JP3284855B2 - ナトリウム硫黄電池の集合電池 - Google Patents
ナトリウム硫黄電池の集合電池Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はナトリウム硫黄電池
を集合させてなる電池に関する。
を集合させてなる電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のナトリウム硫黄電池の集合電池
は、図３（断面図）に示すように、断熱容器３ａ内に複
数の単電池１を集合させて、単電池１の間には、砂やセ
ラミック粒などの充填材２あるいは、セラミックや金属
製のスペーサが置かれ、断熱蓋３ｂで閉じられている。
は、図３（断面図）に示すように、断熱容器３ａ内に複
数の単電池１を集合させて、単電池１の間には、砂やセ
ラミック粒などの充填材２あるいは、セラミックや金属
製のスペーサが置かれ、断熱蓋３ｂで閉じられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、集合
電池内に温度むらが生じた場合に、すみやかに除熱ある
いは均熱化できないため、電池性能，安全性が低下する
という問題があった。また、単電池が破損した場合に
は、硫黄とナトリウムの反応熱が生じ、破損電池の温度
が１０００℃以上にもなり、隣接電池に破損が伝ぱんす
る恐れがあった。このため、エネルギ密度を低下させる
ような複雑な装置構成を付加させることで本来のナトリ
ウム硫黄電池の長所を損なうことがなく、安全で効果的
に除熱あるいは均熱化する手段が求められている。
電池内に温度むらが生じた場合に、すみやかに除熱ある
いは均熱化できないため、電池性能，安全性が低下する
という問題があった。また、単電池が破損した場合に
は、硫黄とナトリウムの反応熱が生じ、破損電池の温度
が１０００℃以上にもなり、隣接電池に破損が伝ぱんす
る恐れがあった。このため、エネルギ密度を低下させる
ような複雑な装置構成を付加させることで本来のナトリ
ウム硫黄電池の長所を損なうことがなく、安全で効果的
に除熱あるいは均熱化する手段が求められている。
【０００４】本発明の目的は、高エネルギ密度で信頼性
・安全性の高いナトリウム硫黄電池の集合電池を提供す
ることにある。
・安全性の高いナトリウム硫黄電池の集合電池を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の集合電池は、両
端を封止し、内部に作動流体として冷媒を有するヒート
パイプを電池の間に配置したものである。また、特に、
ヒートパイプの作動流体をナトリウムあるいは硫黄とす
るものである。
端を封止し、内部に作動流体として冷媒を有するヒート
パイプを電池の間に配置したものである。また、特に、
ヒートパイプの作動流体をナトリウムあるいは硫黄とす
るものである。
【０００６】本発明によれば、ヒートパイプは数cm程度
の幅（円筒形状ではその外径）で製作でき、集合電池の
容積を大きくすることなく、単電池の透き間に設置する
ことができる。このことで、集合電池内部の除熱あるい
は均熱化が可能になる。また、ヒートパイプの作動流体
をナトリウムとすることで、ナトリウム硫黄電池の単電
池の破損が発生し、５００℃以上に及ぶ発熱が生じた場
合、すみやかに除熱を開始させることができる。また、
ヒートパイプの作動流体を硫黄とすることで、ナトリウ
ム硫黄電池の動作温度以上で能動的に除熱あるいは均熱
化をすることができる。また、作動流体のナトリウムや
硫黄は、ナトリウム硫黄電池の基本構成材であり、ナト
リウム硫黄電池の信頼性や安全性を損なうようなもので
はない。
の幅（円筒形状ではその外径）で製作でき、集合電池の
容積を大きくすることなく、単電池の透き間に設置する
ことができる。このことで、集合電池内部の除熱あるい
は均熱化が可能になる。また、ヒートパイプの作動流体
をナトリウムとすることで、ナトリウム硫黄電池の単電
池の破損が発生し、５００℃以上に及ぶ発熱が生じた場
合、すみやかに除熱を開始させることができる。また、
ヒートパイプの作動流体を硫黄とすることで、ナトリウ
ム硫黄電池の動作温度以上で能動的に除熱あるいは均熱
化をすることができる。また、作動流体のナトリウムや
硫黄は、ナトリウム硫黄電池の基本構成材であり、ナト
リウム硫黄電池の信頼性や安全性を損なうようなもので
はない。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、実施例につ
いて本発明を詳細に説明する。
いて本発明を詳細に説明する。
【０００８】図１は本発明の第１の実施例を示す図であ
る。図３の従来の集合電池のように、単電池１は断熱容
器３ａ内に集合配置されており、その周りには、砂やセ
ラミック粒などの充填材２あるいは、セラミックや金属
製のスペーサが置かれ、断熱蓋３ｂで閉じられている。
断熱蓋３ｂを貫き、除熱装置５を有したヒートパイプ４
が単電池１の間に設置されている。除熱装置５は気体や
液体を用いて強制冷却する熱交換器あるいは自然空冷す
るフィンのみでもよい。形状については、平板型や円筒
型など様々なものが使用できる。ヒートパイプの作動流
体を選択することで、事故時の緊急排熱や電池定常動作
の温度を安定化することができる。ナトリウムを作動流
体としたヒートパイプは作動温度が５００〜１３００℃
であり、事故時の排熱機能を持たせることができる。こ
こで、ヒートパイプを熱サイフォン方式とすることで、
装置構成が単純化できる。しかし、集合電池の構成によ
っては、熱サイフォン方式以外のヒートパイプも適宜に
使用することは可能である。また、硫黄を作動流体とし
たヒートパイプは作動温度が２００〜５００℃であり、
電池定常動作時の温度安定機能を持たせることができ
る。ここで、コンテナ内に不活性ガスを封入した可変コ
ンダクタンス型ヒートパイプとすることで、適切な除熱
量に調整できる。
る。図３の従来の集合電池のように、単電池１は断熱容
器３ａ内に集合配置されており、その周りには、砂やセ
ラミック粒などの充填材２あるいは、セラミックや金属
製のスペーサが置かれ、断熱蓋３ｂで閉じられている。
断熱蓋３ｂを貫き、除熱装置５を有したヒートパイプ４
が単電池１の間に設置されている。除熱装置５は気体や
液体を用いて強制冷却する熱交換器あるいは自然空冷す
るフィンのみでもよい。形状については、平板型や円筒
型など様々なものが使用できる。ヒートパイプの作動流
体を選択することで、事故時の緊急排熱や電池定常動作
の温度を安定化することができる。ナトリウムを作動流
体としたヒートパイプは作動温度が５００〜１３００℃
であり、事故時の排熱機能を持たせることができる。こ
こで、ヒートパイプを熱サイフォン方式とすることで、
装置構成が単純化できる。しかし、集合電池の構成によ
っては、熱サイフォン方式以外のヒートパイプも適宜に
使用することは可能である。また、硫黄を作動流体とし
たヒートパイプは作動温度が２００〜５００℃であり、
電池定常動作時の温度安定機能を持たせることができ
る。ここで、コンテナ内に不活性ガスを封入した可変コ
ンダクタンス型ヒートパイプとすることで、適切な除熱
量に調整できる。
【０００９】図２は本発明の第２の実施例を示す図であ
る。図３の従来の集合電池のように、単電池１は断熱容
器３ａ内に集合配置されており、その周りには、砂やセ
ラミック粒などの充填材２あるいは、セラミックや金属
製のスペーサが置かれ、断熱蓋３ｂで閉じられている。
ヒートパイプ４が単電池１の間に設置されている。ヒー
トパイプは一般的なウイック式のヒートパイプを用いる
ことができる。ウイック式のヒートパイプはそれ自身を
均熱化する機能を持つため、集合電池内部の温度を均一
にでき、温度むらの解消や破損による発熱をすみやかに
拡散させることで除去できる。ヒートパイプの作動流体
には、ナトリウムや硫黄を用いることができ、ヒートパ
イプの形状は、平板型や円筒型など様々なものが使用で
きる。平板型の場合には、単電池を整然と配置するため
の仕切り板や破損が生じたときに単電池外に漏洩するナ
トリウムや硫黄の活物質の保護壁の機能を付加させるこ
とができる。
る。図３の従来の集合電池のように、単電池１は断熱容
器３ａ内に集合配置されており、その周りには、砂やセ
ラミック粒などの充填材２あるいは、セラミックや金属
製のスペーサが置かれ、断熱蓋３ｂで閉じられている。
ヒートパイプ４が単電池１の間に設置されている。ヒー
トパイプは一般的なウイック式のヒートパイプを用いる
ことができる。ウイック式のヒートパイプはそれ自身を
均熱化する機能を持つため、集合電池内部の温度を均一
にでき、温度むらの解消や破損による発熱をすみやかに
拡散させることで除去できる。ヒートパイプの作動流体
には、ナトリウムや硫黄を用いることができ、ヒートパ
イプの形状は、平板型や円筒型など様々なものが使用で
きる。平板型の場合には、単電池を整然と配置するため
の仕切り板や破損が生じたときに単電池外に漏洩するナ
トリウムや硫黄の活物質の保護壁の機能を付加させるこ
とができる。
【００１０】第１，第２の実施例では、作動流体がナト
リウムであるヒートパイプと硫黄であるものを併用する
ことで、動作温度範囲を広くとることができ、事故時の
緊急排熱や電池定常動作の温度安定化の機能を同時に持
つことも可能である。ヒートパイプは、ナトリウム硫黄
電池の構成要素であるナトリウムや硫黄，ナトリウムや
硫黄に対する耐蝕性金属で製作することができるため、
材料コストは増加しない。また、作動流体のナトリウム
や硫黄は、ナトリウム硫黄電池の基本構成材であり、ナ
トリウム硫黄電池の信頼性や安全性を損なわない。
リウムであるヒートパイプと硫黄であるものを併用する
ことで、動作温度範囲を広くとることができ、事故時の
緊急排熱や電池定常動作の温度安定化の機能を同時に持
つことも可能である。ヒートパイプは、ナトリウム硫黄
電池の構成要素であるナトリウムや硫黄，ナトリウムや
硫黄に対する耐蝕性金属で製作することができるため、
材料コストは増加しない。また、作動流体のナトリウム
や硫黄は、ナトリウム硫黄電池の基本構成材であり、ナ
トリウム硫黄電池の信頼性や安全性を損なわない。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、従来の集合電池と同程
度の大きさに除熱あるいは均熱化機能を付加できる。さ
らに、設置するヒートパイプの作動流体をナトリウムあ
るいは硫黄とすることで、電池事故時の緊急排熱や定常
動作の温度安定化することができる。また、ヒートパイ
プはナトリウム硫黄電池の構成材料を流用できるため、
材料コストは増加しない。また、作動流体のナトリウム
や硫黄は、ナトリウム硫黄電池の基本構成材であり、ナ
トリウム硫黄電池の信頼性や安全性を損なわない。
度の大きさに除熱あるいは均熱化機能を付加できる。さ
らに、設置するヒートパイプの作動流体をナトリウムあ
るいは硫黄とすることで、電池事故時の緊急排熱や定常
動作の温度安定化することができる。また、ヒートパイ
プはナトリウム硫黄電池の構成材料を流用できるため、
材料コストは増加しない。また、作動流体のナトリウム
や硫黄は、ナトリウム硫黄電池の基本構成材であり、ナ
トリウム硫黄電池の信頼性や安全性を損なわない。
【図１】本発明の第１の実施例の断面図。
【図２】本発明の第２の実施例の断面図。
【図３】従来例の断面図。
１…単電池、２…充填材、３ａ…断熱容器、３ｂ…断熱
蓋、４…ヒートパイプ、５…除熱装置。
蓋、４…ヒートパイプ、５…除熱装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 10/39 H01M 2/10 H01M 10/50
Claims (3)
- 【請求項１】多数のナトリウム硫黄電池を密封された断
熱容器に集合させた電池において、両端を封止し、内部
に作動流体として冷媒を有するヒートパイプを電池の間
に配置したことを特徴とするナトリウム硫黄電池の集合
電池。 - 【請求項２】前記ヒートパイプの作動流体をナトリウム
とする請求項１に記載のナトリウム−硫黄電池。 - 【請求項３】前記ヒートパイプの作動流体を硫黄とする
請求項１に記載のナトリウム−硫黄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27861795A JP3284855B2 (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | ナトリウム硫黄電池の集合電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27861795A JP3284855B2 (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | ナトリウム硫黄電池の集合電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09120835A JPH09120835A (ja) | 1997-05-06 |
| JP3284855B2 true JP3284855B2 (ja) | 2002-05-20 |
Family
ID=17599781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27861795A Expired - Fee Related JP3284855B2 (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | ナトリウム硫黄電池の集合電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3284855B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017182156A1 (de) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Kühlanordnung für mindestens ein batteriemodul, batteriemodul und batterieeinheit |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001076771A (ja) * | 1999-09-03 | 2001-03-23 | Toshiba Battery Co Ltd | 車両用電池パック |
| US7531270B2 (en) | 2006-10-13 | 2009-05-12 | Enerdel, Inc. | Battery pack with integral cooling and bussing devices |
| KR20100100859A (ko) | 2007-11-07 | 2010-09-15 | 에네르델, 인코포레이티드 | 온도 제어 장치를 갖춘 배터리 조립체 |
| DE102009040067B4 (de) | 2009-09-04 | 2022-11-17 | FEV Europe GmbH | Batterie mit Kühlung der Batteriezellen nach dem Wärmerohr-Prinzip |
| DE102010013012A1 (de) | 2010-03-26 | 2011-09-29 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug |
| JP5740189B2 (ja) * | 2011-03-24 | 2015-06-24 | カヤバ工業株式会社 | 蓄電装置 |
| FR2988918A3 (fr) * | 2012-03-27 | 2013-10-04 | Renault Sa | Module de batterie offrant un mode de refroidissement et un mode de chauffage |
| DE102014100420A1 (de) * | 2014-01-15 | 2015-07-30 | Hans Kunstwadl | Passive Temperaturregelung von Akkus durch zweiphasen Wärmetransport und -speicherung |
| DE102014016623B4 (de) * | 2014-10-24 | 2023-10-05 | Audi Ag | Energiespeicher, Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung eines Energiespeichers |
| CN106207042B (zh) * | 2016-09-12 | 2019-11-12 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 一种电池模块及汽车 |
| CN110148814A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-08-20 | 宝能(广州)汽车研究院有限公司 | 电池热管理组件、电池模组和电池包 |
-
1995
- 1995-10-26 JP JP27861795A patent/JP3284855B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017182156A1 (de) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Kühlanordnung für mindestens ein batteriemodul, batteriemodul und batterieeinheit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09120835A (ja) | 1997-05-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |