JPH09213365A - 高温電池装置 - Google Patents

高温電池装置

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JPH09213365A
JPH09213365A JP8014823A JP1482396A JPH09213365A JP H09213365 A JPH09213365 A JP H09213365A JP 8014823 A JP8014823 A JP 8014823A JP 1482396 A JP1482396 A JP 1482396A JP H09213365 A JPH09213365 A JP H09213365A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
battery device
high temperature
main heat
heat insulating
Prior art date
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Pending
Application number
JP8014823A
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English (en)
Inventor
Asao Kunimoto
浅夫 国本
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Yuasa Corp
Original Assignee
Yuasa Corp
Yuasa Battery Corp
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Publication date
Application filed by Yuasa Corp, Yuasa Battery Corp filed Critical Yuasa Corp
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Publication of JPH09213365A publication Critical patent/JPH09213365A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 非常用電源への用途の拡大が図れる高温電池
装置を得る。 【解決手段】 常時は通常の放電特性が発揮できる温度
より100〜200℃低い温度に保持して待機させるた
めの手段10と、非常時は短時間で通常の放電特性が発
揮できる温度まで昇温させるための手段20とを備え、
常時は放電させず、非常時に放電させて負荷4に電力を
供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高温電池装置に関す
るもので、さらに詳しく言えば、災害等によって商用電
源の給電が停止した場合に、非常用電源として用いるの
に適した高温電池装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】高温電池としては、陰極活物質にナトリ
ウムを、陽極活物質に硫黄を用い、前記各活物質をナト
リウムイオン伝導性の固体電解質で分離してなるナトリ
ウム−硫黄電池があり、その特性は自己放電がなく、高
効率放電が可能であるということから、断熱容器に複数
個収納して高温電池装置として用いられることが多くな
ってきている。
【0003】このような高温電池装置は、夜間の余剰電
力によって夜間に充電し、電力の不足する昼間に放電し
て電力の消費を平準化させるロードレベリング(LL)
用や電気自動車の駆動用として特に注目され、近年は商
用電源の給電が停止した場合に用いる非常用電源として
も注目されている。
【0004】上記した高温電池装置では、ナトリウム−
硫黄電池の場合、通常の放電特性を発揮させるため、複
数個の単電池を直並列に接続して断熱容器に収納し、待
機時には外部からのエネルギーによって300〜350
℃の温度に維持し、充放電時には外部からエネルギーを
供給するのを停止し、ジュール熱によって上記した温度
を維持するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記した高温電池装置
は、ロードレベリング(LL)用や電気自動車の駆動用
として用いる場合には、外部からエネルギーの供給を必
要とする待機時間と外部からエネルギーの供給を必要と
しない充放電時間とがほぼ同じであるため、外部から供
給するエネルギーによる損失は比較的小さいが、非常用
電源として用いる場合には、外部からエネルギーの供給
を必要としない充放電時間に対して外部からエネルギー
の供給を必要とする待機時間が長いため、外部から供給
するエネルギーによる損失が大きくなって非常用電源に
適用するうえで障害になるという問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、常時は通常の放電特性が発
揮できる温度より100〜200℃低い温度に保持して
待機させるための手段と、非常時は短時間で通常の放電
特性が発揮できる温度まで昇温させるための手段とを備
え、常時は放電させず、非常時に放電させて負荷に電力
を供給することを特徴とするものである。
【0007】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の高温電池装置において、通常の放電特性が発揮でき
る温度より100〜200℃低い温度に保持して待機さ
せるための手段は主断熱容器とこの主断熱容器に設けら
れた主保温用ヒーターとからなり、前記主断熱容器に陰
極活物質と陽極活物質とを固体電解質で分離してなる複
数個の単電池が直並列に接続されて収納されていること
を特徴とするものである。
【0008】また、請求項3記載の発明は、請求項2記
載の高温電池装置において、主断熱容器にはこの主断熱
容器に収納された複数個の単電池を昇温させるための昇
温用ヒーターが設けられ、短時間で通常の放電特性が発
揮できる温度まで昇温させるための手段によって前記昇
温用ヒーターが加熱されることを特徴とするものであ
る。
【0009】また、請求項4記載の発明は、請求項3記
載の高温電池装置において、短時間で通常の放電特性が
発揮できる温度まで昇温させるための手段は副断熱容器
とこの副断熱容器に設けられた副保温用ヒーターとこの
副断熱容器に収納された電池とからなり、この電池の放
電によって昇温用ヒーターが加熱されて直並列に接続さ
れた複数個の単電池が加熱されることを特徴とするもの
である。
【0010】また、請求項5記載の発明は、請求項4記
載の高温電池装置において、副断熱容器に収納された電
池は陰極活物質にナトリウムを用い、陽極活物質に硫黄
を用いたナトリウム−硫黄電池であることを特徴とする
ものである。
【0011】また、請求項6記載の発明は、請求項2記
載の高温電池装置において、主断熱容器にはこの主断熱
容器に収納された複数個の単電池を昇温させるための燃
焼ガス送入口が設けられ、短時間で通常の放電特性が発
揮できる温度まで昇温させるための手段によって前記燃
焼ガス送入口より燃焼ガスが送入されることを特徴とす
るものである。
【0012】また、請求項7記載の発明は、請求項6記
載の高温電池装置において、短時間で通常の放電特性が
発揮できる温度まで昇温させるための手段は燃焼ガス発
生器とこの燃焼ガスを主断熱容器に送入するための燃焼
ガス送入管とからなり、この燃焼ガスが送入されること
によって直並列に接続された複数個の単電池が加熱され
ることを特徴とするものである。
【0013】また、請求項8記載の発明は、請求項7記
載の高温電池装置において、燃焼ガス発生器は燃料電池
であることを特徴とするものである。
【0014】また、請求項9記載の発明は、請求項2記
載の高温電池装置において、主断熱容器に収納された、
陰極活物質と陽極活物質とを固体電解質で分離してなる
単電池は、陰極活物質にナトリウムを用い、陽極活物質
に硫黄を用いたナトリウム−硫黄電池であることを特徴
とするものである。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態に
基づいて説明する。
【0016】図1は本発明の実施の形態に係る高温電池
装置の構成図である。
【0017】本発明の実施の形態の特徴は、図1に示し
た如く、常時は通常の放電特性が発揮できる温度より1
00〜200℃低い温度に保持して待機させる手段10
と、非常時は短時間で通常の放電特性が発揮できる温度
まで昇温させるための手段20とを備え、常時は放電さ
せずに待機させ、非常時に放電させて負荷4に電力を供
給するようにしたことである。
【0018】
【実施例1】図2は本発明の実施例1に係る高温電池装
置の例であり、前記通常の放電特性が発揮できる温度よ
り100〜200℃低い温度に保持して待機させる手段
10が主断熱容器3とこの主断熱容器3に設けられた主
保温用ヒーター2とからなり、前記主断熱容器3に、陰
極活物質にナトリウムを用い、陽極活物質に硫黄を用
い、前記各活物質をナトリウムイオン伝導性の固体電解
質で分離してなる複数個のナトリウム−硫黄電池の単電
池1を直並列に接続して収納するとともに、前記主断熱
容器3には前記複数個のナトリウム−硫黄電池の単電池
1を通常の放電特性が発揮できる温度まで昇温させるた
めの昇温用ヒーター5が設けられ、かつ前記短時間で通
常の放電特性が発揮できる温度まで昇温させるための手
段20が副断熱容器13とこの副断熱容器13に設けら
れた副保温用ヒーター12とこの副断熱容器13に収納
された電池11とからなり、非常時に前記電池11を放
電させることによって前記昇温用ヒーター5を加熱し、
前記直並列に接続したナトリウム−硫黄電池の単電池1
を放電させて負荷4に電力を供給するようにしたもので
ある。
【0019】前記高温電池装置では、副断熱容器13に
収納した電池11にもナトリウム−硫黄電池を用いれ
ば、前記主保温用ヒーター2によって主断熱容器3内は
200〜250℃の温度に保持し、前記副保温用ヒータ
ー12によって副断熱容器13内は300〜400℃の
温度に保持すればよい。
【0020】前記高温電池装置において、主断熱容器3
内に収納したナトリウム−硫黄電池が50kW級のもの
であり、通常の放電特性が発揮できる温度より100〜
200℃低い温度に保持して待機させる手段10の容量
を400kWhとし、短時間で通常の放電特性が発揮で
きる温度まで昇温させるための手段20の容量を45k
Whとし、前記手段10の主断熱容器3に45kWの昇
温用ヒーター5を設けておけば、待機時には前記手段1
0を主保温用ヒーター2によって250℃の温度に維持
するために必要な電力は2.7kWであり、前記手段2
0を副保温用ヒーター12によって300℃に維持する
ために必要な電力は0.5kWであり、非常時には前記
昇温用ヒーター5によって前記手段10を30〜40分
の短時間でナトリウム−硫黄電池が通常の特性が発揮で
きる温度まで昇温させることができる。
【0021】
【実施例2】図3は本発明の実施例2に係る高温電池装
置の例であり、前記通常の放電特性が発揮できる温度よ
り100〜200℃低い温度に保持して待機させる手段
10が主断熱容器3とこの主断熱容器3に設けられた主
保温用ヒーター2とからなり、前記主断熱容器3に、陰
極活物質にナトリウムを用い、陽極活物質に硫黄を用
い、前記各活物質をナトリウムイオン伝導性の固体電解
質で分離してなる複数個のナトリウム−硫黄電池の単電
池1を直並列に接続して収納するとともに、前記主断熱
容器3には前記複数個のナトリウム−硫黄電池の単電池
1を通常の放電特性が発揮できる温度まで昇温させるた
めの燃焼ガス送入口6が設けられ、かつ前記短時間で通
常の放電特性が発揮できる温度まで昇温させるための手
段20が副断熱容器13とこの副断熱容器13に設けら
れた燃焼ガス発生器14とこの燃焼ガス発生器14から
の燃焼ガスを前記主断熱容器3に送入するための燃焼ガ
ス送入管15とからなり、非常時に前記燃焼ガス発生器
14からの燃焼ガスを前記主断熱容器3に送入し、前記
直並列に接続したナトリウム−硫黄電池の単電池1を放
電させて負荷4に電力を供給するようにしたものであ
る。
【0022】前記高温電池装置では、副断熱容器13に
収納した燃焼ガス発生器14に燃料電池を用いれば、前
記主保温用ヒーター2によって主断熱容器3内は200
〜250℃の温度に保持し、前記副保温用ヒーター12
によって副断熱容器13内は200〜300℃の温度に
保持すればよい。
【0023】前記高温電池装置において、主断熱容器3
内に収納したナトリウム−硫黄電池が50kW級のもの
であり、通常の放電特性が発揮できる温度より100〜
200℃低い温度に保持して待機させる手段10の容量
を400kWhとし、短時間で通常の放電特性が発揮で
きる温度まで昇温させるための手段20の容量を45k
Whとし、前記手段10の主断熱容器3に45kWの昇
温用ヒーター5を設けておけば、待機時には前記手段1
0を主保温用ヒーター2によって250℃の温度に維持
するために必要な電力は2.7kWであり、前記手段2
0を副保温用ヒーター12によって200℃に維持する
ために必要な電力は0.3kWであり、非常時には前記
燃焼ガス送入管15によって前記手段10を20〜30
分の短時間でナトリウム−硫黄電池が通常の特性が発揮
できる温度まで昇温させることができる。
【0024】上記した各実施例では、短時間で通常の放
電特性が発揮できる温度まで昇温させるための手段20
として、ナトリウム−硫黄電池のような高温電池や燃料
電池を用いているが、ナトリウム−硫黄電池以外の高温
電池や常温で使用可能な二次電池や一次電池を用いるこ
ともできる。
【0025】
【発明の効果】上記した如く、本発明の高温電池装置
は、常時は通常の放電特性が発揮できる温度より100
〜200℃低い温度に保持して待機させる手段によって
待機し、非常時は短時間で通常の放電特性が発揮できる
温度まで昇温させるようにしているから、待機時に外部
から供給するエネルギーを約30%低減することがで
き、しかも待機期間中のメンテナンスもほとんど不要で
あるから、高温電池装置の非常用電源への用途の拡大に
貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高温電池装置の構成図ある。
【図2】本発明の高温電池装置の実施例1に係る構成図
ある。
【図3】本発明の高温電池装置の実施例2に係る構成図
ある。
【符号の説明】
1 単電池 2,12 保温用ヒーター 3,13 断熱容器 4 負荷 5 昇温用ヒーター 6 燃焼ガス送入口 10 通常の放電特性が発揮できる温度より100
〜200℃低い温度に保持して待機させる手段 11 電池 14 燃焼ガス発生器 15 燃焼ガス送入管 20 短時間で通常の放電特性が発揮できる温度ま
で昇温させる手段

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 常時は通常の放電特性が発揮できる温度
    より100〜200℃低い温度に保持して待機させるた
    めの手段と、非常時は短時間で通常の放電特性が発揮で
    きる温度まで昇温させるための手段とを備え、常時は放
    電させず、非常時に放電させて負荷に電力を供給するこ
    とを特徴とする高温電池装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の高温電池装置において、
    通常の放電特性が発揮できる温度より100〜200℃
    低い温度に保持して待機させるための手段は主断熱容器
    とこの主断熱容器に設けられた主保温用ヒーターとから
    なり、前記主断熱容器に陰極活物質と陽極活物質とを固
    体電解質で分離してなる複数個の単電池が直並列に接続
    されて収納されていることを特徴とする高温電池装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の高温電池装置において、
    主断熱容器にはこの主断熱容器に収納された複数個の単
    電池を昇温させるための昇温用ヒーターが設けられ、短
    時間で通常の放電特性が発揮できる温度まで昇温させる
    ための手段によって前記昇温用ヒーターが加熱されるこ
    とを特徴とする高温電池装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の高温電池装置において、
    短時間で通常の放電特性が発揮できる温度まで昇温させ
    るための手段は副断熱容器とこの副断熱容器に設けられ
    た副保温用ヒーターとこの副断熱容器に収納された電池
    とからなり、この電池の放電によって昇温用ヒーターが
    加熱されて直並列に接続された複数個の単電池が加熱さ
    れることを特徴とする高温電池装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の高温電池装置において、
    副断熱容器に収納された電池は陰極活物質にナトリウム
    を用い、陽極活物質に硫黄を用いたナトリウム−硫黄電
    池であることを特徴とする高温電池装置。
  6. 【請求項6】 請求項2記載の高温電池装置において、
    主断熱容器にはこの主断熱容器に収納された複数個の単
    電池を昇温させるための燃焼ガス送入口が設けられ、短
    時間で通常の放電特性が発揮できる温度まで昇温させる
    ための手段によって前記燃焼ガス送入口より燃焼ガスが
    送入されることを特徴とする高温電池装置。
  7. 【請求項7】 請求項6記載の高温電池装置において、
    短時間で通常の放電特性が発揮できる温度まで昇温させ
    るための手段は燃焼ガス発生器とこの燃焼ガスを主断熱
    容器に送入するための燃焼ガス送入管とからなり、この
    燃焼ガスが送入されることによって直並列に接続された
    複数個の単電池が加熱されることを特徴とする高温電池
    装置。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の高温電池装置において、
    燃焼ガス発生器は燃料電池であることを特徴とする高温
    電池装置。
  9. 【請求項9】 請求項2記載の高温電池装置において、
    主断熱容器に収納された、陰極活物質と陽極活物質とを
    固体電解質で分離してなる単電池は、陰極活物質にナト
    リウムを用い、陽極活物質に硫黄を用いたナトリウム−
    硫黄電池であることを特徴とする高温電池装置。
JP8014823A 1996-01-31 1996-01-31 高温電池装置 Pending JPH09213365A (ja)

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JP (1) JPH09213365A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5994669A (en) * 1998-11-18 1999-11-30 Mccall; Daniel J. Battery warmer with timer switch
JP2001229961A (ja) * 2000-02-17 2001-08-24 Electric Power Dev Co Ltd 発電システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5994669A (en) * 1998-11-18 1999-11-30 Mccall; Daniel J. Battery warmer with timer switch
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