WO2013011779A1 - 蓄電装置 - Google Patents

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WO2013011779A1
WO2013011779A1 PCT/JP2012/065487 JP2012065487W WO2013011779A1 WO 2013011779 A1 WO2013011779 A1 WO 2013011779A1 JP 2012065487 W JP2012065487 W JP 2012065487W WO 2013011779 A1 WO2013011779 A1 WO 2013011779A1
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housing
storage device
guide groove
power storage
battery
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English (en)
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洋二郎 野村
蜂谷　城充
鈴木　亨
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日本電気株式会社
Ｎｅｃエンジニアリング株式会社
Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a power storage device including a plurality of secondary batteries.
  • the power storage device includes a plurality of secondary batteries, and discharges electricity charged in the secondary batteries as necessary. For example, electricity charged in the middle of the night when the electricity rate is low is discharged in the daytime, or electricity charged in the daytime by solar power generation is discharged in the nighttime. It also discharges the electricity that had been charged up to that time.
  • film secondary batteries are generally used as secondary batteries provided in power storage devices.
  • a film-clad battery has a battery element in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are alternately laminated via a separator, and this battery element is enclosed in an outer film such as a laminate film together with an electrolytic solution.
  • Patent Document 1 describes a power storage device that includes a lithium ion battery that is one of film-clad batteries.
  • the power storage device described in Patent Document 1 includes a rectangular parallelepiped casing made of a metal plate, and an internal space of the casing is partitioned into a left space and a right space by a wall.
  • a lithium ion battery in which a plurality of cells are integrally packed and a charging unit for the lithium ion battery are arranged, and in the left space, an AC power supply control unit that supplies AC power from the lithium ion battery. has been placed.
  • JP 2010-182541 A (paragraphs 0013 and 0014)
  • a lithium ion battery in which a plurality of cells are boxed and integrated is housed in a casing.
  • a battery unit in which a plurality of film-clad batteries are packed and integrated is housed in the casing. Therefore, individual film-clad batteries cannot be taken in and out of the casing alone. For this reason, the entire battery unit needs to be taken in and out of the casing during installation work and subsequent maintenance and inspection work. Further, even when a defect of some film-covered batteries is suspected, the entire battery unit must be taken out of the casing in order to confirm the presence or absence of the defect.
  • the battery unit has a large weight, and loading and unloading is heavy labor, and a plurality of workers may be required. Furthermore, even if the battery unit is pulled out of the casing and a film-covered battery in which a problem has occurred can be identified, only the film-covered battery cannot be replaced, and the entire battery unit must be replaced.
  • An object of the present invention is to solve at least one of the above problems.
  • the power storage device of the present invention is a power storage device including a plurality of flat secondary batteries, and includes a housing including an opening, and a lid capable of opening and closing the opening of the housing,
  • the secondary batteries are arranged in parallel in the casing in the vertical direction, and can be inserted into and removed from the casing through the openings.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the attachment state of a box. It is a disassembled perspective view which shows the attachment state of a box. It is a perspective view which shows typically the flow of the air in a housing. It is a perspective view which shows typically the flow of the air in a housing.
  • the power storage device includes a metal casing, a plurality of secondary batteries, a battery control unit (BMU), a PCS (Power Conditioner System) unit, and a control system.
  • BMU battery control unit
  • PCS Power Conditioner System
  • the BMU is interposed between each secondary battery, the PCS unit, and the control system, collects information on the state of each secondary battery, and determines the state of each secondary battery based on the collected information. Further, the BMU outputs information indicating the state of each secondary battery to the PCS unit and the control system based on the determination result.
  • the PCS unit converts an AC voltage supplied from an external power supply (commercial power supply or solar battery) into a DC voltage and outputs it to each secondary battery, and converts the DC voltage supplied from each secondary battery into an AC voltage. Convert and output to the outside (load).
  • the control system mainly includes an arithmetic processing unit, a memory, and a program stored in the memory, and comprehensively controls the power storage device.
  • the control system manages and controls information transmission between the BMU and the PCS unit according to the above program, manages and controls the charge amount and discharge amount of the secondary battery, and operates the power storage device (charge mode, Switch the discharge mode).
  • a control system is configured by a notebook PC (Personal Computer), a memory built in the PC, a program stored in the memory, and the like.
  • FIG. 1A is a front perspective view of the housing 1, and FIG. 1B is a rear perspective view of the housing 1.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the housing 1.
  • the housing 1 is a box mainly composed of an internal housing 2 and an exterior panel covering the internal housing 2, and has a substantially rectangular parallelepiped appearance as a whole.
  • the inner casing 2 and the exterior panel are made of metal, and are made of stainless steel in this embodiment.
  • the internal housing 2 includes a base (bottom) 10 having a substantially rectangular shape in plan view, a right side surface 11 and a left side surface 12 rising from two long sides of the base 10, and one short side of the base 10.
  • 4 has a back surface 13 (FIG. 4B) that rises from the top and a ceiling surface 14 that faces the base 10, and a surface (front surface) that faces the back surface 13 is open.
  • a reinforcing material is attached to the outside of each surface of the internal housing 2 as necessary.
  • a back panel 23 is covered on the back surface 13 of the internal housing 2, and a ceiling panel 24 is covered on the ceiling surface 14.
  • a front panel 25 is provided on the front surface of the internal housing 2.
  • Each panel is fixed to each other by rivets or welding as required, or fixed to the inner casing 2.
  • the front panel 25 is rotatably attached to the front surface of the internal housing 2. That is, the front panel 25 constitutes a lid 31 that opens and closes the opening 30 of the housing 1.
  • a heat dissipating member described later is disposed between the back surface 13 (FIG. 4B) of the internal housing 2 and the back panel 23.
  • the back panel 23 is formed with a plurality of slits 23a for communicating the heat dissipating member to the outside air. Has been.
  • FIG. 3 is an exploded view showing the lid 31 of the housing 1 mainly composed of the front panel 25.
  • the lid 31 includes a front panel 25 and a frame panel 26 that is fitted inside the front panel 25.
  • Hooks 32 are provided on both sides of the lower end of the lid 31, and lock mechanisms 33 are provided on both sides of the upper end.
  • the lid 31 can be rotated in the direction of the arrow in FIG. 2 with the shaft as a rotation axis by engaging each hook 32 with a shaft (not shown) provided at the lower edge of the housing opening 30. Is attached to the housing 1.
  • the lock mechanism 33 in the present embodiment is a so-called snap lock, and snap lock receiving portions 33 a are provided on both sides of the upper end of the lid 31.
  • a snap lock arm and lever are provided on the upper edge of the housing opening 30.
  • the snap lock is locked by rotating the lever in a predetermined direction while the arm is hooked on the receiving portion 33a, and is unlocked by rotating the lever in the reverse direction.
  • the lock mechanism 33 is not limited to the snap lock, and an arbitrary lock mechanism can be adopted.
  • the back surface 13 of the internal housing 2 is provided with openings (upper opening 13a, lower opening 13b) at the top and bottom thereof. Further, a flange 13c having a height of about 40 mm is provided on the edge of the back surface 13.
  • the heat radiating member 40 is accommodated inside the flange 13c, and the back panel 23 (FIG. 2) is covered from above. In other words, the heat radiating member 40 is disposed in a space 27 provided between the back surface 13 of the internal housing 2 and the back panel 23.
  • the internal space of the housing 1 is divided into an inner space of the internal housing 2 and a space 27 by a partition wall (the back surface 13 of the internal housing 2).
  • the two openings 13a and 13b communicate with each other.
  • the heat dissipating member 40 includes a heat absorbing surface 41 and a heat dissipating surface 42 on which a large number of fins are formed, and the heat absorbing surface 41 is arranged in a direction facing the back surface 13. Moreover, the outer peripheral surface of the heat radiating member 40 is in close contact with the inner peripheral surface of the flange 13c. Further, a rubber packing 41 is provided between the end face of the flange 13c and the back panel 23 to ensure predetermined airtightness and watertightness.
  • FIG. 5 is a front view of the housing 1 with the lid 31 removed.
  • the internal space of the housing 1, more precisely the inner space of the internal housing 2, is partitioned into three spaces along the vertical direction, the PCS unit 50 is accommodated in the upper stage, and the BMU 60 and a plurality of (this embodiment) 13 battery packs 70 are accommodated, and a terminal block (not shown) is accommodated in the lower stage.
  • the internal structure of the housing 1, that is, the internal structure of the power storage device according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIGS. 6A to 13.
  • the internal space of the housing 1 is divided into three spaces by a pair of plate-like members (an upper plate 80 and a lower plate 90). Specifically, the space (first space) between the upper plate 80 and the ceiling surface 14 of the inner casing 2, the space between the upper plate 80 and the lower plate 90 (second space), and the lower plate 90 and the base 10. It is partitioned into a space (third space) between them.
  • the PCS unit 50 is accommodated in the first space while being fixed to the chassis 51.
  • the chassis 51 to which the PCS unit 50 is fixed is slid along the upper surface of the upper plate 80 and inserted into the first space.
  • the insertion operation is temporarily suspended before the PSC unit 50 is completely inserted into the first space, and necessary cables are connected to the PCS unit 50. Thereafter, the PSC unit 50 is completely inserted into the first space, and the chassis 51 is fixed to the upper plate 80 with screws.
  • FIG. 7A the BMU 60 is accommodated in the second space.
  • the structures of the upper plate 80 and the lower plate 90 will be described in advance with reference to FIGS. 8A to 9C.
  • 8A is a perspective view of the upper surface side of the upper plate 80
  • FIG. 8B is a perspective view of the lower surface side of the upper plate 80
  • FIG. 8C is an exploded perspective view of the upper plate 80.
  • 9A is a perspective view of the upper surface side of the lower plate 90
  • FIG. 9B is a perspective view of the lower surface side of the lower plate 90
  • FIG. 9C is an exploded perspective view of the lower plate 90.
  • the upper plate 80 includes a base plate 81, a pair of brackets 82 provided on the upper surface of the base plate 81, and a plurality of support members 83 provided on the lower surface of the base plate 81. And a plurality of rail members 84 spanned on the support member 83.
  • One end in the longitudinal direction of the bracket 82 is bent upward, and a screw hole (not shown) is formed at the bent end.
  • a screw for fixing the chassis 51 (FIGS. 6A and 6B) on which the PCS unit 50 is mounted to the upper plate 80 is screwed into the screw hole.
  • a plurality of support members 83 are arranged in parallel at a predetermined interval on the lower surface of the base plate 81.
  • a plurality of rail members 84 are arranged in parallel at regular intervals along the longitudinal direction of the support member 83.
  • Each rail member 84 has a substantially U-shaped cross-sectional shape, and a guide groove 85 is formed between the side walls of adjacent rail members 84. That is, 13 guide grooves 85 are provided in parallel on the lower surface of the upper plate 80 facing the upper surface of the lower plate 90.
  • the lower plate 90 includes a base plate 91, a pair of brackets 92 provided on the lower surface of the base plate 91, and a plurality of supports passed between the pair of brackets 92.
  • the member 93 includes a plurality of rail members 94 provided on the upper surface of the base plate 81.
  • the plurality of support members 93 are arranged in parallel at predetermined intervals along the longitudinal direction of the brackets 92 between the opposing brackets 92.
  • the plurality of rail members 94 are arranged in parallel at regular intervals along the longitudinal direction of the support member 93 on the upper surface of the base plate 91.
  • Each rail member 94 has a substantially U-shaped cross-sectional shape, and a guide groove 95 is formed between the side walls of adjacent rail members 94. That is, 13 guide grooves 95 are provided in parallel on the upper surface of the lower plate 90 facing the lower surface of the upper plate 80.
  • the guide grooves 85 provided in the upper plate 80 and the guide grooves 95 provided in the lower plate 90 correspond one to one.
  • the end portions of the side walls of the rail members 84 and 94 are bent inward. As a result, the width of the ends (entrance / exit) of each guide groove 85, 95 is slightly wider than the width of the other portions.
  • the BMU 60 is inserted into the second space along the left side surface 12 of the inner housing 2. As shown in FIG. 7A, the BMU 60 inserted into the second space is fixed to the end surfaces of the upper plate 80 and the lower plate 90 with screws (not shown).
  • each battery pack 70 has a substantially plate-like module case 71, and a film-covered battery (inside the recesses formed on the two main surfaces (A surface and B surface) of the module case 71. Lithium ion battery) 72 is arranged. More specifically, two concave portions are formed on each main surface of the module case 71, and one film-clad battery 72 is disposed in each concave portion.
  • a substantially plate-like module case 71 and a film-covered battery (inside the recesses formed on the two main surfaces (A surface and B surface) of the module case 71.
  • Lithium ion battery) 72 is arranged. More specifically, two concave portions are formed on each main surface of the module case 71, and one film-clad battery 72 is disposed in each concave portion.
  • each battery pack 70 includes four film-clad batteries 72, and these four film-clad batteries 72 are connected in series via connection members (bus bars) provided in the case 71.
  • connection members bus bars
  • a sheet 73 is covered, and a cover 74 is covered on the insulating sheet 73.
  • a handle 75 is integrally formed on the end surface of the module case 71.
  • a plurality of battery packs 70 are arranged in parallel in the vertical direction.
  • a plurality of battery packs 70 are arranged in parallel in the second space so that the A and B surfaces of adjacent battery packs 70 (module case 71) face each other.
  • the battery packs 70 are arranged in parallel in the internal casing 2 in such a direction that the main surface thereof is parallel to the side surfaces 11 and 12 (FIG. 2) of the internal casing 2.
  • the end surface in which the handle 75 is provided has opposed the opening surface of the housing opening part 30. FIG. That is, the handle 75 is exposed at the housing opening 30.
  • the film-covered batteries may be bent due to the weight of the upper battery.
  • each battery pack 70 arranged in parallel as described above is inserted into the guide groove 85 over its entire length, and the lower end (lower edge) is inserted into the guide groove 95 over its entire length.
  • a slot in which each battery pack 70 can be inserted and removed is provided in the housing 1.
  • the widths of the end portions (entrances / exits) of the guide grooves 85 and 95 are slightly wider than the widths of the other portions. Therefore, the end portion of each battery pack 70 can be easily inserted into the guide grooves 85 and 95 from the end portions of the guide grooves 85 and 95.
  • FIG. 10 a plurality of battery packs 70 are shown integrally, but the battery packs 70 are independent of each other and can be inserted into and removed from the housing 1 independently.
  • the plurality of battery packs 70 accommodated in the housing 1 are collectively fixed to the housing 1 by a pair of fixing members 101 and 102.
  • the upper fixing member 101 straddling between the upper end surface of the battery pack 70 and the end surface of the upper plate 80 adjacent thereto is screwed to the end surface of the upper plate 80.
  • a lower fixing member 102 straddling between the lower end surface of the battery pack 70 and the end surface of the lower plate 90 adjacent thereto is screwed to the end surface of the lower plate 90.
  • Each of the battery packs 70 is fixed in the front-rear direction (in the insertion / removal direction to the housing 1) by these two fixing members 101, 102. It is obvious that each battery pack 70 is fixed in the left-right direction by the side walls of the rail members 84, 94 forming the guide grooves 85, 95.
  • the plurality of battery packs 70 accommodated in the housing 1 are connected in series via a power cable 111 that connects connectors 110 provided on the end faces of the battery packs 70. At the same time, it is connected to the BMU 60 via the power cable.
  • each battery pack 70 contains four film-clad batteries 72 connected in series. Therefore, the power storage device according to the present embodiment includes 52 (4 ⁇ 13) film-clad batteries 72 connected in series and has a maximum capacity of 6 kwh.
  • a connector 112 different from the connector 110 is provided on the end face of each battery pack 70.
  • the connectors 112 of the six battery packs 70 are connected to the connectors 114 of the BMU 60 via the signal cables 113, respectively, and the connectors 112 of the remaining seven battery packs 70 are connected to the connectors 115 of the BMU 60 via the signal cables 113, respectively.
  • These connectors and cables are for sensing the state of each battery pack 70, and information indicating the state of each battery pack 70 is input to the BMU 60 via these connectors and cables.
  • a box 120 is attached to the outside of the back panel 23, and a notebook PC constituting a control system is accommodated in the box 120.
  • a pair of brackets 121 are screwed to the outer surface of the back panel 23, and the box 120 is screwed to the brackets 121.
  • the bracket 121 forms a gap between the back panel 23 and the box 120 so that the slit 23 a formed in the back panel 23 is not blocked by the box 120. It also has a role to play.
  • the back surface of the base 10 is provided with a drawing hole for drawing a cable and a drawing hole for drawing the cable.
  • the cable drawn from the drawing hole is connected to a predetermined terminal provided on the terminal block.
  • a cable connected to a predetermined terminal provided on the terminal block is drawn out from the lead hole.
  • the cooling structure of the power storage device according to this embodiment will be described.
  • the performance of the film-clad battery accommodated in the housing 1 varies depending on the ambient temperature. Therefore, it is desirable to maintain the temperature in the housing 1 within a predetermined temperature range. In this case, if the internal space of the housing 1 is communicated with the outside air, the temperature rise of the internal space can be suppressed. However, if an opening or a through hole is provided for communicating the internal space of the housing 1 with the outside air, there is a concern that rainwater or dust may enter. Therefore, the casing 1 constituting the power storage device according to the present embodiment is sealed when the opening 30 is closed by the lid 31 and has a structure that ensures predetermined airtightness and watertightness.
  • an opening or a through hole for communicating the internal space of the housing 1 with the outside air is not provided.
  • the slit 23a (FIG. 1B, FIG. 2) provided in the back panel 23 is connected to the space 27 in which the heat radiating member 40 is arrange
  • openings 13a and 13b are provided on the back surface 13 of the internal casing 2 forming the space 27.
  • the heat dissipating member 40 is disposed on the back surface 13 and the outer peripheral surface of the heat dissipating member 40 is in close contact with the inner peripheral surface of the flange 13c.
  • a packing 41 is disposed between the end face of the flange 13c and the back panel 23.
  • the internal space of the housing 1 communicates with the heat dissipation member 40 but does not communicate with the outside air. More specifically, the heat absorbing surface 41 (FIG. 4A) of the heat radiating member 40 communicates with the internal space of the housing 1 through the openings 13a and 13b, and the heat radiating surface 42 (FIG. 4B) is connected through the slit 23a. It communicates with the open air. With this structure, the heat in the housing 1 can be dissipated to the outside without allowing the internal space of the housing 1 to communicate with the outside air.
  • FIGS. 15 and 16 an air flow as schematically shown by using arrows in FIGS. 15 and 16 is formed in the housing 1 to promote heat dissipation through the heat dissipation member 40. This will be specifically described below.
  • FIG. 15 is a perspective view of the right side surface of the power storage device according to this embodiment
  • FIG. 16 is a perspective view of the front surface.
  • a suction port (not shown) and an exhaust port 52 are provided in the case of the PCS unit 50, and a cooling fan (not shown) is built in the case. Therefore, when the fan rotates, air is introduced from the intake port, and the introduced air is exhausted from the exhaust port 52.
  • the first space of the housing 1 in which the PCS unit 50 is accommodated communicates with the space 27 in which the heat dissipation member 40 is accommodated via the upper opening 13a.
  • the third space of the housing 1 in which the terminal block is accommodated communicates with the space 27 through the lower opening 13b.
  • two fans 130 are provided in the third space of the casing 1 and in the vicinity of the lower opening 13b. That is, the upper and lower portions of the internal space of the housing 1 communicate with the space 27, and fans are provided at the upper and lower portions, respectively. Therefore, when two fans (the fan built in the PCS unit 50 and the fan 130) rotate, an air flow as shown by arrows in FIGS. 15 and 16 is generated in the housing 1 by the principle of push-pull. Specifically, the air blown out from the exhaust port 52 of the PCS unit 50 flows into the space 27 through the upper opening 13a. The air flowing into the space 27 passes through the space 27 and is sucked into the fan 130 through the lower opening 13b.
  • the air blown out from the fan 130 passes below the electric pack 70 and flows out into the space 28 between the end face of the electric pack 70 and the front panel 25 (lid 31). Further, the air flowing into the space 28 passes through the space 28 and is sucked into the intake port of the PCS unit unit 50. That is, an airflow that circulates around the battery pack 70 is formed in the internal space of the housing 1.
  • the airflow (air) circulating as described above is cooled by heat exchange with the outside air via the heat radiating member 40 when passing (falling) through the space 27.
  • the cooled air mainly cools the battery pack 70 through heat exchange with the battery pack 70 in the process of passing (rising) through the space 28. That is, the spaces 27 and 28 form a flow path in the housing 1 for circulating air (cooling air).
  • the back surface 13 of the internal housing 2 and the heat absorbing surface 41 of the heat dissipation member 40 facing the back surface 13 form a first flow path therebetween.
  • the end surface of the battery pack 70 and the inner surface of the housing 1 (the inner surface of the lid 31) facing the end surface form a second flow path therebetween.
  • the plurality of battery packs 70 can be cooled more uniformly than when the cooling air is directly supplied to the battery pack 70 and locally cooled. .
  • the fan built in the PCS unit 50 is used to form the air flow.
  • a fan built in the electronic device may be used.
  • a fan different from the fan built in the electronic device may be provided and used.
  • the exhaust port 52 of the PCS unit 50 and the upper opening 13a may be connected by a duct.
  • a temperature sensor may be provided, and one or both of the two fans may be controlled based on the detection result of the sensor.
  • a temperature sensor may be provided in the housing, and the operations of the two fans may be controlled based on the internal temperature of the housing 1 detected by the sensor.
  • a temperature sensor may be provided outside the housing, and the operations of the two sensors may be controlled based on the environmental temperature detected by the sensor.

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Abstract

　複数の二次電池が一体化されていることに起因する不具合の少なくとも一つを解消する。　複数の扁平な二次電池７０を備えた蓄電装置であって、開口部３０を備えた筺体１と、筺体１の開口部３０を開閉可能な蓋３１とを有し、複数の二次電池７０は、筺体１内に縦向きで並列配置され、かつ、それぞれ単独で開口部３０を介して筺体１に出し入れ可能である。

Description

蓄電装置
　本発明は、複数の二次電池を備えた蓄電装置に関するものである。
　蓄電装置は複数の二次電池を備え、それら二次電池に充電されている電気を必要に応じて放電する。例えば、電気料金が安い深夜に充電された電気を昼間に放電したり、太陽光発電によって昼間に充電された電気を夜間に放電したりする。また、停電時にそれまでに充電されていた電気を放電したりもする。
　上記のような蓄電装置は、従来、工場や事業所などに設置されることが多かったが、近年では一般住宅にも設置されるようになってきた。
　現在、蓄電装置に備えられる二次電池としては、フィルム外装電池が一般的である。フィルム外装電池は、正極板と負極板がセパレータを介して交互に積層された電池要素を有し、この電池要素が電解液とともにラミネートフィルムなどの外装フィルム内に封入されている。
　特許文献１には、フィルム外装電池の一つであるリチウムイオン電池を備えた蓄電装置が記載されている。特許文献１に記載されている蓄電装置は、金属板からなる直方体状のケーシングを備えており、該ケーシングの内部空間が壁によって左側空間と右側空間に区画されている。そして、右側空間には、複数のセルが一体に箱詰めされたリチウムイオン電池およびリチウムイオン電池の充填ユニットが配置され、左側空間には、リチウムイオン電池から交流電力を供給する交流電力供給制御部が配置されている。
特開２０１０－１８２５４１号公報（段落００１３、００１４）
　特許文献１に記載されている蓄電装置では、複数のセルが箱詰めされて一体化されたリチウムイオン電池がケーシング内に収容されている。換言すれば、複数のフィルム外装電池が箱詰めされて一体化された電池ユニットがケーシング内に収容されている。したがって、個々のフィルム外装電池を単独でケーシングに出し入れすることはできない。このため、設置作業やその後の保守・点検作業の際には、電池ユニット全体をケーシングに出し入れする必要がある。また、一部のフィルム外装電池の不具合が疑われる場合であっても、その不具合の有無を確認するためには電池ユニット全体をケーシングから取り出さなくてはならない。しかし、特許文献１にも明記されているように、電池ユニットはその重量が大きく、出し入れは重労働であり、複数の作業員が必要になる場合がある。さらに、電池ユニットをケーシングから引き出し、不具合が発生しているフィルム外装電池を特定できたとしても、当該フィルム外装電池のみを交換することはできず、電池ユニット全体を交換しなくてはならない。
　本発明の目的は、上記課題の少なくとも一つを解決することである。
　本発明の蓄電装置は、複数の扁平な二次電池を備えた蓄電装置であって、開口部を備えた筺体と、前記筺体の前記開口部を開閉可能な蓋とを有し、前記複数の二次電池は、前記筺体内に縦向きで並列配置され、かつ、それぞれ単独で前記開口部を介して前記筺体に出し入れ可能であることを特徴とする。
　本発明によれば、上記課題の少なくとも一つが解決される。
筺体の正面側斜視図である。 筺体の背面側斜視図である。 筺体の分解斜視図である。 蓋の分解斜視図である。 内部筺体の正面側斜視図である。 内部筺体の背面側斜視図である。 筺体内部を示す正面図である。 ＰＣＳユニットの挿入作業開始前の状態を示す斜視図である。 ＰＣＳユニットの挿入作業一時中断時の状態を示す斜視図である。 ＢＭＵの収容後の状態を示す斜視図である。 ＢＭＵの収容前の状態を示す斜視図である。 上板の上面側の斜視図である。 上板の下面側の斜視図である。 上板の分解斜視図である。 下板の上面側の斜視図である。 下板の下面側の斜視図である。 下板の分解斜視図である。 電池パックの収容前の状態を示す斜視図である。 電池パックの分解斜視図である。 電池パックの収容後の状態を示す斜視図である。 電池パックの収容後の状態を示す斜視図である。 電池パックの収容状態を示す部分拡大正面図である。 ボックスの取り付け状態を示す斜視図である。 ボックスの取り付け状態を示す分解斜視図である。 筺体内における空気の流れを模式的に示す透視図である。 筺体内における空気の流れを模式的に示す透視図である。
１　筺体
２　内部筺体
２７　空間
２８　空間
３０　開口部
５０　ＰＣＳユニット
６０　ＢＭＵ
７０　電池パック
７２　フィルム外装電池
８０　上板
８４　レール部材
８５　ガイド溝
９０　下板
９４　レール部材
９５　ガイド溝
　以下、図面を参照しながら本発明の蓄電装置の実施形態の一例について説明する。本実施形態に係る蓄電装置は、金属製の筺体、複数の二次電池、電池制御ユニット（ＢＭＵ：Ｂａｔｔｅｒｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｕｎｉｔ）、ＰＣＳ（Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ）ユニットおよび制御システムを備えている。
　ＢＭＵは、各二次電池とＰＣＳユニットおよび制御システムとの間に介在し、各二次電池の状態に関する情報を収集し、収集された情報に基づいて各二次電池の状態を判断する。さらに、ＢＭＵは、判断結果に基づいて、各二次電池の状態を示す情報をＰＣＳユニットおよび制御システムへ出力する。ＰＣＳユニットは、外部電源（商用電源や太陽電池）から供給される交流電圧を直流電圧に変換して各二次電池に出力し、また、各二次電池から供給される直流電圧を交流電圧に変換して外部（負荷）へ出力する。制御システムは、演算処理装置、メモリおよびメモリに格納されているプログラムから主に構成されており、当該蓄電装置を統括的に制御する。制御システムは、例えば、上記プログラムに従ってＢＭＵとＰＣＳユニットの間の情報伝達を管理・制御したり、二次電池の充電量や放電量を管理・制御したり、蓄電装置の運転モード（充電モード、放電モード）を切り替えたりする。本実施形態に係る蓄電装置では、ノート型ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）と該ＰＣに内蔵されているメモリと該メモリに記憶されているプログラムなどによって制御システムが構成されている。なお、上記説明は、ＢＭＵ、ＰＣＳユニットおよび制御システムが有する主な機能を説明したものであり、ＢＭＵ、ＰＣＳユニットおよび制御システムは上記以外の機能も有する。
　図１Ａは筺体１の正面側斜視図であり、図１Ｂは筺体１の背面側斜視図である。また、図２は、筺体１の分解斜視図である。これらの図に示すように、筺体１は、内部筺体２と該内部筺体２を覆っている外装パネルとから主に構成され、全体として略直方体状の外観を呈する箱である。なお、内部筺体２および外装パネルは金属製であり、本実施形態ではステンレス製である。また、筺体１のサイズに特に制限はないが、本実施形態における筺体１のサイズは、幅（Ｗ）４５０ｍｍ、奥行き（Ｄ）７６０ｍｍ、高さ（Ｈ）８８０ｍｍである（図１Ａ参照）。
　図２に示すように、内部筺体２は、平面視略長方形のベース（底部）１０と、ベース１０の２つの長辺からそれぞれ立ち上がる右側面１１および左側面１２と、ベース１０の一方の短辺から立ち上がる背面１３（図４Ｂ）と、ベース１０に対向する天井面１４とを有し、背面１３と対向する面（前面）は開口している。内部筺体２の各面の外側には、必要に応じて補強材が取り付けられている。
　内部筺体２の左右側面１１、１２には、側面パネル２１、２２がそれぞれ被せられている。また、内部筺体２の背面１３には背面パネル２３が被せられ、天井面１４には天井パネル２４が被せられている。さらに、内部筺体２の前面には前面パネル２５が設けられている。各パネルは、必要に応じてリベットまたは溶接によって互いに固定され、或いは内部筺体２に固定されている。もっとも、前面パネル２５だけは、内部筺体２の前面に回動可能に取り付けられている。すなわち、前面パネル２５は、筺体１の開口部３０を開閉する蓋３１を構成している。また、内部筺体２の背面１３（図４Ｂ）と背面パネル２３の間には後述する放熱部材が配置されており、背面パネル２３には、放熱部材を外気に連通させるためのスリット２３ａが複数形成されている。
　図３は、主に前面パネル２５によって構成される筺体１の蓋３１を示す分解図である。蓋３１は、前面パネル２５と、前面パネル２５の内側に嵌め込まれたフレームパネル２６とから構成されている。蓋３１の下端両側にはフック３２がそれぞれ設けられ、上端両側にはロック機構３３がそれぞれ設けられている。蓋３１は、各フック３２を筺体開口部３０の下縁に設けられている軸（不図示）に係止させることにより、軸を回転軸として図２中の矢印方向に回動可能となるように筺体１に取り付けられる。また、本実施形態におけるロック機構３３は、いわゆるスナップロックであり、蓋３１の上端両側にはスナップロックの受け部３３ａが設けられている。一方、筺体開口部３０の上縁には、スナップロックのアームおよびレバー（不図示）が設けられている。スナップロックは、アームを受け部３３ａに引っ掛けた状態でレバーを所定方向へ回動操作することによってロックされ、レバーを逆方向へ回動操作することによってロックが解除される。もっとも、ロック機構３３はスナップロックに限定されるものではなく、任意のロック機構を採用することができる。
　図４Ａ及び図４Ｂに示すように、内部筺体２の背面１３には、その上下に開口部（上側開口部１３ａ、下側開口部１３ｂ）が設けられている。また、背面１３の縁には高さ約４０ｍｍのフランジ１３ｃが設けられており、フランジ１３ｃの内側に放熱部材４０が収容され、その上から背面パネル２３（図２）が被せられている。換言すれば、内部筺体２の背面１３と背面パネル２３との間に設けられた空間２７内に放熱部材４０が配置されている。さらに換言すれば、筺体１の内部空間は、隔壁（内部筺体２の背面１３）によって、内部筺体２の内側空間と空間２７とに仕切られており、内部筺体２の内側空間と空間２７は、２つの開口部１３ａ、１３ｂを介して連通している。
　ここで、放熱部材４０は、多数のフィンが形成された吸熱面４１および放熱面４２を備えており、吸熱面４１が背面１３と対向する向きで配置されている。また、放熱部材４０の外周面は、フランジ１３ｃの内周面と密接している。さらに、フランジ１３ｃの端面と背面パネル２３の間にはゴム製のパッキン４１が設けられ、所定の気密性および水密性が確保されている。
　図５は、蓋３１が取り外された状態の筺体１の正面図である。筺体１の内部空間、より厳密には内部筺体２の内側空間は、上下方向に沿って３つの空間に区画されており、上段にＰＣＳユニット５０が収納され、中段にＢＭＵ６０および複数（本実施形態では１３個）の電池パック７０が収容され、下段に端子台（不図示）が収容されている。以下、図６Ａ～図１３を参照して筺体１の内部構造、すなわち本実施形態に係る蓄電装置の内部構造について具体的に説明する。
　図６Ａに示すように、筺体１の内部空間は、一対の板状部材（上板８０、下板９０）によって３つの空間に区画されている。具体的には、上板８０と内部筺体２の天井面１４の間の空間（第１空間）、上板８０と下板９０の間の空間（第２空間）および下板９０とベース１０の間の空間（第３空間）に区画されている。
　ＰＣＳユニット５０は、シャーシ５１に固定された状態で第１空間に収容されている。第１空間にＰＣＳユニット５０を収容する際には、図６Ａに示すように、ＰＣＳユニット５０が固定されているシャーシ５１を上板８０の上面に沿ってスライドさせて第１空間内へ挿入する。このとき、図６Ｂに示すように、ＰＳＣユニット５０が第１空間内へ完全に挿入される前に挿入作業を一時中断し、必要なケーブルをＰＣＳユニット５０に接続する。その後、ＰＳＣユニット５０を第１空間内へ完全に挿入し、シャーシ５１を上板８０にネジで固定する。
　図７Ａに示すように、ＢＭＵ６０は第２空間に収容されている。ここで、図８Ａ～図９Ｃを参照して上板８０および下板９０の構造について予め説明する。図８Ａは上板８０の上面側の斜視図であり、図８Ｂは上板８０の下面側の斜視図であり、図８Ｃは上板８０の分解斜視図である。また、図９Ａは下板９０の上面側の斜視図であり、図９Ｂは下板９０の下面側の斜視図であり、図９Ｃは下板９０の分解斜視図である。
　図８Ｃに最も明確に示されているように、上板８０は、ベースプレート８１と、ベースプレート８１の上面に設けられた一対のブラケット８２と、ベースプレート８１の下面に設けられた複数本の支持部材８３と、支持部材８３の上に掛け渡された複数本のレール部材８４とから構成されている。ブラケット８２の長手方向一端は上向きに折り曲げられており、折り曲げられている端部にネジ穴（不図示）が形成されている。このネジ穴には、ＰＣＳユニット５０が搭載されているシャーシ５１（図６Ａ及び図６Ｂ）を上板８０に固定するためのネジが螺合される。一方、ベースプレート８１の下面には、複数本の支持部材８３が所定間隔で平行に並べられている。さらに、支持部材８３の上に、該支持部材８３の長手方向に沿って複数本のレール部材８４が一定間隔で平行に並べられている。各レール部材８４は、略コ字形の断面形状を有しており、隣接するレール部材８４の側壁間にガイド溝８５が形成されている。すなわち、下板９０の上面と対向する上板８０の下面には、１３本のガイド溝８５が平行に設けられている。
　図９Ｃに最も明確に示されているように、下板９０は、ベースプレート９１と、ベースプレート９１の下面に設けられた一対のブラケット９２と、一対のブラケット９２の間に渡された複数本の支持部材９３と、ベースプレート８１の上面に設けられた複数本のレール部材９４とから構成されている。複数本の支持部材９３は、対向するブラケット９２の間に、これらブラケット９２の長手方向に沿って所定間隔で平行に並べられている。一方、複数本のレール部材９４は、ベースプレート９１の上面に、支持部材９３の長手方向に沿って一定間隔で平行に並べられている。各レール部材９４は、略コ字形の断面形状を有しており、隣接するレール部材９４の側壁間にガイド溝９５が形成されている。すなわち、上板８０の下面と対向する下板９０の上面には、１３本のガイド溝９５が平行に設けられている。そして、上板８０に設けられている各ガイド溝８５と下板９０に設けられている各ガイド溝９５は一対一で対応している。なお、各レール部材８４、９４の側壁端部はそれぞれ内側に向けて折り曲げられている。結果、各ガイド溝８５、９５の端部（出入り口）の幅は、それ以外の部分の幅よりも若干広くなっている。
　再び図７Ａ及び図７Ｂを参照する。図７Ａ及び図７Ｂに示されるように、ＢＭＵ６０は内部筺体２の左側面１２に沿って第２空間内に挿入される。図７Ａに示されるように、第２空間内に挿入されたＢＭＵ６０は上板８０および下板９０の端面に不図示のネジで固定される。
　図５および図１０に示すように、第２空間内であって、ＢＭＵ６０の隣には、複数の二次電池（本実施形態では複数の電池パック７０）が収容されている。換言すれば、ＢＭＵ６０と内部筺体２の右側面１１の間に複数の電池パック７０が収容されている。図１１に示すように、各電池パック７０は、略板状のモジュールケース７１を有し、モジュールケース７１の２つの主面（Ａ面、Ｂ面）に形成された凹部内にフィルム外装電池（リチウムイオン電池）７２が配置されている。より具体的には、モジュールケース７１の各主面には、上記凹部が２つずつ形成されており、各凹部内にフィルム外装電池７２が１つずつ配置されている。なお、図１１では、モジュールケース７１の一方の主面（Ａ面）に配置されている２つのフィルム外装電池７２のみが図示されているが、モジュールケース７１の他方の主面（Ｂ面）にも２つのフィルム外装電池が同様に配置されている。要するに、各電池パック７０は４つのフィルム外装電池７２を備えおり、それら４つのフィルム外装電池７２がケース７１に設けられている接続部材（バスバー）を介して直列接続されている。もっとも、本発明の蓄電装置に用いられる二次電池は上記電池パックに限定されるものではない。
　図１１に示すように、モジュールケース７１のそれぞれの主面上に配置されている２つのフィルム外装電池７２の上には、これらフィルム外装電池７２を一括して覆うことが可能な大きさの絶縁シート７３が被せられ、絶縁シート７３の上にはカバー７４が被せられている。また、モジュールケース７１の端面には把手７５が一体成形されている。
　再び図１０を参照する。本実施形態に係る蓄電装置では、複数の電池パック７０が縦向きで並列配置されている。換言すれば、隣接する電池パック７０（モジュールケース７１）のＡ面とＢ面が対向するようにして複数の電池パック７０が第２空間内に並列配置されている。さらに換言すれば、各電池パック７０は、その主面が内部筺体２の側面１１、１２（図２）と平行となる向きで内部筺体２内に並列配置されている。そして、上記のように並列配置された各電池パック７０は、把手７５が設けられている端面が筺体開口部３０の開口面と対向している。すなわち、把手７５は筺体開口部３０に露出している。上記のように複数の電池パック７０を縦向きで並列配置することにより、各電池パック７０に他の電池パック７０の重量が作用することを回避できる。一方、複数のフィルム外装電池が横置きで重ねられている場合、各フィルム外装電池にはそれよりも上段の電池の重量が作用して撓みなどが発生する虞もある。
　上記のように並列配置されている各電池パック７０の上端（上縁）は、その全長に亘ってガイド溝８５に挿入され、下端（下縁）は、その全長に亘ってガイド溝９５に挿入されている。要するに、筺体１内には、各電池パック７０を挿入および抜去可能なスロットが設けられている。ここで、ガイド溝８５、９５の端部（出入り口）の幅は、それ以外の部分の幅よりも若干広くなっている。よって、各電池パック７０の端部をガイド溝８５、９５の端部からガイド溝８５、９５内へ容易に挿入することができる。なお、図１０では複数の電池パック７０が一体的に示されているが、各電池パック７０は互いに独立しており、それぞれ単独で筺体１に出し入れ可能である。
　図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、筺体１内に収容された複数の電池パック７０は、一対の固定部材１０１、１０２によって一括して筺体１に固定されている。具体的には、電池パック７０の端面上部とこれに隣接する上板８０の端面との間に跨る上側固定部材１０１が上板８０の端面にネジ留めされている。また、電池パック７０の端面下部とこれに隣接する下板９０の端面との間に跨る下側固定部材１０２が下板９０の端面にネジ留めされている。これら２つの固定部材１０１、１０２によって各電池パック７０が前後方向（筺体１への挿入／抜去方向）において固定されている。なお、各電池パック７０が、ガイド溝８５、９５を形成しているレール部材８４、９４の側壁によって左右方向において固定されていることは自明である。
　図１３に示すように、筺体１内に収容されている複数の電池パック７０は、各電池パック７０の端面に設けられているコネクタ１１０同士を接続する電力ケーブル１１１を介して直列接続されているとともに、該電力ケーブルを介してＢＭＵ６０に接続されている。なお、各電池パック７０には直列接続された４つのフィルム外装電池７２が収容されていることは既述のとおりである。よって、本実施形態に係る蓄電装置は、直列接続された５２個（４×１３）のフィルム外装電池７２を備えており、６ｋｗｈの最大容量を有する。
　図１３に示すように、各電池パック７０の端面には、コネクタ１１０とは別のコネクタ１１２が設けられている。そして、６つの電池パック７０のコネクタ１１２は信号ケーブル１１３を介してＢＭＵ６０のコネクタ１１４にそれぞれ接続され、残りの７つの電池パック７０のコネクタ１１２は信号ケーブル１１３を介してＢＭＵ６０のコネクタ１１５にそれぞれ接続されている。これらコネクタやケーブルは、各電池パック７０の状態をセンシングするためのものであって、これらコネクタやケーブルを介して各電池パック７０の状態を示す情報がＢＭＵ６０に入力される。
　図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、背面パネル２３の外側にはボックス１２０が取り付けられており、該ボックス１２０内に制御システムを構成するノート型ＰＣが収納されている。具体的には、背面パネル２３の外面に一対のブラケット１２１がネジ留めされ、該ブラケット１２１にボックス１２０がネジ留めされている。ブラケット１２１は、ボックス１２０を背面パネル２３に固定する役割以外に、背面パネル２３に形成されているスリット２３ａがボックス１２０によって塞がれないように、背面パネル２３とボックス１２０の間に隙間を形成する役割も有する。
　図１４Ａに示されているように、ベース１０の背面には、ケーブルを引き込むための引き込み穴やケーブルを引き出すための引き出し穴が設けられている。引き込み穴から引き込まれたケーブルは、上記端子台に設けられている所定の端子に接続される。また、上記端子台に設けられている所定の端子に接続されているケーブルが引き出し穴から外部へ引き出される。
　次に、本実施形態に係る蓄電装置の冷却構造について説明する。筺体１内に収容されているフィルム外装電池は周囲温度によって性能が変化する。よって、筺体１内の温度を所定温度範囲内に維持することが望ましい。この場合、筺体１の内部空間を外気に連通させれば、内部空間の温度上昇を抑制することができる。しかし、筺体１の内部空間を外気に連通させるための開口部や貫通穴を設けると、雨水や塵埃の侵入が懸念される。そこで、本実施形態に係る蓄電装置を構成する筺体１は、開口部３０が蓋３１によって閉じられると密閉され、所定の気密性および水密性が確保される構造となっている。換言すれば、筺体１の内部空間を外気に連通させるための開口部や貫通穴は設けられていない。なお、背面パネル２３に設けられているスリット２３ａ（図１Ｂ、図２）は、放熱部材４０が配置されている空間２７に連通している。また、図４Ｂに示すように、空間２７を形成している内部筺体２の背面１３には開口部１３ａ、１３ｂが設けられている。しかし、背面１３には放熱部材４０が重ねて配置されており、放熱部材４０の外周面はフランジ１３ｃの内周面に密接している。また、フランジ１３ｃの端面と背面パネル２３の間にはパッキン４１が配置されている。すなわち、筺体１の内部空間は、放熱部材４０には連通しているが、外気には連通していない。より具体的には、放熱部材４０の吸熱面４１（図４Ａ）は、開口部１３ａ、１３ｂを介して筺体１の内部空間に連通し、放熱面４２（図４Ｂ）は、スリット２３ａを介して外気に連通している。かかる構造によって、筺体１の内部空間を外気に連通させることなく、筺体１内の熱を外部へ放散可能となっている。
　さらに、筺体１内には図１５及び図１６に矢印を用いて模式的に示すような空気の流れが形成され、放熱部材４０を介した放熱が促進されるようになっている。以下、具体的に説明する。
　図１５は、本実施形態に係る蓄電装置の右側面の透視図であり、図１６は前面の透視図である。図１５に示すように、ＰＣＳユニット５０のケースには吸入口（不図示）および排気口５２が設けられており、ケース内には冷却用のファン（不図示）が内蔵されている。よって、このファンが回転すると、吸気口から空気が導入され、導入された空気が排気口５２から排気される。ここで、図１５に示すように、ＰＣＳユニット５０が収容されている筺体１の第１空間は、上側開口部１３ａを介して放熱部材４０が収容されている空間２７に連通している。また、端子台が収容されている筺体１の第３空間は、下側開口部１３ｂを介して空間２７に連通している。さらに、図１６に示すように、筺体１の第３空間内であって、下側開口部１３ｂの近傍には２つのファン１３０が設けられている。すなわち、筺体１の内部空間は、その上部および下部が空間２７にそれぞれ連通しているとともに、上部および下部にそれぞれファンが設けられている。よって、２つのファン（ＰＣＳユニット５０に内蔵されているファンおよびファン１３０）が回転すると、プッシュプルの原理により、筺体１内に図１５及び図１６に矢印で示すような気流が発生する。具体的には、ＰＣＳユニット５０の排気口５２から吹き出した空気は、上側開口部１３ａを通って空間２７に流入する。空間２７に流入した空気は、該空間２７内を通過し、下側開口部１３ｂを通ってファン１３０に吸い込まれる。また、ファン１３０から吹き出した空気は、電気パック７０の下方を通過して電気パック７０の端面と前面パネル２５（蓋３１）の間の空間２８に流出する。さらに、空間２８に流入した空気は、該空間２８を通過してＰＣＳユニットユニット５０の吸気口に吸い込まれる。すなわち、筺体１の内部空間内に、電池パック７０の周囲を循環する気流が形成される。
　上記のようにして循環する気流（空気）は、空間２７を通過（降下）する際に放熱部材４０を介した外気との熱交換によって冷却される。冷却された空気は、主に空間２８を通過（上昇）する過程で、電池パック７０との間の熱交換によって電池パック７０を冷却する。すなわち、空間２７、２８は、空気（冷却風）を循環させるための流路を筺体１内に形成している。換言すれば、内部筺体２の背面１３と該背面１３に対向する放熱部材４０の吸熱面４１は、その間に第一の流路を形成している。また、電池パック７０の端面と該端面に対向する筺体１の内面（蓋３１の内面）は、その間に第二の流路を形成している。
　上記のような気流を筺体１内に形成することにより、電池パック７０に冷却風を直接供給して局所的に冷却する場合に比べて、複数の電池パック７０をより均一に冷却することができる。
　なお、本実施形態では、上記気流を形成するためにＰＣＳユニット５０に内蔵されているファンを利用したが、ＰＣＳユニット５０以外にもファンが内蔵されている電子機器が収容されている場合には、該電子機器に内蔵されているファンを利用してもよい。さらには、電子機器に内蔵されているファンとは別のファンを設け、これを利用してもよい。また、ＰＣＳユニット５０の排気口５２と上側開口部１３ａとをダクトで繋いでもよい。また、温度センサを設け、該センサの検出結果に基づいて上記２つのファンの一方または双方を制御してもよい。例えば、筺体内に温度センサを設け、該センサによって検出される筺体１の内部温度に基づいて上記２つのファンの動作を制御してもよい。また、筺体外に温度センサを設け、該センサによって検出される環境温度に基づいて上記２つのセンサの動作を制御してもよい。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１１年７月１５日に出願された日本出願特願２０１１－１５６８８９を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。

Claims (7)

  1. 　複数の扁平な二次電池を備えた蓄電装置であって、
    　開口部を備えた筺体と、
    　前記筺体の前記開口部を開閉可能な蓋と、を有し、
    　前記複数の二次電池は、前記筺体内に縦向きで並列配置され、かつ、それぞれ単独で前記開口部を介して前記筺体に出し入れ可能であることを特徴とする蓄電装置。
  2. 　前記筺体内に設けられたガイド溝であって、各二次電池の端部を受け入れる複数のガイド溝を有し、
    　各二次電池は、前記ガイド溝に沿って前記筺体に出し入れ可能であることを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
  3. 　各二次電池の第一の端部を受け入れる第一のガイド溝と、
    　各二次電池の前記第一の端部と反対側の第二の端部を受け入れる第二のガイド溝と、を有し、
    　各二次電池は、前記第一のガイド溝および前記第二のガイド溝に沿って前記筺体に出し入れ可能であることを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
  4. 　前記筺体内に設けられた第一の板状部材と、
    　前記筺体内に設けられ、前記第一の板状部材と対向する第二の板状部材と、を有し、
    　前記第二の板状部材と対向する前記第一の板状部材の下面に、前記第一のガイド溝が設けられ、
    　前記第一の板状部材と対向する前記第二の板状部材の上面に、前記第二のガイド溝が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の蓄電装置。
  5. 　前記第一の板状部材の前記下面に複数のレール部材を所定間隔で並べることにより、隣接する前記レール部材の間に前記第一のガイド溝が形成され、
    　前記第二の板状部材の前記上面に複数のレール部材を所定間隔で並べることにより、隣接する前記レール部材の間に前記第二のガイド溝が形成されている請求項４に記載の蓄電装置。
  6. 　前記第一の板状部材の上にＰＣＳユニットが配置され、
    　前記第一の板状部材と前記第二の板状部材の間であって、配列方向一端の前記二次電池の隣に電池制御ユニットが配置されていることを特徴とする請求項４または５に記載の蓄電装置。
  7. 　前記二次電池が、複数のフィルム外装電池が収容された電池パックであることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の蓄電装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013077466A (ja) * 2011-09-30 2013-04-25 Sanyo Electric Co Ltd 蓄電装置
CN104733667A (zh) * 2013-12-18 2015-06-24 古河电池株式会社 蓄电池收纳箱以及该蓄电池收纳箱所用的中央隔板
WO2016068322A1 (ja) * 2014-10-31 2016-05-06 日本電気株式会社 蓄電装置
US20160226108A1 (en) * 2013-09-24 2016-08-04 Lg Chem, Ltd. Battery pack including inserted type bms assembly
WO2016186139A1 (ja) * 2015-05-19 2016-11-24 日本電気株式会社 蓄電装置および補強構造

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013114843A1 (de) * 2013-12-23 2015-06-25 Linde Material Handling Gmbh Traktionsbatterie mit Batteriemanagementsystem
JPWO2015115466A1 (ja) * 2014-01-29 2017-03-23 日本電気株式会社 蓄電池装置、電力変換装置、およびそれらを備えた蓄電システム
JP2015153508A (ja) * 2014-02-12 2015-08-24 積水化学工業株式会社 建物用設備の化粧用カバー取付構造及び取付方法
KR102171350B1 (ko) * 2014-09-03 2020-10-29 에스케이이노베이션 주식회사 에너지 저장 시스템용 배터리 트레이
US10020534B2 (en) 2014-09-26 2018-07-10 Johnson Controls Technology Company Free floating battery cell assembly techniques for lithium ion battery module
US10103367B2 (en) 2014-09-26 2018-10-16 Johnson Controls Technology Company Lithium ion battery module with free floating prismatic battery cells
DE102015214659A1 (de) * 2015-07-31 2017-02-02 Volkswagen Aktiengesellschaft Traktionsbatterie mit einem Batteriegehäuse
KR102018721B1 (ko) * 2016-05-31 2019-09-09 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩, 자동차
JP6928826B2 (ja) * 2017-04-12 2021-09-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電池モジュールおよび蓄電ユニット
JP6851020B2 (ja) 2017-06-01 2021-03-31 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 蓄電池ユニット
JP7147273B2 (ja) * 2018-05-30 2022-10-05 住友電気工業株式会社 蓄電システム
US11289933B2 (en) * 2019-05-15 2022-03-29 Ahmad Eivaz Battery charging enclosure
US20230378778A1 (en) * 2022-05-23 2023-11-23 Videndum Production Solutions Inc. Passively cooled modular battery power station
CN116111264A (zh) * 2023-02-13 2023-05-12 徐州力奥新能源设备有限公司 新能源电池固定结构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001256934A (ja) * 2000-03-13 2001-09-21 Osaka Gas Co Ltd 電池モジュールケース
JP2006338934A (ja) * 2005-05-31 2006-12-14 Fuji Heavy Ind Ltd 蓄電体セルのパッケージ構造
JP2010182541A (ja) 2009-02-05 2010-08-19 Sanyo Electric Co Ltd 蓄電装置
JP2011210455A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Yachiyo Industry Co Ltd 電池セルモジュール
JP2012009311A (ja) * 2010-06-25 2012-01-12 Sanyo Electric Co Ltd 蓄電システム

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5140744A (en) * 1990-06-06 1992-08-25 Miller Robert D Modular multicell battery and rack
US5851695A (en) * 1992-02-10 1998-12-22 C & D Technologies, Inc. Recombinant lead-acid cell and long life battery
US5366827A (en) * 1992-06-10 1994-11-22 Digital Equipment Corporation Modular housing for batteries and battery charger
JPH078949U (ja) * 1993-07-02 1995-02-07 山洋電気株式会社 蓄電池盤
US6310783B1 (en) * 2000-03-29 2001-10-30 Powerware Corporation Modular method and apparatus for building an uninterruptible power system (UPS)
JP3846435B2 (ja) * 2003-03-07 2006-11-15 日本電気株式会社 引き出し付き収納庫及びその転倒防止装置
WO2005114810A1 (en) * 2004-05-17 2005-12-01 Railpower Technologies Corp. Automated battery cell shunt pypass
JP4673019B2 (ja) * 2004-09-10 2011-04-20 日立コンピュータ機器株式会社 情報処理装置
JP2007257792A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Hitachi Ltd ストレージ装置
JP5180505B2 (ja) * 2007-03-30 2013-04-10 三菱重工業株式会社 電池モジュール
JP2010026941A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 Hitachi Ltd 複数のバッテリモジュールを有するストレージシステム
JP2012009310A (ja) * 2010-06-25 2012-01-12 Sanyo Electric Co Ltd 蓄電システム
US20120189888A1 (en) * 2011-01-21 2012-07-26 Dongguan Amperex Technology Limited Battery cell of a lithium ion battery

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001256934A (ja) * 2000-03-13 2001-09-21 Osaka Gas Co Ltd 電池モジュールケース
JP2006338934A (ja) * 2005-05-31 2006-12-14 Fuji Heavy Ind Ltd 蓄電体セルのパッケージ構造
JP2010182541A (ja) 2009-02-05 2010-08-19 Sanyo Electric Co Ltd 蓄電装置
JP2011210455A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Yachiyo Industry Co Ltd 電池セルモジュール
JP2012009311A (ja) * 2010-06-25 2012-01-12 Sanyo Electric Co Ltd 蓄電システム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2725635A4

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013077466A (ja) * 2011-09-30 2013-04-25 Sanyo Electric Co Ltd 蓄電装置
US20160226108A1 (en) * 2013-09-24 2016-08-04 Lg Chem, Ltd. Battery pack including inserted type bms assembly
EP3035416A4 (en) * 2013-09-24 2016-08-10 Lg Chemical Ltd BATTERY PACK WITH INSERTABLE BMS ARRANGEMENT
US10116009B2 (en) 2013-09-24 2018-10-30 Lg Chem, Ltd. Battery pack including inserted type BMS assembly
CN104733667A (zh) * 2013-12-18 2015-06-24 古河电池株式会社 蓄电池收纳箱以及该蓄电池收纳箱所用的中央隔板
WO2016068322A1 (ja) * 2014-10-31 2016-05-06 日本電気株式会社 蓄電装置
WO2016186139A1 (ja) * 2015-05-19 2016-11-24 日本電気株式会社 蓄電装置および補強構造

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