TWI669843B - 具備二次電池之發電裝置 - Google Patents

Abstract

本發明之具備二次電池之發電裝置1，具備光電轉換模組2、與該光電轉換模組2電氣連接之二次電池3、及供設置光電轉換模組2及二次電池3之外裝體4；在光電轉換模組2與二次電池3之間之至少一部分，以介於該等光電轉換模組2與二次電池3之間之方式設置有低熱傳導材5或熱反射材。

Description

具備二次電池之發電裝置

本發明係關於一種具備二次電池之發電裝置。

本申請根據2014年7月25日在日本申請之日本特願2014-151836號及2014年7月25日在日本申請之日本特願2014-151837號主張優先權，將其內容援引於本說明書。

近年來，例如，作為用以驅動路燈或光電顯示裝置等設置在室外之各種機器之電源，從生態學等之觀點觀之，使用由太陽能電池等光電轉換模組構成之發電裝置。又，亦使用使藉由上述光電轉換模組發電之電力蓄電於鉛蓄電池等而能對應各種機器在夜間之使用之構成之發電裝置。

又，作為發電之電力之蓄電手段，替代習知鉛蓄電池，採用更小型且充放電特性優異之鋰離子二次電池等。由於鋰離子二次電池體積小且薄，因此能與光電轉換模組般之發電裝置容易地一體化，因此提案有各種一體型發電裝置。根據上述一體型發電裝置，藉由在共通之外裝體收容或設置光電轉換模組及鋰離子二次電池，不需要外部配線且體積能變小，在設計上亦優異，且從防盜之觀點觀之亦可獲得較佳效果。

另一方面，上述一體型發電裝置，設置在室外被太陽光曝 曬，因該太陽光之輻射熱，尤其是在夏季等會有外裝體之內部溫度上升至70℃左右之情形，因此鋰離子二次電池之溫度亦會上升。又，鋰離子二次電池，一般而言，由於在充放電時產生電池反應造成之熱，因此與上述太陽光造成之溫度上升相呼應，會有鋰離子二次電池之溫度顯著上升之情形。如上述，在鋰離子二次電池之溫度顯著上升之狀態長時間持續之情形，會產生循環特性降低、或電解液之蒸發進行而電池膨脹等問題。因此，在上述發電裝置，必須具備用以提升鋰離子二次電池之耐熱性或者加以冷卻之手段。

為了抑制在上述一體型發電裝置之電池溫度上升，例如，提案有將平板狀太陽能電池與內設電池之平板狀電力供應手段加以垂直地連接並豎立掛設在設置場所之構成之發電裝置(例如，參照專利文獻1)。根據專利文獻1記載之發電裝置，藉由上述構成及設置形態，能以太陽能電池遮蔽朝向電力供應手段側照射之太陽光，且由於在此等之間存在間隙，因此可抑制電力供應手段之溫度上升。

又，亦提案有在太陽能電池與二次電池之間設置空氣層並進一步將連通於此空氣層之空氣孔設置在外裝體(例如，參照專利文獻2)。根據專利文獻2記載之構成，藉由將外部氣體通過空氣孔導入設在太陽能電池與二次電池之間之空氣層，可抑制二次電池之溫度上升。

又，亦提案有藉由在收容/設置太陽能電池及蓄電手段之外裝體設置將外部氣體導入內部之風扇而能冷卻收容在內部之蓄電手段之構成(例如，參照專利文獻3)。根據專利文獻3記載之構成，藉由風扇將外部氣體導入外裝體之內部，可抑制收容在內部之蓄電手段之溫度上升。

然而，在專利文獻1~3，皆為僅將外部氣體導入電池附近之構成，因此尤其是在夏季之炎熱高溫下使用時，由於外部氣體亦為高溫等，因此無法獲得充分之冷卻效率，會有二次電池之循環特性降低之情形。

專利文獻1：日本特開2006-261567號公報

專利文獻2：日本特開2013-048532號公報

專利文獻3：日本特開2013-089317號公報

本發明係有鑑於上述課題而構成，提供一種即使光電轉換模組與二次電池一體化使用之情形亦可抑制二次電池之溫度上升且循環特性優異之具備二次電池之發電裝置。

為了解決上述課題，申請專利範圍第1項記載之發明之具備二次電池之發電裝置，具備光電轉換模組、與該光電轉換模組電氣連接之二次電池、及供設置該光電轉換模組及該二次電池之外裝體；在該光電轉換模組與該二次電池之間之至少一部分，以介於該光電轉換模組與該二次電池之間之方式設置有隔熱材。

根據本發明，藉由在光電轉換模組與二次電池之間設置隔熱材，太陽光照射至光電轉換模組時，太陽光造成之輻射熱被隔熱材遮斷，因此可抑制二次電池之溫度上升。

申請專利範圍第2項之發明，在申請專利範圍第1項記載之具備二次電池之發電裝置中，該外裝體之內部空間藉由被該隔熱材分割形成複數個房間；在該複數個房間之至少一個房間設置有該二次電池。

根據本發明，在藉由隔熱材形成之複數個房間之一個設置二 次電池，藉此，太陽光造成之熱被遮斷，因此可抑制二次電池之溫度上升。

申請專利範圍第3項之發明，該隔熱材為低熱傳導材。

根據本發明，藉由在光電轉換模組與二次電池之間配置低熱傳導材，太陽光照射至光電轉換模組時，抑制從此光電轉換模組朝向二次電池放出之輻射熱之傳導，因此可抑制二次電池之溫度上升。

申請專利範圍第4項之發明，該隔熱材為熱反射材。

根據本發明，藉由在光電轉換模組與二次電池之間配置熱反射材，太陽光照射至光電轉換模組時，反射從此光電轉換模組朝向二次電池放出之輻射熱，因此可抑制二次電池之溫度上升。

申請專利範圍第5項之發明，該隔熱材積層在低熱傳導材上，該低熱傳導材配置在光電轉換模組側。

根據本發明，藉由在光電轉換模組與二次電池之間配置低熱傳導材與熱反射材之積層體，可藉由反射與熱傳導抑制之兩者遮斷上述從光電轉換模組朝向二次電池放出之輻射熱，因此可顯著地抑制二次電池之溫度上升。

申請專利範圍第6項之發明，在申請專利範圍第1至5項中任一項記載之具備二次電池之發電裝置中，在該外裝體之任意位置形成有散熱用之開口部。

根據本發明，藉由在外裝體設置散熱用之開口部，可將外部氣體高效率地導入內部，可進一步抑制二次電池之溫度上升。

申請專利範圍第7項之發明，在申請專利範圍第6項記載之具備二次電池之發電裝置中，該二次電池具備連接於正極集電體之正極端 子與連接於負極集電體之負極端子；形成於該外裝體之該開口部，係以使外部氣體朝向包含以最短距離連結正極端子和該正極集電體之連接部、與該負極端子和該負極集電體之連接部之區域之熱源區域直線地流入之方式配置。

根據本發明，形成於外裝體之開口部，係以使外部氣體朝向二次電池之熱源區域直線地流入之方式配置，因此可進一步抑制二次電池之溫度上升。

申請專利範圍第8項之發明，在申請專利範圍第1至7項中任一項記載之具備二次電池之發電裝置中，在該光電轉換模組之與受光面相反側之面及該二次電池之表面之至少任一方之面黏貼有散熱構件。

根據本發明，藉由進一步在光電轉換模組及二次電池之至少任一方黏貼有散熱構件，可提升在外裝體之內部空間之散熱效果，可顯著地抑制二次電池之溫度上升。

此外，上述各構成及此等之組合等僅為一例，在不脫離本發明趣旨之範圍內，可進行構成之追加、省略、置換、及其他變更。

根據本發明之具備二次電池之發電裝置，藉由採用在光電轉換模組與二次電池之間設置有隔熱材之構成，太陽光造成之輻射熱被隔熱材遮斷，因此可抑制二次電池之溫度上升。藉此，尤其是，即使在夏季之炎熱高溫下之設置條件，亦可達到二次電池可維持充分之循環特性之效果。

又，根據本發明之具備二次電池之發電裝置，藉由採用在光電轉換模組與二次電池之間配置有熱反射材之構成，太陽光照射至光電轉換模組之受光面時，反射從此光電轉換模組朝向二次電池放出之輻射熱， 因此可抑制二次電池之溫度上升。藉此，尤其是，即使在夏季之炎熱高溫下之設置條件，亦可達到二次電池可維持充分之循環特性之效果。

再者，根據本發明之具備二次電池之發電裝置，在氣溫低之設置條件，藉由調整隔熱程度，亦可使二次電池之溫度不易降低。

1,11,12,13,101,111,112,113,114‧‧‧具備二次電池之發電裝置(發電裝置)

2‧‧‧光電轉換模組

2a‧‧‧受光面

2b‧‧‧下面

3,3A,3B,3C‧‧‧二次電池

3a‧‧‧上面

3b‧‧‧下面

31‧‧‧封裝體

31a‧‧‧密封部

32‧‧‧正極集電體

32a‧‧‧正極端子

32b‧‧‧連接部

33‧‧‧負極集電體

33a‧‧‧負極端子

33b‧‧‧連接部

4‧‧‧外裝體

4A‧‧‧內部空間

4a‧‧‧上面開口

4b‧‧‧底板

4c‧‧‧側板

41‧‧‧開口部

45,46‧‧‧空間

5,15‧‧‧低熱傳導材(隔熱材)

8,18‧‧‧熱反射材(隔熱材)

16‧‧‧管狀構件

16a‧‧‧開口

17A,17B‧‧‧散熱構件

17a,17b‧‧‧端部

61,62,63‧‧‧散熱構件

L‧‧‧最短距離

H‧‧‧熱源區域

圖1係以示意方式說明本發明實施形態之具備二次電池之發電裝置之圖，係顯示在外裝體之內部空間，在光電轉換模組與二次電池之間設置有低熱傳導材(隔熱材)之一例之剖斷圖。

圖2係以示意方式說明本發明實施形態之具備二次電池之發電裝置之圖，係顯示二次電池之一例之俯視圖。

圖3係以示意方式說明本發明實施形態之具備二次電池之發電裝置之圖，係顯示二次電池之另一例之俯視圖。

圖4係以示意方式說明本發明實施形態之具備二次電池之發電裝置之圖，係顯示在複數個二次電池之間及二次電池之表面配置有散熱構件之例之俯視圖。

圖5係以示意方式說明本發明實施形態之具備二次電池之發電裝置之圖，係顯示在外裝體之內部空間，在光電轉換模組與二次電池之間設置有低熱傳導材之另一例之剖斷圖。

圖6係以示意方式說明本發明實施形態之具備二次電池之發電裝置之圖，係顯示在外裝體之內部空間，在光電轉換模組與二次電池之間設置有低熱傳導材且進一步在低熱傳導材上設置有管狀之散熱構件之例之剖斷 圖。

圖7係以示意方式說明本發明實施形態之具備二次電池之發電裝置之圖，係顯示在外裝體之內部空間，在光電轉換模組與二次電池之間設置有低熱傳導材且進一步在光電轉換模組之下面側及低熱傳導材之表面設置有散熱構件之例之剖斷圖。

圖8係顯示本發明實施形態之具備二次電池之發電裝置適用在路燈之電源時之概略圖。

圖9係以示意方式說明本發明實施形態之具備二次電池之發電裝置之圖，係顯示在外裝體之內部空間，在光電轉換模組與二次電池之間配置有熱反射材(隔熱材)之一例之剖斷圖。

圖10係以示意方式說明本發明實施形態之具備二次電池之發電裝置之圖，係顯示在外裝體之內部空間，在光電轉換模組與二次電池之間配置有熱反射材之另一例之剖斷圖。

圖11係以示意方式說明本發明實施形態之具備二次電池之發電裝置之圖，係顯示在外裝體之內部空間，在光電轉換模組與二次電池之間配置有熱反射材且進一步在熱反射材上設置有管狀之散熱構件之例之剖斷圖。

圖12係以示意方式說明本發明實施形態之具備二次電池之發電裝置之圖，係顯示在外裝體之內部空間，在光電轉換模組與二次電池之間配置有熱反射材且進一步在光電轉換模組之下面側設置有散熱構件之例之剖斷圖。

圖13係以示意方式說明本發明實施形態之具備二次電池之發電裝置之圖，係顯示在外裝體之內部空間，在光電轉換模組與二次電池之間配置有 由熱反射材與低熱傳導材積層而成之隔熱材之例之剖斷圖。

圖14係顯示本發明實施形態之具備二次電池之發電裝置適用在路燈之電源時之概略圖。

以下，參照圖式針對本發明之具備二次電池之發電裝置(以下，會有簡稱為發電裝置之情形)之實施形態，適當參照圖1~圖14說明其構成。此外，在以下說明使用之圖式，為了易於了解其特徵，方便上會有放大顯示特徵部分之情形，各構成要素之尺寸比率等會有與實際不同之情形，且會有省略電氣連接部分之圖示之情形。

(第1實施形態)

針對本發明第1實施形態之發電裝置1，主要參照圖1~圖3進行說明(一部分亦參照圖8所示之發電裝置1適用於路燈100之例)。此處，圖1係顯示在光電轉換模組2與二次電池3之間設置有隔熱材5之構成之剖斷圖，圖2及圖3係顯示二次電池之例之俯視圖。

本實施形態之發電裝置1，例如，係可用於圖8所示之路燈100等般設置在室外之照明裝置或光電顯示裝置之驅動。在圖8所示之例之路燈100，發電裝置1係以其一面側具備之光電轉換模組2之受光面2a概略朝向上方之方式安裝在設置桿101之上端，藉此，設置成太陽光射入光電轉換模組2。又，在路燈100具備接受來自發電裝置1之電源供應之燈102，此燈102在發電裝置1之下方位置安裝在設置桿101。

如圖1所示，本實施形態之發電裝置1之概略構成，具備光電轉換模組2、與該光電轉換模組2電氣連接之二次電池3、及供設置光電 轉換模組2及二次電池3之外裝體4；在光電轉換模組2與二次電池3之間之至少一部分，以介於該等光電轉換模組2與二次電池3之間之方式設置有低熱傳導材5(隔熱材)。

以下，詳細說明本實施形態之發電裝置1之各構成。

作為光電轉換模組2，例如，可任意採用習知公知之太陽能電池等可藉由光照射發電之平板狀模組。

作為二次電池3，可任意採用由一直以來使用之可充放電電池構成、例如鋰離子二次電池般充放電特性優異之電池。作為此種鋰離子二次電池，可舉出例如圖2及圖3所示之在由具有可撓性之積層樹脂膜等構成之封裝體31之內部收容有省略圖示之二次電池積層體、以四邊之密封部31a密封者。又，作為在本實施形態使用之二次電池，可使用例如圖2及圖3所示之二次電池3A,3B般具備連接於正極集電體32之正極端子32a與連接於負極集電體33之負極端子33a者。

外裝體4成為本實施形態之發電裝置1之筐體，為由底板4b與側板4c構成之箱狀構件，上部為開口4a。外裝體4，可由例如耐熱性優異之金屬材料等構成。又，在圖1所示之例，雖詳細後述，但在外裝體4之複數個位置形成有主要用於二次電池3之散熱、用以將外部氣體吸入內部空間4A(空間45)之開口部41。

低熱傳導材5，如上述，配置在外裝體4內部，由板狀構件組合而成，在圖1所示之例，形成為剖面大致L字狀，在上述外裝體4之底板4b及側板4c之間形成大致長方體狀之空間45。本實施形態之發電裝置1具備之低熱傳導材5，尤其是，遮斷照射至光電轉換模組2之太陽光造 成之輻射熱，防止該輻射熱到達二次電池3。

此處，本發明中說明之「隔熱」係意指藉由物理物性或化學物性等防止對流或放射造成之熱移動(熱傳達)。又，「低熱傳導材」係使用尤其是可獲得抑制傳導造成之熱移動之作用之隔熱材料構成之構件。

低熱傳導材之熱傳導率，只要能達成上述目的則並不特別限定，但從獲得高隔熱效果之觀點觀之，較佳為0.05W/(m‧k)以下，更佳為0.03W/(m‧k)以下，再更加為0.02W/(m‧k)以下。又，從材料之取得性或成本等觀點觀之，較佳為使用熱傳導率不會過低之低熱傳導材。

亦即，作為用於低熱傳導材5之材料，例如除了樹脂膜或紙等之外，可任意使用包含空氣層之低熱傳導材料、亦即由丙烯酸系樹脂、乙烯系樹脂、丙烯系樹脂、氨基甲酸乙酯系樹脂、矽氧系樹脂、橡膠系樹脂等構成之發泡體材料。再者，作為低熱傳導材5之材料，只要是使用熱傳導性高之金屬材料之包含空氣層之多孔質材料、例如由金屬多孔質膜(多孔部分之空氣不移動之構造)或蜂巢構造體構成者，則可兼顧散熱性與隔熱性，故更佳。

在本實施形態之發電裝置1，如圖1所示，光電轉換模組2係以覆蓋外裝體4之上面開口4之方式設置成受光面2a在外部露出並同時朝向上方。又，二次電池3設置在外裝體4之內部空間4A，在圖示例，在由低熱傳導材5與外裝體4形成為大致長方體狀之空間45內，設置在外裝體4之底板4b上。又，圖示例之二次電池3，在空間45內，配置成與外裝體4之側板4c及低熱傳導材5分離。

本實施形態之具備二次電池之發電裝置1，如上述構成，藉 由在光電轉換模組2與二次電池3之間設置低熱傳導材5，因太陽光射入光電轉換模組2之受光面2a產生之輻射熱被低熱傳導材5遮斷或衰減。藉此，可防止二次電池3之溫度因輻射熱而上升。是以，即使在炎熱高溫下之室外等之設置條件，亦可維持充分之循環特性，電池壽命亦提升。又，藉由抑制二次電池3之溫度上升，可防止內部之電解液減少產生之電池膨脹，因此安全性亦優異。

本實施形態中，外裝體4之內部空間4A被低熱傳導材5分割而形成複數個房間，較佳為，在此等複數個房間之至少一個房間設置有二次電池3。如圖1所示，較佳為，使用低熱傳導材5將外裝體4之內部空間4A之一部分加以分隔以形成空間45，在此被低熱傳導材5覆蓋之空間45設置二次電池3。在圖1所示之例，內部空間4A被分割成被低熱傳導材5覆蓋之空間45與此空間45以外之空間之二者。如此，在藉由低熱傳導材5形成之複數個房間之中一個房間設置二次電池3，藉此遮斷太陽光造成之熱，因此可抑制二次電池3之溫度上升。

此外，在低熱傳導材5之設置，如圖1所示，較佳為，在光電轉換模組2與低熱傳導材5之間及低熱傳導材5與二次電池3之間設置間隙，成為空氣層。如上述，藉由在各構件間預先確保空氣層，可遮斷伴隨著太陽光照射之輻射熱。

此處，二次電池3，如圖1所示，較佳為，配置在外裝體4之內部空間4A之下部、亦即底板4b附近。藉此，發電裝置1，從外裝體4之上面開口4a之位置朝向底板4b側，依序配置光電轉換模組2、間隙(空氣層)、隔熱材5、間隙(空氣層)、二次電池3，藉此能有效地遮斷從光電轉換 模組2側傳遞之輻射熱。是以，相較於例如二次電池3配置在外裝體4之內部空間4A之上部之情形，可更有效抑制二次電池3之溫度上升。

又，本實施形態中，較佳為，在外裝體4之任意位置形成有至少一處以上之散熱用之開口部41。在圖1所示之例，在外裝體4之側板4c，在被低熱傳導材5覆蓋之空間45與外部連通之位置，設有一處開口部41。如上述，藉由在外裝體4設置吸入外部氣體之散熱用之開口部41，可進一步抑制二次電池3之溫度上升。

形成在外裝體4之開口部41之形狀，並未特別限定，但可形成為例如由複數個孔部構成之蜂巢構造。此情形，相較於以少數量形成較大孔部，形成有較多小孔部之構造，排氣、散熱效應提升，從獲得優異散熱性之點觀之較佳。

此外，在圖1所示之例，以二次電池3設置在被外裝體4及低熱傳導材5完全圍繞之空間45為例進行說明，但並不限於此。例如，低熱傳導材5亦可設成僅覆蓋光電轉換模組2與二次電池3之間、亦即二次電池3之上面3a側，即使在此情形，亦可獲得低熱傳導材5造成之充分之放射熱之遮斷效果。

又，本實施形態中，由於能使圖1所示之二次電池3本身具有高散熱性，因此例如亦可採用省略圖示之散熱構件配置成接觸二次電池3及外裝體4，使二次電池3之熱傳至外裝體4之構成。又，如圖1所示之例，在二次電池3直接固定在外裝體4之情形，由於外裝體4本身具有散熱構件之功能，因此從散熱效率之觀點觀之較佳。

又，本實施形態中，為了進一步提高二次電池3之散熱效 果，例如，亦可採用在二次電池3之與光電轉換模組2相反側之下面2b側設有省略圖示之浮凸之構成。如上述，在光電轉換模組2之下面2b側施加浮凸加工或者黏貼浮凸狀薄片，藉此能使二次電池3之熱從下面2b朝向外裝體4排出。

(第2實施形態)

針對本發明第2實施形態之具備二次電池之發電裝置11，主要參照圖5進行說明。圖5係顯示本實施形態之發電裝置11之剖斷圖。此外，本實施形態中，關於與上述第1實施形態之發電裝置1共通之構成，賦予相同符號說明且省略其詳細說明。

如圖5所示，本實施形態之發電裝置11，替代圖1中所示之剖面大致L字狀之低熱傳導材5，僅在光電轉換模組2與二次電池3之間於外裝體4之內部空間4A之平面方向整體配置有平板狀之低熱傳導材15之點，與第1實施形態之發電裝置1不同。

根據圖5所示之發電裝置11，藉由具備上述低熱傳導材15，與第1實施形態之發電裝置1相同，以低熱傳導材15遮斷太陽光造成之輻射熱，可抑制二次電池3之溫度上升。是以，即使在炎熱高溫下之室外之設置條件，亦可維持充分之循環特性，電池壽命亦提升，且可防止內部之電解液減少產生之電池膨脹，因此安全性亦優異。

(第3實施形態)

針對本發明第3實施形態之具備二次電池之發電裝置12，主要參照圖6之剖斷圖進行說明。本實施形態中，關於與上述第1、第2實施形態之發電裝置1,11共通之構成，賦予相同符號說明且省略其詳細說明。

如圖6所示，本實施形態之發電裝置12，相對於圖1所示之第1實施形態之發電裝置1，僅在低熱傳導材5上具備管狀構件16之點不同。在圖6所示之例，在低熱傳導材5上設置有二個管狀構件16，此管狀構件16之兩端之開口16a連接於形成在外裝體4之側板4c之省略圖示之開口部，藉此管狀構件16之內部空間與外部連通。

作為管狀構件16之材質，可使用可傳熱之材質，例如鐵、鋁等金屬材料。此外，由於管狀構件16可藉由從外部導入之外部氣體對低熱傳導材5進行散熱、冷卻，因此可更有效地遮斷從光電轉換模組2朝向二次電池3側之輻射熱。藉此，與上述相同，即使在炎熱高溫下之室外之設置條件，亦可有效地抑制二次電池3之溫度上升，可維持充分之循環特性，電池壽命亦提升，且可防止內部之電解液減少產生之電池膨脹，因此安全性亦優異。再者，在具備管狀構件16之構成，由於可在遮斷外裝體4之內部空間4A與導入之外部氣體之狀態下進行引導，因此不使外部氣體所含之塵埃或濕氣等接觸光電轉換模組2或二次電池3即可進行散熱、冷卻。

又，本實施形態中，藉由設置上述構成之管狀構件16，由於可在於管狀構件16內流通之外部氣體與內部空間4A之內部氣體之間進行熱交換，因此可進一步抑制二次電池3之溫度上升。

(第4實施形態)

針對本發明第4實施形態之具備二次電池之發電裝置13，主要參照圖7之剖斷圖進行說明。本實施形態中，關於與上述第1~第3實施形態之發電裝置1,11,12共通之構成，賦予相同符號說明且省略其詳細說明。

如圖7所示，本實施形態之發電裝置13，相對於圖1所示 之第1實施形態之發電裝置1，僅在光電轉換模組2之下面2b整面黏貼有散熱構件17A且在低熱傳導材5之與二次電池3側相反之表面側黏貼有散熱構件17B之點不同。又，設在低熱傳導材5之表面之散熱構件17B，其端部17a,17b與外裝體4相接。

作為散熱構件17A,17B之材質，只要為具有散熱功能之材料，則不特別限定，但除了在第1實施形態說明之石墨材料以外，可使用例如鐵或鋁之薄片材料等。

又，作為黏貼在光電轉換模組2之散熱構件17A，反射輻射熱之功能更小者，從因反射熱導致光電轉換模組2之溫度上升之可能性變低之點觀之較佳。又，作為散熱構件17A，黑色系之顏色反射輻射熱之功能變小，與上述相同，從導致光電轉換模組2之溫度上升之可能性變低之點觀之較佳。

根據圖7所示之發電裝置13，藉由具備上述散熱構件17A,17B，太陽光造成之輻射熱被低熱傳導材5及散熱構件17A,17B遮斷，可抑制二次電池3之溫度上升。是以，可維持充分之循環特性，電池壽命亦提升，且可防止內部之電解液減少產生之電池膨脹，因此安全性亦優異。

(第5實施形態)

針對本發明第5實施形態之發電裝置101，主要參照圖9進行說明(一部分亦參照圖14所示之發電裝置101適用於路燈200之例)。此處，圖9係顯示在光電轉換模組2與二次電池3之間配置有熱反射材8之構成之剖斷圖。

本實施形態之發電裝置101，與上述第1實施形態之發電裝置1相同，例如，係可用於圖14所示之路燈200等般設置在室外之照明裝 置或光電顯示裝置之驅動。在圖14所示之例之路燈200，發電裝置101係以其一面側具備之光電轉換模組2之受光面2a概略朝向上方之方式安裝在設置桿101之上端，藉此，設置成太陽光射入光電轉換模組2。又，在路燈200具備接受來自發電裝置1之電源供應之燈102，此燈102在發電裝置1之下方位置安裝在設置桿101。

如圖9所示，本實施形態之發電裝置101在具備光電轉換模組2、與該光電轉換模組2電氣連接之二次電池3、及供設置光電轉換模組2及二次電池3之外裝體4之點與上述第1~第4實施形態之發電裝置共通。此外，本實施形態之發電裝置101在以介於光電轉換模組2與二次電池3之間之方式配置有反射從光電轉換模組2放出之輻射熱之熱反射材8之點與第1~第4實施形態之發電裝置不同。

以下，詳細說明本實施形態之發電裝置101之各構成。此外，本實施形態中，關於與上述第1~第4實施形態之發電裝置1,11,12,13共通之構成，賦予相同符號說明且省略其詳細說明。

作為本實施形態之發電裝置101具備之光電轉換模組2、二次電池3、外裝體4，可採用具有與上述第1~第4實施形態之發電裝置1,11,12,13相同之構成者。

熱反射材8，如上述，由配置在外裝體4內部之板狀構件構成，在圖1所示之例，平板狀之熱反射材8，在光電轉換模組2與二次電池3之間，以介於此等光電轉換模組2與二次電池3之間之方式，在外裝體4之內部空間4A之平面方向整體配置。又，熱反射材8，在外裝體4之底板4b及側板4c之間，形成大致長方體狀之空間45。本實施形態之發電裝置 101具備之熱反射材8，尤其是，在太陽光照射至光電轉換模組2時，藉由以熱反射材8反射從此光電轉換模組2放出之輻射熱，可防止輻射熱到達二次電池3。

此處，隔熱材係可抑制熱因傳熱、輻射熱、或者對流從某個構件傳至其他構件之材料。又，本發明中說明之「熱反射」係意指尤其是放射造成之熱移動被物理物性或化學物性等遮斷(反射)。又，「熱反射材」係使用可獲得上述遮斷(反射)作用之材料構成之構件，作為此種材料，可舉出可提高構件表面之熱反射率之熱反射材料。

上述熱反射材，從提高隔熱效果之觀點觀之，較佳為反射率50%以上，更佳為90%以上，再更佳為99%以上。

具體而言，作為用於熱反射材8之材料，並不特別限定，但可任意採用一直以來使用之熱反射用者。作為此種熱反射材料，可舉出例如鍍銀品、鍍金品、鍍鋁品、鋁蒸鍍品等。

又，熱反射材8，在圖9所示之例，在外裝體4之內部空間4A之平面方向整體形成，但並不限於此，亦可為在此平面方向僅形成在一部分之構成，例如，亦可僅形成在二次電池3之上面3a上之區域。熱反射材8係利用上述材料造成之熱反射功能者，只要能僅反射從光電轉換模組2放出並朝向二次電池3側之輻射熱即可，僅在二次電池3之上面3a上之區域設有熱反射材8之情形亦可獲得充分之熱反射效果，可有效地抑制二次電池3之溫度上升。

在本實施形態之發電裝置101，如圖9所示，光電轉換模組2係以覆蓋外裝體4之上面開口4a之方式設置成受光面2a在外部露出並同 時朝向上方。又，二次電池3設置在外裝體4之內部空間4A，在圖示例，在由熱反射材8與外裝體4形成為大致長方體狀之空間45內，設置在外裝體4之底板4b上。又，圖示例之二次電池3，在空間45內，配置成與外裝體4之側板4c及低熱傳導材5分離。

本實施形態之具備二次電池之發電裝置101，如上述構成，藉由在光電轉換模組2與二次電池3之間配置熱反射材8，因太陽光射入光電轉換模組2之受光面2a產生且從光電轉換模組2朝向二次電池3放出之輻射熱被熱反射材8反射。藉此，可抑制輻射熱朝向二次電池3側，因此可防止二次電池3之溫度上升。是以，即使在炎熱高溫下之室外等之設置條件，亦可維持充分之循環特性，電池壽命亦提升。又，藉由抑制二次電池3之溫度上升，可防止內部之電解液減少產生之電池膨脹，因此安全性亦優異。

本實施形態中，外裝體4之內部空間4A被熱反射材8分割而形成複數個房間，亦可採用在此等複數個房間之至少一個房間設置有二次電池3之構成。在圖9所示之例，內部空間4A被分割成被熱反射材8分隔之下部之空間45與此空間45以外之上部之空間之二者。另一方面，如上述，由於熱反射材8利用熱反射功能，因此只要至少在二次電池3之上方位置形成有熱反射材8即可，並不一定要分割外裝體4之內部空間4A。然而，藉由採用在熱反射材8所區劃之複數個房間之一個設置有二次電池3之構成，可確實地遮斷朝向二次電池3之輻射熱，因此可抑制二次電池3之溫度上升。

此外，在熱反射材8之設置，如圖9所示，較佳為，在光電 轉換模組2與熱反射材8之間及熱反射材8與二次電池3之間設置間隙，成為空氣層。如上述，藉由在各構件間預先確保空氣層，可有效地反射伴隨著太陽光照射而朝向二次電池3側之輻射熱，可將其遮斷。

此處，如上述，由於熱反射材8利用熱反射功能，因此可抑制設置在外裝體4之內部空間4A之下部之二次電池3之溫度上升，另一方面，被熱反射材8反射之輻射熱再次返回光電轉換模組2，亦會有在此光電轉換模組2產生溫度上升之虞。如上述，在光電轉換模組2溫度顯著上升時，會有對發電特性產生影響之情形。為了抑制產生此種熱反射造成之返回光電轉換模組2之熱，如上述，較佳為，在光電轉換模組2與熱反射材8之間預先確保空氣層。

又，二次電池3，與上述第1實施形態之發電裝置1等相同，如圖9所示，較佳為，配置在外裝體4之內部空間4A之下部、亦即底板4b附近。藉此，發電裝置1，從外裝體4之上面開口4a之位置朝向底板4b側，依序配置光電轉換模組2、間隙(空氣層)、熱反射材8、間隙(空氣層)、二次電池3，藉此能遮斷從光電轉換模組2側朝向二次電池3側之輻射熱。是以，相較於例如二次電池3配置在外裝體4之內部空間4A之上部之情形，可更有效抑制二次電池3之溫度上升。

又，本實施形態中，與上述第1實施形態之發電裝置1等相同，較佳為，在外裝體4之任意位置形成有至少一處以上之散熱用之開口部41。在圖9所示之例，在外裝體4之側板4c，在被熱反射材8分隔之空間45與外部連通之位置，設有一處開口部41。如上述，藉由在外裝體4設置吸入外部氣體之散熱用之開口部41，可更有效抑制二次電池3之溫度上 升。

形成在外裝體4之開口部41之形狀，並未特別限定，但與第1實施形態等之情形相同，可形成為例如由複數個孔部構成之蜂巢構造。此情形，相較於以少數量形成較大孔部，形成有較多小孔部之構造，排氣、散熱效應提升，從獲得優異散熱性之點觀之較佳。

又，本實施形態中，由於能使圖9所示之二次電池3本身具有高散熱性，因此與第1實施形態等之情形相同，例如亦可採用省略圖示之散熱構件配置成接觸二次電池3及外裝體4，使二次電池3之熱傳至外裝體4之構成。又，如圖9所示之例，在二次電池3直接固定在外裝體4之情形，由於外裝體4本身具有散熱構件之功能，因此從散熱效率之觀點觀之較佳。

又，本實施形態中，為了進一步提高二次電池3之散熱效果，與第1實施形態等之情形相同，例如，亦可採用在二次電池3之與光電轉換模組2相反側之下面2b側設有省略圖示之浮凸之構成。如上述，在光電轉換模組2之下面2b側施加浮凸加工或者黏貼浮凸狀薄片，藉此能使二次電池3之熱從下面2b朝向外裝體4排出。

(第6實施形態)

針對本發明第6實施形態之具備二次電池之發電裝置111，主要參照圖10進行說明。圖10係顯示本實施形態之發電裝置111之剖斷圖。此外，本實施形態中，關於與上述第5實施形態之發電裝置101共通之構成，賦予相同符號說明且省略其詳細說明。

如圖10所示，本實施形態之發電裝置111，替代圖9中所 示之平板狀之熱反射材8，在具備形成為剖面大致L字狀且在外裝體4之底板4b及側板4c之間形成大致長方體狀之空間46之熱反射材18之點，與第5實施形態之發電裝置101不同。

根據圖10所示之發電裝置111，藉由具備上述熱反射材18，外裝體4之內部空間4A被熱反射材18分割形成空間46，在此空間46設置二次電池3，與第5實施形態之發電裝置101相同，以熱反射材18有效反射並遮斷從光電轉換模組2放出並朝向二次電池3側之輻射熱。藉此，可抑制二次電池3之溫度上升，因此即使在炎熱高溫下之室外之設置條件，亦可維持充分之循環特性，電池壽命亦提升，且可防止內部之電解液減少產生之電池膨脹，因此安全性亦優異。

(第7實施形態)

針對本發明第7實施形態之具備二次電池之發電裝置112，主要參照圖11之剖斷圖進行說明。本實施形態中，關於與上述第5、第6實施形態之發電裝置101,111共通之構成，賦予相同符號說明且省略其詳細說明。

如圖11所示，本實施形態之發電裝置112，相對於圖9所示之第5實施形態之發電裝置101，僅在熱反射材8上具備管狀構件16之點不同。在圖11所示之例，在熱反射材8上設置有二個管狀構件16，此管狀構件16之兩端之開口16a連接於形成在外裝體4之側板4c之省略圖示之開口部，藉此管狀構件16之內部空間與外部連通。

管狀構件16，與圖6所示之第3實施形態之發電裝置12具備之管狀構件16相同，具有相同之材質及形狀。此外，由於管狀構件16可藉由從外部導入之外部氣體對熱反射材8進行散熱、冷卻，因此與熱反 射材8造成之輻射熱之反射作用相呼應，可更有效地遮斷從光電轉換模組2朝向二次電池3側之輻射熱。藉此，與上述相同，即使在炎熱高溫下之室外之設置條件，亦可抑制二次電池3之溫度上升，可維持充分之循環特性，電池壽命亦提升，且可防止內部之電解液減少產生之電池膨脹，因此安全性亦優異。再者，在具備管狀構件16之構成，由於可在遮斷外裝體4之內部空間4A與導入之外部氣體之狀態下進行引導，因此不使外部氣體所含之塵埃或濕氣等接觸光電轉換模組2或二次電池3即可進行有效之散熱、冷卻。

又，本實施形態中，藉由設置上述構成之管狀構件16，與上述相同，由於可在於管狀構件16內流通之外部氣體與內部空間4A之內部氣體之間進行熱交換，因此可更有效抑制二次電池3之溫度上升。

(第8實施形態)

針對本發明第8實施形態之具備二次電池之發電裝置113，主要參照圖12之剖斷圖進行說明。本實施形態中，關於與上述第5~第7實施形態之發電裝置101,111,112共通之構成，賦予相同符號說明且省略其詳細說明。

如圖12所示，本實施形態之發電裝置113，相對於圖9所示之第5實施形態之發電裝置101，僅在光電轉換模組2之下面2b整面黏貼有散熱構件17A之點不同。

散熱構件17A，與圖7所示之第4實施形態之發電裝置13具備之散熱構件17A相同，具有相同之材質及形狀。

又，散熱構件17A對光電轉換模組2之下面2b之黏貼方法，並不特別限定，可任意採用使用習知公知之接著劑等之方法。

又，作為散熱構件17A，反射輻射熱之功能更小者，從因反射熱導致光電轉換模組2之溫度上升之可能性變低之點觀之較佳。又，作為散熱構件17A，黑色系之顏色反射輻射熱之功能變小，與上述相同，從導致光電轉換模組2之溫度上升之可能性變低之點觀之較佳。

根據圖12所示之發電裝置113，藉由具備上述散熱構件17A，與上述相同，首先，以散熱構件17A遮斷/衰減從光電轉換模組2放出並朝向二次電池3側之輻射熱，接著以熱反射材8反射朝向二次電池3側之輻射熱，因此可有效抑制二次電池3之溫度上升。是以，可維持充分之循環特性，電池壽命亦提升，且可防止內部之電解液減少產生之電池膨脹，因此安全性亦優異。

再者，根據本實施形態之發電裝置113，藉由在光電轉換模組2之下面2b側黏貼散熱構件17A，例如在以熱反射材8反射從光電轉換模組2放出之輻射熱時，可防止此反射熱再次流入光電轉換模組2。藉此，光電轉換模組2不會暴露在過度之熱，可防止光電轉換模組2劣化。

(第9實施形態)

針對本發明第9實施形態之具備二次電池之發電裝置114，主要參照圖13之剖斷圖進行說明。本實施形態中，關於與上述第5~第8實施形態之發電裝置101,111,112,113共通之構成，賦予相同符號說明且省略其詳細說明。

如圖13所示，本實施形態之發電裝置114，相對於圖9所示之第5實施形態之發電裝置101，在光電轉換模組2與二次電池3之間之至少一部分設置低熱傳導材15，配置在光電轉換模組2與二次電池3之間之熱反射材8黏貼在低熱傳導材15之點不同。在圖示例，在低熱傳導材15 之與二次電池3側相反側之面黏貼有熱反射材8。

低熱傳導材15係配置在外裝體4內部之平板狀構件，與圖5所示之第2實施形態之發電裝置11具備之低熱傳導材15相同，因此具有相同材質及形狀。

此外，在圖13所示之例，在光電轉換模組2與二次電池3之間，低熱傳導材15在外裝體4之內部空間4A之平面方向整體配置。藉由設置上述低熱傳導材15，遮斷照射至光電轉換模組2之太陽光造成之輻射熱，可防止此輻射熱到達二次電池3。亦即，在本實施形態之發電裝置14，首先，從光電轉換模組2朝向二次電池3之輻射熱被熱反射材8反射。此時，雖會有二次輻射熱從熱反射材8放出之情形，但由於此二次輻射熱被低熱傳導材15遮斷，因此可抑制朝向二次電池3之輻射熱。

作為熱反射材8對低熱傳導材15之黏貼方法，可任意採用使用接著劑等習知公知之方法。

根據圖13所示之發電裝置114，進一步具備上述低熱傳導材15，且在此低熱傳導材15上積層有熱反射材8，藉此反射從光電轉換模組2朝向二次電池3放出之輻射熱，且遮斷在此時產生之二次輻射熱，因此可有效抑制二次電池3之溫度上升。是以，與上述各實施形態之情形相同，可維持充分之循環特性，電池壽命亦提升，且可防止內部之電解液減少產生之電池膨脹，因此安全性亦優異。

此外，本實施形態中，將低熱傳導材15配置在二次電池3側且將熱反射材8配置在光電轉換模組2側，從上述能以低熱傳導材15有效遮斷從光電轉換模組2放出之輻射熱被熱反射材8反射時產生之二次輻 射熱且可防止朝向二次電池3側之觀點觀之較佳。

又，本實施形態中，即使是在熱反射材8與低熱傳導材15之間設有一定間隙之情形，亦可充分獲得上述輻射熱之反射/遮斷效果。

(其他變形例)

以下說明本發明之其他變形例。在以下說明，關於與上述各實施形態之發電裝置1,11,12,13,101,111,112,113,114共通之構成，省略其詳細說明。

作為在本發明之發電裝置使用之二次電池3，可採用例如圖2所示之二次電池3A般正極端子32a及負極端子33a之兩者設成從俯視矩形狀之二次電池3之相同邊突出者、或圖3所示之二次電池3B般正極端子32a及負極端子33a設成分別從相反側之邊突出者之任一者。在圖2及圖3所示之二次電池3A,3B，正極端子32a連接於形成為從正極集電體32突出之連接部32b，且負極端子33a連接於形成為從負極集電體33突出之連接部33b。

此外，雖省略詳細圖示，每當形成圖1等所示之外裝體4之散熱用開口部41時，較佳為，以使外部氣體朝向包含以最短距離L連結圖2及圖3所示之正極端子32a和正極集電體32之連接部32b、與負極端子33a和負極集電體33之連接部33b之區域之熱源區域H直線地流入之方式配置開口部41。藉由將形成在外裝體4之開口部如上述配置，可藉由外部氣體導入冷卻二次電池3最為發熱之熱源區域H之位置，因此可更有效抑制二次電池3之溫度上升。又，開口部41，只要在外裝體4之任意位置設在至少一處即可，但設在複數處時，從伴隨著內部空間4A內之外部氣體 導入之冷卻效果提升之點觀之較佳。

又，上述各實施形態之發電裝置1,11,12,13,101,111,112,113,114中，亦可採用圖4之俯視圖所示之例之具備複數個二次電池之構成。在圖示例，長條板狀之二次電池3C，俯視大致平行地三條排列在外裝體4之底板4b上。如上述，藉由相隔間隙配置有複數個二次電池3C之構成，相較於以單體設置二次電池之情形，藉由上述間隙造成之排熱，可進一步提高散熱效果。

又，在圖4所示之例，在二次電池3C之各個之間及配置在外側之二次電池3C之一方之長邊側，配置有二個大致長方體狀之散熱構件61。如上述，在排列複數個二次電池3C使用之情形，在各個二次電池3C之間配置散熱構件61，從可抑制二次電池3C之溫度上升之觀點觀之較佳。作為散熱構件61之材質，可使用例如散熱特性優異之石墨材料等。

又，本發明之發電裝置中，更佳為，進一步在二次電池表面黏貼有散熱構件。在圖4所示之例，在複數個二次電池3C之表面，以適當地架設在此等二次電池3C之間之方式，配置有由與上述散熱構件61相同材料構成之散熱構件62,63。在圖示例，散熱構件62較散熱構件63形成為縱長。如上述，藉由在二次電池表面黏貼散熱構件，可顯著抑制此二次電池之溫度上升。

又，上述各實施形態之發電裝置1,11,12,13,101,111,112,113,114中，雖以外裝體4之內部空間4A被低熱傳導材5或低熱傳導材15或者熱反射材8或熱反射材18分割而形成有複數個房間之例進行說明，但並不限於此。雖省略圖示，例如，亦可為使用由隔熱材料以外之材質構成 之板構件將外裝體之內部空間加以分割，在形成設置有二次電池之房間之板構件之上面側、亦即光電轉換模組側黏貼有隔熱材之構成。上述構成之情形，亦如上述，可遮斷從光電轉換模組朝向二次電池側之輻射熱，因此可獲得可抑制二次電池之溫度上升之效果。

再者，上述各實施形態之發電裝置1,11,12,13,101,111,112,113,114中，較佳為，光電轉換模組2與二次電池3係電氣連接，具備可將來自光電轉換模組2之電力儲存在二次電池3之省略圖示之電路、及用以在二次電池3進行充電及放電之省略圖示之電路。

又，亦可具備用於從二次電池3供應用以驅動省略圖示之發光元件或各種電子機器之電力之電路。又，上述發光元件或各種電子機器可配置在例如收容發電裝置1之外裝體4之內部或外部。

在上述說明之各實施形態之各構成及該等之組合等為一例，在不脫離本發明趣旨之範圍內，可進行構成之追加、省略、置換及其他變更。又，本發明不會被各實施形態及各實施例限定。

Claims (8)

1. 一種具備二次電池之發電裝置，具備光電轉換模組、與該光電轉換模組電氣連接之二次電池、及供設置該光電轉換模組及該二次電池之外裝體；在該光電轉換模組與該二次電池之間之至少一部分，以介於該光電轉換模組與該二次電池之間之方式設置有隔熱材，該隔熱材係於低熱傳導材上積層熱反射材而成，該低熱傳導材配置於該光電轉換模組側。
2. 如申請專利範圍第1項之具備二次電池之發電裝置，其中，該外裝體之內部空間藉由被該隔熱材分割形成複數個房間；在該複數個房間之至少一個房間設置有該二次電池。
3. 如申請專利範圍第1或2項之具備二次電池之發電裝置，其中，該低熱傳導材之熱傳導率為0.05W/(m‧k)以下。
4. 如申請專利範圍第1或2項之具備二次電池之發電裝置，其中，該熱反射材之反射率為50%以上。
5. 如申請專利範圍第1或2項之具備二次電池之發電裝置，其中，該低熱傳導材之熱傳導率為0.05W/(m‧k)以下，且該熱反射材之反射率為50%以上。
6. 如申請專利範圍第1或2項之具備二次電池之發電裝置，其中，在該外裝體之任意位置形成有散熱用之開口部。
7. 如申請專利範圍第6項之具備二次電池之發電裝置，其中，該二次電池具備連接於正極集電體之正極端子與連接於負極集電體之負極端子；形成於該外裝體之該開口部，係以使外部氣體朝向包含以最短距離連結該正極端子和該正極集電體之連接部、與該負極端子和該負極集電體之連接部之區域之熱源區域直線地流入之方式配置。
8. 如申請專利範圍第1或2項之具備二次電池之發電裝置，其中，在該光電轉換模組之與受光面相反側之面及該二次電池之表面之至少任一方之面黏貼有散熱構件。