JPH09298070A - Module type secondary battery, and module type secondary battery unit - Google Patents

Module type secondary battery, and module type secondary battery unit

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JPH09298070A
JPH09298070A JP10991296A JP10991296A JPH09298070A JP H09298070 A JPH09298070 A JP H09298070A JP 10991296 A JP10991296 A JP 10991296A JP 10991296 A JP10991296 A JP 10991296A JP H09298070 A JPH09298070 A JP H09298070A
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JP
Japan
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module
temperature
secondary battery
heat
type secondary
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JP10991296A
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Japanese (ja)
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Kenji Watanabe
健次 渡辺
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Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To change output of a module type secondary battery, and change discharge time of it by using a cooling device in which heat radiation quantity is decided in accordance with temperature change of the module type secondary battery. SOLUTION: For a module type NaS battery, plural NaS batteries 5 are contained in a heat insulated container 3 to compose a module. In this case, a changeable conductance type heat pipe 15 of which heating part is embedded in a heat collecting bottom plate 10 at a bottom part of the heat insulated container 3 is provided, and the whole body of the module type NaS battery is heat-radiated and cooled by the changeable conductance type heat pipe 15.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ナトリウム−硫黄
電池(以下、NaS電池という)等の二次電池単体を複
数本一体収容したモジュールとして用いるモジュール型
二次電池及びそのモジュール型二次電池をケーシング内
に複数個収容するモジュール型二次電池ユニットであっ
て、モジュール型二次電池の温度調整を行なうために当
該モジュール型二次電池を冷却する冷却装置を備えたモ
ジュール型二次電池及びモジュール型二次電池ユニット
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a module-type secondary battery and a module-type secondary battery thereof, which are used as a module in which a plurality of single secondary batteries such as sodium-sulfur batteries (hereinafter referred to as NaS batteries) are integrally housed. A module-type secondary battery unit containing a plurality of modules in a casing, the module-type secondary battery including a cooling device for cooling the module-type secondary battery to adjust the temperature of the module-type secondary battery, and a module Type secondary battery unit.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気エネルギーとしての電力は、環境に
優しいクリーンなエネルギーであるため年々需要が増加
している。このような需要の増加に伴って建設される大
規模な電源は、需要地から離れた地点に建設されるた
め、電力輸送にかかるコストを低減することが、効率的
な電力供給システムを実現する上で極めて重要になって
いる。
Demand for electric power as electric energy is increasing year by year because it is clean and environmentally friendly. Since the large-scale power source constructed with such an increase in demand is constructed at a point distant from the demand site, reducing the cost of electricity transportation realizes an efficient power supply system. Has become extremely important above.

【0003】一方、電力の需要は産業用に比較して業務
用と家庭用を合わせた民生用の増加が著しく、昼間と夜
間の電力需要に大幅な差が生じており、電力供給システ
ムは、上述した電力需要の著しい差にも係わらず昼間の
最大消費電力に応じて設計されるため、供給システム全
体の効率が悪化し、経済性も悪かった。
On the other hand, the demand for electric power has increased remarkably for commercial use and household use as compared with industrial use, and there is a large difference in the demand for electric power between daytime and nighttime. Since the power supply system is designed according to the maximum power consumption during the day despite the remarkable difference in the power demand, the efficiency of the entire supply system deteriorates and the economy is poor.

【0004】したがって、電力需要(負荷)を平準化し
且つ輸送コスト低減を可能にするために、電力貯蔵シス
テムが提案されている。この電力貯蔵システムは、電力
供給に余裕のある夜間に電力を貯蔵し、貯蔵された電力
を昼間の電力需要が高い際に用いて負荷の平準化、輸送
コストの低減を図るものであり、近年、注目を集めてい
る。
Therefore, an electric power storage system has been proposed in order to level the electric power demand (load) and reduce the transportation cost. This electric power storage system stores electric power at night when there is a margin of electric power supply, and uses the stored electric power when the daytime demand for electric power is high to level the load and reduce the transportation cost. , Is attracting attention.

【0005】このような電力貯蔵システムとして、電気
エネルギーの貯蔵(充電)と放出(放電)を行なう二次
電池を有するシステムがある。
As such a power storage system, there is a system having a secondary battery for storing (charging) and discharging (discharging) electric energy.

【0006】二次電池は、ナトリウム−硫黄電池(Na
S電池)、亜鉛−塩素電池、亜鉛−臭素電池、レドック
スフロー形電池、鉛蓄電池等各種存在し、異なる性能、
特徴を有している(図23参照)。また、二次電池とし
てリチウムを正極活物質あるいは負極活物質に用いたリ
チウム電池も近年盛んに普及されている。特にリチウム
を負極活物質とした溶融塩二次電池の性能、特徴等を図
24に示す。
The secondary battery is a sodium-sulfur battery (Na
S battery), zinc-chlorine battery, zinc-bromine battery, redox flow battery, lead acid battery, etc.
It has features (see FIG. 23). In addition, a lithium battery using lithium as a positive electrode active material or a negative electrode active material as a secondary battery has been widely spread in recent years. In particular, FIG. 24 shows the performance and characteristics of the molten salt secondary battery using lithium as the negative electrode active material.

【0007】上述した二次電池においては、反応損失や
電気抵抗損失等の損失が発生すると、この損失が熱とな
って電池本体の温度を上昇させる。電池温度の上昇は、
電池反応の速度を速めて損失低減に繋がる場合も多い
が、反面、電池温度上昇は電池寿命(充放電回数の寿
命、使用耐年数の寿命)低下の原因となる。
In the above-mentioned secondary battery, when a loss such as a reaction loss or an electric resistance loss occurs, this loss becomes heat and raises the temperature of the battery body. Battery temperature rise is
In many cases, the battery reaction speed is accelerated to reduce loss, but on the other hand, the increase in battery temperature causes a decrease in battery life (life of charge / discharge cycles, life of service life).

【0008】この電池温度上昇に伴う電池寿命の低下
は、各二次電池の作動温度の違い(図23及び図24参
照)に係わらず表れる。例えば、常温作動の鉛蓄電池の
電池温度と寿命回数(充放電回数)との関係を図25に
示し、当該電池温度と寿命(使用耐年数)との関係を図
26に示す。図25及び図26によれば、電池温度が上
昇するにつれて、電池の充放電回数及び使用耐年数が低
下していくことが分かる。
The decrease in battery life due to the increase in battery temperature appears regardless of the difference in operating temperature of each secondary battery (see FIGS. 23 and 24). For example, FIG. 25 shows the relationship between the battery temperature and the number of lives (the number of times of charging / discharging) of a lead-acid battery that operates at room temperature, and FIG. 26 shows the relationship between the battery temperature and the life (use life). From FIG. 25 and FIG. 26, it can be seen that as the battery temperature rises, the number of charge / discharge cycles and the service life of the battery decrease.

【0009】したがって、二次電池の寿命を維持するに
は、二次電池の電池温度を適正温度に維持する必要があ
る。このため、二次電池では電池温度の温度管理を行な
っており、この温度管理には、電池最高温度を抑制・管
理するとともに、放電開始前の電池温度を一定温度に制
御・管理する方式が知られている。
Therefore, in order to maintain the life of the secondary battery, it is necessary to maintain the battery temperature of the secondary battery at an appropriate temperature. For this reason, the secondary battery controls the temperature of the battery temperature.For this temperature control, a method is known in which the maximum battery temperature is controlled and controlled, and the battery temperature before the start of discharge is controlled and controlled to a constant temperature. Has been.

【0010】上述した二次電池の温度管理方式を、Na
S電池を例にとって以下に説明する。
The temperature control system of the secondary battery described above is
The S battery will be described below as an example.

【0011】最初にNaS電池の構造について説明す
る。図27は、NaS電池(単電池)の構造を示す図で
ある。図27によれば、単電池は円筒構造をしており、
中心からナトリウム極(負極)100、硫黄極(正極)
101、ベータアルミナ管(電解質)102の順に構成
されている。また、ベータアルミナ管102内部には、
安全管103という金属容器が収納されている。
First, the structure of the NaS battery will be described. FIG. 27 is a diagram showing the structure of a NaS battery (single battery). According to FIG. 27, the unit cell has a cylindrical structure,
Sodium electrode (negative electrode) 100, sulfur electrode (positive electrode) from the center
101 and a beta alumina tube (electrolyte) 102 in this order. In addition, inside the beta alumina tube 102,
A metal container called a safety pipe 103 is stored.

【0012】NaS電池は、放電時及び充電時において
以下に示す一連の動作を行なう。すなわち、放電時にお
いては、ナトリウム極100のナトリウムが外部回路に
電子を放出してナトリウムイオンとなり、そのナトリウ
ムイオンがベータアルミナ管102を通って硫黄極10
2側へ移動し、その硫黄極102の硫黄及び外部回路か
ら送られてきた電子と反応して多硫化ナトリウムとな
る。また、充電時においては、多硫化ナトリウムがナト
リウムイオン、硫黄及び電子に分かれ、その内のナトリ
ウムイオンは、ベータアルミナ管102を通ってナトリ
ウム極100側へ移動し、外部電源から供給される電子
を受け取ってナトリウムに戻る。
The NaS battery performs the following series of operations during discharging and charging. That is, during discharge, sodium in the sodium electrode 100 emits electrons to the external circuit to become sodium ions, and the sodium ions pass through the beta-alumina tube 102 and reach the sulfur electrode 10.
It moves to the 2 side and reacts with the sulfur of the sulfur electrode 102 and the electrons sent from the external circuit to become sodium polysulfide. Further, during charging, sodium polysulfide is divided into sodium ions, sulfur and electrons, and the sodium ions therein move through the beta-alumina tube 102 to the sodium electrode 100 side to remove the electrons supplied from the external power source. Receive and return to sodium.

【0013】上述した放電・充電動作を行なうNaS電
池は高温作動型電池(図23に示すように300℃〜3
50℃)であるため、単電池を集合化して断熱容器に収
納し、モジュールとして使用している。図28は、その
モジュール構造を示す図である。
The NaS battery that performs the above-described discharging / charging operation is a high-temperature operating battery (300 ° C. to 3 ° C. as shown in FIG.
Since it is 50 ° C.), the single cells are assembled and housed in a heat insulating container and used as a module. FIG. 28 is a diagram showing the module structure.

【0014】図28によれば、モジュール構造のNaS
電池(NaSモジュール電池)110は、真空容器壁か
ら成る蓋付箱型容器(蓋の部分を真空断熱容器(上)1
11、容器本体を真空断熱容器(下)112という)を
有し、真空断熱容器(下)112内部に電池格納容器1
13を備えている。この電池格納容器113は、真空断
熱容器(下)112の底部のアルミニウム製集熱底板1
14上に設置され、その内部には、複数の単電池115
が立設状態で収容されている。複数の単電池115は、
充填固定化した砂(充填砂)116により固定されてい
る。
According to FIG. 28, the modular structure of NaS
The battery (NaS module battery) 110 is a box-shaped container with a lid composed of a vacuum container wall (a lid is a vacuum heat insulating container (top) 1
11, the container body has a vacuum heat insulation container (lower) 112), and the battery storage container 1 is provided inside the vacuum heat insulation container (lower) 112.
13 is provided. This battery storage container 113 is made of an aluminum heat collecting bottom plate 1 at the bottom of the vacuum heat insulating container (lower) 112.
14 is installed on the inside of which a plurality of unit cells 115 are installed.
Are housed upright. The plurality of unit cells 115 are
It is fixed by filled and fixed sand (filled sand) 116.

【0015】真空断熱容器(下)112の側壁及び底壁
には、それぞれ側面ヒータ117及び底面ヒータ118
が設けられ、この側面ヒータ117及び底面ヒータ11
8によりモジュール内部の温度コントロールを行なうよ
うになっている。なお、信号線、ヒータ導線等を含む導
線群は、真空断熱容器(下)側壁の貫通孔119を通じ
て主極120として外部に取り出されるようになってい
る。
A side heater 117 and a bottom heater 118 are provided on the side wall and the bottom wall of the vacuum heat insulating container (lower) 112, respectively.
The side heater 117 and the bottom heater 11 are provided.
8 controls the temperature inside the module. A conductor group including signal lines, heater conductors, etc. is taken out to the outside as a main pole 120 through a through hole 119 in the side wall of the vacuum heat insulating container (lower).

【0016】続いて、上述したNaSモジュール電池の
温度管理方式について説明する。
Next, the temperature control system for the NaS module battery described above will be described.

【0017】NaSモジュール電池からの発熱は、抵抗
損発熱とエントロピ損発熱によって決まり、充電/放電
時の通電電流値によって変化する。そして、発熱量は、
放電時には抵抗損発熱にエントロピ損発熱が加算される
ため高くなるが、充電時にはエントロピ損発熱が減算さ
れるため少ない。
The heat generated from the NaS module battery is determined by the resistance loss heat generation and the entropy loss heat generation, and changes depending on the value of the energizing current during charging / discharging. And the calorific value is
It becomes high at the time of discharging because the entropy loss heat generation is added to the resistance loss heat generation, but it is small at the time of charging because the entropy loss heat generation is subtracted.

【0018】また、電池の作動温度は、低温になる程、
抵抗損が増加して発熱量が増加し、効率が悪化する(電
池反応が劣化する)。一方、高温では、抵抗損が減少す
る反面、経年劣化による経時的な内部抵抗が大きくなる
傾向にあり、電池寿命が低下する(前掲図26参照)。
このため、通常のNaSモジュール電池では、適正な作
動温域が存在し、その作動温域は、上述したように30
0℃〜350℃程度である。
The lower the operating temperature of the battery is,
The resistance loss increases, the amount of heat generation increases, and the efficiency deteriorates (the battery reaction deteriorates). On the other hand, at high temperatures, the resistance loss decreases, but the internal resistance tends to increase over time due to deterioration over time, and the battery life decreases (see FIG. 26 above).
Therefore, a normal NaS module battery has an appropriate operating temperature range, and the operating temperature range is 30% as described above.
It is about 0 ° C to 350 ° C.

【0019】すなわち、NaSモジュール電池の温度管
理では、当該NaSモジュール電池の放電開始前の温度
を300℃に設定し、放電時に上昇するNaSモジュー
ル電池の最高温度を350℃以下に設定することが重要
である。
That is, in the temperature control of the NaS module battery, it is important to set the temperature before the discharge of the NaS module battery to 300 ° C. and the maximum temperature of the NaS module battery that rises during discharging to 350 ° C. or less. Is.

【0020】このように、NaSモジュール電池の温域
を300℃〜350℃に管理するためには、NaSモジ
ュール電池内部から発生した熱を放熱(冷却)する必要
がある。従来、NaSモジュール電池の冷却は、信頼性
の高い自然放冷を採用しており、[電池からの発熱量]
=[電池自体の蓄熱(電池の温度上昇)]+[断熱容器
表面からの放熱量(冷却量)]となる。
As described above, in order to control the temperature range of the NaS module battery to 300 ° C. to 350 ° C., it is necessary to dissipate (cool) the heat generated from inside the NaS module battery. Conventionally, highly reliable natural cooling has been adopted for cooling NaS module batteries.
= [Heat storage of battery itself (temperature rise of battery)] + [heat radiation amount (cooling amount) from the surface of the heat insulating container].

【0021】以上述べた自然放冷方式によるNaSモジ
ュール電池の電池温度の推移を図29に示し、この図2
9を参照しながら、実際のNaSモジュール電池110
における電池最高温度及び放電開始前温度の管理・制御
方法について、以下に説明する。
FIG. 29 shows the transition of the battery temperature of the NaS module battery by the natural cooling method described above.
Referring to 9, the actual NaS module battery 110
A method of managing and controlling the maximum battery temperature and the temperature before the start of discharge in the above will be described below.

【0022】(1)電池最高温度の管理 NaSモジュール電池110が放電を開始すると、放電
開始前温度Tsa(例えば300℃)のNaS電池の温度
は、電池の放電出力に応じて除々に上昇していく(時間
t1 〜t2 )。
(1) Control of maximum battery temperature When the NaS module battery 110 starts discharging, the temperature of the NaS battery at the temperature Tsa before discharge (for example, 300 ° C.) gradually rises according to the discharge output of the battery. Go (time t1 to t2).

【0023】しかしながら、NaSモジュール電池11
0の最高温度Tmaが所定の管理値(Tmax :例えば35
0℃)以下になるように、予め真空断熱容器(上)11
1及び真空断熱容器(下)112からの放熱量を調節し
ている。具体的な調節方法としては、真空断熱容器
(上)111及び真空断熱容器(下)112を設計する
上で、その容器の真空容器壁の真空度の調節、及び真空
容器壁の厚さの調節により適切な放熱性能を得ている。
したがって、放電終了時(時間t2 )においては、Na
Sモジュール電池110の温度Tmaは、「Tma<Tmax
」となっている。なお、通常は、電池からの放熱量と
電池自体への蓄熱量が略一致するように、真空断熱容器
の放熱性能を調節している。
However, the NaS module battery 11
The maximum temperature Tma of 0 is a predetermined control value (Tmax: 35
Vacuum insulation container (upper) 11
1 and the heat radiation amount from the vacuum heat insulating container (bottom) 112 are adjusted. As a specific adjusting method, in designing the vacuum heat insulating container (upper) 111 and the vacuum heat insulating container (lower) 112, the vacuum degree of the vacuum container wall of the container is adjusted, and the thickness of the vacuum container wall is adjusted. Has obtained proper heat dissipation performance.
Therefore, at the end of discharge (time t2), Na
The temperature Tma of the S module battery 110 is "Tma <Tmax
It has become. In general, the heat radiation performance of the vacuum heat insulation container is adjusted so that the heat radiation amount from the battery and the heat storage amount to the battery itself are substantially equal to each other.

【0024】(2)放熱開始前温度の管理 放電終了後(終了時、NaS電池温度Tma)以降は、真
空断熱容器(上)111及び真空断熱容器(下)112
の真空容器壁からの自然放熱により電池温度は除々に低
下し、NaSモジュール電池の充電開始(時間t3 )か
ら充電終了時(時間t4 )においても、NaSモジュー
ル電池110の温度は除々に低下していく(充電時には
僅かな発熱があるため、温度降下率が若干悪化する)。
(2) Management of temperature before starting heat radiation After the end of discharge (at the end, NaS battery temperature Tma), the vacuum heat insulating container (upper) 111 and the vacuum heat insulating container (lower) 112.
The temperature of the NaS module battery 110 gradually decreases from the start of charging (time t3) to the end of charging (time t4) of the NaS module battery due to natural heat dissipation from the wall of the vacuum container. Go (there is a slight heat generation during charging, so the temperature drop rate is slightly worse).

【0025】そして、NaSモジュール電池110の温
度が放電開始前温度(管理値Tsa)近辺まで降温し、管
理値Tsaを所定温度越えて降温した時点(時間t5 )で
真空容器内部に設けられた側面ヒータ117及び底面ヒ
ータ118を駆動させてNaSモジュール電池110の
温度が管理値Tsaになるように微調節する。したがっ
て、次の放電開始時(t6 )の温度Tsa' とTsaとの差
Δtは、Δt=0℃となる。
Then, the temperature of the NaS module battery 110 is lowered to near the temperature before the start of discharge (control value Tsa), and when the temperature is lowered below the control value Tsa by a predetermined temperature (time t5), the side surface provided inside the vacuum container. The heater 117 and the bottom heater 118 are driven to finely adjust the temperature of the NaS module battery 110 to the control value Tsa. Therefore, the difference Δt between the temperatures Tsa ′ and Tsa at the start of the next discharge (t6) is Δt = 0 ° C.

【0026】以上述べたように、NaSモジュール電池
の温度管理方式によれば、真空断熱容器の真空容器壁の
真空度、厚さ等を予め調節して適切な自然放熱量を設定
し、その自然放熱量及びヒータによりNaS電池の温度
を管理する方式である。
As described above, according to the temperature control system of the NaS module battery, the degree of vacuum and the thickness of the vacuum vessel wall of the vacuum heat insulating vessel are adjusted in advance to set an appropriate amount of natural heat radiation, This is a method of controlling the temperature of the NaS battery by the amount of heat radiation and the heater.

【0027】上述したモジュール構造のNaS電池を複
数段(最大10段程度)積み上げて1つのユニットとし
て用いることもできる。図30(a)は、NaSモジュ
ール電池130を3段積み上げたモジュール電池ユニッ
ト131を概略的に示す正面図(モジュールの短手方向
側の側面を正面とする)であり、(b)は、そのモジュ
ール電池ユニット131を概略的に示す側面図である。
It is also possible to stack the NaS batteries having the above-mentioned module structure in a plurality of stages (up to about 10 stages) and use them as one unit. FIG. 30 (a) is a front view schematically showing a module battery unit 131 in which NaS module batteries 130 are stacked in three stages (a side surface on the lateral direction side of the module is a front surface), and FIG. It is a side view which shows the module battery unit 131 schematically.

【0028】図30(a)及び(b)によれば、モジュ
ール電池ユニット131は、冷却空気がケーシング13
2内を自然循環するタイプ(自然循環タイプ図30
(a)参照)及びブロワ等により冷却空気を強制的にケ
ーシング132内に循環させるタイプ(強制循環タイ
プ)の2種類ある。例えば自然循環方式によりユニット
131のケーシング131内に送られた冷却空気は、各
モジュール132間の隙間を通路として流れる。
According to FIGS. 30 (a) and 30 (b), the module battery unit 131 has cooling air in the casing 13.
Type that naturally circulates in 2 (Natural circulation type Fig. 30
(See (a)) and a type in which cooling air is forcibly circulated in the casing 132 by a blower or the like (forced circulation type). For example, the cooling air sent into the casing 131 of the unit 131 by the natural circulation method flows through the gaps between the modules 132 as passages.

【0029】一方、電池格納容器113内の各単電池1
15からは、真空断熱容器(上)111及び真空断熱容
器(下)112を介して熱流が放出されるが(図27中
一点鎖線参照)、これら放熱された熱流は、モジュール
130間を流れる冷却空気により冷却される。
On the other hand, each unit cell 1 in the battery storage container 113
Heat flow is released from 15 through the vacuum heat insulation container (upper) 111 and the vacuum heat insulation container (lower) 112 (see the alternate long and short dash line in FIG. 27), but the heat flow thus radiated is cooled between the modules 130. It is cooled by air.

【0030】このようにしてモジュール電池130から
放出された熱流を冷却した後、冷却空気は、ケーシング
132外部へ流出するようになっている。
After cooling the heat flow discharged from the module battery 130 in this way, the cooling air flows out to the outside of the casing 132.

【0031】[0031]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たNaSモジュール電池の温度管理方式では、以下に示
す課題がある。
However, the above-mentioned temperature control system for the NaS module battery has the following problems.

【0032】(1)NaSモジュール電池運転出力及び
放電時間の変更が困難なこと。上述した温度管理方式で
は、NaSモジュール電池からの放熱量と電池自体への
蓄熱量の和が当該電池からの発熱量と略一致するように
予め真空断熱容器の放熱性能を調節している。つまり、
電池からの発熱量が大きく変化しないこと(一定の放熱
量であること)を前提にして予め設定された放熱量に基
づく温度管理方式である。したがって、発熱量の変化を
伴うようなNaS電池出力(出力容量)及び放電時間の
変更は、前掲図29の放電時の温度上昇カーブ(時間t
1 〜t2)を変えることになる。例えば、図29に仮想
線で示すように、NaS電池出力容量を増加させると、
放電時の温度上昇カーブは急激に上昇し(C1 )、モジ
ュール電池温度は放電開始直後すぐに電池最高温度を越
えてしまうことになる。また、図29から分かるよう
に、放電時の温度上昇カーブは、放電時間(t1 〜t2
)で電池最高温度に達するという比例カーブであるた
め、放電時間を増加させると(t2 をt2'に変更)、温
度上昇カーブはその分だけ延長することになり(破線C
2 )、同じくモジュール電池温度は電池最高温度を越え
てしまうことになる。また、モジュール電池温度降温時
の温度降下カーブは比例カーブであるため、放電時間の
増加に伴って待機時間、充電時間等が必要以上に増加す
ると、上昇時と同様に温度降下カーブの急激な降下及び
温度降下カーブの延長を招き、モジュール電池温度が放
電開始前温度よりも大幅に減少する恐れが生じる。すな
わち、従来の温度管理方式では、NaSモジュール電池
の運転出力及び放電時間を変更させると、モジュール電
池の電池最高温度と放電開始前温度(管理値)を維持す
ることが非常に困難になるため、当該運転出力及び放電
時間を変更することができず、NaSモジュール電池の
実用性向上を阻害している。
(1) It is difficult to change the operating output and discharge time of the NaS module battery. In the temperature management method described above, the heat radiation performance of the vacuum heat insulating container is adjusted in advance so that the sum of the heat radiation amount from the NaS module battery and the heat storage amount to the battery itself substantially matches the heat radiation amount from the battery. That is,
This is a temperature management method based on a preset amount of heat radiation on the assumption that the amount of heat generated from the battery does not change significantly (the amount of heat radiation is constant). Therefore, when the NaS battery output (output capacity) and the discharge time are changed so as to change the heat generation amount, the temperature rise curve at the time of discharge (time t
1 to t2) will be changed. For example, as shown by the phantom line in FIG. 29, when the NaS battery output capacity is increased,
The temperature rise curve during discharge rises rapidly (C1), and the module battery temperature exceeds the maximum battery temperature immediately after the start of discharge. Further, as can be seen from FIG. 29, the temperature rise curve at the time of discharge is the discharge time (t1 to t2).
) Is a proportional curve that reaches the maximum battery temperature, so if the discharge time is increased (t2 is changed to t2 '), the temperature rise curve will be extended accordingly (broken line C).
2) Similarly, the module battery temperature will exceed the maximum battery temperature. Also, since the temperature drop curve when the module battery temperature is lowered is a proportional curve, if the standby time, charging time, etc. increase more than necessary as the discharge time increases, the temperature drop curve drops sharply as it does when rising. In addition, the temperature drop curve is extended, and the module battery temperature may be significantly lower than the temperature before the start of discharge. That is, in the conventional temperature control method, when the operation output and discharge time of the NaS module battery are changed, it becomes very difficult to maintain the maximum battery temperature and the temperature before discharge start (control value) of the module battery, The operation output and the discharge time cannot be changed, which impedes the improvement of the practicality of the NaS module battery.

【0033】(2)真空断熱容器の真空度管理が必要な
こと。
(2) It is necessary to control the degree of vacuum of the vacuum insulation container.

【0034】予め調節した所定量の放熱量を確保するた
めに、断熱容器の真空度を維持・確保する必要が生じ、
メンテナンスフリーの観点から問題であった。
In order to secure a predetermined amount of heat radiation adjusted in advance, it is necessary to maintain and secure the vacuum degree of the heat insulating container,
It was a problem from a maintenance-free perspective.

【0035】(3)ヒータに対する投入電力の増加に起
因してエネルギー効率が低下すること。電力貯蔵用のN
aSモジュール電池は10年以上の使用を考えている
が、前掲図25に示したように、充放電効率の経年劣化
により電池発熱量が増加するため、真空断熱容器の真空
度調節等を行なって放熱性能を増加させ、電池最高温度
の低減を図ることが必要になる。このため、放電終了後
の電池温度降下率が大きくなり、放電開始前温度維持の
ためのヒータに対する投入電力が増加して、NaSモジ
ュール電池のエネルギー効率が低下した。
(3) The energy efficiency is lowered due to the increase of electric power supplied to the heater. N for power storage
Although the aS module battery is expected to be used for more than 10 years, as shown in FIG. 25, the heat generation amount of the battery increases due to deterioration of charge / discharge efficiency over time. Therefore, the vacuum degree of the vacuum insulation container should be adjusted. It is necessary to increase heat dissipation performance and reduce the maximum battery temperature. For this reason, the battery temperature drop rate after the end of discharge increased, the amount of electric power supplied to the heater for maintaining the temperature before start of discharge increased, and the energy efficiency of the NaS module battery decreased.

【0036】(4)真空の断熱容器が必要なこと。現状
の真空断熱容器では、図31の矢印で示す熱流の流れか
ら分かるように、側壁面と上下壁面から放熱があり、更
に蓋構造の合わせ部からの放熱がある。上述したよう
に、NaSモジュール電池は高温動作であることから、
電池内部の温度が極度に低下することを防止するため
に、断熱壁を真空にする構造を用いて総放熱量の低減を
図っている。しかしながら、この真空の断熱容器は封じ
切りで長期間に亘って所定の真空度を維持する必要があ
るため、高度な容器の製造技術が必要になり、コスト高
を招いた。
(4) A vacuum heat insulating container is required. In the current vacuum insulation container, as can be seen from the flow of heat flow indicated by the arrow in FIG. 31, heat is radiated from the side wall surface and the upper and lower wall surfaces, and further radiated from the mating portion of the lid structure. As described above, since the NaS module battery operates at high temperature,
In order to prevent the temperature inside the battery from dropping extremely, a structure is used in which the heat insulating wall is evacuated to reduce the total amount of heat radiation. However, since this vacuum insulation container needs to be completely sealed to maintain a predetermined degree of vacuum for a long period of time, an advanced container manufacturing technique is required, resulting in high cost.

【0037】(5)NaSモジュール電池内の水平方向
の温度分布が大きいこと。単電池群からの放熱(熱流)
は、上下壁面からよりも容器の水平方向に沿って側壁面
を介して外部に放出されるため、NaSモジュール電池
内部の水平方向に沿って図31に示すような温度分布が
発生してしまった。
(5) The temperature distribution in the horizontal direction in the NaS module battery is large. Dissipation of heat from a group of cells (heat flow)
Is discharged to the outside from the upper and lower wall surfaces along the horizontal direction of the container through the side wall surfaces, so that the temperature distribution as shown in FIG. 31 occurs along the horizontal direction inside the NaS module battery. .

【0038】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、モジュール構造の二次電池(モジュール型二
次電池)の温度変化に応じて放熱量(冷却量)が定まる
冷却装置を用いることにより、モジュール型二次電池の
出力変更及び放電時間変更を可能にすることを第1の目
的とする。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and uses a cooling device in which the amount of heat radiation (cooling amount) is determined according to the temperature change of a secondary battery having a module structure (module type secondary battery). Thus, the first object is to make it possible to change the output and the discharge time of the module type secondary battery.

【0039】また、本発明は、モジュール型二次電池の
断熱容器を非真空とすることにより、低コスト、真空度
の管理等の必要の無いメンテナンスフリーのモジュール
型二次電池を提供することをその第2の目的とする。
Further, the present invention provides a maintenance-free module-type secondary battery which is low in cost and does not require management of the degree of vacuum by making the heat insulating container of the module-type secondary battery non-vacuum. Its second purpose.

【0040】また、本発明は、モジュール型二次電池を
構成する断熱容器の側壁面を介して放熱させるのではな
く、容器の底部(下壁面)を介して放熱させることによ
り、モジュール型二次電池内の水平方向の温度分布を略
一定にすることをその第3の目的とする。
Further, according to the present invention, the heat is not radiated through the side wall surface of the heat insulating container constituting the module type secondary battery, but is radiated through the bottom portion (lower wall surface) of the container, whereby the module type secondary battery is radiated. A third object is to make the temperature distribution in the battery in the horizontal direction substantially constant.

【0041】[0041]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明では請求項1乃至3に記載したように、
複数本の二次電池単体(例えばナトリウム−硫黄電池)
を容器内に収容してモジュールを構成したモジュール型
二次電池において、前記モジュール型二次電池の温度変
化に応じた放熱量を有し、当該モジュール型二次電池全
体を放熱冷却する冷却装置(例えば、内部に熱作動媒体
及び不凝縮ガスが封入された可変コンダクタンス型ヒー
トパイプ)を備えている。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, as described in claims 1 to 3,
Multiple secondary batteries alone (eg sodium-sulfur battery)
In a module-type secondary battery in which a module is housed in a container, a cooling device that has a heat radiation amount according to a temperature change of the module-type secondary battery and radiatively cools the entire module-type secondary battery ( For example, a variable conductance type heat pipe (in which a heat working medium and a non-condensable gas are enclosed) is provided.

【0042】請求項4乃至6に記載した発明によれば、
前記ヒートパイプは、前記熱作動媒体が封入され外部か
ら加熱される加熱部と、この加熱部による熱作動媒体の
加熱により発生する蒸気に基づいて凝縮作用を行なう凝
縮部と、この凝縮部に連通された前記不凝縮ガス封入用
のガス溜まり部とを備え、前記ガス溜まり部に封入され
た不凝縮ガスは、前記凝縮部内の所定位置まで滞留して
いる。そして、当該ヒートパイプは、前記加熱部が前記
容器の底部に配設され、前記凝縮部を含むパイプが前記
加熱部に対して略直交するように曲げられて前記容器の
少なくとも1つの側面に略平行に配設されたL字型構造
である。
According to the invention described in claims 4 to 6,
The heat pipe is connected to a heating unit that encloses the heat working medium and is heated from the outside, a condensing unit that performs a condensing action based on steam generated by heating the heat working medium by the heating unit, and a condensing unit. The non-condensable gas is filled in the non-condensable gas, and the non-condensable gas sealed in the gas reservoir is retained at a predetermined position in the condenser. Further, the heat pipe is arranged such that the heating unit is disposed at a bottom portion of the container, and the pipe including the condensing unit is bent so as to be substantially orthogonal to the heating unit and is substantially formed on at least one side surface of the container. It is an L-shaped structure arranged in parallel.

【0043】請求項7乃至8に記載した発明によれば、
前記凝縮部の軸方向に沿った全域に亘って放熱フィンを
設け、前記放熱フィンは前記凝縮部の軸方向に沿った所
定部位から前記加熱部側の端部に向けてテーパー状に形
成されている。また、請求項9に記載した発明によれ
ば、前記放熱フィンに対して前記凝縮部の軸方向に垂直
にスリットが設けられ、このスリットにより当該放熱フ
ィンの面積は前記軸方向に沿って分割されている。
According to the invention described in claims 7 to 8,
Radiating fins are provided over the entire area along the axial direction of the condensing part, and the radiating fins are formed in a taper shape from a predetermined portion along the axial direction of the condensing part toward the end on the heating part side. There is. Further, according to the invention described in claim 9, a slit is provided to the radiating fin perpendicularly to the axial direction of the condensing portion, and the area of the radiating fin is divided by the slit along the axial direction. ing.

【0044】請求項10乃至11に記載した発明によれ
ば、前記容器の少なくとも一つの壁面を常圧のガスを内
含した非真空の断熱壁面としてあり、前記少なくとも1
つの壁面は前記凝縮部に隣接する側面である。また請求
項12に記載したように、前記容器の上面を省略し、当
該上面部分を断熱材及び仕切蓋で構成している。
According to the invention described in claims 10 to 11, at least one wall surface of the container is a non-vacuum adiabatic wall surface containing a gas under normal pressure,
One wall surface is a side surface adjacent to the condensing part. Further, as described in claim 12, the upper surface of the container is omitted, and the upper surface portion is constituted by a heat insulating material and a partition lid.

【0045】請求項13に記載した発明によれば、前記
ガス溜まり部に封入され前記凝縮部内に滞留される不凝
縮ガスの封入圧力を調整して、前記不凝縮ガスと前記熱
作動媒体の蒸気との境界面を所定位置に設定することに
より、前記ヒートパイプの作動開始温度を前記モジュー
ル型二次電池の作動温度範囲内の所定温度に設定してい
る。
According to the thirteenth aspect of the present invention, the noncondensable gas and the vapor of the heat working medium are adjusted by adjusting the pressure of the noncondensable gas enclosed in the gas reservoir and retained in the condenser. By setting the boundary surface of the heat pipe to a predetermined position, the operation start temperature of the heat pipe is set to a predetermined temperature within the operation temperature range of the module-type secondary battery.

【0046】請求項14に記載した発明によれば、前記
放熱量は、前記加熱部の温度が前記作動開始温度未満に
おいては、前記ヒートパイプの不感帯域に基づく量とな
り、前記加熱部の温度が前記作動開始温度以上に上昇し
た場合においては、当該温度上昇に伴う前記境界面の凝
縮部内での上昇に応じて増加していくように設定されて
いる。
According to the fourteenth aspect of the present invention, the heat radiation amount becomes an amount based on the dead zone of the heat pipe when the temperature of the heating portion is lower than the operation start temperature, and the temperature of the heating portion is When the temperature rises above the operation start temperature, the temperature is set to increase in accordance with the increase in the boundary surface in the condensing part due to the temperature increase.

【0047】請求項15に記載した発明によれば、前記
放熱量は、前記加熱部の温度が最大温度から降下した場
合、その温度が前記作動開始温度以上であれば、当該温
度降下に伴う前記境界面の凝縮部内での降下に応じて減
少していくように設定され、前記加熱部の温度が前記作
動開始温度以下に降下した場合においては、前記ヒート
パイプの不感帯域に基づく量となるように設定されてい
る。
According to the invention described in claim 15, when the temperature of the heating portion drops from the maximum temperature, if the temperature is equal to or higher than the operation starting temperature, the amount of heat radiation is accompanied by the temperature drop. It is set so as to decrease in accordance with the drop of the boundary surface in the condensing section, and when the temperature of the heating section drops below the operation start temperature, it becomes an amount based on the dead zone of the heat pipe. Is set to.

【0048】請求項16に記載した発明によれば、前記
モジュール型二次電池の温度は、当該二次電池の温度が
放電開始前温度から前記作動開始温度に到達するまで
は、前記放熱量が前記ヒートパイプの不感帯域に基づく
量であるため直線的に上昇し、前記二次電池の温度が前
記作動開始温度を越える範囲では、前記放熱量が前記境
界面の凝縮部内での上昇に応じて増加していくため緩や
かな放物線を描いて上昇するように設定されている。
According to the sixteenth aspect of the present invention, the temperature of the module-type secondary battery is such that the amount of heat radiation is until the temperature of the secondary battery reaches from the temperature before discharge start to the operation start temperature. Since the amount is based on the dead zone of the heat pipe, the temperature rises linearly, and in the range where the temperature of the secondary battery exceeds the operation start temperature, the heat radiation amount is increased in accordance with the increase in the condensing portion of the boundary surface. As it increases, it is set to draw a gentle parabola and rise.

【0049】請求項17に記載した発明によれば、前記
モジュール型二次電池の温度は、当該二次電池の温度が
最高温度から前記作動開始温度に到達するまでは、前記
放熱量が前記境界面の凝縮部内での降下に応じて減少し
ていくため急速に降下し、前記二次電池の温度が前記作
動開始温度を越える範囲では、前記放熱量が前記ヒート
パイプの不感帯域に基づく量であるため緩やかな放物線
を描いて降下するように設定されている。
According to the invention as set forth in claim 17, the temperature of the module type secondary battery is such that the heat radiation amount is the boundary until the temperature of the secondary battery reaches the operation starting temperature from the maximum temperature. As the temperature of the secondary battery exceeds the operation starting temperature, the amount of heat dissipation is based on the dead zone of the heat pipe. Therefore, it is set to draw a gentle parabola and descend.

【0050】請求項18に記載した発明によれば、上述
した各請求項に記載されたモジュール型二次電池をケー
シング内に複数個収容してユニットを構成している。
According to the eighteenth aspect of the present invention, a unit is constituted by housing a plurality of the module type secondary batteries described in the above-mentioned respective claims in a casing.

【0051】請求項19に記載した発明によれば、前記
モジュール型二次電池を前記ケーシング内に最密状に収
容し、隣接するモジュール型二次電池間及び前記ケーシ
ングと各モジュール型二次電池との間に断熱材を埋設し
ている。
According to the nineteenth aspect of the present invention, the module-type secondary batteries are housed in the casing in a close-packed manner, and between the adjacent module-type secondary batteries and between the casing and each module-type secondary battery. Insulation material is buried between and.

【0052】請求項20に記載した発明によれば、請求
項5又は6に記載のモジュール型二次電池をケーシング
内に複数個収容してユニットを構成するとともに、当該
ケーシング内のモジュール型二次電池の容器を上面及び
底面が六角形で表される六角柱状容器で形成し、前記複
数のヒートパイプは、その放熱部が当該六角柱状容器の
側面に略平行となるように配設されている。
According to the invention as set forth in claim 20, a plurality of module-type secondary batteries according to claim 5 or 6 are housed in a casing to form a unit, and the module-type secondary battery in the casing is formed. The container of the battery is formed by a hexagonal columnar container whose top and bottom surfaces are represented by hexagons, and the plurality of heat pipes are arranged so that their heat radiation portions are substantially parallel to the side surfaces of the hexagonal columnar container. .

【0053】請求項21に記載した発明によれば、前記
ヒートパイプの放熱部が隣接するモジュール型二次電池
の六角柱状容器の側面は、隣接するモジュール型二次電
池の六角柱状容器間における互いに接する側面以外の側
面であり、当該六角柱状容器で形成された各モジュール
型二次電池を最密状に配設している。
According to the twenty-first aspect of the present invention, the side surfaces of the hexagonal columnar containers of the module-type secondary batteries adjacent to each other in the heat-dissipating portion of the heat pipe are located between the hexagonal columnar containers of the adjacent module-type secondary batteries. It is a side surface other than the contacting side surface, and the module-type secondary batteries formed of the hexagonal columnar container are arranged in a closest packing manner.

【0054】請求項22に記載した発明によれば、請求
項6に記載のモジュール型二次電池をケーシング内に複
数個収容してユニットを構成し、当該六角柱状容器で形
成されたモジュール型二次電池を複数個ずつ、各二次電
池の中央に空間ができるように互いに隣接させて配設す
るとともに、前記複数のヒートパイプの放熱部が隣接す
るモジュール型二次電池の六角柱状容器の側面は、他の
モジュール型二次電池の六角柱状容器に接する側面以外
の側面及び前記空間に接する側面である。
According to the invention described in claim 22, a plurality of module type secondary batteries according to claim 6 are accommodated in a casing to form a unit, and the module type secondary battery formed by the hexagonal columnar container is formed. A plurality of secondary batteries are arranged adjacent to each other so that a space is formed in the center of each secondary battery, and the heat dissipation portions of the plurality of heat pipes are adjacent to each other. Are side surfaces other than the side surface in contact with the hexagonal columnar container of another module-type secondary battery and the side surface in contact with the space.

【0055】本発明によれば、例えば、モジュール構造
の二次電池の温度が上昇した場合に、その上昇に応じて
冷却装置(可変コンダクタンス型ヒートパイプ)の放熱
量が増加し、その結果、当該二次電池の温度の上昇率が
低下するようになっている。すなわち、モジュール型二
次電池の放電開始後の温度上昇カーブは、温度が上昇す
るにつれて緩やかなカーブとなるため、当該二次電池の
出力容量や放電時間を増加させても、二次電池温度が電
池最高温度に到達することがなくなり、二次電池の最高
温度の管理が非常に容易になる。
According to the present invention, for example, when the temperature of the secondary battery having the module structure rises, the heat radiation amount of the cooling device (variable conductance type heat pipe) increases in accordance with the temperature rise, and as a result, The temperature rise rate of the secondary battery is decreasing. That is, the temperature rise curve after the start of discharge of the module-type secondary battery becomes a gradual curve as the temperature rises, so even if the output capacity and discharge time of the secondary battery are increased, the temperature of the secondary battery remains unchanged. The maximum battery temperature is never reached, and it becomes very easy to manage the maximum battery temperature.

【0056】また、モジュール型二次電池の充電開始後
の温度降下カーブは、温度が降下するにつれて緩やかな
カーブとなるため、当該二次電池の出力容量や放電時間
を増加させても、二次電池温度が放電開始温度を越えて
低下することがなくなり、ヒータ等を用いて特別な温度
制御をすることなく放電開始前温度の管理を行なうこと
ができる。
Further, the temperature drop curve of the module type secondary battery after the start of charging becomes a gentle curve as the temperature drops, so that even if the output capacity or discharge time of the secondary battery is increased, The battery temperature does not fall below the discharge start temperature, and the temperature before discharge start can be managed without performing special temperature control using a heater or the like.

【0057】さらに、上記冷却装置(可変コンダクタン
ス型ヒートパイプ)を用いて冷却(放熱)を行なってい
るため、モジュール型二次電池の容器の容器壁を常圧の
ガスを内含した非真空の断熱壁面とすることができる。
Further, since cooling (radiation of heat) is performed using the cooling device (variable conductance type heat pipe), the container wall of the container of the module type secondary battery is in a non-vacuum atmosphere containing a gas under normal pressure. It can be a heat insulating wall.

【0058】また、上記冷却装置(可変コンダクタンス
型ヒートパイプ)の加熱部を断熱容器の底部に配設した
ため、当該ヒートパイプを介してモジュール型二次電池
から放出される熱は、単電池から鉛直下方向へ移動した
熱のみである。すなわち、本発明の冷却装置を用いて
も、単電池群の水平方向に発生する不均一な温度分布の
原因とはならず、一様な電池冷却にとって有効な冷却方
式となる。
Further, since the heating part of the cooling device (variable conductance type heat pipe) is arranged at the bottom of the heat insulating container, the heat released from the module type secondary battery through the heat pipe is vertically emitted from the unit cell. It is only the heat that has moved downward. That is, even if the cooling device of the present invention is used, it does not cause a non-uniform temperature distribution occurring in the horizontal direction of the unit cell group, and is a cooling method effective for uniform battery cooling.

【0059】さらに、上述したモジュール型電池ユニッ
トをケーシング内に複数個収容して大容量のモジュール
型二次電池ユニットを構成した場合でも、各モジュール
型二次電池の温度管理制御は、上述した冷却装置により
非常に容易に行なわれる。
Further, even when a plurality of module type battery units described above are accommodated in a casing to form a large capacity module type secondary battery unit, the temperature management control of each module type secondary battery is performed by the above-mentioned cooling. Very easy to do with the device.

【0060】[0060]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るモジュール型
二次電池及びモジュール型二次電池ユニットについて、
特にモジュール型二次電池としてNaSモジュール電池
を用いた実施形態について添付図面を参照して説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A module type secondary battery and a module type secondary battery unit according to the present invention will be described below.
In particular, an embodiment using a NaS module battery as a module type secondary battery will be described with reference to the accompanying drawings.

【0061】図1は本発明に係るNaSモジュール電池
1及びそのNaSモジュール電池1に設けられた冷却装
置2を概略的に示す平面図であり、図2は、当該NaS
モジュール電池1及び冷却装置2を概略的に示す側面図
である。なお、図2は、例えば3段に積み上げられたN
aSモジュール電池ユニットにおいて、その中段に位置
するモジュール電池を示している。
FIG. 1 is a plan view schematically showing a NaS module battery 1 according to the present invention and a cooling device 2 provided in the NaS module battery 1. FIG.
It is a side view which shows the module battery 1 and the cooling device 2 schematically. Note that FIG. 2 shows, for example, N stacked in three stages.
In the aS module battery unit, the module battery located in the middle stage is shown.

【0062】NaSモジュール電池1は、図1及び図2
に示すように、平面(上面)が長方形で表される角柱状
の断熱容器3と、この断熱容器3の内部に収容された金
属製の電池格納容器4と、この電池格納容器4内に収容
された複数本のNaS電池単体(単電池)5…5と、電
池格納容器4を含む断熱容器3内部を仕切る仕切蓋6と
を有している。
The NaS module battery 1 is shown in FIGS.
As shown in FIG. 2, a prismatic heat insulating container 3 whose plane (upper surface) is represented by a rectangle, a battery storage container 4 made of metal housed in the heat insulating container 3, and a battery storage container 4 housed in the battery storage container 4 5, and a partition lid 6 for partitioning the inside of the heat insulating container 3 including the battery storage container 4.

【0063】断熱容器3は、従来のような真空容器壁で
はなく、繊維質断熱材を内装しアルゴンガス等の熱伝導
率の低い大気圧ガスを充填した容器壁から成り、その底
部には、例えばアルミニウムやスチール、鉄等で製造さ
れた集熱底板10が設置されている。電池格納容器は、
その集熱底板10上に設置されており、複数の単電池5
…5は、電池格納容器4内部に立状に収容されている。
また、複数の単電池5…5は、充填固定化した砂(充填
砂)により固定されている。なお、断熱容器3の容器壁
の一部には、モジュール電池1を最初に使用する際の温
度設定用の図示しないヒータが設けられている。
The heat insulating container 3 is not a conventional vacuum container wall but a container wall containing a fibrous heat insulating material and filled with atmospheric pressure gas having a low thermal conductivity such as argon gas. For example, a heat collecting bottom plate 10 made of aluminum, steel, iron or the like is installed. The battery compartment is
A plurality of unit cells 5 are installed on the heat collecting bottom plate 10.
5 are housed in the battery storage container 4 in an upright state.
Further, the plurality of unit cells 5 ... 5 are fixed by filled and fixed sand (filled sand). A heater (not shown) for setting the temperature when the module battery 1 is first used is provided on a part of the container wall of the heat insulating container 3.

【0064】また、仕切蓋6は、断熱容器3の容器壁と
同じく、繊維質断熱材を内装しアルゴンガス等の大気圧
ガスを充填して形成されている。そして、この仕切蓋6
は、断熱容器3の側壁の最上部に対して所定長さだけ低
い位置に、当該側壁に対して密接状態で設けられてい
る。その仕切蓋6と側壁最上部との隙間には、断熱材か
ら形成される断熱仕切層11が充填されている。この仕
切蓋6と断熱仕切層11とで断熱容器3の上蓋部12を
形成している。
The partition cover 6 is formed by incorporating a fibrous heat insulating material and filling with atmospheric pressure gas such as argon gas, like the container wall of the heat insulating container 3. And this partition lid 6
Is provided at a position lower than the uppermost portion of the side wall of the heat insulating container 3 by a predetermined length and in close contact with the side wall. A gap between the partition lid 6 and the uppermost part of the side wall is filled with a heat insulating partition layer 11 formed of a heat insulating material. The partition lid 6 and the heat insulating partition layer 11 form an upper lid portion 12 of the heat insulating container 3.

【0065】さらに、NaSモジュール電池1には、本
実施形態の冷却装置2であるL字型の可変コンダクタン
ス型ヒートパイプ(variable conductance heat pipe)
15が例えば2本設けられている。
Further, the NaS module battery 1 has an L-shaped variable conductance heat pipe which is the cooling device 2 of the present embodiment.
For example, two 15 are provided.

【0066】可変コンダクタンス型ヒートパイプ15
は、そのパイプ15の凝縮部(放熱部)が断熱容器3の
側壁面に平行になるように配置されている。そして、当
該パイプ15の加熱部が凝縮部に対して略直角に曲げら
れて断熱容器3の集熱底板10内部に埋設され、全体で
L字型を構成している。この集熱底板10の内部に埋設
される加熱部のパイプ長は、所定の長さ(本実施形態の
場合、底板10の長さの約半分の長さ)となっている。
また、放熱部を構成するパイプの軸方向に沿って放熱フ
ィン16が取り付けられている(図2では省略してお
り、後で示す図3で詳細に説明する)。
Variable Conductance Heat Pipe 15
Are arranged so that the condensing part (heat radiating part) of the pipe 15 is parallel to the side wall surface of the heat insulating container 3. The heating part of the pipe 15 is bent substantially at right angles to the condensing part and embedded in the heat collecting bottom plate 10 of the heat insulating container 3 to form an L-shape as a whole. The pipe length of the heating portion embedded in the heat collecting bottom plate 10 is a predetermined length (in the present embodiment, about half the length of the bottom plate 10).
Further, the heat radiation fins 16 are attached along the axial direction of the pipes forming the heat radiation portion (omitted in FIG. 2 and described in detail in FIG. 3 shown later).

【0067】本実施形態の可変コンダクタンス型ヒート
パイプ15の構造を図3に示す。図3によれば、ヒート
パイプ15は、ガス溜まり部15Aと、放熱部15B
と、断熱部15Cと、加熱部15Dとから構成されてい
る。ガス溜まり部15Aを構成するパイプは、放熱部1
5B等を構成するパイプより長径であり、所要量の不凝
縮ガスが溜められるように設計されている(溜められた
ガスをガス溜まり20という)。ガス溜まり部15Aを
構成するパイプの周囲は断熱材21で被覆されている。
The structure of the variable conductance type heat pipe 15 of this embodiment is shown in FIG. According to FIG. 3, the heat pipe 15 includes a gas reservoir 15A and a heat radiating portion 15B.
And a heat insulating unit 15C and a heating unit 15D. The pipe forming the gas reservoir 15A is the heat radiating portion 1
It has a longer diameter than the pipes forming 5B and the like, and is designed so that a required amount of non-condensable gas can be stored (the stored gas is referred to as a gas reservoir 20). The periphery of the pipe forming the gas reservoir 15A is covered with a heat insulating material 21.

【0068】放熱部15Bを構成するパイプ内には、ガ
ス溜まり20に基づく不凝縮ガスが滞留している。そし
て、そのパイプ内には、その軸方向に沿って放熱フィン
16が取り付けられている。この放熱フィン16の軸方
向に沿った所定位置sから断熱部側及び加熱部側に至る
部分は、図3に示すようにテーパー状に形成されてい
る。また、放熱フィン16には、軸方向に垂直にスリッ
ト23が入れられ、放熱フィン面積は当該軸方向に沿っ
て分割されている。
Non-condensable gas based on the gas pool 20 is retained in the pipe forming the heat radiating portion 15B. And the radiation fin 16 is attached in the pipe along the axial direction. A portion extending from a predetermined position s along the axial direction of the radiating fin 16 to the heat insulating portion side and the heating portion side is formed in a tapered shape as shown in FIG. Further, the radiation fin 16 has a slit 23 perpendicular to the axial direction, and the radiation fin area is divided along the axial direction.

【0069】加熱部15Dを構成するパイプは、上述し
たように底板10の内部に埋設されている。また、加熱
部15D及び断熱部15Cを構成するパイプ(底板10
に沿ったパイプ)には熱作動媒体Mが封入されている。
この作動媒体Mは、沸騰する液状のものであれば、いず
れの媒体でも使用できる。特に、本実施形態では、熱媒
体油(例えば、ダウケミカル社で製造されるダウサーム
A(ダウケミカル社の登録商標))を用いている。この
ダウサームAは、図4に示す動作温度範囲を有し、蒸気
圧は200℃〜350℃の範囲で187mmHg〜4.
5kg/cm2にあり、減圧もしくは加圧すれば、上記
温度範囲で沸騰、凝縮を繰り返すため、ヒートパイプの
作動媒体として使用に適している。
The pipe forming the heating portion 15D is embedded inside the bottom plate 10 as described above. In addition, pipes (bottom plate 10) that constitute the heating unit 15D and the heat insulating unit 15C.
A heat working medium M is enclosed in the pipe).
As the working medium M, any medium can be used as long as it is a boiling liquid. In particular, in the present embodiment, a heat carrier oil (for example, Dowtherm A (registered trademark of Dow Chemical Co.) manufactured by Dow Chemical Co.) is used. This Dowtherm A has an operating temperature range shown in FIG. 4 and a vapor pressure of 187 mmHg to 4.
It is 5 kg / cm 2 , and when it is depressurized or pressurized, boiling and condensation are repeated within the above temperature range, and therefore it is suitable for use as a working medium of a heat pipe.

【0070】一方、ヒートパイプ15の内壁には、例え
ば金属性の網等で形成されたウイック材25が設けられ
ている。このウイック材25は、凝縮された作動媒体M
を毛細管圧力により加熱部15D側へ運搬するセルフポ
ンプ動作を行なうようになっている。また、ヒートパイ
プ15のガス溜まり部15A、放熱部15B、及び断熱
部15Cを構成するパイプには、当該パイプの軸方向に
沿って熱伝導棒26が配設されている。この熱伝導棒2
6のガス溜まり部15A内先端部分にはフィン27が取
り付けられている。
On the other hand, the inner wall of the heat pipe 15 is provided with a wick material 25 formed of, for example, a metal net. The wick material 25 is a condensed working medium M.
The self-pumping operation is carried out to convey the heat to the heating unit 15D side by the capillary pressure. In addition, a heat conducting rod 26 is arranged along the axial direction of the pipe that constitutes the gas reservoir 15A, the heat radiating portion 15B, and the heat insulating portion 15C of the heat pipe 15. This heat conduction rod 2
A fin 27 is attached to the tip of the gas reservoir 15 </ b> A of No. 6.

【0071】上述した可変コンダクタンス型ヒートパイ
プ15の機能を図3を参照して説明する。
The function of the variable conductance type heat pipe 15 described above will be described with reference to FIG.

【0072】加熱部15Dの温度がT1 (NaSモジュ
ール電池の温度作動特性範囲(300℃〜350℃)内
に含まれる値、例えば約300℃に設定されている)に
達するまではヒートパイプ15内に封入された作動媒体
Mが沸騰しないように、不凝縮ガスをその封入圧力を調
節して予めヒートパイプ15に封入しているため、加熱
部15Dが加熱されても、その温度がT1 に達するまで
はヒートパイプ15の機能(沸騰/凝縮の連続的発生)
は生じることがない(「加熱部の温度T1A<<T1 」の
領域をヒートパイプの不感帯域(つまり、作動範囲外領
域)という)。したがって、加熱部15Dの温度がT1
に達するまでの温度範囲では、一般の管と同様に、図3
中の熱量Q1 に相当する極めて低い熱貫流量で放熱する
ようになっている。言い換えれば、この不感帯域では、
熱貫流量の変化に比べて温度変化(上昇)が高くなって
いる。なお、この段階では、作動媒体Mの蒸気と不凝縮
ガスの想定境界面(以下、不凝縮ガス境界面という)が
図3中「a」の位置(放熱部15Bの全長域)にある。
In the heat pipe 15 until the temperature of the heating portion 15D reaches T1 (a value included in the temperature operating characteristic range (300 ° C to 350 ° C) of the NaS module battery, for example, set to about 300 ° C). The non-condensable gas is previously sealed in the heat pipe 15 by adjusting the sealing pressure so that the working medium M sealed in is not boiled. Therefore, even if the heating portion 15D is heated, its temperature reaches T1. Up to the function of the heat pipe 15 (continuous boiling / condensation)
Does not occur (the region of "temperature T1A << T1 of the heating portion" is called the dead zone of the heat pipe (that is, the region outside the operating range)). Therefore, the temperature of the heating unit 15D is T1.
In the temperature range up to the temperature range of
The heat is radiated at an extremely low heat penetration flow rate corresponding to the heat quantity Q1. In other words, in this dead band,
The temperature change (increase) is higher than the change in heat transmission rate. At this stage, the assumed boundary surface between the vapor of the working medium M and the non-condensable gas (hereinafter referred to as the non-condensable gas boundary surface) is at the position "a" in Fig. 3 (the full length area of the heat dissipation portion 15B).

【0073】加熱部15Dの加熱が進み、その温度がT
1 以上に昇温すると、作動媒体Mが沸騰を開始し、ヒー
トパイプ15の内圧が上昇して不凝縮ガスが圧縮され
る。この結果、不凝縮ガス境界面が上昇し始める。
The heating of the heating portion 15D progresses, and the temperature is T
When the temperature is raised to 1 or more, the working medium M starts to boil, the internal pressure of the heat pipe 15 rises, and the noncondensable gas is compressed. As a result, the noncondensable gas interface begins to rise.

【0074】加熱部15Dの温度がTA に達し、不凝縮
ガス境界面の上昇に伴って作動媒体の蒸気が放熱部15
Bに達すると、放熱フィン16を介して凝縮作用が始ま
り、ヒートパイプ15の熱貫流機能が生じる。但し、こ
の状態では、まだ、放熱部15Bの全域から凝縮作用が
起こっているわけではないので、熱貫流量は、依然とし
て少量である(図3中の温度TA に対応するQA 参
照)。
When the temperature of the heating unit 15D reaches TA and the vapor of the working medium rises as the noncondensable gas boundary surface rises, the heat radiating unit 15 vaporizes.
When the temperature reaches B, the condensation action starts via the radiation fins 16 and the heat-penetrating function of the heat pipe 15 occurs. However, in this state, the condensing action has not yet occurred from the entire area of the heat radiating portion 15B, so the heat transmission flow rate is still small (see QA corresponding to the temperature TA in FIG. 3).

【0075】加熱部15Dの温度のさらなる上昇に伴っ
て、不凝縮ガス境界面がさらに上昇すると、放熱部15
Bの広い範囲に亘って有効な凝縮作用が起こり、熱貫流
量が急激に増加していく。そして、加熱部15Dの温度
がT2 (例えば約330℃)以上に達し、不凝縮ガス境
界面が「b」の位置に達すると、一般のヒートパイプの
熱貫流量Q2 が得られる(図3参照)。このとき、T1
〜T2 の温度差は例えば約5℃〜30℃であり、熱貫流
量の比は、例えば「Q2 /Q1 >>10」となってい
る。なお、降温時には、上述した作用と正反対の作用を
行なうようになっている。
When the noncondensable gas boundary surface further rises as the temperature of the heating section 15D further rises, the heat radiating section 15
An effective condensing action occurs over a wide range of B, and the heat transmission flow rate rapidly increases. When the temperature of the heating unit 15D reaches T2 (for example, about 330 ° C.) or more and the non-condensable gas boundary surface reaches the position "b", the heat penetration flow rate Q2 of a general heat pipe is obtained (see FIG. 3). ). At this time, T1
The temperature difference between .about.T2 is, for example, about 5 DEG C. to 30 DEG C., and the heat transmission flow rate ratio is "Q2 / Q1 >>10", for example. It should be noted that, when the temperature is lowered, an action opposite to the above-mentioned action is performed.

【0076】以上述べたように、本実施形態の可変コン
ダクタンス型ヒートパイプ15は、加熱部15Dの温度
変化に応じて放熱部15Bに滞留する非凝縮ガスの境界
面を移動させることにより、実際に放熱部15Bとして
働く長さを変えて、ヒートパイプ15自体の熱貫流量を
大幅に変化させることができる。
As described above, the variable conductance heat pipe 15 of this embodiment is actually moved by moving the boundary surface of the non-condensable gas staying in the heat radiating portion 15B according to the temperature change of the heating portion 15D. By changing the length acting as the heat radiating portion 15B, the heat transmission flow rate of the heat pipe 15 itself can be significantly changed.

【0077】ところで、放熱部15Bに達した蒸気がガ
ス溜まり20の中で凝縮を起こしてしまうと、ガス溜ま
り20の温度が低下し、そのガス溜まり20の温度と作
動熱媒体Mの温度との間に差が生じる。この温度差が大
きくなると、不凝縮ガス境界面の位置が不安定となって
加熱部15Dの温度と熱貫流量が一元的に定まらなくな
る。
When the vapor reaching the heat radiating portion 15B condenses in the gas pool 20, the temperature of the gas pool 20 decreases, and the temperature of the gas pool 20 and the temperature of the working heat medium M are reduced. There is a difference between them. When this temperature difference becomes large, the position of the boundary surface of the non-condensable gas becomes unstable, and the temperature of the heating section 15D and the heat transmission flow rate cannot be determined uniformly.

【0078】そこで、本実施形態のヒートパイプ15で
は、ガス溜まり部15Aを構成するパイプの周囲を断熱
材21で被覆し、且つヒートパイプ15のガス溜まり部
15A、放熱部15B、及び断熱部15Cのパイプ内に
熱伝導棒26を挿入して当該ガス溜まり部15Aと作動
媒体Mを熱的に結合させているため、ガス溜まり20の
温度を高く維持して、上述した不凝縮ガス境界面位置の
不安定性に基づく加熱部Dの温度と熱貫流量のバラツキ
を防止している。
Therefore, in the heat pipe 15 of this embodiment, the circumference of the pipe forming the gas reservoir 15A is covered with the heat insulating material 21, and the gas reservoir 15A, the heat radiating portion 15B and the heat insulating portion 15C of the heat pipe 15 are covered. Since the heat conduction rod 26 is inserted into the pipe of No. 1 to thermally couple the gas reservoir 15A and the working medium M, the temperature of the gas reservoir 20 is maintained high and the above-mentioned non-condensable gas boundary surface position is maintained. This prevents variations in the temperature of the heating part D and the heat transmission flow rate due to the instability.

【0079】また、本実施形態のヒートパイプ15で
は、初期の不凝縮ガスの境界面(加熱部15Dの温度T
1 に対応する)の位置を安定させることが必要なため、
温度T1 付近での不必要な作動媒体の凝縮量(すなわ
ち、熱貫流量)を低く抑えることが重要であるととも
に、放熱部15Bの放熱量を大きくすることも重要であ
る。
Further, in the heat pipe 15 of this embodiment, the boundary surface of the initial non-condensable gas (the temperature T of the heating portion 15D is
Since it is necessary to stabilize the position (corresponding to 1),
It is important to suppress the unnecessary amount of condensation of the working medium (that is, the heat transmission flow rate) near the temperature T1 to a low level, and it is also important to increase the amount of heat radiation of the heat radiation portion 15B.

【0080】したがって、本実施形態のヒートパイプ1
5によれば、放熱フィン面積を大きくしながら当該フィ
ン22にパイプの軸方向に垂直にスリット23を入れて
放熱フィン面積を当該軸方向に沿って分割している。つ
まり、作動媒体Mは、その放熱部15Bのパイプにおけ
る上昇位置に応じて放熱するフィンが定められているた
め、放熱部15B内の作動媒体Mの上昇位置(すなわ
ち、不凝縮ガスの境界面の上昇位置)が「a」点前後の
場合においては、作動媒体は、一番加熱部15D側のフ
ィンのみを介して凝縮されるため、作動媒体の凝縮量
(熱貫流量)は低く抑えられる。
Therefore, the heat pipe 1 of this embodiment
According to No. 5, while increasing the area of the radiation fin, the slits 23 are formed in the fin 22 perpendicularly to the axial direction of the pipe to divide the area of the radiation fin along the axial direction. That is, the working medium M has fins that radiate heat according to the rising position of the heat radiating portion 15B in the pipe, and therefore the working medium M rising position in the heat radiating portion 15B (that is, the boundary surface of the non-condensed gas When the ascending position) is around the “a” point, the working medium is condensed only through the fins closest to the heating unit 15D, so that the condensation amount (heat transmission flow rate) of the working medium is suppressed to be low.

【0081】また、同様の趣旨で、放熱フィン16を加
熱部15D側へ向けてテーパー状にしているため、
「a」点における放熱フィン16の面積は、全体の放熱
フィン16の面積に比べて最も小さくなっている。した
がって、ガス溜まり部15A側の放熱フィン16の面積
を必要最大限に大きくしながら、温度T1 付近での不必
要な作動媒体Mの凝縮量を低く抑えることができる。
Further, for the same purpose, since the radiation fin 16 is tapered toward the heating portion 15D side,
The area of the radiation fin 16 at the point "a" is the smallest as compared with the area of the entire radiation fin 16. Therefore, it is possible to suppress the unnecessary amount of condensation of the working medium M near the temperature T1 while keeping the area of the radiation fin 16 on the side of the gas reservoir 15A as large as necessary.

【0082】ところで、NaSモジュール電池1の上面
及び底面は断熱仕切層を介して上段側モジュール電池及
び下段側モジュール電池(図2の一点鎖線参照)と接し
ているため、当該上面及び底面からの熱移動は無視でき
る。
By the way, since the upper surface and the bottom surface of the NaS module battery 1 are in contact with the upper-side module battery and the lower-side module battery (see the one-dot chain line in FIG. 2) through the heat insulating partition layer, the heat from the upper surface and the bottom surface is not generated. Movement can be ignored.

【0083】したがって、NaSモジュール電池1から
の放熱は、次の2つの経路で外気へ放出されることにな
る。
Therefore, the heat radiation from the NaS module battery 1 is released to the outside air through the following two routes.

【0084】・第1の経路・・・断熱容器3の側壁面を
介して外気へ放出される経路(図2中の経路a)。 ・第2の経路・・・単電池5…5から鉛直下方向へ移動
し、集熱底板10からヒートパイプ15を介して外気へ
放出される経路(図2中の経路b)。
First route ... A route through the side wall surface of the heat insulating container 3 to the outside air (route a in FIG. 2). Second path ... A path that moves vertically downward from the unit cells 5 ... 5 and is discharged from the heat collecting bottom plate 10 to the outside air via the heat pipe 15 (path b in FIG. 2).

【0085】本実施形態では、上述した機能を有する可
変コンダクタンス型ヒートパイプ15を用いてNaSモ
ジュール電池1の総熱量の大半を放熱して、NaSモジ
ュール電池1の温度管理を行なうようになっている。
In the present embodiment, the variable conductance heat pipe 15 having the above-mentioned function is used to radiate most of the total heat of the NaS module battery 1 to control the temperature of the NaS module battery 1. .

【0086】ここで、可変コンダクタンス型ヒートパイ
プ15を用いた冷却方式によるNaSモジュール電池1
の電池温度の推移を図5に示し、この図5を参照しなが
ら本実施形態のNaSモジュール電池1における電池最
高温度及び放電開始前温度の管理・制御方法について、
以下に説明する。
Here, the NaS module battery 1 by the cooling system using the variable conductance type heat pipe 15 is used.
5 shows the transition of the battery temperature of FIG. 5, and with reference to FIG. 5, the method for managing and controlling the maximum battery temperature and the temperature before the start of discharge in the NaS module battery 1 of the present embodiment,
This will be described below.

【0087】所定の放電開始前温度(例えばTs =28
0℃<T1 (300℃))に設定されたNaSモジュー
ル電池1が放電を開始すると、モジュール電池1の温度
は、当該温度がT1 に到達するまでは、図3に示すよう
にヒートパイプ15は不感帯域にあって放熱量が低いた
め、急激(比例的)に温度上昇する(図5;時間t10〜
t11)。
A predetermined temperature before the start of discharge (eg, Ts = 28)
When the NaS module battery 1 set to 0 ° C. <T1 (300 ° C.) starts discharging, the temperature of the module battery 1 is set to the heat pipe 15 as shown in FIG. 3 until the temperature reaches T1. Since the heat radiation amount is low in the dead zone, the temperature rises rapidly (proportionally) (Fig. 5; time t10 ~
t11).

【0088】モジュール電池温度がT1 を越えて上昇す
ると、図3に示すように、ヒートパイプ15の凝縮作用
が増加して温度上昇率(傾き)が緩やかになっていき、
その上昇カーブは放物線を描く(図5;時間t11〜t1
2)。そして、放電終了時(図5;時間t12)、モジュ
ール電池温度は最高温度(Tm =T2 =約330℃)に
達する。
When the module battery temperature rises above T1, as shown in FIG. 3, the condensing action of the heat pipe 15 increases and the temperature rise rate (gradient) becomes gentler.
The ascending curve draws a parabola (Fig. 5; time t11 to t1).
2). At the end of discharge (FIG. 5; time t12), the module battery temperature reaches the maximum temperature (Tm = T2 = about 330 ° C.).

【0089】放電終了後にはモジュール電池1からの発
熱は無く、高い放熱性能によりモジュール電池温度は急
速(比例的)に降温するが(図5;時間t12〜t13及び
図3におけるT2 →TA での熱貫流量の減少率参照)、
モジュール電池温度の低下と共に放熱性能が低下して、
温度降下率(傾き)が次第に緩やかになり、その降下カ
ーブは放物線を描きながら当該モジュール電池温度がT
1 に達する(図5;時間t13〜t14及び図3におけるT
A →T1 での熱貫流量の減少率参照)。
After the end of discharge, there is no heat generation from the module battery 1, and the module battery temperature drops rapidly (proportionally) due to the high heat dissipation performance (FIG. 5; time t12 to t13 and T2 → TA in FIG. 3). See the reduction rate of heat transmission flow rate),
As the module battery temperature decreases, the heat dissipation performance decreases,
The temperature drop rate (gradient) gradually becomes gentle, and the temperature drop of the module battery is T
1 is reached (FIG. 5; time t13 to t14 and T in FIG. 3).
(Refer to the rate of decrease in heat transmission rate at A → T1).

【0090】モジュール電池温度がT1 を越えて降温す
ると、図3に示すように、ヒートパイプ15は不感帯域
に入るため放熱性能が低下し、さらに、緩やかな降温カ
ーブとなる。つまり、モジュール電池温度がT1 を越え
て降温してからは、モジュール電池1が充電を開始し
(図5;時間t15)、充電終了後(図5;終了時間t1
6)、次の放電開始(図5;時間t17)まで時間が推移
しても(t14〜t15〜t16〜t17)、モジュール電池温
度は非常に緩やかに降温していくため、ヒータ等を用い
て特別な温度制御をしなくても、モジュール電池温度は
放電開始前温度Tsに到達することがない。なお、次の
放電開始時の放電開始前温度Ts'は、先の放電開始前温
度Ts と必ずしも一致しないが(Ts −Ts'=Δtであ
り、このΔtが「0」にならない)、それぞれの放電試
験共に加熱中の温度T1 で調整されるため、全く影響が
無い。
When the module battery temperature drops below T1, as shown in FIG. 3, the heat pipe 15 enters the dead zone, so that the heat radiation performance deteriorates, and the temperature drops gradually. That is, after the temperature of the module battery drops below T1, the module battery 1 starts charging (FIG. 5; time t15), and after charging is completed (FIG. 5; end time t1).
6) Even if the time changes until the start of the next discharge (FIG. 5; time t17) (t14 to t15 to t16 to t17), the module battery temperature drops very slowly. The module battery temperature does not reach the pre-discharge temperature Ts without special temperature control. The pre-discharge start temperature Ts ′ at the start of the next discharge does not necessarily match the pre-discharge start temperature Ts (Ts−Ts ′ = Δt, and this Δt does not become “0”). In both discharge tests, there is no effect because it is adjusted by the temperature T1 during heating.

【0091】以上述べたように、本実施形態によれば、
モジュール電池温度の上昇に応じてヒートパイプの放熱
量が増加するため、電池最高温度Tm 近辺の温度上昇カ
ーブを非常に緩やかに設定することができ、しかも、放
電開始前温度Ts に至るまでのモジュール温度降下カー
ブをも非常に緩やかに設定することができる。
As described above, according to this embodiment,
Since the amount of heat radiated by the heat pipe increases as the module battery temperature rises, the temperature rise curve near the battery maximum temperature Tm can be set very gently, and the module before the discharge start temperature Ts is reached. The temperature drop curve can also be set very gently.

【0092】したがって、NaSモジュール電池出力容
量を増加させても、図5の仮想線(CA )で示すよう
に、放電時の温度上昇カーブはほとんど変わらず、モジ
ュール電池最高温度の管理が非常に容易になる。同様
に、NaSモジュール電池の放電時間を増加させても
(放電終了時間t12→tB )、図5の仮想線(CB )で
示すように、放電時の温度上昇カーブ及び時間tB にお
けるモジュール電池最高温度はほとんど変わらず、当該
モジュール電池最高温度の管理が非常に容易になる。
Therefore, even if the output capacity of the NaS module battery is increased, as shown by the phantom line (CA) in FIG. 5, the temperature rise curve during discharging is almost unchanged, and the maximum temperature of the module battery can be controlled very easily. become. Similarly, even if the discharge time of the NaS module battery is increased (discharge end time t12 → tB), as shown by the phantom line (CB) in FIG. 5, the temperature rise curve during discharge and the module battery maximum temperature at time tB Is almost unchanged, and it becomes very easy to manage the maximum temperature of the module battery.

【0093】すなわち、本実施形態の冷却方式を用いれ
ば、NaSモジュール電池運転出力及び放電時間を増加
させることが可能になり、当該NaSモジュール電池の
実用性を大幅に高めることができる。
That is, by using the cooling system of this embodiment, it is possible to increase the operating output and discharge time of the NaS module battery, and it is possible to greatly improve the practicality of the NaS module battery.

【0094】また、本実施形態によれば、図5に示すよ
うに、モジュール電池温度がT1 を越えて降温してから
は、モジュール電池温度は非常に緩やかに降温していく
ため、モジュール電池温度は、自動的に放電開始前温度
Ts 付近に到達してその値が維持される。すなわち、本
実施形態のヒートパイプを用いることにより、ヒータ等
を用いて特別な温度制御をすることなく放電開始前温度
の管理を行なうことができる。なお、上述したように、
放電開始前温度Ts 及びTs'にバラツキ(Δt)が生じ
るが、モジュール電池温度が高温になるほど放熱量が増
加するため、そのバラツキがモジュール電池最高温度に
与える影響はない。
Further, according to the present embodiment, as shown in FIG. 5, since the module battery temperature drops very slowly after the module battery temperature drops below T1, the module battery temperature drops. Reaches automatically around the temperature before discharge Ts and is maintained at that value. That is, by using the heat pipe of this embodiment, it is possible to manage the temperature before the start of discharge without performing special temperature control using a heater or the like. As mentioned above,
Variations (Δt) occur in the pre-discharge temperatures Ts and Ts ′, but the higher the module battery temperature, the more the amount of heat radiation, so the variations have no effect on the maximum module battery temperature.

【0095】さらに、本実施形態では、自然対流を利用
した放熱フィンによる可動部の無い放熱方式によりモジ
ュール電池の温度制御を行なっているため、非常に信頼
性が高い。
Further, in the present embodiment, the temperature control of the module battery is performed by the heat radiation method using the heat radiation fins using natural convection and having no movable portion, so that the reliability is very high.

【0096】さらにまた、本実施形態によれば、NaS
モジュール電池の断熱容器を、アルゴンガス等の熱伝導
率の低い大気圧ガスを充填した容器壁により構成し、さ
らに、蓋と断熱容器との合わせ部の無い仕切蓋構造で構
成したため、断熱容器の壁面を介して放熱される量は、
モジュール電池上面,底面及び合わせ部からの放熱が無
いため、従来の断熱容器を用いたモジュール電池と比べ
て放熱面積比相当の約1/2以下に減少する。したがっ
て、断熱容器として、高い断熱性を有する真空断熱容器
を用いる必要が無くなる。この結果、NaSモジュール
電池のコストを低減することができる。また、従来必要
であった真空断熱壁の真空度維持・確保に掛るコスト、
人材、及び器材を不要にすることができる。なお、断熱
容器の上蓋部の形状を大幅に簡素化しても熱損失が急増
することはなく、熱効率は確保できる。
Furthermore, according to this embodiment, NaS
The heat insulation container of the module battery is composed of a container wall filled with atmospheric pressure gas with low thermal conductivity such as argon gas, and further, with a partition lid structure without a mating part between the lid and the heat insulation container. The amount of heat radiated through the wall is
Since there is no heat radiation from the top and bottom surfaces of the module battery and the mating portion, the heat radiation area ratio is reduced to about 1/2 or less as compared with the module battery using the conventional heat insulating container. Therefore, it is not necessary to use a vacuum heat insulating container having a high heat insulating property as the heat insulating container. As a result, the cost of the NaS module battery can be reduced. In addition, the cost required to maintain and secure the degree of vacuum of the vacuum insulation wall, which was necessary in the past,
Human resources and equipment can be eliminated. Even if the shape of the upper lid of the heat insulating container is greatly simplified, heat loss does not increase sharply and thermal efficiency can be secured.

【0097】そして、本実施形態のヒートパイプを用い
た冷却方式によれば、集熱底板及びヒートパイプを介し
て放出される熱量は、各単電池から鉛直下方向へ移動し
た熱量のみである。すなわち、本実施形態の放熱方式
は、単電池群の水平方向に発生する温度分布の原因とは
ならず、一様な電池冷却にとって有効な冷却方式を提供
できる。
Further, according to the cooling method using the heat pipe of this embodiment, the amount of heat released through the heat collecting bottom plate and the heat pipe is only the amount of heat moved vertically downward from each unit cell. That is, the heat dissipation method of the present embodiment does not cause the temperature distribution generated in the horizontal direction of the unit cell group, and can provide a cooling method effective for uniform battery cooling.

【0098】一方、本実施形態の冷却装置を備えたNa
Sモジュール電池として、3段に積み上げられたNaS
モジュール電池ユニットにおける中段に位置するモジュ
ール電池を例にとって説明したが、このような本実施形
態の冷却装置を備えたNaSモジュール電池を3次元マ
トリクス状に配設したNaSモジュール電池ユニットを
構成することもできる。
On the other hand, Na provided with the cooling device of the present embodiment
NaS stacked in 3 layers as an S module battery
Although the module battery located in the middle stage of the module battery unit has been described as an example, a NaS module battery unit in which the NaS module batteries including such a cooling device of the present embodiment are arranged in a three-dimensional matrix may be configured. it can.

【0099】図6は、ケーシング30内に、本実施形態
における冷却装置(可変コンダクタンス型ヒートパイプ
31)を備えたNaSモジュール電池32を、x方向
(横方向)に3個、y方向(縦方向)に2個、z方向
(高さ方向)に5個、3次元マトリクス状(3×2×
5)に配設したNaSモジュール電池ユニット33の一
例を概略的に示す正面図、図7はそのNaSモジュール
電池ユニット33の側面図である。なお、ヒートパイプ
31の放熱フィン34は、一つのNaS電池モジュール
のみ示し、後は省略している。
FIG. 6 shows three NaS module batteries 32 having the cooling device (variable conductance type heat pipe 31) according to the present embodiment in a casing 30, three in the x direction (horizontal direction), and the y direction (vertical direction). ), Five in the z direction (height direction), three-dimensional matrix (3 × 2 ×
5) is a front view schematically showing an example of the NaS module battery unit 33 arranged in FIG. 5), and FIG. 7 is a side view of the NaS module battery unit 33. It should be noted that the radiation fin 34 of the heat pipe 31 is shown only for one NaS battery module, and the rest is omitted.

【0100】図6によれば、各NaS電池モジュール3
2のヒートパイプ31の外側には、当該ヒートパイプ3
1からの放熱を所定の方向へ案内する防熱板35が設け
られている。そして、各NaSモジュール電池32の間
及びケーシング30と各NaSモジュール電池32との
間には、断熱材36が埋設されており、各NaSモジュ
ール電池32が有するヒートパイプ31以外からの放熱
を極力抑える構造になっているため、電池エネルギー効
率を向上させることができる。
According to FIG. 6, each NaS battery module 3
The heat pipe 3 is provided outside the second heat pipe 31.
A heat insulating plate 35 that guides the heat radiation from 1 in a predetermined direction is provided. A heat insulating material 36 is embedded between the NaS module batteries 32 and between the casing 30 and the NaS module batteries 32, so that heat radiation from other than the heat pipe 31 of each NaS module battery 32 is suppressed as much as possible. Due to the structure, the energy efficiency of the battery can be improved.

【0101】また、上述したように、各NaSモジュー
ル電池32の冷却(放熱)は、全てヒートパイプ31を
介して行なわれるため、各NaSモジュール電池32
を、点検、補修等で取扱いの許す限りにおいて密接し
て、すなわち最密状に配設することができる。これは、
従来において各NaSモジュール電池32の冷却空気用
の通路を確保するために必要であった隣接するNaSモ
ジュール電池間に隙間を設ける必要が無くなったためで
ある。したがって、NaS電池モジュール32を多数収
容しながらNaSモジュール電池ユニット33全体のコ
ンパクト化が図れる。
Further, as described above, all the NaS module batteries 32 are cooled (heat radiation) through the heat pipes 31, so that each NaS module battery 32 is cooled.
Can be arranged as close as possible, that is, in a close-packed manner as far as the handling is permitted for inspection, repair and the like. this is,
This is because it is no longer necessary to provide a gap between the adjacent NaS module batteries, which has been conventionally required to secure a passage for the cooling air of each NaS module battery 32. Therefore, the NaS module battery unit 33 as a whole can be made compact while accommodating a large number of NaS battery modules 32.

【0102】さらに、本実施形態では、NaSモジュー
ル電池を断熱容器3(の容器壁(側容器部))と上蓋部
12(仕切蓋6、断熱材11)を用いて構成したが(図
8(a)及び(b)参照)、本発明はこれに限定される
ものではなく、例えば、図9(a)及び(b)に示すよ
うに、ヒートパイプ15が設けられる側の側壁面(断熱
容器壁)3Aと当該側壁面3Aに対向する側壁面(断熱
容器壁)3Bだけを残し、それ以外の断熱容器壁を削除
する構成としてもよい(なお、断熱容器壁が削除された
部分は、電池格納容器4の壁面のみが存在する)。
Further, in this embodiment, the NaS module battery is constructed by using (the container wall (side container part) of) the heat insulating container 3 and the upper cover part 12 (the partition cover 6, the heat insulating material 11) (see FIG. 8 ( a) and (b)), the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), the side wall surface on which the heat pipe 15 is provided (heat insulating container) Only the side wall surface 3A and the side wall surface (insulating container wall) 3B facing the side wall surface 3A may be left, and the other insulating container walls may be deleted (note that the part where the insulating container wall is deleted is the battery). Only the wall surface of the containment vessel 4 exists).

【0103】このモジュール電池構成は、図6〜図7で
示した各モジュール電池間に断熱材が介在しているユニ
ット構造の場合に特に有効である。すなわち、ユニット
構造では、隣接するモジュール電池間は断熱材により断
熱状態が確保できるため、ヒートパイプ15が設けられ
る側の側壁面及びその側壁面に対向する側壁面以外の側
壁面(容器壁)は、移動等の操作性を除けば不要である
ため、図9に示したように、この容器壁を削除すること
ができ、NaSモジュール電池のコンパクト性の向上、
及びコスト低減を図ることができる。
This module battery structure is particularly effective in the case of the unit structure shown in FIGS. 6 to 7 in which a heat insulating material is interposed between the module batteries. That is, in the unit structure, since a heat insulating material can secure a heat insulating state between the adjacent module batteries, a side wall surface (container wall) other than the side wall surface on which the heat pipe 15 is provided and the side wall surface facing the side wall surface is Since it is unnecessary except for operability such as movement, as shown in FIG. 9, this container wall can be deleted, and the compactness of the NaS module battery can be improved.
In addition, cost can be reduced.

【0104】さらに、図10(a)及び(b)によれ
ば、容器壁をヒートパイプ15が設けられた側壁面(断
熱容器壁)3Aのみとし、その他の断熱容器壁を保護用
の鋼製壁40とすることにより、内部に収容される単電
池5…5の本数を多くしながらコンパクト性を維持し、
コスト低減を図ることができる。
Further, according to FIGS. 10A and 10B, the container wall is only the side wall surface (insulating container wall) 3A provided with the heat pipe 15, and the other insulating container walls are made of protective steel. By making the wall 40, the compactness is maintained while increasing the number of the unit cells 5 ...
Cost can be reduced.

【0105】ところで、本実施形態では、ヒートパイプ
15を断熱容器3の一側面側に設けたが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、断熱容器3の各側壁面の内
の複数(例えば対向する側壁面)側にそれぞれ設けても
よい。すなわち、図11(a)及び(b)に示すよう
に、一対のヒートパイプ15a及び15bは、そのパイ
プ15a及び15bの凝縮部が断熱容器3の対向する側
壁面3a及び3bにそれぞれ平行になるように配置され
ている。そして、当該パイプ15a及び15bの加熱部
が凝縮部に対して略直角に曲げられて断熱容器3の集熱
底板10内部に埋設され、全体でL字型を構成してい
る。この集熱底板10の内部に埋設されるヒートパイプ
15a及び15bの加熱部のパイプ長は、例えば底板1
0の長さの約1/3の長さにすると放熱効率が良い。
By the way, in the present embodiment, the heat pipe 15 is provided on one side surface side of the heat insulating container 3, but the present invention is not limited to this, and a plurality of (in each side wall surface of the heat insulating container 3 For example, they may be provided on the side walls facing each other. That is, as shown in FIGS. 11A and 11B, in the pair of heat pipes 15a and 15b, the condensing portions of the pipes 15a and 15b are parallel to the opposite side wall surfaces 3a and 3b of the heat insulating container 3, respectively. Are arranged as follows. The heating parts of the pipes 15a and 15b are bent substantially at right angles to the condensing part and embedded in the heat collecting bottom plate 10 of the heat insulating container 3 to form an L shape as a whole. The pipe length of the heating portion of the heat pipes 15a and 15b embedded in the heat collecting bottom plate 10 is, for example, the bottom plate 1
When the length is about 1/3 of 0, the heat dissipation efficiency is good.

【0106】このように断熱容器3の対向する側壁面3
a及び3bに、それぞれヒートパイプ15a及び15b
を設けたため、上述した実施形態のヒートパイプと比べ
て放熱効率を向上させることができる。
Thus, the side wall surfaces 3 of the heat insulating container 3 which face each other
heat pipes 15a and 15b on a and 3b, respectively
The heat radiation efficiency can be improved as compared with the heat pipe according to the above-described embodiment because the heat pipe is provided.

【0107】さらに、図12に示すように、断熱容器3
の全ての側壁面3a〜3d側にヒートパイプ15a〜1
5dをそれぞれ設けてもよく、さらに放熱効率を向上さ
せることができる。
Further, as shown in FIG. 12, the heat insulating container 3
On all the side wall surfaces 3a to 3d side of the heat pipes 15a to 1
5d may be provided respectively, and the heat dissipation efficiency can be further improved.

【0108】そして、本実施形態では、NaSモジュー
ル電池を、平面が長方形で表される角柱状の断熱容器を
用いて構成したが、本発明では、ヒートパイプを用いた
冷却装置でNaSモジュール電池を冷却する構成である
ため、モジュール電池(の断熱容器)の形状には、ほと
んど限定されない。すなわち、NaSモジュール電池
を、その上面や底面が六角形で表される六角柱等の多角
柱状にしてもよく、またその上面や底面が円形で表され
る円柱状にしてもよい。
In the present embodiment, the NaS module battery is constructed by using a heat insulating container having a prismatic shape whose plane is represented by a rectangle. However, in the present invention, the NaS module battery is constructed by a cooling device using a heat pipe. Because of the cooling configuration, the shape of (the heat insulating container of) the module battery is almost not limited. That is, the NaS module battery may have a polygonal columnar shape such as a hexagonal column whose upper surface or bottom surface is represented by a hexagon, or a cylindrical shape whose upper surface or bottom surface is represented by a circle.

【0109】図13は、上面及び底面が六角形で表され
る六角柱状の断熱容器45を用い複数のNaSモジュー
ル電池46を三次元マトリクス状(4×2×4)に配設
した電池モジュールユニット47を表す概略平面図であ
り、図14は、上記電池モジュールユニット47の概略
正面図、図15は、上記電池モジュールユニット47の
概略側面図である。
FIG. 13 is a battery module unit in which a plurality of NaS module batteries 46 are arranged in a three-dimensional matrix (4 × 2 × 4) using a hexagonal columnar heat-insulating container 45 whose top and bottom are represented by hexagons. It is a schematic plan view showing 47, FIG. 14 is a schematic front view of the battery module unit 47, and FIG. 15 is a schematic side view of the battery module unit 47.

【0110】図13〜図15に示すように、各モジュー
ル46(の断熱容器45)には、ケーシング48に面し
た(他のモジュールに接しない)隣接する2つの側面4
5a、45bにヒートパイプ50がそれぞれ設けられて
いる。また、各パイプ50の放熱フィン51は、断熱容
器45の側面45a及び45bに平行に設置されてい
る。
As shown in FIGS. 13 to 15, each module 46 (insulation container 45 thereof) has two adjacent side surfaces 4 facing the casing 48 (not in contact with other modules).
Heat pipes 50 are provided at 5a and 45b, respectively. Further, the heat radiation fins 51 of each pipe 50 are installed parallel to the side surfaces 45 a and 45 b of the heat insulating container 45.

【0111】また、電池モジュール46(の断熱容器4
5)の形状が、平面及び底面が六角形で表される六角柱
状であるため、図13〜図15に示すように、各電池モ
ジュール46を、断熱材47を介してケーシング48内
に隙間無く(いわゆる最密状に)配設できる。
In addition, the battery module 46 (the heat insulating container 4
Since the shape of 5) is a hexagonal prism whose plane and bottom surface are represented by hexagons, as shown in FIGS. 13 to 15, each battery module 46 is placed in a casing 48 via a heat insulating material 47 without any gap. It can be arranged (so-called close-packed).

【0112】したがって、従来の電池モジュールユニッ
トと比べて、モジュールの配設効率が良くなり、ユニッ
ト全体の電力貯蔵効率が向上する。
Therefore, as compared with the conventional battery module unit, the arrangement efficiency of the modules is improved and the power storage efficiency of the entire unit is improved.

【0113】また、ヒートパイプ50に設けられる放熱
フィン51を、断熱容器45の側面45a及び45bに
平行に設置することができるため、当該放熱フィン51
の外方への突出が抑制され、放熱フィン51の設置スペ
ースを減少させることができる。
Further, since the radiation fins 51 provided on the heat pipe 50 can be installed in parallel with the side surfaces 45a and 45b of the heat insulating container 45, the radiation fins 51 can be installed.
Of the heat radiation fins 51 can be suppressed, and the installation space of the radiation fins 51 can be reduced.

【0114】さらに、電池モジュール46の形状を平面
が六角形で表される六角柱状とした場合、図16に示す
ように、当該モジュール46Aを6個ずつペアで、中央
に空間ができるように互いに隣接させて配設することも
可能である。このように配設すれば、ヒートパイプ50
Aが設置可能な各モジュール46Aの側面は、ケーシン
グ48側の3つの側面及び中央の隙間側の側面と都合4
つとなり、前掲図13のモジュール配設構造と比べて、
ヒートパイプ50Aの設置可能側面数が増加し、さらに
放熱効率を向上させることができる。
Further, when the shape of the battery module 46 is a hexagonal column whose plane is represented by a hexagon, as shown in FIG. 16, a pair of the modules 46A are formed in pairs, and each module 46A has a space in the center. It is also possible to arrange them adjacently. With this arrangement, the heat pipe 50
The side surfaces of each module 46A on which A can be installed are three side surfaces on the side of the casing 48 and the side surface on the side of the central gap, which is convenient.
Compared with the module arrangement structure of FIG. 13 above,
The number of installable side surfaces of the heat pipe 50A is increased, and the heat dissipation efficiency can be further improved.

【0115】一方、上述した実施形態及びその変形例で
は、二次電池としてNaS電池を用いた例を示したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図17
〜図21に示すように、NaS電池以外の二次電池を用
いてもよい。
On the other hand, in the above-described embodiment and its modification, the example using the NaS battery as the secondary battery is shown.
The present invention is not limited to this. For example, FIG.
As shown in FIG. 21, a secondary battery other than the NaS battery may be used.

【0116】図17は、亜鉛・塩素電池の概略構成を示
す図であり、図17を用いて亜鉛・塩素電池の動作原理
を説明する。
FIG. 17 is a diagram showing a schematic structure of a zinc / chlorine battery, and the operating principle of the zinc / chlorine battery will be described with reference to FIG.

【0117】図17(a)(充電時)によれば、電極群
55の塩化亜鉛が亜鉛イオン、塩素ガス、及び電子に分
かれる。分かれた内の塩素ガスは、ガス液ポンプ56を
介して水和物槽57に送られ、塩素水和物として蓄積さ
れる。一方、分かれた内の亜鉛イオンは、電解液槽58
を通って液ポンプ59により電極群55へ送られ、外部
電源から供給される電子を受け取って亜鉛に戻る。
According to FIG. 17A (during charging), zinc chloride in the electrode group 55 is divided into zinc ions, chlorine gas, and electrons. The chlorine gas in the divided gas is sent to the hydrate tank 57 via the gas liquid pump 56 and accumulated as chlorine hydrate. On the other hand, the zinc ions in the separated water are stored in the electrolytic solution tank 58.
Through the liquid pump 59 to the electrode group 55, and the electrons supplied from the external power source are received to return to zinc.

【0118】また、図17(b)(放電時)によれば、
電極群55の亜鉛が外部回路に電子を放出して亜鉛イオ
ンとなり、その亜鉛イオンが電解液槽58を介して正極
側へ移動する。一方、水和物槽57から発生した塩素ガ
スは、液ポンプ59を介して正極側へ移動する。正極側
へ移動した亜鉛イオンは、外部回路から供給された電子
及び塩素ガスと反応して塩化亜鉛になる。
Further, according to FIG. 17B (during discharge),
Zinc in the electrode group 55 releases electrons to the external circuit to become zinc ions, and the zinc ions move to the positive electrode side through the electrolytic solution tank 58. On the other hand, the chlorine gas generated from the hydrate tank 57 moves to the positive electrode side via the liquid pump 59. The zinc ions moved to the positive electrode side react with electrons and chlorine gas supplied from the external circuit to become zinc chloride.

【0119】また、図18は、亜鉛・臭素電池の概略構
成を示す図であり、図18を用いて亜鉛・臭素電池の動
作原理を説明する。
FIG. 18 is a diagram showing a schematic structure of a zinc / bromine battery, and the operating principle of the zinc / bromine battery will be described with reference to FIG.

【0120】図18(充電時)によれば、正極60の臭
素亜鉛(ZnBr2 )が、亜鉛イオン(Zn2+)、臭素
(Br2 )、電子(2e- )に分かれる。分かれた内の
臭素(Br2 )は正極液貯蔵槽61に送られ、蓄積され
る。一方、分かれた内の亜鉛イオン(Zn2+)は、負極
液貯蔵槽62からポンプ63を介して送られた電解液槽
を通って負極64側へ移動し、外部電源から供給される
電子(2e- )を受け取って亜鉛(Zn)に戻る。
According to FIG. 18 (during charging), zinc bromine (ZnBr 2) in the positive electrode 60 is divided into zinc ions (Zn 2+ ), bromine (Br 2), and electrons (2e ). Bromine (Br2) in the divided portion is sent to and accumulated in the positive electrode liquid storage tank 61. On the other hand, the zinc ions (Zn 2+ ) in the split flow to the negative electrode 64 side through the electrolytic solution tank sent from the negative electrode solution storage tank 62 via the pump 63, and the electrons supplied from the external power source ( 2e -) Back to the zinc (Zn) received a.

【0121】また、図18(放電時)によれば、負極6
2の亜鉛(Zn)が外部回路に電子(2e- )を放出し
て亜鉛イオン(Zn2+)となり、その亜鉛イオン(Zn
2+)が電解液槽を介して正極60側へ移動する。一方、
正極液貯蔵槽61から発生した臭素(Br2 )は、ポン
プ65を介して正極60側へ移動する。正極60側へ移
動した亜鉛イオン(Zn2+)は、外部回路から供給され
た電子(2e- )及び臭素(Br2 )と反応して臭化亜
鉛になる。
Further, according to FIG. 18 (during discharge), the negative electrode 6
2 zinc (Zn) emits electrons (2e ) to the external circuit to become zinc ions (Zn 2+ ), and the zinc ions (Zn 2
2+ ) moves to the positive electrode 60 side through the electrolytic solution tank. on the other hand,
Bromine (Br2) generated from the positive electrode liquid storage tank 61 moves to the positive electrode 60 side via the pump 65. The zinc ions (Zn 2+ ) that have moved to the positive electrode 60 side react with electrons (2e ) and bromine (Br 2) supplied from the external circuit to become zinc bromide.

【0122】さらに図19は、レドックス・フロー形電
池の概略構成を示す図であり、図19を用いてレドック
ス・フロー形電池の動作原理を説明する。
Further, FIG. 19 is a diagram showing a schematic structure of a redox flow type battery, and the operating principle of the redox flow type battery will be described with reference to FIG.

【0123】Cr2+/Cr3+タンク70に蓄えられたC
2+イオンの塩化物の塩酸溶液(負極液)が、ポンプ7
1で中央の流通形電界槽72に送られ、炭素布でできた
負極73中を浸透しながら外部回路74(インバータ7
5、変電設備76)へ電子を放出して(放電)、Cr3+
に酸化される。他方、Fe3+/Fe2+タンク77に蓄え
られたFe3+イオンの塩化物の塩酸溶液(正極液)がポ
ンプ78で流通形電界槽72の正極79(炭素布)へ送
られる。外部回路74(インバータ75、変電設備7
6)から電子を受取り(充電)、Fe3+はFe2+に還元
される。
C stored in the Cr 2+ / Cr 3+ tank 70
A solution of chloride of r 2+ ion in hydrochloric acid (negative electrode solution) is supplied to the pump 7.
1 is sent to the central circulation type electric field tank 72 and penetrates into the negative electrode 73 made of carbon cloth, and the external circuit 74 (inverter 7
5. Electrons are discharged (discharged) to the substation equipment 76) and Cr 3+
Is oxidized. On the other hand, the hydrochloric acid solution of the chloride of Fe 3+ ions (positive electrode solution) stored in the Fe 3+ / Fe 2+ tank 77 is sent to the positive electrode 79 (carbon cloth) of the flow type electric field tank 72 by the pump 78. External circuit 74 (inverter 75, substation 7
The electrons are received (charged) from 6), and Fe 3+ is reduced to Fe 2+ .

【0124】このレドックス・フロー形電池の原理を用
いて製造されたレドックス・フロー形電池システムを図
20に示す。図20によれば、負極液タンク80に蓄え
られた負極液がポンプ81で1kWスタック82の負極
に送られ、外部回路(電源、負荷)へ電子を放出(放
電)する。また、正極液タンク83に蓄えられた正極液
がポンプ84で1kWスタック82の正極に送られ、外
部回路(電源、負荷)から電子を受取る(充電する)。
なお、ポンプ85、ボルタンメトリー用電池86クロー
メトリー用電池87、回路電圧測定用電池88は、負極
液タンク80及び正極液タンク83における充放電状態
をモニタリングする構成要素である。
FIG. 20 shows a redox flow type battery system manufactured by using the principle of the redox flow type battery. According to FIG. 20, the negative electrode liquid stored in the negative electrode liquid tank 80 is sent to the negative electrode of the 1 kW stack 82 by the pump 81, and electrons are discharged (discharged) to the external circuit (power supply, load). Further, the positive electrode liquid stored in the positive electrode liquid tank 83 is sent to the positive electrode of the 1 kW stack 82 by the pump 84 and receives (charges) electrons from an external circuit (power source, load).
The pump 85, the voltammetry battery 86, the chromemetry battery 87, and the circuit voltage measurement battery 88 are components that monitor the charge / discharge states of the negative electrode liquid tank 80 and the positive electrode liquid tank 83.

【0125】さらにまた、図21は、鉛蓄電池の概略構
成を示す図であり、図21を用いて鉛蓄電池の動作原理
を説明する。
Further, FIG. 21 is a diagram showing a schematic structure of a lead storage battery, and the operation principle of the lead storage battery will be described with reference to FIG.

【0126】この鉛蓄電池は、排気栓90が取り付けら
れた電槽91内にセパレータ92で分離された正極板9
3(正極活物質に二酸化鉛(PbO2 )、負極板94
(負極活物質に鉛(Pb))を備えている。また、電槽
91内には、電解液95(希硫酸H2 SO4 )が蓄積さ
れている。正極板93には正極端子96が、負極板94
には負極端子97が取り付けられている。
This lead-acid battery has a positive electrode plate 9 separated by a separator 92 in a battery case 91 to which an exhaust plug 90 is attached.
3 (lead dioxide (PbO 2 ) as the positive electrode active material, negative electrode plate 94
(Lead (Pb) is included in the negative electrode active material). In addition, an electrolytic solution 95 (dilute sulfuric acid H 2 SO 4 ) is stored in the battery case 91. A positive electrode terminal 96 is provided on the positive electrode plate 93, and a negative electrode plate 94 is provided.
A negative electrode terminal 97 is attached to.

【0127】この鉛蓄電池の基本的な反応式を以下に示
す。
The basic reaction formula of this lead acid battery is shown below.

【0128】[0128]

【数1】 [Equation 1]

【0129】つまり、正極活物質(PbO2 )も負極活
物質(Pb)も放電によってPbSO4 になり、充電に
よってほとんど喪との状態に戻る。したがって、多数回
の重放電を繰り返すことができる。
In other words, both the positive electrode active material (PbO 2 ) and the negative electrode active material (Pb) become PbSO 4 by discharging, and they return to the almost lost state by charging. Therefore, heavy discharge can be repeated many times.

【0130】以上の二次電池(特性等は図23参照)に
おいても、動作温度等に基づいて不凝縮ガスの封入圧力
等を制御することにより、本実施形態のヒートパイプに
よる冷却装置を適用することができる。
Also in the above secondary battery (refer to FIG. 23 for characteristics and the like), the cooling device by the heat pipe of this embodiment is applied by controlling the filling pressure of the non-condensing gas based on the operating temperature and the like. be able to.

【0131】ところで、本実施形態では、ヒートパイプ
の放熱部に設けられる放熱フィンを、その軸方向に沿っ
た所定位置sから断熱部側及び加熱部側に至るまでをテ
ーパー状に形成したが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。すなわち、上述した実施形態と同様に温度T
1 付近での不必要な作動媒体Mの凝縮量を低く抑えなが
ら全体の放熱量を増加させるために、例えば、図22に
示すように、放熱フィン98の軸方向に沿った全領域を
ガス溜まり部15A側からテーパー状に形成してもよ
い。
By the way, in the present embodiment, the heat radiation fins provided in the heat radiation portion of the heat pipe are formed in a tapered shape from the predetermined position s along the axial direction to the heat insulating portion side and the heating portion side. The present invention is not limited to this. That is, as in the above-described embodiment, the temperature T
In order to increase the overall amount of heat dissipation while suppressing the unnecessary amount of condensation of the working medium M in the vicinity of 1, as shown in FIG. 22, for example, as shown in FIG. You may form in a taper shape from the part 15A side.

【0132】ところで、上述した各実施形態では、冷却
装置としてヒートパイプを用いた例を示したが、本発明
はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明
は、従来、一定の放熱量の単純な冷却システムを採用し
ていたものを、電池温度に応じて放熱量が変化する冷却
システムを採用したことにその特徴がある。したがっ
て、そのような冷却対象の温度変化に応じて放熱量が変
化する冷却装置であれば、例えばバイメタル等、どのよ
うな冷却装置を用いてもよい。
By the way, in each of the above-described embodiments, an example in which a heat pipe is used as a cooling device has been shown, but the present invention is not limited to this. That is, the present invention is characterized by adopting a cooling system in which the amount of heat radiation changes according to the battery temperature, instead of using a simple cooling system with a constant amount of heat radiation. Therefore, any cooling device such as bimetal may be used as long as the amount of heat radiation changes according to the change in the temperature of the cooling target.

【0133】[0133]

【発明の効果】以上に述べたように本発明に係るモジュ
ール型二次電池及びモジュール型二次電池ユニットによ
れば、モジュール型二次電池の温度変化に応じて放熱量
(冷却量)を変化させる冷却装置を用いたため、二次電
池の出力容量や放電時間を増加させても、二次電池温度
が電池最高温度に到達すること及び二次電池温度が放電
開始温度を越えて低下することが無くなる。したがっ
て、真空容器やヒータ等、維持、管理が大変であり余分
な電気エネルギーを用いるような温度管理構成要素を用
いることなく、二次電池の最高温度及び放電開始前温度
の管理が非常に容易になる。この結果、エネルギー効率
を高く維持しながらモジュール型二次電池の出力変更及
び放電時間変更を可能にするため、モジュール型二次電
池の実用性を大幅に向上させることができる。
As described above, according to the module type secondary battery and the module type secondary battery unit of the present invention, the heat radiation amount (cooling amount) is changed according to the temperature change of the module type secondary battery. Since the cooling device is used, even if the output capacity and discharge time of the secondary battery are increased, the secondary battery temperature may reach the maximum battery temperature and the secondary battery temperature may drop below the discharge start temperature. Lost. Therefore, it is very easy to manage the maximum temperature of the secondary battery and the temperature before the start of discharge without using a temperature management component such as a vacuum container or a heater that is difficult to maintain and manage and uses extra electric energy. Become. As a result, the output of the module type secondary battery and the discharge time can be changed while maintaining high energy efficiency, so that the practicality of the module type secondary battery can be greatly improved.

【0134】また、上述した冷却装置(例えば可変コン
ダクタンス型ヒートパイプ)を用いて放熱を行なってい
るため、モジュール型二次電池の容器の容器壁面を常圧
のガスを内含した非真空の断熱壁面とすることができ
る。すなわち、従来必要であった真空容器を用いること
無くモジュール型二次電池の温度管理を非常に容易に行
うことができるため、真空容器自体のコスト及びその真
空容器の維持、管理に必要なコスト等を削減することが
でき、大変安価なモジュール型二次電池を提供すること
ができる。
Further, since heat is dissipated by using the above-described cooling device (for example, variable conductance type heat pipe), the container wall surface of the module type secondary battery container is a non-vacuum heat insulation containing a gas under normal pressure. It can be a wall. That is, since the temperature control of the module-type secondary battery can be performed very easily without using the conventionally required vacuum container, the cost of the vacuum container itself and the cost required for maintaining and managing the vacuum container, etc. And it is possible to provide a very inexpensive module-type secondary battery.

【0135】さらに、上述した冷却装置(例えば可変コ
ンダクタンス型ヒートパイプ)の加熱部を断熱容器の底
部に配設したため、当該ヒートパイプを介してモジュー
ル型二次電池から放出される熱は、単電池から鉛直下方
向へ移動した熱のみであり、単電池群の水平方向に発生
する温度分布の原因とはならない。したがって、従来発
生していた水平方向の温度不均一分布を是正し、各電池
において均一化した温度分布を得ることができる。
Furthermore, since the heating part of the cooling device (for example, the variable conductance type heat pipe) described above is arranged at the bottom of the heat insulating container, the heat released from the module type secondary battery through the heat pipe is a unit cell. It is only the heat that moves vertically downward from the cell, and does not cause the temperature distribution that occurs in the horizontal direction of the cell group. Therefore, it is possible to correct the temperature non-uniform distribution in the horizontal direction, which has occurred conventionally, and obtain a uniform temperature distribution in each battery.

【0136】さらにまた、上述した冷却装置を備えたモ
ジュール型二次電池を複数個ケーシング内に収容してモ
ジュール型二次電池ユニットを構成することができるた
め、実用性やコストパフォーマンスに優れたモジュール
型二次電池ユニットを提供することができる。
Furthermore, since it is possible to form a modular secondary battery unit by housing a plurality of modular secondary batteries equipped with the cooling device described above in a casing, a module having excellent practicability and cost performance. A type secondary battery unit can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態に係わるNaSモジュール電
池及びその冷却装置を概略的に示す平面図。
FIG. 1 is a plan view schematically showing a NaS module battery and a cooling device thereof according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のNaSモジュール電池及びその冷却装置
を概略的に示す側面図。
FIG. 2 is a side view schematically showing the NaS module battery and its cooling device of FIG.

【図3】冷却装置の可変コンダクタンス型ヒートパイプ
の構造及び機能を概略的に示す図。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the structure and function of a variable conductance heat pipe of a cooling device.

【図4】可変コンダクタンス型ヒートパイプ等に用いら
れる作動流体(媒体)の温度特性を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing temperature characteristics of a working fluid (medium) used for a variable conductance type heat pipe or the like.

【図5】NaSモジュール電池の電池温度の推移を示す
グラフ。
FIG. 5 is a graph showing changes in battery temperature of NaS module batteries.

【図6】モジュール電池ユニットの一例を概略的に示す
正面図。
FIG. 6 is a front view schematically showing an example of a module battery unit.

【図7】モジュール電池ユニットの一例を概略的に示す
側面図。
FIG. 7 is a side view schematically showing an example of a module battery unit.

【図8】(a)は、本実施形態の可変コンダクタンス型
ヒートパイプを備えたNaSモジュール電池を概略的に
示す正面図、(b)は、可変コンダクタンス型ヒートパ
イプを備えたNaSモジュール電池を概略的に示す側面
図。
FIG. 8A is a front view schematically showing a NaS module battery provided with a variable conductance heat pipe according to the present embodiment, and FIG. 8B is a schematic NaS module battery provided with a variable conductance heat pipe. FIG.

【図9】(a)は、可変コンダクタンス型ヒートパイプ
を備えたNaSモジュール電池の変形例を概略的に示す
正面図、(b)は、可変コンダクタンス型ヒートパイプ
を備えたNaSモジュール電池の変形例を概略的に示す
側面図。
FIG. 9A is a front view schematically showing a modified example of a NaS module battery including a variable conductance heat pipe, and FIG. 9B is a modified example of a NaS module battery including a variable conductance heat pipe. The side view which shows roughly.

【図10】(a)は、可変コンダクタンス型ヒートパイ
プを備えたNaSモジュール電池の変形例を概略的に示
す正面図、(b)は、可変コンダクタンス型ヒートパイ
プを備えたNaSモジュール電池の変形例を概略的に示
す側面図。
10A is a front view schematically showing a modified example of a NaS module battery having a variable conductance heat pipe, and FIG. 10B is a modified example of a NaS module battery having a variable conductance heat pipe. The side view which shows roughly.

【図11】(a)本発明の実施形態の変形例に係わるN
aSモジュール電池及びその冷却装置を概略的に示す平
面図、(b)本発明の実施形態の変形例に係わるNaS
モジュール電池及びその冷却装置を概略的に示す側面
図。
FIG. 11 (a) N according to a modification of the embodiment of the present invention.
A plan view schematically showing an aS module battery and a cooling device thereof, (b) NaS according to a modification of the embodiment of the present invention.
The side view which shows the module battery and its cooling device roughly.

【図12】本発明の実施形態の変形例に係わるNaSモ
ジュール電池及びその冷却装置を概略的に示す平面図。
FIG. 12 is a plan view schematically showing a NaS module battery and a cooling device thereof according to a modification of the embodiment of the present invention.

【図13】NaS電池モジュールユニットの変形例を示
す概略平面図。
FIG. 13 is a schematic plan view showing a modified example of the NaS battery module unit.

【図14】図13のNaS電池モジュールユニット変形
例を示す概略正面図。
14 is a schematic front view showing a modified example of the NaS battery module unit of FIG.

【図15】図13及び図14のNaS電池モジュールユ
ニットを示す概略側面図。
FIG. 15 is a schematic side view showing the NaS battery module unit of FIGS. 13 and 14;

【図16】NaS電池モジュールユニットのその他の変
形例を示す概略平面図。
FIG. 16 is a schematic plan view showing another modification of the NaS battery module unit.

【図17】亜鉛・塩素電池の概略構成及び動作原理を示
す図。
FIG. 17 is a diagram showing a schematic configuration and an operating principle of a zinc-chlorine battery.

【図18】亜鉛・臭素電池の概略構成及び動作原理を示
す図。
FIG. 18 is a diagram showing a schematic configuration and an operating principle of a zinc-bromine battery.

【図19】レドックス・フロー形電池の概略構成及び動
作原理を示す図。
FIG. 19 is a diagram showing a schematic configuration and an operating principle of a redox flow battery.

【図20】レドックス・フロー形電池システムの一例を
概略的に示す図。
FIG. 20 is a diagram schematically showing an example of a redox flow type battery system.

【図21】鉛蓄電池の概略構成を示す図。FIG. 21 is a diagram showing a schematic configuration of a lead storage battery.

【図22】ヒートパイプの放熱フィンの変形例を示す図FIG. 22 is a view showing a modified example of the heat radiation fins of the heat pipe.

【図23】各種二次電池の性能及び特徴を示す図。FIG. 23 is a diagram showing the performance and characteristics of various secondary batteries.

【図24】リチウムを負極活物質とした溶融塩二次電池
の性能及び特徴を示す図。
FIG. 24 is a diagram showing the performance and characteristics of a molten salt secondary battery using lithium as a negative electrode active material.

【図25】常温作動の鉛蓄電池の電池温度と寿命回数
(充放電回数)との関係を示すグラフ。
FIG. 25 is a graph showing the relationship between the battery temperature and the number of lives (the number of times of charging and discharging) of a lead-acid battery that operates at room temperature.

【図26】鉛蓄電池の電池温度と寿命(使用耐年数)と
の関係を示すグラフ。
FIG. 26 is a graph showing the relationship between the battery temperature of a lead storage battery and the service life (use life).

【図27】(a)はNaS電池単体の構造を概略的に示
す示す図、(b)は、(a)におけるA部拡大図。
27A is a diagram schematically showing the structure of a NaS battery alone, and FIG. 27B is an enlarged view of a portion A in FIG. 27A.

【図28】従来のモジュール構造のNaS電池を概略的
に示す斜視図。
FIG. 28 is a perspective view schematically showing a conventional NaS battery having a module structure.

【図29】従来のNaSモジュール電池の電池温度の推
移を示すグラフ。
FIG. 29 is a graph showing changes in battery temperature of a conventional NaS module battery.

【図30】(a)は、従来のNaSモジュール電池ユニ
ットを概略的に示す正面図、(b)は、NaSモジュー
ル電池ユニットを概略的に示す側面図。
FIG. 30 (a) is a front view schematically showing a conventional NaS module battery unit, and FIG. 30 (b) is a side view schematically showing the NaS module battery unit.

【図31】NaSモジュール電池における熱流の流れを
示す図。
FIG. 31 is a diagram showing the flow of heat flow in a NaS module battery.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,32,46,46A NaSモジュール電池 2 冷却装置 3,45 断熱容器 4 電池格納容器 5…5 単電池 6 仕切蓋 10 集熱底板 11,36 断熱材 12 上蓋部 15,15a〜15d,31,50,50A 可変コン
ダクタンス型ヒートパイプ 15A ガス溜まり部 15B 放熱部 15C 断熱部 15D 加熱部 16,16a〜16d,34,51,51A,98 放
熱フィン 30,48,48A ケーシング 33,47 NaSモジュール電池ユニット
1,32,46,46A NaS module battery 2 Cooling device 3,45 Thermal insulation container 4 Battery storage container 5 ... 5 Single cell 6 Partition lid 10 Heat collecting bottom plate 11,36 Thermal insulation material 12 Upper lid part 15, 15a to 15d, 31, 50,50A Variable conductance type heat pipe 15A Gas storage part 15B Heat dissipation part 15C Heat insulation part 15D Heating part 16,16a-16d, 34,51,51A, 98 Heat dissipation fin 30,48,48A Casing 33,47 NaS module Battery unit

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数本の二次電池単体を容器内に収容し
てモジュールを構成したモジュール型二次電池におい
て、 前記モジュール型二次電池の温度変化に応じた放熱量を
有し、当該モジュール型二次電池全体を放熱冷却する冷
却装置を備えたことを特徴とするモジュール型二次電
池。
1. A module-type secondary battery in which a plurality of secondary batteries are housed in a container to form a module, which has a heat radiation amount according to a temperature change of the module-type secondary battery, A module type secondary battery comprising a cooling device for radiating and cooling the entire type secondary battery.
【請求項2】 前記二次電池はナトリウム−硫黄電池で
ある請求項1記載のモジュール型二次電池。
2. The module type secondary battery according to claim 1, wherein the secondary battery is a sodium-sulfur battery.
【請求項3】 前記冷却装置は、内部に熱作動媒体及び
不凝縮ガスが封入された可変コンダクタンス型ヒートパ
イプを有した請求項1又は2記載のモジュール型二次電
池。
3. The module type secondary battery according to claim 1, wherein the cooling device has a variable conductance type heat pipe in which a heat working medium and a non-condensing gas are enclosed.
【請求項4】 前記ヒートパイプは、前記熱作動媒体が
封入され外部から加熱される加熱部と、この加熱部によ
る熱作動媒体の加熱により発生する蒸気に基づいて凝縮
作用を行なう凝縮部と、この凝縮部に連通された前記不
凝縮ガス封入用のガス溜まり部とを備え、 前記ガス溜まり部に封入された不凝縮ガスを前記凝縮部
内の所定位置まで滞留せしめた請求項3記載のモジュー
ル型二次電池。
4. The heating pipe, wherein the heat pipe encloses the heat working medium and is heated from the outside, and a condensing unit that performs a condensing action based on steam generated by heating the heat working medium by the heating unit. The module type according to claim 3, further comprising: a gas reservoir for communicating the non-condensable gas, which is communicated with the condensing unit, and the non-condensing gas enclosed in the gas reservoir is retained at a predetermined position in the condensing unit. Secondary battery.
【請求項5】 前記ヒートパイプは、その加熱部が前記
容器の底部に配設され、その凝縮部を含むパイプ部が前
記加熱部に対して略直交するように曲げられて前記容器
の側面に略平行に配設されたL字型構造である請求項4
記載のモジュール型二次電池。
5. The heat pipe has a heating portion disposed at a bottom portion of the container, and a pipe portion including the condensing portion is bent so as to be substantially orthogonal to the heating portion so that a side surface of the container is provided. 5. An L-shaped structure arranged substantially in parallel.
The described module-type secondary battery.
【請求項6】 前記冷却装置は前記ヒートパイプを複数
本有し、当該各ヒートパイプは、その加熱部が前記容器
の底部に配設され、その凝縮部を含むパイプ部が前記加
熱部に対して略直交するように曲げられて前記容器の少
なくとも1つの側面に略平行にそれぞれ配設された請求
項5記載のモジュール型二次電池。
6. The cooling device has a plurality of the heat pipes, wherein each heat pipe has a heating part disposed at the bottom of the container, and a pipe part including a condensing part is provided with respect to the heating part. 6. The module-type secondary battery according to claim 5, wherein the module-type secondary battery is bent so as to be substantially orthogonal to each other and is arranged substantially parallel to at least one side surface of the container.
【請求項7】 前記凝縮部の軸方向に沿った全域に亘っ
て放熱フィンを設けた請求項5または6記載のモジュー
ル型二次電池。
7. The module-type secondary battery according to claim 5, wherein a radiating fin is provided over the entire area of the condensing portion along the axial direction.
【請求項8】 前記放熱フィンは前記凝縮部の軸方向に
沿った所定部位から前記加熱部側の端部に向けてテーパ
ー状に形成された請求項7記載のモジュール型二次電
池。
8. The module type secondary battery according to claim 7, wherein the radiating fin is formed in a taper shape from a predetermined portion along the axial direction of the condensing portion toward an end portion on the heating portion side.
【請求項9】 前記放熱フィンの面積を前記軸方向に沿
って分割するために、当該放熱フィンに対して前記凝縮
部の軸方向に沿って垂直にスリットを設けた請求項8記
載のモジュール型二次電池。
9. The module mold according to claim 8, wherein in order to divide the area of said radiating fin along said axial direction, a slit is provided perpendicularly to said radiating fin along said axial direction of said condenser. Secondary battery.
【請求項10】 前記容器の少なくとも一つの壁面を常
圧のガスを内含した非真空の断熱壁面とした請求項5〜
9記載の内の何れか1項記載のモジュール型二次電池。
10. A non-vacuum adiabatic wall surface containing a gas under normal pressure as at least one wall surface of said container.
9. The module-type secondary battery according to any one of 9.
【請求項11】 前記少なくとも1つの壁面は前記凝縮
部に隣接する側面である請求項10記載のモジュール型
二次電池。
11. The module-type secondary battery according to claim 10, wherein the at least one wall surface is a side surface adjacent to the condensing part.
【請求項12】 前記容器の上面を省略し、当該上面部
分を断熱材及び仕切蓋で構成した請求項11記載のモジ
ュール型二次電池。
12. The module type secondary battery according to claim 11, wherein the upper surface of the container is omitted and the upper surface portion is constituted by a heat insulating material and a partition lid.
【請求項13】 前記ガス溜まり部に封入され前記凝縮
部内に滞留される不凝縮ガスの封入圧力を調整して、前
記不凝縮ガスと前記熱作動媒体の蒸気との境界面を所定
位置に設定することにより、前記ヒートパイプの作動開
始温度を前記モジュール型二次電池の作動温度範囲内の
所定温度に設定した請求項12記載のモジュール型二次
電池。
13. A boundary surface between the non-condensable gas and the vapor of the heat working medium is set at a predetermined position by adjusting a sealing pressure of the non-condensable gas sealed in the gas reservoir and retained in the condenser. 13. The module type secondary battery according to claim 12, wherein the operation start temperature of the heat pipe is set to a predetermined temperature within the operating temperature range of the module type secondary battery.
【請求項14】 前記放熱量は、前記加熱部の温度が前
記作動開始温度未満においては、前記ヒートパイプの不
感帯域に基づく量となり、前記加熱部の温度が前記作動
開始温度以上に上昇した場合においては、当該温度上昇
に伴う前記境界面の凝縮部内での上昇に応じて増加して
いくように設定された請求項13記載のモジュール型二
次電池。
14. The amount of heat radiation is an amount based on the dead zone of the heat pipe when the temperature of the heating section is lower than the operation start temperature, and when the temperature of the heating section rises above the operation start temperature. 14. The module-type secondary battery according to claim 13, wherein the temperature is set to increase in accordance with an increase in the boundary surface in the condensing part due to the temperature increase.
【請求項15】 前記放熱量は、前記加熱部の温度が最
大温度から降下した場合、その温度が前記作動開始温度
以上であれば、当該温度降下に伴う前記境界面の凝縮部
内での降下に応じて減少していくように設定され、前記
加熱部の温度が前記作動開始温度以下に降下した場合に
おいては、前記ヒートパイプの不感帯域に基づく量とな
るように設定された請求項14記載のモジュール型二次
電池。
15. When the temperature of the heating unit drops from the maximum temperature and the temperature is equal to or higher than the operation start temperature, the amount of heat radiation is reduced by the temperature drop in the condensing unit on the boundary surface. 15. It is set so as to decrease in accordance with the temperature, and when the temperature of the heating portion drops below the operation start temperature, the amount is set based on the dead zone of the heat pipe. Module type secondary battery.
【請求項16】 前記モジュール型二次電池の温度は、
当該二次電池の温度が試験開始前温度から前記作動開始
温度に到達するまでは、前記放熱量が前記ヒートパイプ
の不感帯域に基づく量であるため直線的に上昇し、前記
二次電池の温度が前記作動開始温度を越える範囲では、
前記放熱量が前記境界面の凝縮部内での上昇に応じて増
加していくため緩やかな放物線を描いて上昇するように
設定された請求項15記載のモジュール型二次電池。
16. The temperature of the module-type secondary battery is
Until the temperature of the secondary battery reaches the operation start temperature from the temperature before the start of the test, the heat radiation amount increases linearly because it is an amount based on the dead zone of the heat pipe, and the temperature of the secondary battery. In the range where the temperature exceeds the operation start temperature,
16. The module-type secondary battery according to claim 15, wherein the heat radiation amount is set to rise in a gentle parabola because the heat radiation amount increases in accordance with the rise in the condensing portion of the boundary surface.
【請求項17】 前記モジュール型二次電池の温度は、
当該二次電池の温度が最高温度から前記作動開始温度に
到達するまでは、前記放熱量が前記境界面の凝縮部内で
の降下に応じて減少していくため急速に降下し、前記二
次電池の温度が前記作動開始温度を越える範囲では、前
記放熱量が前記ヒートパイプの不感帯域に基づく量であ
るため緩やかな放物線を描いて降下するように設定され
た請求項16記載のモジュール型二次電池。
17. The temperature of the module-type secondary battery is
Until the temperature of the secondary battery reaches the operation starting temperature from the maximum temperature, the heat radiation amount decreases rapidly in accordance with the decrease in the condensing portion of the boundary surface, and thus the secondary battery rapidly decreases. 17. The module type secondary as set forth in claim 16, wherein, in a range in which the temperature exceeds the operation start temperature, the amount of heat radiation is an amount based on the dead zone of the heat pipe, so that the temperature drops in a gentle parabola. battery.
【請求項18】 請求項1乃至17の内の何れか1項に
記載のモジュール型二次電池をケーシング内に複数個収
容してユニットを構成したことを特徴とするモジュール
型二次電池ユニット。
18. A module-type secondary battery unit, wherein a unit is constituted by housing a plurality of the module-type secondary batteries according to claim 1 in a casing.
【請求項19】 前記モジュール型二次電池を前記ケー
シング内に最密状に収容し、隣接するモジュール型二次
電池間及び前記ケーシングと各モジュール型二次電池と
の間に断熱材を埋設した請求項18記載のモジュール型
二次電池ユニット。
19. The module-type secondary battery is housed in the casing in a closest packing manner, and a heat insulating material is embedded between adjacent module-type secondary batteries and between the casing and each module-type secondary battery. The module type secondary battery unit according to claim 18.
【請求項20】 請求項5又は6に記載のモジュール型
二次電池をケーシング内に複数個収容してユニットを構
成するとともに、当該ケーシング内のモジュール型二次
電池の容器を上面及び底面が六角形で表される六角柱状
容器で形成し、前記複数のヒートパイプは、その放熱部
が当該六角柱状容器の側面に略平行となるように配設さ
れたことを特徴とするモジュール型二次電池ユニット。
20. A plurality of module type secondary batteries according to claim 5 or 6 are housed in a casing to form a unit, and the container of the module type secondary battery in the casing has six upper and bottom surfaces. It is formed by a hexagonal columnar container represented by a polygonal shape, and the plurality of heat pipes are arranged such that a heat radiation portion thereof is substantially parallel to a side surface of the hexagonal columnar container. unit.
【請求項21】 前記ヒートパイプの放熱部が隣接する
モジュール型二次電池の六角柱状容器の側面は、隣接す
るモジュール型二次電池の六角柱状容器間における互い
に接する側面以外の側面であり、 当該六角柱状容器で形成された各モジュール型二次電池
を最密状に配設した請求項20記載のモジュール型二次
電池ユニット。
21. The side surfaces of the hexagonal columnar containers of the module-type secondary battery adjacent to the heat dissipation part of the heat pipe are side faces other than the side surfaces adjacent to each other between the hexagonal columnar-shaped containers of the adjacent module type secondary batteries, 21. The module type secondary battery unit according to claim 20, wherein the module type secondary batteries formed of a hexagonal columnar container are arranged in a closest packed manner.
【請求項22】 請求項6に記載のモジュール型二次電
池をケーシング内に複数個収容してユニットを構成し、
当該六角柱状容器で形成されたモジュール型二次電池を
複数個ずつ、各二次電池の中央に空間ができるように互
いに隣接させて配設するとともに、 前記複数のヒートパイプの放熱部が隣接するモジュール
型二次電池の六角柱状容器の側面は、他のモジュール型
二次電池の六角柱状容器に接する側面以外の側面及び前
記空間に接する側面であることを特徴とするモジュール
型二次電池ユニット。
22. A unit is constructed by housing a plurality of the module type secondary batteries according to claim 6 in a casing,
A plurality of module-type secondary batteries formed of the hexagonal columnar container are arranged adjacent to each other so that a space is formed in the center of each secondary battery, and the heat dissipation parts of the plurality of heat pipes are adjacent to each other. A side wall of the hexagonal columnar container of the module type secondary battery is a side face other than the side face of the other module type secondary battery in contact with the hexagonal columnar container, and a side face of the space contacting the space.
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Cited By (10)

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