JP2529782B2 - ナトリウム−硫黄電池の消火方法 - Google Patents
ナトリウム−硫黄電池の消火方法Info
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- JP2529782B2 JP2529782B2 JP3076971A JP7697191A JP2529782B2 JP 2529782 B2 JP2529782 B2 JP 2529782B2 JP 3076971 A JP3076971 A JP 3076971A JP 7697191 A JP7697191 A JP 7697191A JP 2529782 B2 JP2529782 B2 JP 2529782B2
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- fire
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はナトリウム−硫黄電池の
消火方法に関するものである。
消火方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ナトリウム−硫黄電池の集合体をケース
内に収納したナトリウム−硫黄電池モジュールにおい
て、ナトリウム−硫黄の異常酸化反応が進行して火災が
発生した場合には、モジュール内に消火剤を注入して迅
速に消火する必要がある。そしてナトリウム−硫黄電池
の消火には、ナトリウム用消火剤として消防庁で特例認
定されている粉末状の金属消火剤を用いることが考えら
れる。
内に収納したナトリウム−硫黄電池モジュールにおい
て、ナトリウム−硫黄の異常酸化反応が進行して火災が
発生した場合には、モジュール内に消火剤を注入して迅
速に消火する必要がある。そしてナトリウム−硫黄電池
の消火には、ナトリウム用消火剤として消防庁で特例認
定されている粉末状の金属消火剤を用いることが考えら
れる。
【０００３】このような金属消火剤としては、NaCl系の
マイテックス、K2・Na2CO3系のナトレックス（いずれも
商品名）がある。その消火原理は燃焼しているナトリウ
ムの表面に散布された消火剤が分解溶融し始め、消火剤
表層の溶融物と未溶融の消火剤との間でせんべい状とな
って燃焼金属表面を覆い、空気遮断による窒息効果と溶
融時に若干吸熱もあるが時間経過による自然冷却とによ
って消火するものである。
マイテックス、K2・Na2CO3系のナトレックス（いずれも
商品名）がある。その消火原理は燃焼しているナトリウ
ムの表面に散布された消火剤が分解溶融し始め、消火剤
表層の溶融物と未溶融の消火剤との間でせんべい状とな
って燃焼金属表面を覆い、空気遮断による窒息効果と溶
融時に若干吸熱もあるが時間経過による自然冷却とによ
って消火するものである。
【０００４】ところが上記のような粉末状の金属消火剤
をナトリウム−硫黄電池のモジュール内に放射しても、
モジュール内は構造が複雑で空間容積も限定されるた
め、発火局部に対する迅速で有効な消火効果が期待でき
ないという問題があった。また上記のような金属消火剤
は400 〜600 ℃で溶融して導電性を生ずるために、ナト
リウム−硫黄電池モジュール内に注入すると溶融物によ
る異常短絡が起こり、電池が二次的に事故燃焼する危険
性もあった。さらにまたナトリウムと硫黄は単独では酸
素がなければ燃焼状態を継続できないが、電池の運転温
度である300 ℃の溶融状態で混触すると無酸素下でも反
応するので、窒息効果のみによる消火はあまり有効では
ない。なお、金属消火剤はナトリウムや硫黄を化学的に
不活性にする効果は小さい。
をナトリウム−硫黄電池のモジュール内に放射しても、
モジュール内は構造が複雑で空間容積も限定されるた
め、発火局部に対する迅速で有効な消火効果が期待でき
ないという問題があった。また上記のような金属消火剤
は400 〜600 ℃で溶融して導電性を生ずるために、ナト
リウム−硫黄電池モジュール内に注入すると溶融物によ
る異常短絡が起こり、電池が二次的に事故燃焼する危険
性もあった。さらにまたナトリウムと硫黄は単独では酸
素がなければ燃焼状態を継続できないが、電池の運転温
度である300 ℃の溶融状態で混触すると無酸素下でも反
応するので、窒息効果のみによる消火はあまり有効では
ない。なお、金属消火剤はナトリウムや硫黄を化学的に
不活性にする効果は小さい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決して、構造の複雑なナトリウム−硫黄電
池モジュール内で火災が発生した場合に、発火局部に対
して迅速確実な消火効果を発揮することができ、周囲の
健全モジュール等への火災の伝播を確実に防止すること
ができるナトリウム−硫黄電池の消火方法を提供するた
めに完成されたものである。
の問題点を解決して、構造の複雑なナトリウム−硫黄電
池モジュール内で火災が発生した場合に、発火局部に対
して迅速確実な消火効果を発揮することができ、周囲の
健全モジュール等への火災の伝播を確実に防止すること
ができるナトリウム−硫黄電池の消火方法を提供するた
めに完成されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、ナトリウ
ム−硫黄電池の集合体をケース内に収納したモジュール
内に不活性ガスを噴射し、次いで蒸発温度が70〜440 ℃
の、不燃性、絶縁性であり、かつナトリウムや硫黄に対
して反応しないフッ素系不活性液体を噴射することを特
徴とするナトリウム−硫黄電池の消火方法によって解決
することができる。なおフッ素系不活性液体としては、
例えばパーフルオロポリエーテルを用いることができ
る。
ム−硫黄電池の集合体をケース内に収納したモジュール
内に不活性ガスを噴射し、次いで蒸発温度が70〜440 ℃
の、不燃性、絶縁性であり、かつナトリウムや硫黄に対
して反応しないフッ素系不活性液体を噴射することを特
徴とするナトリウム−硫黄電池の消火方法によって解決
することができる。なおフッ素系不活性液体としては、
例えばパーフルオロポリエーテルを用いることができ
る。
【０００７】本発明においては、上記のようにパーフル
オロポリエーテルのようなフッ素系不活性液体を消火剤
として使用するが、ナトリウム−硫黄電池モジュールの
異常 高温あるいは火災の際にフッ素系不活性液体を投入
する装置において、その異常が軽微あるいは事故センサ
ーが誤報を出すおそれのある場合には、モジュールに実
質的な被害がなくても投入したフッ素系不活性液体によ
って汚されるおそれがある。このため、本発明では消火
剤汚染のほとんどない窒素等の不活性ガスの噴射装置を
液体配管を兼用して設置しておき、モジュールの事故セ
ンサーによってまず不活性ガスの噴射をし、それでも事
故が解消しない場合にフッ素系不活性液体を投入するこ
ととする。この種のフッ素系不活性液体からなる消火剤
は日本モンテジノン株式会社やダイキン工業株式会社等
からフォンブリン、ガルデン、ダムナム等の商品名で市
販されており、直鎖ポリエーテルあるいは側鎖ポリエー
テル構造を持つ物質である。また住友スリーエム株式会
社のパーフルオロトリブチルアミン系のフロリナート構
造を持つ物質もある。これらは常温では比重が1.8 〜2.
0 、比熱が0.24前後、30〜100cps程度の粘度を持つ液体
であり、その蒸発温度は例えば378 ℃（フォンブリン）
であって、ナトリウム−硫黄電池の通常の運転温度より
は高温であり、かつその火災時の異常発熱温度よりは低
温である。
オロポリエーテルのようなフッ素系不活性液体を消火剤
として使用するが、ナトリウム−硫黄電池モジュールの
異常 高温あるいは火災の際にフッ素系不活性液体を投入
する装置において、その異常が軽微あるいは事故センサ
ーが誤報を出すおそれのある場合には、モジュールに実
質的な被害がなくても投入したフッ素系不活性液体によ
って汚されるおそれがある。このため、本発明では消火
剤汚染のほとんどない窒素等の不活性ガスの噴射装置を
液体配管を兼用して設置しておき、モジュールの事故セ
ンサーによってまず不活性ガスの噴射をし、それでも事
故が解消しない場合にフッ素系不活性液体を投入するこ
ととする。この種のフッ素系不活性液体からなる消火剤
は日本モンテジノン株式会社やダイキン工業株式会社等
からフォンブリン、ガルデン、ダムナム等の商品名で市
販されており、直鎖ポリエーテルあるいは側鎖ポリエー
テル構造を持つ物質である。また住友スリーエム株式会
社のパーフルオロトリブチルアミン系のフロリナート構
造を持つ物質もある。これらは常温では比重が1.8 〜2.
0 、比熱が0.24前後、30〜100cps程度の粘度を持つ液体
であり、その蒸発温度は例えば378 ℃（フォンブリン）
であって、ナトリウム−硫黄電池の通常の運転温度より
は高温であり、かつその火災時の異常発熱温度よりは低
温である。
【０００８】このため、上記のフッ素系不活性液体を火
災発生時にナトリウム−硫黄電池のモジュール内に噴射
すると、液体であるために迅速に発火局部に到達するこ
とができ、発火局部に到達した消火剤は発火局部の熱に
よりモジュール空間内で急速に蒸発する。そしてその際
の蒸発潜熱により発火局部から熱を奪い、発火局部をフ
ッ素系不活性液体の蒸発温度まで冷却して消火すること
ができる。
災発生時にナトリウム−硫黄電池のモジュール内に噴射
すると、液体であるために迅速に発火局部に到達するこ
とができ、発火局部に到達した消火剤は発火局部の熱に
よりモジュール空間内で急速に蒸発する。そしてその際
の蒸発潜熱により発火局部から熱を奪い、発火局部をフ
ッ素系不活性液体の蒸発温度まで冷却して消火すること
ができる。
【０００９】フッ素系不活性液体は種々の蒸発温度のも
のが市販されているが、以下の基準により選択される。
一般にナトリウム−硫黄電池は単電池を電気的に直列及
び並列に多数を組み合わせて所要の電流、電圧を充放電
するようになっているが、異常に高温となったり発火す
るのは最初はその一部に過ぎないのが通例である。健全
な単電池が類焼破壊していかないためには、単電池内部
のナトリウム及び硫黄が蒸発して単電池の内部圧力を高
めない温度及び単電池の外皮を構成する一般にはアルミ
ニウム板の溶融温度以下にする必要がある。そして上記
のナトリウム及び硫黄の大気下での蒸発温度、アルミニ
ウム板の溶融温度のうちの最も低いのは硫黄の蒸発温度
で約440 ℃である。このために本発明で使用されるフッ
素系不活性液体の蒸発温度は440 ℃を越えないことが必
要である。一方、このフッ素系不活性液体は消火剤とし
て常時タンクに保管しておく際に常温常圧では気化しな
い方が扱い易く、実用上その蒸発温度は70℃以上とする
ことが望ましい。
のが市販されているが、以下の基準により選択される。
一般にナトリウム−硫黄電池は単電池を電気的に直列及
び並列に多数を組み合わせて所要の電流、電圧を充放電
するようになっているが、異常に高温となったり発火す
るのは最初はその一部に過ぎないのが通例である。健全
な単電池が類焼破壊していかないためには、単電池内部
のナトリウム及び硫黄が蒸発して単電池の内部圧力を高
めない温度及び単電池の外皮を構成する一般にはアルミ
ニウム板の溶融温度以下にする必要がある。そして上記
のナトリウム及び硫黄の大気下での蒸発温度、アルミニ
ウム板の溶融温度のうちの最も低いのは硫黄の蒸発温度
で約440 ℃である。このために本発明で使用されるフッ
素系不活性液体の蒸発温度は440 ℃を越えないことが必
要である。一方、このフッ素系不活性液体は消火剤とし
て常時タンクに保管しておく際に常温常圧では気化しな
い方が扱い易く、実用上その蒸発温度は70℃以上とする
ことが望ましい。
【００１０】以上のような理由から、蒸発温度が70〜44
0 ℃の特性を持つフッ素系不活性液体を消火剤として火
災発生モジュール内に投入した際、異常に高温となって
いる部分に達した液体は蒸発して蒸気となり、モジュー
ル上部に蒸気逃がし部を設けておくことによりこの液体
をモジュール内全電池が液没するまで投入し続けること
ができる。なお、モジュール内の水封が不十分で単電池
群を液没させられない構造の場合あるいは事故時に容器
下部に大きな孔が明くと想定される場合には、このフッ
素系不活性液体をモジュール内上面で噴霧状にして放射
すれば全ての単電池に液体を行き渡らせることが可能で
ある。また上記のように容器からこの液体が漏出する場
合あるいは容器の内部空間にこの液体が投入されてオー
バーフローした場合でも、フッ素系不活性液体及びその
蒸気は有害なものではなく、かつ不燃性、不腐食性であ
るので周囲に悪影響を与えることはない。
0 ℃の特性を持つフッ素系不活性液体を消火剤として火
災発生モジュール内に投入した際、異常に高温となって
いる部分に達した液体は蒸発して蒸気となり、モジュー
ル上部に蒸気逃がし部を設けておくことによりこの液体
をモジュール内全電池が液没するまで投入し続けること
ができる。なお、モジュール内の水封が不十分で単電池
群を液没させられない構造の場合あるいは事故時に容器
下部に大きな孔が明くと想定される場合には、このフッ
素系不活性液体をモジュール内上面で噴霧状にして放射
すれば全ての単電池に液体を行き渡らせることが可能で
ある。また上記のように容器からこの液体が漏出する場
合あるいは容器の内部空間にこの液体が投入されてオー
バーフローした場合でも、フッ素系不活性液体及びその
蒸気は有害なものではなく、かつ不燃性、不腐食性であ
るので周囲に悪影響を与えることはない。
【００１１】更にこのフッ素系不活性液体は不燃性であ
り、かつナトリウムや硫黄に対して反応しないものであ
る。またこのフッ素系不活性液体は2.5mm のギャップで
測定した絶縁破壊電圧が例えば35.0KVであることからも
分かるように電気的な絶縁性は大きく、従来のナトリウ
ム金属消火剤のようにナトリウム−硫黄電池に異常短絡
を生じさせることがない。
り、かつナトリウムや硫黄に対して反応しないものであ
る。またこのフッ素系不活性液体は2.5mm のギャップで
測定した絶縁破壊電圧が例えば35.0KVであることからも
分かるように電気的な絶縁性は大きく、従来のナトリウ
ム金属消火剤のようにナトリウム−硫黄電池に異常短絡
を生じさせることがない。
【００１２】
【発明の効果】本発明は以上に説明したように、ナトリ
ウム−硫黄電池のモジュール内に不活性ガスを噴射して
消火を行った後、フッ素系不活性液体を噴射することに
より消火を行うものであり、迅速に発火局部に到達して
蒸発潜熱による消火効果を発揮することができる。また
電気的に絶縁物であるために異常短絡のおそれがなく、
モジュール外に流出しても無害で不燃性の物質であるの
で周囲に悪影響を及ぼさない。このように本発明によれ
ば火災の発生したモジュールのみを迅速に消火すること
ができ、健全モジュールへの火災の伝播を阻止すること
ができる。よって本発明は従来の問題点を解消したナト
リウム−硫黄電池の消火方法として、産業の発展に寄与
するところは極めて大きいものである。
ウム−硫黄電池のモジュール内に不活性ガスを噴射して
消火を行った後、フッ素系不活性液体を噴射することに
より消火を行うものであり、迅速に発火局部に到達して
蒸発潜熱による消火効果を発揮することができる。また
電気的に絶縁物であるために異常短絡のおそれがなく、
モジュール外に流出しても無害で不燃性の物質であるの
で周囲に悪影響を及ぼさない。このように本発明によれ
ば火災の発生したモジュールのみを迅速に消火すること
ができ、健全モジュールへの火災の伝播を阻止すること
ができる。よって本発明は従来の問題点を解消したナト
リウム−硫黄電池の消火方法として、産業の発展に寄与
するところは極めて大きいものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日高 道孝 愛知県名古屋市瑞穂区新開町24番18号 (56)参考文献 特開 昭59−218167（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−103974（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−80272（ＪＰ，Ａ) 特公 昭61−43345（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭56−34309（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】 ナトリウム−硫黄電池の集合体をケース
内に収納したモジュール内に不活性ガスを噴射し、次い
で蒸発温度が70〜440 ℃の、不燃性、絶縁性であり、か
つナトリウムや硫黄に対して反応しないフッ素系不活性
液体を噴射することを特徴とするナトリウム−硫黄電池
の消火方法。 - 【請求項２】 フッ素系不活性液体としてパーフルオロ
ポリエーテル、直鎖パーフルオロカーボン、パーフルオ
ロトリブチルアミンを用いることを特徴とする請求項１
記載のナトリウム−硫黄電池の消火方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3076971A JP2529782B2 (ja) | 1991-03-16 | 1991-03-16 | ナトリウム−硫黄電池の消火方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3076971A JP2529782B2 (ja) | 1991-03-16 | 1991-03-16 | ナトリウム−硫黄電池の消火方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04286874A JPH04286874A (ja) | 1992-10-12 |
| JP2529782B2 true JP2529782B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=13620674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3076971A Expired - Lifetime JP2529782B2 (ja) | 1991-03-16 | 1991-03-16 | ナトリウム−硫黄電池の消火方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2529782B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2566066B2 (ja) * | 1991-03-18 | 1996-12-25 | 東京電力株式会社 | ナトリウム−硫黄電池における火災の消火方法及びその装置 |
| US5607787A (en) * | 1993-05-04 | 1997-03-04 | Programme 3 Patent Holdings | High temperature storage battery |
| KR100853618B1 (ko) * | 2006-01-04 | 2008-08-25 | 주식회사 엘지화학 | 안전장치를 구비하고 있는 중대형 전지팩 |
| JP2009211909A (ja) | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Panasonic Corp | 電池、電池パックおよびそれに用いる接続端子の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5027490U (ja) * | 1973-07-04 | 1975-03-29 | ||
| JPS6288553U (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-06 |
-
1991
- 1991-03-16 JP JP3076971A patent/JP2529782B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04286874A (ja) | 1992-10-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960430 |