JPH04286874A - ナトリウム−硫黄電池の消火方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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、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。この種の薬品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。

【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。

【００１０】以上のような理由から、蒸発温度が７０〜
４４０　℃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。

【００１２】なお、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、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
兼用して設置することが好ましく、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の
がよい。

【００１３】

【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。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【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、蒸発温度が７０〜４４
   ０　℃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。
2. 【請求項２】　　フッ素系不活性液体の噴射に先立って
   モジュール内に不活性ガスを噴射す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。
3. 【請求項３】　　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。