WO2013061979A2 - 溶融塩電池装置及び溶融塩電池装置の制御方法 - Google Patents

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小林　英一
寛延 坂
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Definitions

  • the present invention relates to a molten salt battery device including a plurality of molten salt batteries and a control method for operating the molten salt battery.
  • a high-energy density and high-efficiency storage battery is required for efficient use of electric power.
  • a sodium-sulfur battery disclosed in Patent Document 1 has been developed.
  • Another high energy density and high efficiency storage battery is a molten salt battery.
  • the molten salt battery is a battery using a molten salt as an electrolyte, and operates in a state where the molten salt is melted.
  • a stationary type installed in a home or a factory, and a non-stationary type installed in an automobile can be considered.
  • the melting point of the molten salt is higher than room temperature, and the molten salt battery operates at a temperature higher than room temperature.
  • the room temperature is a temperature when neither heating nor cooling is performed, and is, for example, about 1 ° C. to 30 ° C. For this reason, the molten salt battery device needs a function of heating the molten salt battery.
  • the molten salt battery When starting the molten salt battery device from a state where the molten salt battery is stopped at a temperature below the melting point of the molten salt such as room temperature, first, the molten salt battery is heated to a temperature at which the molten salt battery can operate. There is a need.
  • a method of heating the molten salt battery a method of heating the molten salt battery with a heater can be considered, but at the time of start-up, the molten salt battery itself cannot be used as a power source of the heater.
  • the non-stationary molten salt battery device has a problem that it is difficult to input energy from the outside in order to heat the molten salt battery.
  • a standby time is generated before the molten salt battery device can be used when it is started.
  • the standby time becomes longer.
  • it is required to reduce energy consumption for heating the molten salt battery.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and the object of the present invention is to easily heat the molten salt battery, shorten the standby time at startup, and is necessary for heating the molten salt battery.
  • An object of the present invention is to provide a molten salt battery device and a method for controlling the molten salt battery device that can reduce the energy.
  • a molten salt battery device is a molten salt battery device including a plurality of molten salt batteries that operate in a state where a molten salt used as an electrolyte is melted at a temperature higher than room temperature, and the plurality of molten salt batteries
  • a heater that is provided in each of the plurality of molten salt batteries, a power source that supplies power to a heater provided in some of the molten salt batteries included in the plurality of molten salt batteries at room temperature, and a part of the molten salt batteries
  • Power supply means for supplying the electric power to a heater provided in another part of the molten salt battery.
  • the power supply means sequentially feeds from a part of the molten salt battery heated by the power supply to the heater to a heater provided in another part of the molten salt battery. It is the structure which supplies electric power, It is characterized by the above-mentioned.
  • the molten salt battery device is characterized in that the power supply means includes means for adjusting the number of heaters to which power is supplied.
  • the molten salt battery device according to the present invention is characterized in that the power source is a secondary battery capable of operating at room temperature.
  • the molten salt battery device according to the present invention is characterized in that the power source is a capacitor.
  • the molten salt battery device includes a means for charging the power source with power supplied from the outside, and the plurality of molten salt batteries with power charged in the power source by discharging the power source. And a means for charging a part or all of the battery pack.
  • the molten salt battery device further comprises means for outputting electric power from a part or all of the plurality of molten salt batteries to the outside, and means for outputting electric power from the power source to the outside.
  • a method for controlling a molten salt battery device includes a plurality of molten salt batteries that operate in a state where a molten salt used as an electrolyte is melted at a temperature higher than room temperature, and heaters for heating the molten salt batteries.
  • a molten salt battery device comprising a power source capable of operating at room temperature, the temperature of the plurality of molten salt batteries being at room temperature, from the power source, Electric power is supplied to a heater for heating a part of the molten salt batteries included in the plurality of molten salt batteries, and the other part of the molten salt batteries heated by the heater and molten salt is melted. Electric power is supplied to a heater for heating the molten salt battery.
  • the method for controlling a molten salt battery device receives information indicating a demand for electric power output from the molten salt battery device to the outside, and among the plurality of molten salt batteries, a molten salt to supply power to a heater The number of batteries is adjusted according to the information.
  • a molten salt battery device comprising a plurality of molten salt batteries and an electric power source operable at room temperature is used to heat some molten salt batteries with electric power from the electric power source at room temperature to partially melt
  • the salt batteries are operated, and other molten salt batteries are heated with electric power from some of the operated molten salt batteries.
  • the molten salt battery device can be started from a state where the temperature is at room temperature.
  • some molten salt batteries heated by electric power from the power source heat part of the other molten salt batteries by supplying electric power to the heater, and the heated molten salt batteries are Furthermore, a molten salt battery is heated in order by heating a part of another molten salt battery.
  • the molten salt battery device adjusts the number of molten salt batteries to be operated by heating among the plurality of molten salt batteries according to the power demand.
  • the power demand is small, the number of molten salt batteries to be heated is reduced, and energy consumption necessary for heating is reduced.
  • the molten salt battery device includes a secondary battery as a power source.
  • the secondary battery is first activated at room temperature, and the molten salt battery can be activated.
  • the secondary battery can be charged when electric power is supplied from the outside.
  • the molten salt battery device includes a capacitor as a power source. It is possible to start the molten salt battery first by starting the capacitor at room temperature. The capacitor can be charged when electric power is supplied from the outside of the molten salt battery device.
  • the molten salt battery device charges the secondary battery or capacitor used as a power source with the electric power supplied from the outside, and then discharges the secondary battery or capacitor to charge the molten salt battery. cure.
  • a secondary battery or a capacitor that can be charged and discharged at a higher speed than a molten salt battery, charging is performed efficiently.
  • the molten salt battery device can output electric power from a secondary battery or a capacitor used as a power source to the outside. For this reason, the molten salt battery device can output electric power even when the molten salt battery cannot be operated at the time of startup.
  • the molten salt battery device can easily start up the molten salt battery by heating the power source even when the temperature is at room temperature. . Moreover, since the electric power from an electric power source is utilized in order to heat a some molten salt battery, the energy consumption for heating a molten salt battery is reduced. In addition, by heating other molten salt batteries with electric power from the heated molten salt battery, the time required for heating a plurality of molten salt batteries is shortened, and the standby time required for starting the molten salt battery device is reduced. The present invention has an excellent effect such as shortening.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a usage form of the molten salt battery device according to the first embodiment.
  • 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a molten salt battery device according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a typical perspective view which shows the structural example of a molten salt battery unit. It is a typical perspective view which shows the internal structure of a molten salt battery cell.
  • 5 is a block diagram showing an electrical configuration of a molten salt battery device according to Embodiment 2.
  • FIG. It is a typical sectional view showing the composition of a capacitor.
  • 6 is a block diagram showing an electrical configuration of a molten salt battery device according to Embodiment 3.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a usage pattern of the molten salt battery device according to the first embodiment.
  • the molten salt battery device 1 is an on-vehicle power storage device and is mounted in the automobile 2.
  • the automobile 2 is, for example, an electric car or a hybrid car.
  • the molten salt battery device 1 is connected with an operation unit 21 through a signal line for inputting an instruction such as an operation start instruction by a user operation.
  • a load 22 such as a motor mounted on the automobile 2 is connected to the molten salt battery device 1 by a power line.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the molten salt battery device 1 according to the first embodiment.
  • the molten salt battery device 1 includes a plurality of molten salt battery units 3, 3,... And an auxiliary battery 41 operable at room temperature.
  • the input / output circuit 42 is connected to a load 22 not shown in FIG.
  • the input / output circuit 42 is connected to a power supply circuit 43 that supplies power for heating to the molten salt battery units 3, 3.
  • the molten salt battery units 3, 3,... Are connected to the power supply circuit 43 through power lines.
  • the molten salt battery device 1 includes a control unit 44 that controls the operation of the molten salt battery device 1, and the control unit 44 is connected to the input / output circuit 42.
  • control unit 44 is connected to a signal input unit 45 that receives a signal from the operation unit 21 and a temperature sensor 46 that measures the temperature of each of the molten salt battery units 3, 3,. Although not shown in FIG. 2, the control unit 44 is also connected to the power supply circuit 43.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view showing a configuration example of the molten salt battery unit 3.
  • the molten salt battery unit 3 includes a plurality of molten salt battery cells 31, 31,... And a plurality of heaters 32, 32,... For heating the molten salt battery cells 31, 31,. .
  • four molten salt battery cells 31 are arranged in a straight line and connected to each other in series, and further, nine rows of four molten salt battery cells 31 connected in series are arranged. They are arranged in parallel and connected to each other in parallel. That is, the molten salt battery unit 3 includes 36 molten salt battery cells 31. Both electrodes of the plurality of molten salt battery cells 31 connected to each other are connected to an input / output circuit 42.
  • a rectangular flat heater 32 is disposed at each end of nine rows of four molten salt battery cells 31 in one row.
  • the heater 32 is disposed in contact with the side surface of the molten salt battery cell 31.
  • heaters 32 are arranged between the third and fourth rows, and heaters 32 are also arranged between the sixth and seventh rows. That is, the molten salt battery unit 3 includes four heaters 32, and the molten salt battery cells 31 included in the first row, the third row, the fourth row, the sixth row, the seventh row, and the ninth row.
  • a heater 32 is in contact with each of the above.
  • Each heater 32 is connected to a power supply circuit 43.
  • the heaters 32, 32,... Are electric heaters that generate heat when supplied with electric power, such as rubber heaters or ceramic heaters.
  • the heaters 32, 32,... Generate heat by being supplied with power from the power supply circuit 43, and heat the molten salt battery cells 31, 31,.
  • the entire molten salt battery unit 3 is covered with a heat insulating material 33.
  • the outer shape of the heat insulating material 33 is indicated by a broken line.
  • the arrangement and connection mode of the plurality of molten salt battery cells 31 and the arrangement of the plurality of heaters 32 shown in FIG. 3 are merely examples, and the arrangement and connection mode of the plurality of molten salt battery cells 31 and the arrangement of the plurality of heaters 32 are illustrated. May be in other forms.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view showing the internal configuration of the molten salt battery cell 31.
  • a plurality of positive electrodes 311, 311,... And negative electrodes 312, 312,... Formed in a rectangular plate shape are alternately stacked in a rectangular parallelepiped box-shaped battery container 316.
  • a sheet-like separator 313 is disposed between the sheet 312 and the sheet 312.
  • the outer shape of the battery case 316 is indicated by a broken line.
  • the positive electrodes 311, 311, ..., the negative electrodes 312, 312, ... and the separators 313, 313, ... are arranged vertically with respect to the bottom surface of the battery case 316.
  • the positive electrodes 311, 311,... are formed by applying a positive electrode material containing a positive electrode active material such as NaCrO 2 on a rectangular plate current collector, and the negative electrodes 312, 312,.
  • a negative electrode material containing a negative electrode active material such as Sn (tin) is formed on the electric conductor by plating.
  • the separators 313, 313,... Are made of an insulating material such as silicate glass or resin, and are formed in a shape that can hold an electrolyte therein and allow ions that serve as charge carriers to pass therethrough.
  • the separators 313, 313,... Are, for example, resins formed in a glass cloth or a porous shape.
  • Each separator 313 is disposed so as to separate the positive electrode 311 and the negative electrode 312.
  • the positive electrodes 311, 311, ..., the negative electrodes 312, 312, ... and the separators 313, 313, ... are impregnated with an electrolyte made of a molten salt.
  • the electrolyte is a molten salt that becomes a conductive liquid in a molten state.
  • the electrolyte is a mixture of a plurality of types of molten salts.
  • the electrolyte is a mixed salt of NaFSA using sodium ion as a cation and FSA (bisfluorosulfonylamide) as an anion and KFSA using potassium ion as a cation and FSA as an anion.
  • the molten salt that is an electrolyte may contain other anions such as TFSA (bistrifluoromethylsulfonylamide) or FTA (fluorotrifluoromethylsulfonylamide) and other cations such as organic ions. Also good.
  • TFSA bistrifluoromethylsulfonylamide
  • FTA fluorotrifluoromethylsulfonylamide
  • a positive electrode connecting member 314 made of a conductive material is connected to the positive electrodes 311, 311,..., And a negative electrode connecting member 315 made of a conductive material is connected to the negative electrodes 312, 312,.
  • the positive electrode connection member 314 and the negative electrode connection member 315 are each connected to a terminal (not shown) for charging and discharging in the molten salt battery cell 31.
  • the terminal is connected to another molten salt battery cell 31 or an input / output circuit 42.
  • the structure of the molten salt battery cell 31 shown in FIG. 4 is a schematic structure. In the molten salt battery cell 31, the positive electrodes 311, 311,... And the negative electrodes 312, 312,. Other components (not shown) such as an elastic member for suppressing the above may be included.
  • the molten salt battery cell 31 may include a pair of a positive electrode 311 and a negative electrode 312.
  • shape of the molten salt battery cell 31 is not limited to a rectangular parallelepiped shape, and may be other shapes such as a columnar shape.
  • the auxiliary battery 41 is a secondary battery that can operate at room temperature, such as a lead storage battery or a lithium ion secondary battery.
  • the auxiliary battery 41 functions as a power source in the present invention.
  • the capacity of the auxiliary battery 41 is smaller than the capacity of the molten salt battery unit 3.
  • the input / output circuit 42 is a circuit that adjusts the current and voltage discharged by the molten salt battery units 3, 3,... And outputs power to the load 22.
  • the input / output circuit 42 is supplied with power from the load 22 or an external power source (not shown), and can charge the molten salt battery units 3, 3,... And the auxiliary battery 41 with the supplied power. Further, the input / output circuit 42 can input power from the auxiliary battery 41 or the molten salt battery units 3, 3,.
  • the power supply circuit 43 supplies the input power to the molten salt battery units 3, 3,.
  • the control unit 44 is an electronic circuit configured to include a calculation unit that performs calculation and a memory that stores various data and programs.
  • the signal input unit 45 is an interface connected to the operation unit 21 and receives a signal indicating an instruction such as an operation start instruction input from the operation unit 21.
  • the control unit 44 controls the auxiliary battery 41, the input / output circuit 42, and the power supply circuit 43 according to the instruction input from the signal input unit 45. For example, when an operation start instruction is input to the signal input unit 45, the control unit 44 causes the auxiliary battery 41 to output power to the power supply circuit 43 via the input / output circuit 42, and causes the power supply circuit 43 to The molten salt battery unit 3 is supplied with electric power.
  • the power supplied from the power supply circuit 43 is supplied to the heaters 32, 32,...
  • the temperature sensor 46 is a thermistor or a thermocouple, and is disposed inside the heat insulating material 33 of the molten salt battery unit 3.
  • the control unit 44 adjusts the power supplied from the power supply circuit 43 to the molten salt battery unit 3 based on the temperature in the molten salt battery unit 3 measured by the temperature sensor 46, so that the molten salt battery cells 31, 31. ,... Is controlled.
  • the operation of the molten salt battery device 1 will be described.
  • the molten salt battery device 1 When the molten salt battery device 1 is operating, such as when the automobile 2 is moving, the molten salt battery units 3, 3,... Are discharged, and a part of the power output by the discharge is a power supply circuit. 43 to the molten salt battery units 3, 3,.
  • the supplied electric power is supplied to the heaters 32, 32,... In each molten salt battery unit 3, and the heaters 32, 32,... Heat the molten salt battery cells 31, 31,.
  • the controller 44 Based on the temperature measured by the temperature sensor 46, the controller 44 melts the molten salt in the molten salt battery cell 31 to a temperature at which the molten salt battery cell 31 operates stably.
  • the power supplied from the power supply circuit 43 is controlled so as to maintain the above.
  • the input / output circuit 42 outputs power from the molten salt battery units 3, 3,... To the load 22. Further, the input / output circuit 42 is appropriately supplied with regenerative power from the load 22 or power from an external power source (not shown) outside the automobile 2, and charges the auxiliary battery 41 and the molten salt battery units 3, 3,.
  • the molten salt battery device 1 stops, such as when the automobile 2 is parked, charging / discharging of the molten salt battery units 3, 3,... Is stopped, and power supply from the power supply circuit 43 is also stopped.
  • the heaters 32, 32, ... in the molten salt battery unit 3 stop heating, and the temperature of the molten salt battery cells 31, 31, ... decreases to room temperature below the melting point of the molten salt. After the temperature of the molten salt battery cells 31, 31,... Decreases to room temperature, the molten salt solidifies to become an insulator, and the molten salt battery unit 3 becomes inoperable.
  • the auxiliary battery 41 is in a charged state.
  • the user When starting the molten salt battery device 1 from a stopped state, such as when starting the automobile 2, the user inputs an activation instruction by operating the operation unit 21, and the signal input unit 45 displays an activation instruction. Is input from the operation unit 21.
  • the control unit 44 causes the auxiliary battery 41 to start discharging in accordance with the activation instruction input to the signal input unit 45. Further, the control unit 44 causes the input / output circuit 42 to input the power from the auxiliary battery 41 to the power supply circuit 43, and causes the power supply circuit 43 to supply the power to one molten salt battery unit 3.
  • One molten salt battery unit 3 to be supplied with electric power is determined in advance, and information indicating an object to be supplied with electric power is stored in the control unit 44 in advance.
  • one molten salt battery unit 3 to which power from the auxiliary battery 41 is supplied may be changed as appropriate.
  • the heaters 32, 32,... Generate heat and heat the molten salt battery cells 31, 31,.
  • the controller 44 heats the molten salt battery unit 3 until the molten salt melts and reaches a temperature at which the molten salt battery cells 31, 31,... Operate stably.
  • the one molten salt battery unit 3 to which electric power is supplied becomes operable.
  • control unit 44 causes the molten salt battery unit 3 that has become operable to start discharging. Moreover, the control part 44 makes the input / output circuit 42 input the electric power from the molten salt battery unit 3 to the electric power supply circuit 43, and makes the electric power supply circuit 43 send electric power to the remaining molten salt battery units 3, 3, .... Supply. In the molten salt battery units 3, 3,... Supplied with electric power, the heaters 32, 32,... Heat the molten salt battery cells 31, 31,. The molten salt battery units 3, 3,.
  • one molten salt battery unit 3 is heated with the electric power from the auxiliary battery 41, and the remaining molten salt battery units 3, 3 are operated with the electric power from the one molten salt battery unit 3 that can be operated. 3, ... are heated.
  • the input / output circuit 42, the power supply circuit 43, and the control unit 44 function as power supply means in the present invention.
  • the control unit 44 causes the molten salt battery units 3, 3,... To charge and discharge, and causes the input / output circuit 42 to input and output power.
  • the molten salt battery device 1 includes the auxiliary battery 41 that can operate at room temperature, and power is supplied from the auxiliary battery 41 to one molten salt battery unit 3 at the time of startup. By supplying, one molten salt battery unit 3 is heated and made operable. The one molten salt battery unit 3 that has become operable can operate by heating the remaining molten salt battery units 3, 3,... By supplying power to the remaining molten salt battery units 3, 3,.
  • the auxiliary battery 41 is a battery that can operate at room temperature
  • the molten salt battery device 1 can be activated by discharging the auxiliary battery 41 even when the temperature is at room temperature. Therefore, according to the present invention, the molten salt battery can be easily heated to start the molten salt battery device 1.
  • the non-stationary molten salt battery device 1 can be realized.
  • assistant battery 41 should just be a capacity
  • capacitance of the molten salt battery unit 3 is larger than the auxiliary
  • the molten salt battery units 3, 3,... Can be heated more efficiently than when power is supplied to 3,. Therefore, the time required for heating the molten salt battery units 3, 3,... Can be shortened, and the standby time required when starting the molten salt battery device 1 can be shortened.
  • the molten salt battery device 1 is not limited to a mode in which power is supplied from one molten salt battery unit 3 supplied with power from the auxiliary battery 41 to the remaining molten salt battery units 3, 3,.
  • the molten salt battery device 1 may be configured to be able to adjust the number of molten salt battery units 3, 3,... To which power is supplied from one molten salt battery unit 3 that has become operable.
  • the automobile 2 includes a sensor that detects power necessary for the load 22, and information indicating the power demand is input from the sensor to the signal input unit 45. Further, for example, information related to travel such as the planned travel distance or the number of passengers is input to the operation unit 21, and information indicating power demand according to the input information is input to the signal input unit 45.
  • the control unit 44 responds to the power demand indicated by the information input to the signal input unit 45, and the molten salt battery units 3, 3,. Process to adjust the number of. By this processing, the number of operating molten salt battery units 3, 3,... Is adjusted.
  • the control unit 44 adjusts the number of the molten salt battery units 3, 3,. For example, when the power demand is equal to or less than a predetermined set value, the control unit 44 supplies power from one molten salt battery unit 3 to the remaining molten salt battery units 3, 3,. Supply to some of them.
  • the molten salt battery unit 3 supplied with electric power becomes operable, and the molten salt battery unit 3 not supplied with electric power does not operate.
  • the molten salt battery device 1 may be configured such that each of the molten salt battery units 3, 3,... Specifically, the molten salt battery unit 3 supplied with power from the auxiliary battery 41 supplies power to one of the remaining molten salt battery units 3, 3,. The battery unit 3 further supplies power to the next one molten salt battery unit 3. In this embodiment, power consumption for heating the molten salt battery units 3, 3,... Can be dispersed in each molten salt battery unit 3. Further, in this embodiment, it is possible to easily adjust the number of the molten salt battery units 3, 3,.
  • the molten salt battery device 1 is not limited to a mode in which all the molten salt battery units 3, 3,... Are activated and activated, and one molten salt battery unit 3 can be operated.
  • the form which starts with may be sufficient.
  • the control unit 44 supplies power from one molten salt battery unit 3 supplied with power from the auxiliary battery 41 to the other molten salt battery units 3, 3,. 42 is output to the load 22.
  • one molten salt battery unit 3 to which power is supplied from the auxiliary battery 41 becomes operable, before the other molten salt battery units 3, 3,. Start up and output power. After the other molten salt battery units 3, 3,...
  • the molten salt battery device 1 performs power input / output using the plurality of molten salt battery units 3, 3,. Since the molten salt battery device 1 is activated when one molten salt battery unit 3 becomes operable, it is possible to further shorten the standby time required when the molten salt battery device 1 is activated.
  • the molten salt battery device 1 may be configured to output the power from the auxiliary battery 41 to the load 22 from the input / output circuit 42.
  • the input / output circuit 42 can adjust the current and voltage discharged from the auxiliary battery 41 and output power to the load 22, and the control unit 44 can control the input / output circuit as needed. 42, the power from the auxiliary battery 41 is output to the load 22.
  • the molten salt battery device 1 can output the electric power from the auxiliary battery 41 to the load 22 and operate the load 22 before the molten salt battery units 3, 3,. .
  • the molten salt battery device 1 is activated before the molten salt battery units 3, 3,. After the molten salt battery units 3, 3,...
  • the molten salt battery device 1 performs input / output of electric power using the molten salt battery units 3, 3,. Therefore, in this embodiment, it is possible to apparently shorten the standby time required when the molten salt battery device 1 is activated, and further to reduce the activation time when the automobile 2 is activated by operating the load 22.
  • the molten salt battery apparatus 1 is an auxiliary battery. 41 may be directly connected to one molten salt battery unit 3. Further, the molten salt battery device 1 may be configured such that the molten salt battery unit 3 to which power is supplied from the auxiliary battery 41 is directly connected to the other molten salt battery units 3, 3,. Moreover, in this Embodiment, although the form which supplies electric power from the auxiliary
  • FIG. 5 is a block diagram showing an electrical configuration of molten salt battery device 1 according to the second embodiment.
  • the molten salt battery device 1 includes a capacitor 5 instead of the auxiliary battery 41 in the first embodiment.
  • the capacitor 5 is connected to the input / output circuit 42 through a power line, and the capacitor 5 supplies power to the one molten salt battery unit 3 via the input / output circuit 42 and the power supply circuit 43.
  • the input / output circuit 42 is supplied with power from the load 22 or an external power source (not shown), and can charge the capacitor 5 with the supplied power.
  • the input / output circuit 42 can adjust the current and voltage discharged from the capacitor 5 and output the power from the capacitor 5 to the load 22 outside the molten salt battery device 1.
  • the control unit 44 is connected to the capacitor 5 and controls the operation of the capacitor 5.
  • Other configurations of the molten salt battery device 1 are the same as those of the first embodiment, and the corresponding parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the capacitor 5.
  • the capacitor 5 has a structure in which a plate-like positive electrode layer 52 and a negative electrode layer 54 are stacked with a separator 53 interposed therebetween.
  • a positive electrode substrate 51 is provided outside the positive electrode layer 52, and a negative electrode substrate 55 is provided outside the negative electrode layer 54.
  • the positive substrate 51 and the negative substrate 55 are metal plates such as stainless steel plates.
  • Each of the positive electrode layer 52 and the negative electrode layer 54 has a structure in which a conductive active material is attached to a plate-like metal porous body.
  • the metal porous body is a metal porous body manufactured by plating a metal on a sponge-like porous resin and removing the porous resin, and has a three-dimensional network structure.
  • the metal porous body used for the positive electrode layer 52 and the negative electrode layer 54 is, for example, an aluminum porous body or a nickel porous body. By using a metal porous body for the positive electrode layer 52 and the negative electrode layer 54, the capacitor 5 has a higher output density.
  • the conductive active material contained in the positive electrode layer 52 and the negative electrode layer 54 is, for example, carbon powder.
  • the separator 53 is a porous resin formed in a sheet shape.
  • the material of the separator 53 is, for example, polyethylene.
  • the positive electrode layer 52, the separator 53, and the negative electrode layer 53 are impregnated with an electrolyte that is liquid at the operating temperature of the capacitor 5.
  • the electrolyte is, for example, propylene carbonate in which LiPF 6 is dissolved.
  • the capacitor 5 functions as an electric double layer capacitor when a voltage is applied between the positive electrode layer 52 and the negative electrode layer 53.
  • the structure of the capacitor 5 may be a multilayer structure in which a plurality of positive electrode layers 52 and negative electrode layers 54 are stacked with a separator 53 interposed therebetween.
  • the structure of the capacitor 5 may be a structure in which a sheet-like positive electrode layer 52, a separator 53, and a negative electrode layer 54 are wound in a cylindrical shape, instead of a laminated structure.
  • the operation of the molten salt battery device 1 will be described. While the molten salt battery device 1 is operating, such as when the automobile 2 is moving, the temperature in each molten salt battery unit 3 is such that the molten salt used as the electrolyte melts and the molten salt battery cell 31 is moved. Is maintained at a stable operating temperature.
  • the molten salt battery units 3, 3,... Charge and discharge via the input / output circuit 42.
  • the capacitor 5 is charged and discharged via the input / output circuit 42.
  • the control unit 44 Since the capacitor 5 can be charged / discharged at a higher speed than the molten salt battery cell 31, the control unit 44 causes the capacitor 5 to perform charging / discharging of a short cycle and charge / discharge of a longer cycle to the molten salt battery unit.
  • the control unit 44 performs processing for causing the capacitor 5 to perform charging when temporary large current charging is necessary. For example, when a large amount of power is supplied from the load 22 to the input / output circuit 42, such as when regenerative power is generated due to deceleration of the automobile 2, the control unit 44 uses the power supplied to the input / output circuit 42 to connect the capacitor 5. Perform charging process.
  • control part 44 performs the process which makes the capacitor 5 after charge discharge, and makes the input / output circuit 42 charge the molten salt battery unit 3, 3, ... with the electric power which the capacitor 5 discharged.
  • temporary high power such as regenerative power can be efficiently charged by the molten salt battery device 1.
  • the temperature of the molten salt battery units 3, 3,... Decreases to room temperature, and the molten salt battery units 3, 3,. .
  • the capacitor 5 is in a charged state.
  • the signal input unit 45 receives an activation instruction, and the control unit 44 supplies the capacitor 5 with one molten salt battery unit 3. Start power supply.
  • the capacitor 5 functions as a power source in the present invention.
  • the molten salt battery unit 3 supplied with electric power from the capacitor 5 is heated by the heaters 32, 32,..., And the molten salt in the molten salt battery cells 31, 31,. It becomes possible to operate.
  • the control unit 44 causes the molten salt battery unit 3 that has become operable to supply power to the remaining molten salt battery units 3, 3,.
  • the controller 44 charges and discharges the capacitor 5 and the molten salt battery units 3, 3,... And causes the input / output circuit 42 to input and output power.
  • the molten salt battery device 1 includes the capacitor 5 and heats one molten salt battery unit 3 with the electric power from the capacitor 5 so as to be operable.
  • the remaining molten salt battery units 3, 3,... Are heated with electric power from the molten salt battery unit 3. Since the capacitor 5 can operate at room temperature, the molten salt battery device 1 can be started by discharging the capacitor 5 even when the temperature is at room temperature. Therefore, also in the present embodiment, it is possible to easily start the molten salt battery device 1 by heating the molten salt battery.
  • the electric power from the capacitor 5 only heats one molten salt battery unit 3, it is possible to reduce energy consumption for heating the molten salt battery.
  • the time required for heating the molten salt battery units 3, 3,... can be shortened, and the standby time required when starting the molten salt battery device 1 can be shortened. Furthermore, in the present embodiment, by charging and discharging electric power from the outside with the capacitor 5, temporary high power such as regenerative power can be efficiently charged with the molten salt battery device 1. Become.
  • the molten salt battery device 1 adjusts the number of molten salt battery units 3, 3,... To which power is supplied from one molten salt battery unit 3 that can be operated. Form may be sufficient. Further, the molten salt battery device 1 may be configured such that each of the molten salt battery units 3, 3,... Similarly to the first embodiment, the molten salt battery device 1 may be activated when one molten salt battery unit 3 becomes operable.
  • the molten salt battery device 1 may be configured such that the power from the capacitor 5 can be output from the input / output circuit 42 to the load 22.
  • the input / output circuit 42 can adjust the current and voltage discharged from the capacitor 5 and output power to the load 22.
  • the control unit 44 can control the input / output circuit 42 as necessary. Then, the electric power from the capacitor 5 is output to the load 22.
  • the molten salt battery device 1 can output the electric power from the capacitor 5 to the load 22 and operate the load 22 before the molten salt battery units 3, 3,. After the molten salt battery units 3, 3,... Are operable, the molten salt battery device 1 performs input / output of electric power using the molten salt battery units 3, 3,. Therefore, in this embodiment, it is possible to apparently shorten the standby time required when the molten salt battery device 1 is activated, and further to reduce the activation time when the automobile 2 is activated by operating the load 22.
  • the molten salt battery device 1 may be configured to supply power from the capacitor 5 to the plurality of molten salt battery units 3. Further, the molten salt battery device 1 may be configured such that the capacitor 5 is directly connected to one molten salt battery unit 3.
  • the molten salt battery device 1 may be provided with a secondary battery that can be charged and discharged at a higher speed than the molten salt battery instead of the capacitor 5.
  • the secondary battery operates in the same manner as the capacitor 5.
  • the molten salt battery device 1 charges the secondary battery when a large amount of power is supplied to the input / output circuit 42, causes the secondary battery after charging to perform discharge, and uses the discharged power to move the molten salt battery units 3 and 3 to each other. , ... can be charged. Therefore, even in this embodiment, temporary high power can be efficiently charged by the molten salt battery device 1.
  • FIG. 7 is a block diagram showing an electrical configuration of molten salt battery device 1 according to the third embodiment.
  • the molten salt battery device 1 does not include the auxiliary battery 41 in the first embodiment, and an external power source 47 such as a commercial power source is connected to the input / output circuit 42 in addition to an external load.
  • the input / output circuit 42 supplies the power input from the external power supply 47 to the power supply circuit 43, and the power supply circuit 43 supplies the supplied power to one molten salt battery unit 3.
  • the external power supply 47 functions as a power source in the present invention.
  • Other configurations of the molten salt battery device 1 are the same as those of the first embodiment, and the corresponding parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
  • each molten salt battery unit 3 While the molten salt battery device 1 is operating, the temperature in each molten salt battery unit 3 is maintained at a temperature at which the molten salt used as the electrolyte melts and the molten salt battery cells 31 operate stably. ing. The molten salt battery units 3, 3,... Charge and discharge via the input / output circuit 42. After the molten salt battery device 1 stops, the temperature of the molten salt battery units 3, 3,... Decreases to room temperature, and the molten salt battery units 3, 3,.
  • the control unit 44 supplies power from the external power supply 47 to the input / output circuit 42 and the power supply circuit 43 according to the start instruction input to the signal input unit 45.
  • the molten salt battery unit 3 is supplied.
  • the molten salt battery unit 3 supplied with power from the external power supply 47 is heated by the heaters 32, 32,..., And the molten salt in the molten salt battery cells 31, 31,. Become operational.
  • the control unit 44 causes the molten salt battery unit 3 that has become operable to supply power to the remaining molten salt battery units 3, 3,.
  • control unit 44 causes the molten salt battery units 3, 3,... To charge and discharge, and causes the input / output circuit 42 to input and output power.
  • the molten salt battery device 1 heats one molten salt battery unit 3 with the electric power from the external power supply 47, and becomes one operable molten salt battery unit.
  • the remaining molten salt battery units 3, 3, Since only one molten salt battery unit 3 is heated by the electric power from the external power supply 47, it is possible to reduce energy consumption necessary for starting the molten salt battery device 1.
  • the time required for heating the molten salt battery units 3, 3,... Can be shortened, and the standby time required when starting the molten salt battery device 1 can be shortened. Become.
  • the molten salt battery device 1 adjusts the number of molten salt battery units 3, 3,... To which power is supplied from one molten salt battery unit 3 that can be operated according to the power demand. There may be. Further, the molten salt battery device 1 may be configured such that each of the molten salt battery units 3, 3,... Further, the molten salt battery device 1 may be configured to start when one molten salt battery unit 3 becomes operable, and is configured to supply power from the external power supply 47 to the plurality of molten salt battery units 3. It may be. Further, the molten salt battery device 1 may have a form in which the external power supply 47 is directly connected to one molten salt battery unit 3.
  • the mode in which the operation of the molten salt battery is controlled by the unit of the molten salt battery unit 3 is shown.
  • the molten salt battery device 1 is a unit of the molten salt battery cell 31.
  • movement of a molten salt battery may be sufficient.
  • electric power is first supplied to the heater 32 for heating some of the molten salt battery cells 31, 31... After some of the molten salt battery cells 31 are operable, the molten salt battery cells 31 that are operable to the heaters 32, 32,... For heating the other molten salt battery cells 31, 31,. Is supplied with power.
  • the startup of the molten salt battery device 1 is completed. Also in this embodiment, it is possible to reduce energy consumption necessary for starting up the molten salt battery device 1, and it is possible to shorten the standby time required when starting up the molten salt battery device 1.
  • the embodiment disclosed this time is to be considered as illustrative in all points and not restrictive.
  • the scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

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Abstract

　容易に溶融塩電池を加熱すると共に、起動時の待機時間を短縮し、溶融塩電池の加熱に必要なエネルギーを低減することができる溶融塩電池装置、及び溶融塩電池装置の制御方法を提供する。　溶融塩電池装置１は、複数の溶融塩電池ユニット３，３，…と、室温で動作可能な補助電池（電力源）４１を備える。各溶融塩電池ユニット３はヒータを備えている。起動時には、補助電池４１は、一の溶融塩電池ユニット３のヒータへ電力を供給し、一の溶融塩電池ユニット３はヒータで加熱されて動作可能になる。動作可能になった一の溶融塩電池ユニット３は、他の溶融塩電池ユニット３，３，…のヒータへ電力を供給し、他の溶融塩電池ユニット３，３，…はヒータで加熱されて動作可能になる。多くのエネルギーを必要とせずに容易に溶融塩電池が加熱され、溶融塩電池装置１が短時間で起動する。

Description

溶融塩電池装置及び溶融塩電池装置の制御方法
　本発明は、複数の溶融塩電池を備えた溶融塩電池装置、及び溶融塩電池を動作させるための制御方法に関する。
　電力の効率的な利用のために、高エネルギー密度・高効率の蓄電池が必要とされている。このような蓄電池として、特許文献１に開示されたナトリウム－硫黄電池が開発されている。他の高エネルギー密度・高効率の蓄電池として、溶融塩電池がある。溶融塩電池は、電解質に溶融塩を用いた電池であり、溶融塩が溶融した状態で動作する。溶融塩電池を用いて蓄電を行う溶融塩電池装置の形態としては、家庭又は工場等に設置された定置型の形態、及び自動車に搭載されたもの等の非定置型の形態が考えられる。
特開２００７－２７３２９７号公報
　溶融塩電池が安定的に動作するためには、溶融塩が液体の状態を保てるように、溶融塩電池内の温度を溶融塩の融点よりもある程度以上高い温度に保つ必要がある。通常、溶融塩の融点は室温よりも高温であり、溶融塩電池は室温よりも高い温度で動作する。ここで、室温とは、加熱及び冷却のいずれも行われていない状態での温度であり、例えば１℃～３０℃程度である。このため、溶融塩電池装置には、溶融塩電池を加熱する機能が必要である。室温等の溶融塩の融点以下の温度で溶融塩電池が停止している状態から溶融塩電池装置を起動する際には、まず、溶融塩電池が動作可能な温度にまで溶融塩電池を加熱する必要がある。溶融塩電池を加熱する方法としては、ヒータで溶融塩電池を加熱する方法が考えられるものの、起動時には、溶融塩電池自身をヒータの電源として利用することはできない。特に、非定置型の溶融塩電池装置では、溶融塩電池を加熱するために外部からエネルギーを投入することが困難であるという問題がある。
　また、溶融塩電池が動作可能な温度にまで溶融塩電池を加熱するにはある程度の時間が必要であるので、溶融塩電池装置の起動時には使用可能となるまでに待機時間が発生する。特に、容量を増大させるために溶融塩電池を大型化した場合には、待機時間が長大化するという問題がある。また、エネルギー利用の効率化のためには、溶融塩電池を加熱するためのエネルギー消費を低減することが求められる。
　本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、容易に溶融塩電池を加熱すると共に、起動時の待機時間を短縮し、溶融塩電池の加熱に必要なエネルギーを低減することができる溶融塩電池装置、及び溶融塩電池装置の制御方法を提供することにある。
　本発明に係る溶融塩電池装置は、電解質として用いた溶融塩が室温よりも高い温度で溶融した状態で動作する複数の溶融塩電池を備える溶融塩電池装置であって、前記複数の溶融塩電池のそれぞれに設けられたヒータと、前記複数の溶融塩電池に含まれる一部の溶融塩電池に設けられたヒータへ、室温下で電力を供給する電力源と、前記一部の溶融塩電池からの電力を、他の一部の溶融塩電池に設けられたヒータへ供給する電力供給手段とを備えることを特徴とする。
　本発明に係る溶融塩電池装置は、前記電力供給手段は、ヒータへの電力供給により加熱された一部の溶融塩電池から、他の一部の溶融塩電池に設けられたヒータへ、順送りに電力を供給する構成であることを特徴とする。
　本発明に係る溶融塩電池装置は、前記電力供給手段は、電力を供給すべきヒータの数を調整する手段を有することを特徴とする。
　本発明に係る溶融塩電池装置は、前記電力源は、室温で動作することが可能な二次電池であることを特徴とする。
　本発明に係る溶融塩電池装置は、前記電力源は、キャパシタであることを特徴とする。
　本発明に係る溶融塩電池装置は、外部から供給された電力で前記電力源を充電させる手段と、前記電力源を放電させて、前記電力源に充電されていた電力で前記複数の溶融塩電池の一部又は全部を充電させる手段とを更に備えることを特徴とする。
　本発明に係る溶融塩電池装置は、前記複数の溶融塩電池の一部又は全部からの電力を外部へ出力する手段と、前記電力源からの電力を外部へ出力する手段とを更に備えることを特徴とする。
　本発明に係る溶融塩電池装置の制御方法は、電解質として用いた溶融塩が室温よりも高い温度で溶融した状態で動作する複数の溶融塩電池と、それぞれの溶融塩電池を加熱するためのヒータと、室温で動作することが可能な電力源とを備える溶融塩電池装置を制御する方法であって、前記複数の溶融塩電池の温度が室温になっている状態で、前記電力源から、前記複数の溶融塩電池に含まれる一部の溶融塩電池を加熱するためのヒータへ電力を供給させ、前記ヒータで加熱されて溶融塩が溶融した前記一部の溶融塩電池から、他の一部の溶融塩電池を加熱するためのヒータへ電力を供給させることを特徴とする。
　本発明に係る溶融塩電池装置の制御方法は、前記溶融塩電池装置から外部へ出力する電力の需要を示す情報を受け付け、前記複数の溶融塩電池の内、ヒータへ電力を供給すべき溶融塩電池の数を前記情報に応じて調整することを特徴とする。
　本発明においては、複数の溶融塩電池と室温で動作可能な電力源とを備える溶融塩電池装置は、室温下で電力源からの電力で一部の溶融塩電池を加熱して一部の溶融塩電池を動作させ、動作した一部の溶融塩電池からの電力で他の溶融塩電池を加熱する。溶融塩電池装置は、温度が室温になっている状態から起動することができる。
　また本発明においては、電力源からの電力で加熱された一部の溶融塩電池は、ヒータへ電力を供給することで他の溶融塩電池の一部を加熱し、加熱された溶融塩電池は更に他の溶融塩電池の一部を加熱することで、順送りに溶融塩電池が加熱される。
　また本発明においては、溶融塩電池装置は、複数の溶融塩電池の内、加熱して動作させる溶融塩電池の数を電力需要に応じて調整する。電力需要が小さい場合は、加熱すべき溶融塩電池の数が少なくなり、加熱に必要なエネルギー消費が低減される。
　また本発明においては、溶融塩電池装置は、電力源として二次電池を備えている。室温下で最初に二次電池が起動し、溶融塩電池を起動させることが可能である。二次電池は、外部から電力が供給された場合に充電を行うことも可能である。
　また本発明においては、溶融塩電池装置は、電力源としてキャパシタを備えている。室温下で最初にキャパシタが起動し、溶融塩電池を起動させることが可能である。キャパシタは、溶融塩電池装置の外部から電力が供給された場合に充電を行うことも可能である。
　また本発明においては、溶融塩電池装置は、外部から供給された電力で、電力源として用いる二次電池又はキャパシタに充電させ、その後、二次電池又はキャパシタを放電して溶融塩電池に充電させ直す。溶融塩電池よりも高速で充放電が可能な二次電池又はキャパシタを用いることにより、効率的に充電が行われる。
　また本発明においては、溶融塩電池装置は、電力源として用いる二次電池又はキャパシタから外部へ電力を出力することができる。このため、溶融塩電池装置は、起動時に、溶融塩電池がまだ動作できない段階でも、電力を出力することができる。
　本発明にあっては、溶融塩電池装置は、温度が室温になっている状態であっても、電力源を動作させることで、容易に溶融塩電池を加熱して起動することが可能である。また、電力源からの電力は複数の溶融塩電池の一部を加熱するために利用されるので、溶融塩電池を加熱するためのエネルギー消費が低減される。また、加熱された溶融塩電池からの電力で他の溶融塩電池を加熱することにより、複数の溶融塩電池の加熱に必要な時間を短縮し、溶融塩電池装置の起動に必要な待機時間を短縮することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
実施の形態１に係る溶融塩電池装置の利用形態を示す模式図である。 実施の形態１に係る溶融塩電池装置の電気的構成を示すブロック図である。 溶融塩電池ユニットの構成例を示す模式的斜視図である。 溶融塩電池セルの内部構成を示す模式的斜視図である。 実施の形態２に係る溶融塩電池装置の電気的構成を示すブロック図である。 キャパシタの構成を示す模式的断面図である。 実施の形態３に係る溶融塩電池装置の電気的構成を示すブロック図である。
　以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
（実施の形態１）
　図１は、実施の形態１に係る溶融塩電池装置の利用形態を示す模式図である。溶融塩電池装置１は、車載用の蓄電装置であり、自動車２内に搭載されている。自動車２は、例えば、電気自動車又はハイブリッド車である。溶融塩電池装置１には、使用者が操作することによって動作開始の指示等の指示を入力するための操作部２１が信号線で接続されている。また溶融塩電池装置１には、自動車２に搭載されたモータ等の負荷２２が電力線で接続されている。
　図２は、実施の形態１に係る溶融塩電池装置１の電気的構成を示すブロック図である。溶融塩電池装置１は、複数の溶融塩電池ユニット３，３，…と、室温で動作可能な補助電池４１とを備えている。複数の溶融塩電池ユニット３，３，…及び補助電池４１は、外部に対して電力を入出力する入出力回路４２に電力線で接続されている。入出力回路４２は、図２には図示していない負荷２２に接続されている。また、入出力回路４２には、溶融塩電池ユニット３，３，…へ加熱のための電力を供給する電力供給回路４３が接続されている。電力供給回路４３には、溶融塩電池ユニット３，３，…が電力線で接続されている。また溶融塩電池装置１は、溶融塩電池装置１の動作を制御する制御部４４を備え、制御部４４は入出力回路４２に接続されている。また制御部４４には、操作部２１からの信号を入力される信号入力部４５と、溶融塩電池ユニット３，３，…のそれぞれの温度を測定する温度センサ４６とが接続されている。また、図２には図示していないものの、制御部４４は、電力供給回路４３にも接続されている。
　図３は、溶融塩電池ユニット３の構成例を示す模式的斜視図である。溶融塩電池ユニット３は、複数の溶融塩電池セル３１，３１，…と、溶融塩電池セル３１，３１，…を加熱するための複数のヒータ３２，３２，…とを含んで構成されている。図３に示した例では、四個の溶融塩電池セル３１を直線状に並べて互いに直列に接続してあり、更に、直列に接続された四個の溶融塩電池セル３１からなる一列を九列並行に並べて互いに並列に接続してある。即ち、溶融塩電池ユニット３には３６個の溶融塩電池セル３１が含まれる。互いに接続された複数の溶融塩電池セル３１の両極は、入出力回路４２に接続されている。
　一列が四個の溶融塩電池セル３１からなる九列の両端には、それぞれに、矩形平板状のヒータ３２が配置されている。ヒータ３２は、溶融塩電池セル３１の側面に接触して配置されている。更に、三列目と四列目との間にヒータ３２が配置され、六列目と七列目との間にもヒータ３２が配置されている。即ち、溶融塩電池ユニット３には四個のヒータ３２が含まれており、一列目、三列目、四列目、六列目、七列目及び九列目に含まれる溶融塩電池セル３１のそれぞれにヒータ３２が接触している。それぞれのヒータ３２は、電力供給回路４３に接続されている。ヒータ３２，３２，…は、ラバーヒータ又はセラミックヒータ等、電力を供給されることによって発熱する電熱ヒータである。ヒータ３２，３２，…は、電力供給回路４３から電力を供給されることにより発熱し、溶融塩電池ユニット３内の溶融塩電池セル３１，３１，…を加熱する。溶融塩電池ユニット３の全体は、断熱材３３で覆われている。図３中には、断熱材３３の外形を破線で示している。なお、図３に示した複数の溶融塩電池セル３１の配置及び接続態様並びに複数のヒータ３２の配置は一例であり、複数の溶融塩電池セル３１の配置及び接続態様並びに複数のヒータ３２の配置はその他の形態であってもよい。
　図４は、溶融塩電池セル３１の内部構成を示す模式的斜視図である。溶融塩電池３１は、直方体の箱状の電池容器３１６内に、矩形板状に形成された複数の正極３１１，３１１，…及び負極３１２，３１２，…を交互に重ね、それぞれの正極３１１と負極３１２との間にシート状のセパレータ３１３を配置して構成されている。図４中には、電池容器３１６の外形を破線で示している。正極３１１，３１１，…、負極３１２，３１２，…及びセパレータ３１３，３１３，…は、電池容器３１６の底面に対して縦に配置されている。
　正極３１１，３１１，…は、矩形板状の集電体上にＮａＣｒＯ2 等の正極活物質を含む正極材を塗布して形成してあり、負極３１２，３１２，…は、矩形板状の集電体上に、Ｓｎ（錫）等の負極活物質を含む負極材をメッキによって形成してある。セパレータ３１３，３１３，…は、ケイ酸ガラス又は樹脂等の絶縁性の材料で、内部に電解質を保持でき、また電荷のキャリアとなるイオンが通過できるような形状に形成されている。セパレータ３１３，３１３，…は、例えばガラスクロス又は多孔質の形状に形成された樹脂である。各セパレータ３１３は、正極３１１と負極３１２との間を離隔すべく配置されている。正極３１１，３１１，…、負極３１２，３１２，…及びセパレータ３１３，３１３，…には、溶融塩からなる電解質が含浸されている。
　電解質は、溶融状態で導電性液体となる溶融塩である。融点を低下させるために、電解質は、複数種類の溶融塩が混合していることが望ましい。例えば、電解質は、ナトリウムイオンをカチオンとしＦＳＡ（ビスフルオロスルフォニルアミド）をアニオンとしたＮａＦＳＡと、カリウムイオンをカチオンとしＦＳＡをアニオンとしたＫＦＳＡとの混合塩である。なお、電解質である溶融塩は、ＴＦＳＡ（ビストリフルオロメチルスルフォニルアミド）又はＦＴＡ（フルオロトリフルオロメチルスルフォニルアミド）等の他のアニオンを含んでいてもよく、有機イオン等の他のカチオンを含んでいてもよい。
　正極３１１，３１１，…には、導電材製の正極用接続部材３１４が接続されており、負極３１２，３１２，…には、導電材製の負極用接続部材３１５が接続されている。正極用接続部材３１４及び負極用接続部材３１５は、それぞれに、溶融塩電池セル３１で充放電を行うための図示しない端子に接続されている。端子は、他の溶融塩電池セル３１又は入出力回路４２に接続されている。なお、図４に示した溶融塩電池セル３１の構成は模式的な構成であり、溶融塩電池セル３１内には、充放電時の正極３１１，３１１，…及び負極３１２，３１２，…の変形を抑制するための弾性部材等、図示しないその他の構成物が含まれていてもよい。また、図４には負極３１２を正極３１１よりも一枚多く備える形態を示したが、負極３１２及び正極３１１は同数であってもよく、正極３１１の方が多くてもよい。また、溶融塩電池セル３１は、一対の正極３１１及び負極３１２を備える形態であってもよい。また、溶融塩電池セル３１の形状は直方体の形状に限るものではなく、円柱状等のその他の形状であってもよい。
　補助電池４１は、鉛蓄電池又はリチウムイオン二次電池等、室温で動作することが可能な二次電池である。補助電池４１は本発明における電力源として機能する。補助電池４１の容量は、溶融塩電池ユニット３の容量よりも小さい。入出力回路４２は、溶融塩電池ユニット３，３，…が放電する電流及び電圧を調整して、負荷２２へ電力を出力する回路である。また入出力回路４２は、負荷２２又は図示しない外部電源から電力を供給され、供給された電力で溶融塩電池ユニット３，３，…及び補助電池４１を充電することができる。更に、入出力回路４２は、補助電池４１又は溶融塩電池ユニット３，３，…からの電力を電力供給回路４３へ入力することができる。電力供給回路４３は、入力された電力を溶融塩電池ユニット３，３，…へ供給する。
　制御部４４は、演算を行う演算部並びに各種のデータ及びプログラムを記憶するメモリを含んで構成された電子回路である。信号入力部４５は、操作部２１に接続されたインタフェースであり、操作部２１で入力された動作開始の指示等の指示を示す信号を入力される。制御部４４は、信号入力部４５で入力された指示に従って、補助電池４１、入出力回路４２及び電力供給回路４３を制御する。例えば、動作開始の指示が信号入力部４５に入力された場合に、制御部４４は、補助電池４１から入出力回路４２を介して電力供給回路４３へ電力を出力させ、電力供給回路４３に一の溶融塩電池ユニット３へ電力を供給させる。電力供給回路４３から供給された電力は、溶融塩電池ユニット３内のヒータ３２，３２，…へ供給される。温度センサ４６は、サーミスタ又は熱電対等でなり、溶融塩電池ユニット３の断熱材３３の内側に配置されている。制御部４４は、温度センサ４６が測定する溶融塩電池ユニット３内の温度に基づいて、電力供給回路４３から溶融塩電池ユニット３へ供給する電力を調整することにより、溶融塩電池セル３１，３１，…の温度を制御する処理を行う。
　次に、溶融塩電池装置１の動作を説明する。自動車２が移動している場合等、溶融塩電池装置１が動作している間は、溶融塩電池ユニット３，３，…は放電し、放電により出力された電力の一部は、電力供給回路４３から溶融塩電池ユニット３，３，…へ供給される。供給された電力は、各溶融塩電池ユニット３内のヒータ３２，３２，…へ供給され、ヒータ３２，３２，…は溶融塩電池セル３１，３１，…を加熱する。制御部４４は、温度センサ４６が測定する温度に基づいて、溶融塩電池セル３１内の溶融塩が溶融して溶融塩電池セル３１が安定的に動作する温度に溶融塩電池ユニット３内の温度を維持するように、電力供給回路４３から供給する電力を制御する。入出力回路４２は、溶融塩電池ユニット３，３，…からの電力を負荷２２へ出力する。また、入出力回路４２は、適宜、負荷２２からの回生電力、又は自動車２外の図示しない外部電源から電力を供給され、補助電池４１及び溶融塩電池ユニット３，３，…の充電を行う。
　自動車２が駐車した場合等、溶融塩電池装置１が停止した場合は、溶融塩電池ユニット３，３，…の充放電が停止し、また電力供給回路４３からの電力供給も停止する。溶融塩電池ユニット３内のヒータ３２，３２，…は加熱を停止し、溶融塩電池セル３１，３１，…の温度は溶融塩の融点未満の室温まで低下する。溶融塩電池セル３１，３１，…の温度が室温まで低下した後は、溶融塩は凝固して絶縁体となり、溶融塩電池ユニット３は動作不能となる。補助電池４１は、充電された状態になっている。
　自動車２を始動させる場合等、停止状態から溶融塩電池装置１を起動させる場合は、使用者は、操作部２１を操作することによって起動の指示を入力し、信号入力部４５は、起動の指示を操作部２１から入力される。制御部４４は、信号入力部４５に入力された起動の指示に従って、補助電池４１に放電を開始させる。また、制御部４４は、入出力回路４２に、補助電池４１からの電力を電力供給回路４３へ入力させ、電力供給回路４３に、電力を一の溶融塩電池ユニット３へ供給させる。電力を供給する対象の一の溶融塩電池ユニット３は、予め定められており、電力を供給する対象を示す情報が予め制御部４４に記憶されている。なお、補助電池４１からの電力を供給される一の溶融塩電池ユニット３は適宜変更されてもよい。電力を供給された溶融塩電池ユニット３では、ヒータ３２，３２，…が発熱し、溶融塩電池セル３１，３１，…を加熱する。制御部４４は、温度センサ４６が測定する温度に基づいて、溶融塩が溶融して溶融塩電池セル３１，３１，…が安定的に動作する温度になるまで溶融塩電池ユニット３を加熱させる。溶融塩電池セル３１，３１，…内の溶融塩が溶融して電解液となった状態で、電力を供給された一の溶融塩電池ユニット３は、動作可能になる。
　制御部４４は、次に、動作可能になった溶融塩電池ユニット３に、放電を開始させる。また、制御部４４は、入出力回路４２に、溶融塩電池ユニット３からの電力を電力供給回路４３へ入力させ、電力供給回路４３に、電力を残りの溶融塩電池ユニット３，３，…へ供給させる。電力を供給された溶融塩電池ユニット３，３，…では、ヒータ３２，３２，…が溶融塩電池セル３１，３１，…を加熱し、溶融塩が溶融して電解液となった状態で、溶融塩電池ユニット３，３，…は動作可能になる。即ち、本実施の形態では、補助電池４１からの電力で一の溶融塩電池ユニット３を加熱し、動作可能になった一の溶融塩電池ユニット３からの電力で残りの溶融塩電池ユニット３，３，…を加熱する。このようにして、入出力回路４２、電力供給回路４３及び制御部４４は、本発明における電力供給手段として機能する。全ての溶融塩電池ユニット３が動作可能になった段階で、溶融塩電池装置１の起動が完了する。以後、制御部４４は、溶融塩電池ユニット３，３，…に充放電を行わせ、入出力回路４２に電力の入出力を実行させる。
　以上詳述した如く、本実施の形態においては、溶融塩電池装置１は、室温で動作可能な補助電池４１を備えており、起動時には、補助電池４１から一の溶融塩電池ユニット３へ電力を供給することにより、一の溶融塩電池ユニット３を加熱させて動作可能にする。動作可能になった一の溶融塩電池ユニット３は、残りの溶融塩電池ユニット３，３，…へ電力を供給することにより、残りの溶融塩電池ユニット３，３，…を加熱させて動作可能にする。補助電池４１は室温でも動作可能な電池であるので、溶融塩電池装置１は、温度が室温になっている状態であっても、補助電池４１を放電させて、起動することが可能である。従って、本発明により容易に溶融塩電池を加熱して溶融塩電池装置１を起動することが可能となる。特に、非定置型の溶融塩電池装置１を実現することが可能となる。
　また、補助電池４１からの電力では、一つの溶融塩電池ユニット３を加熱するだけであるので、全ての溶融塩電池ユニット３，３，…を加熱することに比べて、溶融塩電池を加熱するためのエネルギー消費を低減することが可能となる。補助電池４１の容量は一つの溶融塩電池ユニット３を加熱するために十分な容量であればよいので、補助電池４１の容量を小さくし、溶融塩電池装置１の小型化・軽量化を図ることができる。また、溶融塩電池ユニット３の容量は補助電池４１よりも大きいので、大電力を他の溶融塩電池ユニット３，３，…へ供給することにより、補助電池４１から全ての溶融塩電池ユニット３，３，…へ電力を供給することに比べて、より効率的に溶融塩電池ユニット３，３，…を加熱することができる。従って、溶融塩電池ユニット３，３，…の加熱に必要な時間を短縮し、溶融塩電池装置１の起動時に必要な待機時間を短縮することが可能となる。
　なお、溶融塩電池装置１は、補助電池４１から電力を供給された一の溶融塩電池ユニット３から残りの溶融塩電池ユニット３，３，…へ電力を供給する形態に限らない。溶融塩電池装置１は、動作可能になった一の溶融塩電池ユニット３から電力を供給する対象の溶融塩電池ユニット３，３，…の数を調整することができる形態であってもよい。例えば、自動車２は負荷２２に必要な電力を検出するセンサを備え、電力需要を示す情報がセンサから信号入力部４５へ入力される。また例えば、操作部２１に予定走行距離又は乗車人数等の走行に関する情報が入力され、入力された情報に応じた電力需要を示す情報が信号入力部４５へ入力される。制御部４４は、信号入力部４５に入力された情報が示す電力需要に応じて、動作可能になった一の溶融塩電池ユニット３から電力を供給する対象の溶融塩電池ユニット３，３，…の数を調整する処理を行う。この処理により、動作する溶融塩電池ユニット３，３，…の数が調整される。制御部４４は、動作する溶融塩電池ユニット３，３，…の数を一個単位で調整する。例えば、制御部４４は、電力需要が予め定められた設定値以下である場合は、電力供給回路４３に、一つの溶融塩電池ユニット３からの電力を残りの溶融塩電池ユニット３，３，…の内の一部へ供給させる。電力を供給された溶融塩電池ユニット３は動作可能となり、電力を供給されない溶融塩電池ユニット３は動作しない。即ち、この形態では、必要な電力が小さい場合に、溶融塩電池ユニット３，３，…の内の一部の溶融塩電池ユニット３が動作する。電力需要が小さい場合には、加熱すべき溶融塩電池ユニット３の数が少ないので、溶融塩電池を加熱するためのエネルギー消費がより低減される。また、一つの溶融塩電池ユニット３から電力を供給される溶融塩電池ユニット３の数が少ない場合は、それぞれの溶融塩電池ユニット３へ供給される電力が大きくなり、より早く溶融塩電池ユニット３内の温度が上昇する。従って、溶融塩電池装置１の起動時に必要な待機時間をより短縮することが可能となる。
　また、溶融塩電池装置１は、溶融塩電池ユニット３，３，…のそれぞれが順送りに互いに電力を供給する形態であってもよい。具体的には、補助電池４１から電力を供給された溶融塩電池ユニット３は、残りの溶融塩電池ユニット３，３，…の内の一つに電力を供給し、電力を供給された溶融塩電池ユニット３は、更に次の一つの溶融塩電池ユニット３へ電力を供給する。この形態では、溶融塩電池ユニット３，３，…を加熱するための電力消費を各溶融塩電池ユニット３に分散させることができる。また、この形態では、電力需要に応じて動作させる溶融塩電池ユニット３，３，…の数を調整することも、容易に実行することができる。
　また、溶融塩電池装置１は、全ての溶融塩電池ユニット３，３，…が動作可能になってから起動する形態に限るものではなく、一つの溶融塩電池ユニット３が動作可能になった段階で起動する形態であってもよい。この形態では、制御部４４は、補助電池４１から電力を供給された一つの溶融塩電池ユニット３からの電力を、他の溶融塩電池ユニット３，３，…へ供給させる一方で、入出力回路４２から負荷２２へ出力させる。補助電池４１から電力を供給された一つの溶融塩電池ユニット３が動作可能となった段階で、他の溶融塩電池ユニット３，３，…が動作可能になる前に、溶融塩電池装置１が起動し、電力を出力する。他の溶融塩電池ユニット３，３，…が動作可能になった後では、溶融塩電池装置１は、複数の溶融塩電池ユニット３，３，…を用いた電力の入出力を行う。一つの溶融塩電池ユニット３が動作可能となった段階で溶融塩電池装置１が起動するので、溶融塩電池装置１の起動時に必要な待機時間をより短縮することが可能となる。
　また、溶融塩電池装置１は、補助電池４１からの電力を入出力回路４２から負荷２２へ出力することが可能な形態であってもよい。この形態では、入出力回路４２は、補助電池４１が放電する電流及び電圧を調整して、負荷２２へ電力を出力することが可能であり、制御部４４は、必要に応じて、入出力回路４２に、補助電池４１からの電力を負荷２２へ出力させる。例えば、溶融塩電池装置１は、まだ溶融塩電池ユニット３，３，…が動作可能になる前の段階で、補助電池４１からの電力を負荷２２へ出力し、負荷２２を動作させることができる。このとき、溶融塩電池装置１は、溶融塩電池ユニット３，３，…が動作可能になる前に起動する。溶融塩電池ユニット３，３，…が動作可能になった後では、溶融塩電池装置１は、溶融塩電池ユニット３，３，…を用いた電力の入出力を行う。従って、この形態では、溶融塩電池装置１の起動時に必要な待機時間を見掛け上短縮し、更に、負荷２２を動作させて自動車２を起動する際の起動時間を短縮することが可能となる。
　また、本実施の形態においては、入出力回路４２及び電力供給回路４３を介して補助電池４１から溶融塩電池ユニット３へ電力を供給する形態を示したが、溶融塩電池装置１は、補助電池４１が一の溶融塩電池ユニット３に直接に接続されている形態であってもよい。また、溶融塩電池装置１は、補助電池４１から電力を供給される溶融塩電池ユニット３が他の溶融塩電池ユニット３，３，…に直接に接続されている形態であってもよい。また、本実施の形態においては、補助電池４１から一の溶融塩電池ユニット３へ電力を供給する形態を示したが、溶融塩電池装置１は、一部の複数の溶融塩電池ユニット３へ補助電池４１から電力を供給する形態であってもよい。
（実施の形態２）
　図５は、実施の形態２に係る溶融塩電池装置１の電気的構成を示すブロック図である。実施の形態２では、溶融塩電池装置１は、実施の形態１における補助電池４１の代わりに、キャパシタ５を備えている。キャパシタ５は入出力回路４２に電力線で接続されており、キャパシタ５は入出力回路４２及び電力供給回路４３を介して一の溶融塩電池ユニット３へ電力を供給する。入出力回路４２は、負荷２２又は図示しない外部電源から電力を供給され、供給された電力でキャパシタ５を充電することができる。また入出力回路４２は、キャパシタ５が放電する電流及び電圧を調整して、溶融塩電池装置１外の負荷２２へキャパシタ５からの電力を出力することができる。また制御部４４は、キャパシタ５に接続されており、キャパシタ５の動作を制御する。溶融塩電池装置１のその他の構成は実施の形態１と同様であり、対応する部分に同符号を付してその説明を省略する。
　図６は、キャパシタ５の構成を示す模式的断面図である。キャパシタ５は、板状の正極層５２及び負極層５４がセパレータ５３を間に挟んで積層された構造となっている。また正極層５２の外側には正極基板５１が設けられ、負極層５４の外側には負極基板５５が設けられている。正極基板５１及び負極基板５５は、ステンレス鋼板等の金属板である。正極層５２及び負極層５４は、何れも、板状の金属多孔体に導電性の活物質を付着させた構造となっている。金属多孔体は、スポンジ状の多孔質樹脂に金属をメッキし、多孔質樹脂を除去することにより製造され、三次元網状構造を持つ金属製の多孔体である。正極層５２及び負極層５４に用いられる金属多孔体は、例えばアルミニウム多孔体又はニッケル多孔体である。正極層５２及び負極層５４に金属多孔体を用いることにより、キャパシタ５は出力密度が高くなる。
　正極層５２及び負極層５４に含まれる導電性の活物質は、例えばカーボン粉末である。セパレータ５３は、シート状に形成された多孔質樹脂である。セパレータ５３の材料は例えばポリエチレンである。正極層５２、セパレータ５３及び負極層５３には、キャパシタ５の動作温度で液体である電解質が含浸されている。電解質は、例えば、ＬｉＰＦ6 が溶解したプロピレンカーボネートである。キャパシタ５は、正極層５２と負極層５３との間に電圧が印加されることにより、電気二重層キャパシタとして機能する。なお、キャパシタ５の構造は、複数の正極層５２及び負極層５４がセパレータ５３を間に介して積層した多層構造であってもよい。またキャパシタ５の構造は、積層構造ではなく、シート状の正極層５２、セパレータ５３及び負極層５４が筒状に巻回した構造であってもよい。
　次に、溶融塩電池装置１の動作を説明する。自動車２が移動している場合等、溶融塩電池装置１が動作している間は、各溶融塩電池ユニット３内の温度は、電解質として用いている溶融塩が溶融して溶融塩電池セル３１が安定的に動作する温度に維持されている。溶融塩電池ユニット３，３，…は、入出力回路４２を介して充放電を行う。同様に、キャパシタ５は入出力回路４２を介して充放電を行う。キャパシタ５は溶融塩電池セル３１に比べて高速での充放電が可能であるので、制御部４４は、短いサイクルの充放電をキャパシタ５に実行させ、より長いサイクルの充放電を溶融塩電池ユニット３，３，…に実行させる処理を行う。また制御部４４は、一時的な大電流の充電が必要な場合にキャパシタ５に充電を実行させる処理を行う。例えば、自動車２の減速によって回生電力が発生した場合等、負荷２２から入出力回路４２へ大電力が供給された場合に、制御部４４は、入出力回路４２に供給された電力でキャパシタ５を充電させる処理を行う。また、制御部４４は、充電後のキャパシタ５に放電を実行させ、入出力回路４２に、キャパシタ５が放電した電力で溶融塩電池ユニット３，３，…を充電させる処理を行う。この処理により、回生電力等の一時的な大電力を効率的に溶融塩電池装置１で充電することができる。
　自動車２が駐車した場合等、溶融塩電池装置１が停止した後は、溶融塩電池ユニット３，３，…の温度は室温まで低下し、溶融塩電池ユニット３，３，…は動作不能となる。キャパシタ５は、充電された状態となっている。
　自動車２が始動する場合等、停止状態から溶融塩電池装置１が起動する場合、信号入力部４５は起動の指示を入力され、制御部４４は、キャパシタ５に一の溶融塩電池ユニット３への電力供給を開始させる。このように、キャパシタ５は本発明における電力源として機能する。キャパシタ５から電力を供給された溶融塩電池ユニット３は、ヒータ３２，３２，…によって加熱され、溶融塩電池セル３１，３１，…内の溶融塩が溶融して電解液となった状態で、動作可能になる。制御部４４は、次に、動作可能になった溶融塩電池ユニット３に、残りの溶融塩電池ユニット３，３，…へ電力を供給させる。残りの溶融塩電池ユニット３，３，…は、加熱されて動作可能になり、全ての溶融塩電池ユニット３が動作可能になった段階で、溶融塩電池装置１の起動が完了する。以後、制御部４４は、キャパシタ５及び溶融塩電池ユニット３，３，…に充放電を行わせ、入出力回路４２に電力の入出力を実行させる。
　以上詳述したように、本実施の形態においては、溶融塩電池装置１は、キャパシタ５を備え、キャパシタ５からの電力で一の溶融塩電池ユニット３を加熱させ、動作可能になった一の溶融塩電池ユニット３からの電力で残りの溶融塩電池ユニット３，３，…を加熱させる。キャパシタ５は室温でも動作可能であるので、溶融塩電池装置１は、温度が室温になっている状態であっても、キャパシタ５を放電させて、起動することが可能である。従って、本実施の形態においても、容易に溶融塩電池を加熱して溶融塩電池装置１を起動することが可能となる。また、キャパシタ５からの電力では、一つの溶融塩電池ユニット３を加熱するだけであるので、溶融塩電池を加熱するためのエネルギー消費を低減することが可能となる。また、実施の形態１と同様に、溶融塩電池ユニット３，３，…の加熱に必要な時間を短縮し、溶融塩電池装置１の起動時に必要な待機時間を短縮することが可能となる。更に、本実施の形態においては、キャパシタ５で外部からの電力の充電及び放電を行うことにより、回生電力等の一時的な大電力を効率的に溶融塩電池装置１で充電することが可能となる。
　なお、実施の形態１と同様に、溶融塩電池装置１は、動作可能になった一の溶融塩電池ユニット３から電力を供給する対象の溶融塩電池ユニット３，３，…の数を調整する形態であってもよい。また、溶融塩電池装置１は、溶融塩電池ユニット３，３，…のそれぞれが順送りに互いに電力を供給する形態であってもよい。また、実施の形態１と同様に、溶融塩電池装置１は、一つの溶融塩電池ユニット３が動作可能になった段階で起動する形態であってもよい。
　また、溶融塩電池装置１は、キャパシタ５からの電力を入出力回路４２から負荷２２へ出力することが可能な形態であってもよい。この形態では、入出力回路４２は、キャパシタ５が放電する電流及び電圧を調整して、負荷２２へ電力を出力することが可能であり、制御部４４は、必要に応じて、入出力回路４２に、キャパシタ５からの電力を負荷２２へ出力させる。例えば、溶融塩電池装置１は、まだ溶融塩電池ユニット３，３，…が動作可能になる前の段階で、キャパシタ５からの電力を負荷２２へ出力し、負荷２２を動作させることができる。溶融塩電池ユニット３，３，…が動作可能になった後では、溶融塩電池装置１は、溶融塩電池ユニット３，３，…を用いた電力の入出力を行う。従って、この形態では、溶融塩電池装置１の起動時に必要な待機時間を見掛け上短縮し、更に、負荷２２を動作させて自動車２を起動する際の起動時間を短縮することが可能となる。
　また、溶融塩電池装置１は、キャパシタ５から複数の溶融塩電池ユニット３へ電力を供給する形態であってもよい。また、溶融塩電池装置１は、キャパシタ５が一つの溶融塩電池ユニット３へ直接に接続されている形態であってもよい。
　また、溶融塩電池装置１は、キャパシタ５の代わりに、溶融塩電池よりも高速で充放電可能な二次電池を備えた形態であってもよい。この形態では、二次電池はキャパシタ５と同様に動作する。溶融塩電池装置１は、入出力回路４２に大電力が供給された場合に二次電池を充電させ、充電後の二次電池に放電を実行させ、放電した電力で溶融塩電池ユニット３，３，…を充電させることができる。従って、この形態でも、一時的な大電力を効率的に溶融塩電池装置１で充電することができる。
（実施の形態３）
　実施の形態１及び２においては、溶融塩電池装置１が非定置型である形態を示したが、実施の形態３においては、定置型の形態を示す。図７は、実施の形態３に係る溶融塩電池装置１の電気的構成を示すブロック図である。実施の形態３では、溶融塩電池装置１は、実施の形態１における補助電池４１を備えておらず、入出力回路４２には、外部の負荷とは別に、商用電源等の外部電源４７が接続されている。入出力回路４２は、外部電源４７から入力された電力を電力供給回路４３へ供給し、電力供給回路４３は、供給された電力を一の溶融塩電池ユニット３へ供給する。本実施の形態においては、外部電源４７が本発明における電力源として機能する。溶融塩電池装置１のその他の構成は実施の形態１と同様であり、対応する部分に同符号を付してその説明を省略する。
　溶融塩電池装置１が動作している間は、各溶融塩電池ユニット３内の温度は、電解質として用いている溶融塩が溶融して溶融塩電池セル３１が安定的に動作する温度に維持されている。溶融塩電池ユニット３，３，…は、入出力回路４２を介して充放電を行う。溶融塩電池装置１が停止した後は、溶融塩電池ユニット３，３，…の温度は室温まで低下し、溶融塩電池ユニット３，３，…は動作不能となる。
　停止状態から溶融塩電池装置１を起動させる場合、制御部４４は、信号入力部４５に入力された起動の指示に従って、入出力回路４２及び電力供給回路４３に外部電源４７からの電力を一の溶融塩電池ユニット３へ供給させる。外部電源４７から電力を供給された溶融塩電池ユニット３は、ヒータ３２，３２，…によって加熱され、溶融塩電池セル３１，３１，…内の溶融塩が溶融して電解液となった状態で、動作可能になる。制御部４４は、次に、動作可能になった溶融塩電池ユニット３に、残りの溶融塩電池ユニット３，３，…へ電力を供給させる。残りの溶融塩電池ユニット３，３，…は、加熱されて動作可能になり、全ての溶融塩電池ユニット３が動作可能になった段階で、溶融塩電池装置１の起動が完了する。以後、制御部４４は、溶融塩電池ユニット３，３，…に充放電を行わせ、入出力回路４２に電力の入出力を実行させる。
　以上詳述したように、本実施の形態においては、溶融塩電池装置１は、外部電源４７からの電力によって一の溶融塩電池ユニット３を加熱させ、動作可能になった一の溶融塩電池ユニット３からの電力によって残りの溶融塩電池ユニット３，３，…を加熱させる。外部電源４７からの電力により一つの溶融塩電池ユニット３を加熱するだけであるので、溶融塩電池装置１を起動させるために必要なエネルギー消費を低減することが可能となる。また、実施の形態１及び２と同様に、溶融塩電池ユニット３，３，…の加熱に必要な時間を短縮し、溶融塩電池装置１の起動時に必要な待機時間を短縮することが可能となる。
　なお、溶融塩電池装置１は、電力需要に応じて、動作可能になった一の溶融塩電池ユニット３から電力を供給する対象の溶融塩電池ユニット３，３，…の数を調整する形態であってもよい。また溶融塩電池装置１は、溶融塩電池ユニット３，３，…のそれぞれが順送りに互いに電力を供給する形態であってもよい。また、溶融塩電池装置１は、一つの溶融塩電池ユニット３が動作可能になった段階で起動する形態であってもよく、外部電源４７から複数の溶融塩電池ユニット３へ電力を供給する形態であってもよい。また、溶融塩電池装置１は、外部電源４７が一つの溶融塩電池ユニット３へ直接に接続されている形態であってもよい。
　更に、以上の実施の形態１～３においては、溶融塩電池ユニット３の単位で溶融塩電池の動作を制御する形態を示したが、溶融塩電池装置１は、溶融塩電池セル３１の単位で溶融塩電池の動作を制御する形態であってもよい。この形態の溶融塩電池装置１では、複数の溶融塩電池セル３１，３１，…の内、まず、一部の溶融塩電池セル３１を加熱するためのヒータ３２へ電力が供給される。一部の溶融塩電池セル３１が動作可能になった後、他の溶融塩電池セル３１，３１，…を加熱するためのヒータ３２，３２，…へ、動作可能になった溶融塩電池セル３１から電力が供給される。複数の溶融塩電池セル３１，３１，…が動作可能になった段階で、溶融塩電池装置１の起動が完了する。この形態においても、溶融塩電池装置１を起動させるために必要なエネルギー消費を低減することが可能となり、溶融塩電池装置１の起動時に必要な待機時間を短縮することが可能となる。今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
　１　溶融塩電池装置
　２２　負荷
　３　溶融塩電池ユニット
　３１　溶融塩電池セル
　３２　ヒータ
　３３　断熱材
　４１　補助電池
　４２　入出力回路
　４３　電力供給回路
　４４　制御部
　４６　温度センサ
　４７　外部電源
　５　キャパシタ

Claims (9)

  1. 　電解質として用いた溶融塩が室温よりも高い温度で溶融した状態で動作する複数の溶融塩電池を備える溶融塩電池装置であって、
    　前記複数の溶融塩電池のそれぞれに設けられたヒータと、
    　前記複数の溶融塩電池に含まれる一部の溶融塩電池に設けられたヒータへ、室温下で電力を供給する電力源と、
    　前記一部の溶融塩電池からの電力を、他の一部の溶融塩電池に設けられたヒータへ供給する電力供給手段と
    　を備えることを特徴とする溶融塩電池装置。
  2. 　前記電力供給手段は、
    　ヒータへの電力供給により加熱された一部の溶融塩電池から、他の一部の溶融塩電池に設けられたヒータへ、順送りに電力を供給する構成であること
    　を特徴とする請求項１に記載の溶融塩電池装置。
  3. 　前記電力供給手段は、電力を供給すべきヒータの数を調整する手段を有すること
    　を特徴とする請求項１又は２に記載の溶融塩電池装置。
  4. 　前記電力源は、室温で動作することが可能な二次電池であること
    　を特徴とする請求項１から３までの何れか一つに記載の溶融塩電池装置。
  5. 　前記電力源は、キャパシタであること
    　を特徴とする請求項１から３までの何れか一つに記載の溶融塩電池装置。
  6. 　外部から供給された電力で前記電力源を充電させる手段と、
    　前記電力源を放電させて、前記電力源に充電されていた電力で前記複数の溶融塩電池の一部又は全部を充電させる手段と
    　を更に備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の溶融塩電池装置。
  7. 　前記複数の溶融塩電池の一部又は全部からの電力を外部へ出力する手段と、
    　前記電力源からの電力を外部へ出力する手段と
    　を更に備えることを特徴とする請求項４から６までの何れか一つに記載の溶融塩電池装置。
  8. 　電解質として用いた溶融塩が室温よりも高い温度で溶融した状態で動作する複数の溶融塩電池と、それぞれの溶融塩電池を加熱するためのヒータと、室温で動作することが可能な電力源とを備える溶融塩電池装置を制御する方法であって、
    　前記複数の溶融塩電池の温度が室温になっている状態で、前記電力源から、前記複数の溶融塩電池に含まれる一部の溶融塩電池を加熱するためのヒータへ電力を供給させ、
    　前記ヒータで加熱されて溶融塩が溶融した前記一部の溶融塩電池から、他の一部の溶融塩電池を加熱するためのヒータへ電力を供給させること
    　を特徴とする溶融塩電池装置の制御方法。
  9. 　前記溶融塩電池装置から外部へ出力する電力の需要を示す情報を受け付け、
    　前記複数の溶融塩電池の内、ヒータへ電力を供給すべき溶融塩電池の数を前記情報に応じて調整すること
    　を特徴とする請求項８に記載の溶融塩電池装置の制御方法。
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