ｗ及び高さＨを持った発煙消火装置４８を、組電池４２５を構成する複数のリチウムイオン電池４２６と共に収納している。

収納容器本体４１１は、収納容器内に、２列に分けて、それぞれ９区画に仕切った電池収納区画４１５ａを形成し、その奥行き方向の端部に、２列１区画に仕切った２箇所の消火装置収納区画４１５ｂを形成している。電池収納区画４１５ａにはリチウムイオン電池４２６を収納して、接続部材により直列接続している。また、２箇所の消火装置収納区画４１５ｂの一方には、発煙消火装置４８を収納している。なお、消火装置収納区画４１５ｂの空きスペースには、リチウムイオン電池を収納し、これを電池収納区画４１５ａに収納している１８個のリチウムイオン電池４２６の何れかに並列接続しても良い。

発煙消火装置４８は、収納容器内に収納したリチウムイオン電池４２６の異常に伴う火災を検出した場合に、固形消火剤の燃焼により発生した消火用エアロゾルを電池モジュール３０の収納容器内に噴出して消火する。

発煙消火装置４８は、リチウムイオン電池４２６と同じサイズの扁平箱形状であり、収納容器本体４１１の消火装置収納区画４１５ｂに収納した状態で、コネクタ４３０を設けた上端面に形成した噴出口４２８から消火用エアロゾルを収納容器内に噴出可能としている。また、発煙消火装置４８のコネクタ４３０に対しプラグ４５２を装着することで、火災検出部として機能する熱感知ケーブル４３２と、信号線４３３、４３４を発煙消火装置４８に接続している。

コネクタ４３０及びプラグ４５２を介して収納容器内に引き出された熱感知ケーブル４３２は、収納容器本体４１１に収納している全てのリチウムイオン電池４２６の直上を通過するように布設し、リチウムイオン電池４２６の各々の異常に伴う火災による熱を検出可能としている。

また、コネクタ４３０及びプラグ４５２を介して引き出した信号線４３３、４３４は、収納容器本体４１１の長手方向の一端の側面に設けたコネクタ４２４に接続している。信号線４３３は、電池モジュール３０の外側に布設した熱感知ケーブル４３５を接続している。信号線４３４は、発煙消火装置４８で固形消火剤に点火して燃焼させた場合に消火起動信号を出力する。

（発煙消火装置の構造）
図２５は発煙消火装置の外観を示した斜視図、図２６は発煙消火装置の縦幅方向の断面を示した断面図である。

図２５及び図２６に示すように、本実施形態の発煙消火装置４８は、底部側に開口したリチウムイオン電池と同じサイズの扁平箱形状の筐体本体４１８と、筐体本体４１８の底部開口に装着する蓋部材４２０で構成している。

筐体本体４１８の上部側の端面中央にはコネクタ４３０を取り付け、その両側に噴出口４２８を形成し、消火用エアロゾルを噴出口４２８から外部に噴出可能としている。コネクタ４３０に対しては、熱感知ケーブル４３２及び信号線４３３，４３４を引き出したプラグ４５２を接続可能としている。

信号線４３３は、図２３に示すように、コネクタ４２４に接続するプラグ４３１から引き出した第２の火災検出部として機能する熱感知ケーブル４３５に接続され、熱感知ケーブル４３５は電池モジュール３０の収納容器の外側となる蓄電装置筐体内に布設し、装置筐体内の火災による熱を検出可能としている。

信号線４３４は、発煙消火装置４８で固形消火剤に点火して燃焼させた場合に消火起動信号を出力する。このためプラグ４３１によりコネクタ４２４に制御部４２からの信号ケーブル４３４ａを接続しておくことで、制御部４２の指示により無線通信部４６から消火起動信号を図１に示した住警器２４へ送信し、これを受信した住警器２４から蓄電装置１０の火災と発煙消火装置４８の消火起動を報知することを可能とする。

発煙消火装置４８の内部には消火剤収納ケース４３６を組み込んでいる。消火剤収納ケース４３６は、噴出口４２８を設けた方向を上方とすると、蓋部材４２０の方向である下方に開口した箱型のケース部材であり、ケース上端側に溶接などで固定し、消火剤収納ケース４３６を筐体本体４１８内に下方から収納した状態で、消火剤収納ケース４３６の上部を筐体本体４１８の内部に浮いた状態となるように位置決め支持している。

また消火剤収納ケース４３６の下部については、下方開口４４４の左右方向に屈曲した一対の支持片４４６、及び側面を下方に延在した一対の延在片４５６を形成し、筐体本体４１８内に下方から収納して蓋部材４２０を嵌合固定した状態で、筐体本体４１８及び蓋部材４２０の内部に浮いた状態となるように消火剤収納ケース４３６を位置決め支持している。

この消火剤収納ケース４３６の支持構造は、筐体本体４１８及び蓋部材４２０に対する接触を最小限に抑え、固形消火剤４３８の燃焼による熱が外側の筐体本体４１８及び蓋部材４２０に伝わり難い空気層を介在した断熱構造としている。

ここで、筐体本体４１８、蓋部材４２０、消火剤収納ケース４３６は、固形消火剤４３８の燃焼による熱に耐える構造とするため金属材料で作られている。

消火剤収納ケース４３６の内部には固形消火剤４３８を収納し、固形消火剤４３８に対してはヒータ４４０を取り付けている。

また筐体本体４１８の内部には電池電源（一次電池）を内蔵した点火回路部４４２を設けている。点火回路部４４２に対しては、コネクタ４３０側より、プラグ４５２を介して熱感知ケーブル４３２、点火制御信号を入力する信号線４３３、及び消火起動信号を出力する信号線４３４を接続するための信号線を接続し、またヒータ４４０に対する信号線も接続している。

点火回路部４４２は、リチウムイオン電池の異常に伴う火災を熱感知ケーブル４３２の短絡により検出した場合に、ヒータ４４０に通電して加熱することにより固形消火剤４３８に点火して燃焼させる。また、信号線４３３を介して電池モジュール３０の外部に布線している熱感知ケーブル４３５の火災による短絡を検出した場合にも、ヒータ４４０に通電して加熱することにより固形消火剤４３８に点火して燃焼させる。なお、点火回路部４４２の詳細は、図１２に示した第１実施形態の場合と同様であることから、説明を省略する。

固形消火剤４３８を収納した発煙消火装置４８の内部には、消火剤収納ケース４３６の下方からその周囲を通って上方の噴出口４２８へ至る煙道４４５を形成し、固形消火剤４３８の燃焼による炎が噴出口４２８から電池モジュールの収納容器内に吹き出さないようにしている。

また固形消火剤４３８による炎の噴出を更に効果的に防止するためには、必要に応じて煙道４４５の途中に、金網などの消火用エアロゾルだけを通過するような火炎噴出防止部材４５４を配置する。

（発煙消火装置の動作）
図２７は、図２５及び図２６に示した発煙消火装置の動作を示した説明図である。図２７において、発煙消火装置４８は、収納容器本体４１１に設けた消火装置収納区画４１５ｂに収納しており、隣接した電池収納区画４１５ａの各々にはリチウムイオン電池４２６を収納している。発煙消火装置４８に収納した点火回路部４４２が電池モジュールの収納容器内に布設した熱感知ケーブル４３２の火災による短絡状態を検出した場合、又は信号線４３３を介して電池モジュール３０の外部に布線している熱感知ケーブル４３５の火災による短絡を検出した場合、ヒータ４４０に通電加熱して固形消火剤４３８に点火し、固形消火剤４３８が燃焼して消火用エアロゾルを発生する。

固形消火剤４３８の燃焼により発生した消火用エアロゾルは、消火剤収納ケース４３６の下方開口から火炎噴出防止部材４５４を介して噴き出した後、周囲の空洞である煙道４４５を通って上方に移動し、発煙消火装置４８の上方に形成した噴出口４２８から電池モジュールの収納容器内の空間に消火用エアロゾル４７８を噴出し、収納容器内を消火用エアロゾル４７８で満たし、リチウムイオン電池４２６の異常による電気火災を消火抑制する。

［発煙消火装置を備えた電池モジュールの第５実施形態］
図２８は発煙消火部と火災検出部に分離した発煙消火装置を設けた電池モジュールの第５実施形態を示した説明図、図２９は電池モジュールの分解組立図である。

（電池モジュールの概要）
図２８及び図２９に示すように、電池モジュール３０は、上部に開口した箱型の収納容器本体５１１と、収納容器本体５１１の開口に装着してボルト５１３で固定した収納容器蓋５１２を備え、収納容器本体５１１と収納容器蓋５１２で電池モジュール３０の収納容器を構成する。

収納容器本体５１１の長手方向の一端に位置する手前側の側壁には、電池モジュール３０の正極出力端子５１４ａと負極出力端子５１４ｂを取付けている。

収納容器本体５１１の内部には、２組の組電池５２５を収納している。組電池５２５の各々には、例えば扁平箱形状を持つ複数のリチウムイオン電池５２６を配列している。リチウムイオン電池５２６の外装容器の上端には、正極端子５２６ａ及び負極端子５２６ｂを設けている。

２組の組電池５２５の各々には例えば１０個のリチウムイオン電池５２６を配列して直列接続しており、更に２組の組電池５２５を直列接続している。

（発煙消火装置の概要）
図２８及び図２９に示すように、本実施形態の発煙消火装置は、発煙消火部４８ａ、火災検出部４８ｂ及び消火制御部４８ｃで構成する。

発煙消火部４８ａは、電池モジュール３０における例えば収納容器蓋５１２の側面外壁に形成した消火部取付穴５１２ａを貫通して先端側を収納容器内に配置し、固形消火剤の燃焼により発生した消火用エアロゾルを収納容器内に噴出して消火する。なお、以下の説明では、発煙消火部４８ａを収納容器に配置した状態で、容器内側を前方又は先端といい、容器外側を後方または後端という。

火災検出部４８ｂは、電池モジュール３０における例えば収納容器蓋５１２の側面外壁に形成した検出部取付穴５１２ｂを貫通して配置し、収納容器内に検出素子部として機能する熱感知ケーブル５３２を引き出して布設している。また、火災検出部４８ｂから収納容器内に引き出された熱感知ケーブル５３２は、収納容器本体５１１に収納している全てのリチウムイオン電池５２６の直上を通過するように布設し、リチウムイオン電池５２６の各々の異常に伴う火災による熱を検出可能としている。

消火制御部４８ｃは、電池モジュール３０の収納容器とは別に設けられ、収納容器蓋５１２に配置した発煙消火部４８ａ及び火災検出部４８ｂから引き出した信号線５５２，５５４をコネクタ接続しており、また別のコネクタから外部に消火起動信号を出力する信号線５５５を引き出している。また、消火制御部４８ｃには、第２の火災検出部として機能する熱感知ケーブル５３５をコネクタ接続しており、熱感知ケーブル５３５は、電池モジュール３０の収納容器の外側となる蓄電装置筐体内に布設し、蓄電装置筐体内の火災による熱を検出可能としている。

消火制御部４８ｃは、火災検出部４８ｂから収納容器内に布設した熱感知ケーブル５３２の火災の熱による短絡から火災を検出した場合、又は電池モジュール３０の外側となる蓄電装置筐体内に布設した熱感知ケーブル５３５の火災の熱による短絡から火災を検出した場合、信号線５５２を介して発煙消火部４８ａの点火回路部に点火信号を出力し、ヒータの通電加熱により固形消火剤に点火して燃焼させ、消火用エアロゾルを収納容器内に噴出して消火する。

また、消火制御部４８ｃは、発煙消火部４８ａで固形消火剤に点火して燃焼させた場合に、信号線５５５を介して消火起動信号を外部へ出力する。

（発煙消火部の構成）
図３０は発煙消火部を一部軸方向の断面で示した説明図である。図３０に示すように、本実施形態の発煙消火部４８ａは、消火部本体５２０、消火部筐体５２２、消火剤収納ケース５３６、固形消火剤５３８、点火部として機能するヒータ５４０、及び火炎防止部材５４６で構成している。

消火部本体５２０は、嵌合部５２０ａに続いてねじ部５２０ｂを形成し、続いてボルトヘッド５２０ｃを形成し、その外側にねじ部５２０ｄを形成したコネクタ５３０を設けている。消火部本体５２０は、ねじ部５２０ｂを、図３０に示したように、例えば収納容器蓋５１２の外壁に設けた消火部取付穴５１２ａに、パッキンを介してねじ込むことで、発煙消火部４８ａを電池モジュール３０の収納容器外壁を貫通して固定する。

消火部筐体５２２は、消火部本体５２０側となる後端に開口し、容器内となる先端側に閉じた円筒体で、内部に円筒空洞５２０ａを形成しており、先端面の中央及びその周囲に複数の噴出口５２８を開口し、後端開口を消火部本体５２０の嵌合部５２０ａに例えば圧入して固定する。

消火剤収納ケース５３６は、消火部本体５２０側となる後方に開口し、容器内となる先端側に閉じた円筒体であり、内部に円筒空洞を形成している。消火剤収納ケース５３６の消火部本体５２０側の後端部は、後方に延在してから外側に屈曲した一対の支持片５３５を形成し、消火部筐体５２２内に支持片５３５の先端を当接し、これにより消火部筐体５２２の内部に浮いた状態で消火剤収納ケース５３６を支持している。

消火剤収納ケース５３６の噴出口５２８を形成した先端側には、一対の支持部材５３４を溶接で固定して軸方向に延在し、消火部筐体５２２の先端内側に支持部材５３４の先端屈曲部を当接し、これにより消火部筐体５２２を内部に浮いた状態で消火剤収納ケース５３６を支持している。

このような消火剤収納ケース５３６の支持構造は、消火部筐体２２に対する接触を最小限に抑え、固形消火剤５３８の燃焼による熱が外側の消火部筐体５２２及び消火部本体５２０に伝わり難い空気層を介在した断熱構造としている。

ここで、消火部本体５２０、消火部筐体５２２、消火剤収納ケース５３６及び支持部材５３４は、固形消火剤５３８の燃焼による熱に耐える構造とするため金属材料で作られている。

消火剤収納ケース５３６の内部には円柱形状の固形消火剤５３８を収納し、固形消火剤５３８に対しては点火部として機能するヒータ５４０を埋込み配置し、ヒータ５４０に通電して加熱することにより固形消火剤５３８に点火して燃焼させる。

固形消火剤５３８を収納した発煙消火部４８ａの内部には、消火剤収納ケース５３６の後端側面の矩形開口５３６ｂからその周囲を通って先端の噴出口５２８へ至る煙道５４４を形成し、固形消火剤５３８の燃焼による炎が噴出口５２８から収納容器内に吹き出さないようにしている。

また固形消火剤５３８による炎の噴出を更に効果的に防止するためには、必要に応じて煙道５４４の途中に、金網などの消火用エアロゾルだけを通過するような火炎噴出防止部材５４６を配置する。

（点火制御部の構成）
図２８に示した消火制御部４８ｃには、点火回路部を収納している。この点火回路部は、図１２に示した第１実施形態の場合と同様と基本的に同様であるが、図１２のヒータ１４０を取出し、図３０のように発煙消火部４８ａに収納した固形消火剤５３８の中に設けて信号線接続している点で相違する。

（発煙消火装置の動作）
図３１は発煙消火部の動作を示した説明図である。図３１に示すように、発煙消火部４８ａは、消火部本体５２０を収納容器蓋５１2における側面外壁の消火部取付穴にねじ込み固定することで、先端の消火部筐体５２２を収納容器内に配置しており、外部のコネクタ５３０にはプラグ５３１により消火制御部４８ｃからの信号線５５２を接続している。

図２８に示したように、電池モジュール３０の収納容器内に布設した熱感知ケーブル５３２の火災による短絡状態を検出した場合、又は電池モジュール３０の外側の蓄電装置筐体内に布設した熱感知ケーブル５３５の火災による短絡状態を検出した場合、図２８に示した消火制御部４８ｃが信号線５５２に点火信号を出力し、ヒータ５４０を通電加熱して固形消火剤５３８に点火し、固形消火剤５３８が燃焼して消火用エアロゾルを発生する。

固形消火剤５３８の燃焼により発生した消火用エアロゾルは、消火剤収納ケース５３６の後方の切欠開口５３６ｂから火炎噴出防止部材５４６を介して噴き出した後、周囲の空洞である煙道５４４を通って前方に移動し、発煙消火部４８ａの先端に形成した噴出口５２８から電池モジュールの収納容器内の空間に消火用エアロゾル５７８を噴出し、収納容器内を消火用エアロゾル５７８で満たし、リチウムイオン電池５２６の異常による電気火災を消火抑制する。

［本発明の変形例］
（点火回路部の電源）
また、上記の実施形態にあっては、発煙消火装置に一次電池を用いた電池電源を内蔵して点火回路部を動作しているが、電池モジュールの収納容器内に収納しているリチウムイオン電池（二次電池）から電源を供給するようにしても良い。

（リチウムイオン電池の形状）
また、上記の実施形態にあっては、扁平な矩形箱状の外装容器のリチウムイオン電池を電池モジュールの収納容器内に複数配置しているが、円筒形の外装容器を使用したリチウムイオン電池や、ラミネート型のリチウムイオン電池（フィルム外装電池）を収納容器内に複数配置した蓄電装置についても、その収納容器内側に発煙消火装置を設けることで、同様に適用できる。

（点火回路部の変形）
また、点火回路部は、上記の実施形態に限定されず、火災による熱感知ケーブルの短絡を検出して固定消火剤に点火する回路機能、外部から点火制御信号を入力して固形消火剤に点火する回路機能、及び消火起動信号を外部に出力する回路機能を備えれば、適宜の回路とすることができる。

また、上記の実施形態で発煙消火装置に設けた点火回路部は、熱感知ケーブルによる火災検出で固形消火剤に点火して消火用エアロゾルを発生させているが、これに加え、蓄電装置の操作部に消火起動釦を設け、利用者の操作により点火制御信号を点火回路部に出力し、固形消火剤に点火して消火用エアロゾルを発生させるようにしても良い。

（発煙消火装置の設置台数）
また、上記の実施形態にあっては、電池モジュールの収納容器内に発煙消火装置を１台設けているが、必要に応じ、複数台の発煙消火装置を収納容器内に設けるようにしても良い。

（電池火災を検出する火災検出部）
また、上記の実施形態は、電池火災検出部として熱感知ケーブルを設けているが、これ以外に、熱電対、サーミスタ等の温度センサ、レーザパルス光を入射した場合の後方散乱光の強度から温度測定する光ファイバーセンサなどの適宜の火災検出部を設けても良い。

（リチウムイオン電池のガス排出弁）
また、本実施形態の蓄電装置に組み込むリチウムイオン電池は、電池容器内のガス圧異常により作動してガスを排出するガス排出弁を設けている場合があり、これに伴い検知モジュールの収納容器にリチウムイオン電池の異常に伴い噴出した一酸化炭素ガスなどの有毒ガスを排ガスする排ガス機構、例えば収納容器内圧が所定値以上の場合に外部開放する逆止弁を備えている場合があるが、発煙消火装置から電池モジュールの収納容器内に消火用エアロゾルを噴出しても、電池モジュールの収納容器内の内圧は排ガス機構を作動する圧力までは上昇せず、消火用エアロゾルが外部に漏れ出して消火効果が下がることはない。

（火災報知設備との連動）
上記の実施形態は、住宅に設けた住警器と連携して蓄電装置の火災と発煙消火装置の消火起動を報知する場合を例にとるが、蓄電装置を公共施設、オフィス、病院などの建物に配置する場合、これらの建物には自動火災報知設備が設けられていることから、火災報知設備の受信機に、外部からの信号を受信する通信アダプタを設け、蓄電装置の制御部は、リチウムイオン電池の火災を検知して固形消火剤に点火して燃焼させた場合に、通信部に指示し、火災起動信号を自動火災報知設備の受信機へ無線又は有線で送信して蓄電装置の火災と発煙消火装置の消火起動を報知させるようにしても良い。

（その他）
また、本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

１０：住宅
１２：蓄電装置
１４：電力メータ
１５：筐体
１６：分電盤
１８：コンセント
２０：重要負荷
２４：住警器
２５：インレット
２６：スイッチング電源部
２８：双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
３０：電池モジュール
３２：ＤＣ／ＡＣインバータ
３４：アウトレット
３５：バイパス開閉部
３６：リレー
３８：常開リレー接点
４０：電池制御部
４２：制御部
４３：操作部
４４：報知部
４５：無線通信部
４６：火災センサ部
５０：急速放電部
５２：スイッチ部
５４：放電用抵抗
５５：仕切板
１１１，２１１，３１１，４１１：収納容器本体
１１２，２１２，３１２，４１２：収納容器蓋
１２６，２２６，３２６，４２６，５２６：リチウムイオン電池
１３２，１３５，２３２，２３５，３３２，３３５，４３２，４３５，５３２，５３５：熱感知ケーブル
１３８，２３８，３３８，４３８，５３８：固形消火剤
１４０，２４０，３４０，４４０，５４０：ヒータ
１４２，２４２，３４２，４４２：点火回路部
１６０：電池電源
１６８：トランジスタ
１７０：リレー

Claims (11)

1. 複数のリチウムイオン電池を収納した電池モジュールを備え、直流電力を前記電池モジュールに蓄電して利用する蓄電装置に於いて、
   前記電池モジュールに配置され、前記リチウムイオン電池の火災を検出した場合に、消火用エアロゾルを噴出して消火する発煙消火装置を設けたことを特徴とする蓄電装置。
   
2. 請求項１記載の蓄電装置に於いて、前記発煙消火装置は、複数のリチウムイオン電池を収納した収納容器の内側又は外側に配置され、前記リチウムイオン電池の異常に伴う火災を検出した場合に、固形消火剤に点火して燃焼させることにより発生した消火用エアロゾルを前記収納容器内に噴出して消火することを特徴とする蓄電装置。
   
3. 請求項１記載の蓄電装置に於いて、
   前記電池モジュールは、円筒形状を備えた複数のリチウムイオン電池を、収納容器内の電池収納部に配列して収納し、
   前記発煙消火装置は、前記リチウムイオン電池と同じ形状を備えると共に前記電池収納部の空き位置に配置し、前記リチウムイオン電池の異常に伴う火災を検知した場合に、固形消火剤に点火して燃焼させることにより発生した前記消火用エアロゾルを前記収納容器内に噴出して消火することを特徴とする蓄電装置。
   
4. 請求項２又は３記載の蓄電装置に於いて、前記発煙消火装置は、
   前記収納容器内に消火用エアロゾルを噴出する噴出口を備えた筐体と、
   前記筐体に収納され、燃焼により前記消火用エアロゾルを発生する固形消火剤と、
   前記収納容器内に配置し、前記リチウムイオン電池の異常に伴う火災を検出する火災検出部と、
   前記火災検出部により前記収納容器内の火災を検出した場合に、ヒータの通電加熱により前記固形消火剤に点火して燃焼させる点火回路部と、
   前記点火回路部に電源を供給する電池電源と、
   を備えたことを特徴とする蓄電装置。
   
5. 請求項４記載の蓄電装置に於いて、
   前記発煙消火装置は、更に、前記収納容器の外部に配置し、前記収納容器の外側となる筐体内の火災を検出する第２の火災検出部を備え、
   前記点火回路部は、前記第２の火災検出部により前記収納容器内の火災を検出した場合に、ヒータの通電加熱により前記固形消火剤に点火して燃焼させることを特徴とする蓄電装置。
   
6. 請求項４又は５記載の蓄電装置に於いて、
   前記火災検出部は、火災による熱を受けた場合の絶縁被覆の溶融により一対の信号線を短絡状態に接触させる熱感知ケーブルであり、
   前記点火回路部は、前記熱感知ケーブルの短絡を検出した場合に、ヒータの通電加熱により前記固形消火剤に点火して燃焼させることを特徴とする蓄電装置。
   
7. 請求項４記載の蓄電装置に於いて、更に、前記固形消火剤に点火して燃焼させた場合に、前記蓄電装置の火災と前記発煙消火装置の消火起動を報知させる報知部を設けたことを特徴とする蓄電装置。
   
8. 請求項４記載の蓄電装置に於いて、更に、前記固形消火剤に点火して燃焼させた場合に、建物に設置した火災を検出した場合に連動元を示す火災警報を出力すると共に火災連動信号を他の火災警報器へ無線又は有線で送信して連動先を示す火災警報を出力させる火災警報器に、前記火災起動信号を無線又は有線で送信して、前記蓄電装置の火災と前記発煙消火装置の消火起動を報知させる通信部を設けたことを特徴とする蓄電装置。
   
9. 請求項４記載の蓄電装置に於いて、更に、前記固形消火剤に点火して燃焼させた場合に、建物に設置した自動火災報知設備に、前記火災起動信号を無線又は有線で送信して、前記蓄電装置の火災と前記発煙消火装置の消火起動を報知させる通信部を設けたことを特徴とする蓄電装置。
   
10. 請求項４記載の蓄電装置に於いて、
    前記発煙消火装置の筐体は、
    前記噴出口を設けた筐体本体と、
    前記筐体本体の内部に支持部材を介して浮いた状態に配置し、前記固形消火剤を収納した消火剤収納ケースと、
    前記消火剤収納ケースから噴出した前記消火用エアロゾルを前記噴出口に導く煙道を形成する煙道構造と、
    前記煙道に配置した火炎噴出防止部材と、
    を備えたことを特徴とする蓄電装置。
    
11. 請求項１記載の蓄電装置に於いて、
    前記発煙消火装置は、
    前記電池モジュールの収納容器外壁を貫通して配置され、固形消火剤の燃焼により発生した消火用エアロゾルを前記収納容器内に噴出して消火する発煙消火部と、
    前記収納容器外壁を貫通して配置され、前記収納容器内に収納した前記リチウムイオン電池の異常に伴う火災を検出する火災検出部と、
    前記収納容器の外部に配置され、前記火災検出部により火災を検出した場合又は他の装置から点火制御信号を受信した場合に、前記発煙消火部の前記固形消火剤に点火して燃焼させる消火制御部と、
    を備えたことを特徴とする蓄電装置。

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