JP3546111B2 - 高温作動型電池装置 - Google Patents
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- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高温作動型電池装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は従来技術を示したものであり、図２（ａ）は２５本の縦置き円筒形高温作動型電池で構成された装置を示した平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の矢視Ｂ−Ｂにおける断面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）の上下方向の温度分布を示した図である。
【０００３】
２１は縦置き円筒形高温作動型電池、２２はこの高温作動型電池２１の側面に沿って配置された金属板、２３はこの金属板２２の側面に取り付けられた発熱体、２４は金属板２２に対して機械的及び熱的に良好に接続された金属板である。なお、高温作動型電池２１と金属板２４との間には図示しない絶縁材が介在しており、高温作動型電池２１の支持及び／又は位置決めを行なっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
高温作動型電池は、その内部に高温で溶融するリチウムやナトリウム等のアルカリ金属や溶融塩が充填されており、その多くはこれらの充填物が溶融状態で作動する。したがって、作動に至る段階で充填物が溶融する必要がある。この場合、図２に示したような縦置型の高温作動型電池では、その上部から下部に向かって徐々に充填物を溶融させる必要がある。仮に高温作動型電池の下部から上部に向かって充填物が溶融した場合、溶融に伴う体積膨脹を高温作動型電池の外装容器や内部隔壁の変形等によって吸収できないと、外装容器や内部隔壁等が破壊されるおそれがある。
【０００５】
ところが、図２（ａ）及び（ｂ）に示した縦置型の高温作動型電池を用いた装置では、図２（ｃ）に示すように、上下方向の温度分布が均一化している。したがって、高温作動型電池の下部から上部に向かって充填物が溶融する場合もあり、高温作動型電池が破壊等するおそれがあった。
【０００６】
本発明は、高温作動型電池を複数設けた装置において、高温作動型電池の上部から下部に向かって充填物が溶融するとともに、装置の横方向（水平方向）の温度分布を均一化させることが可能な装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外部から加熱、昇温することによって良好な作動を開始することができる縦置き形の高温作動型電池装置において、個々の高温作動型電池を加熱、昇温させるための発熱体が個々の高温作動型電池を取り囲むように近接して配置され、上記発熱体は上下方向に２系統に分割されて系統毎にそれぞれ単独で制御可能であり、上記高温作動型電池の充填物の充填高さの近傍位置に熱伝導率の高い材料からなる水平金属板を設けたものである。
【０００８】
上下方向２系統に分割された発熱体をそれぞれ単独で制御することができるので、上側の発熱体を作動させた後に下側の発熱体を作動させるようにすれば、高温作動型電池の上側から下側に向かって確実に充填物を溶融することができる。また、高温作動型電池の充填物の充填高さの近傍位置に熱伝導率の高い材料からなる水平金属板を設けたので、装置の横方向（水平方向）の温度分布を均一化させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態を示したものであり、図１（ａ）は複数の縦置き円筒形高温作動型電池で構成された装置を示した平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の矢視Ａ−Ａにおける断面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）の上下方向の温度分布を示した図である。
【００１０】
１１は縦置き円筒形高温作動型電池であり、図１においては５行×５列の合計２５本の高温作動型電池が配置されている。１２は列方向に配置された高温作動型電池１１に沿って配置された金属板である。１３ａ及び１３ｂは上下方向に分割して配置された発熱体であり、発熱体１３ａは金属板１２の上側の側面に、発熱体１３ｂは金属板１２の下側の側面にそれぞれ取り付けられている。これらの発熱体１３ａ及び１３ｂは、分割して配置されているので、別々に制御（作動）することができる。
【００１１】
１４は高温作動型電池１１の充填物の充填高さ近傍位置に配置された金属板であり、各金属板１２を横方向（水平方向）に接続している。１５は各金属板１２の底部に接続された金属板である。これらの金属板１４及び１５は金属板１２に対して機械的及び熱的に良好に接続されており、また、金属板１２、１４及び１５は熱伝導率の高い材料（銅、アルミニウム等）を用いて構成されているため、発熱体１３ａ及び１３ｂの熱を効率良く伝導させることができる。
【００１２】
なお、高温作動型電池１１と金属板１５との間には図示しない絶縁材が介在しており、高温作動型電池１１の支持及び／又は位置決めを行なっている。
つぎに、本実施形態の動作について説明する。
【００１３】
発熱体１３ａ及び発熱体１３ｂは分離して配置されており、別々に制御することができる。そこで、まず上側の発熱体１３ａを作動させ、次に下側の発熱体１３ｂを作動させる。このように時間差を設けて発熱体１３ａ及び１３ｂを作動させることにより、高温作動型電池１１の上下方向の温度分布を、例えば図１（ｃ）に示すように、上部の温度の方を下部の温度よりも高くすることができる。したがって、高温作動型電池の上部から下部に向かって確実に充填物を溶融することができる。
【００１４】
また、高温作動型電池１１の充填物の充填高さ付近には各金属板１２を横方向（水平方向）に連結する金属板１４が設けてあり、この金属板１４は熱伝導率の高い材料を用いて構成されている。そのため、発熱体１３ａ及び１３ｂで生じた熱がこの金属板１４によって効率良く横方向に伝わる。したがって、装置の横方向（水平方向）の温度分布を均一化、すなわち各高温作動型電池１１相互間における温度分布の均一化をはかることができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明では、上下方向２系統に分割された発熱体をそれぞれ単独で制御することができるので、上側の発熱体を作動させた後に下側の発熱体を作動させるようにすれば、高温作動型電池の上側から下側に向かって確実に充填物を溶融することが可能となり、高温作動型電池の破壊等を防止することが可能となる。
【００１６】
また、高温作動型電池の充填物の充填高さの近傍位置に熱伝導率の高い材料からなる水平金属板を設けたので、装置の横方向（水平方向）の温度分布を均一化させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示した平面図（ａ）及び断面図（ｂ）並びに断面図（ｂ）における上下方向の温度分布を示した図（ｃ）である。
【図２】従来技術を示した平面図（ａ）及び断面図（ｂ）並びに断面図（ｂ）における上下方向の温度分布を示した図（ｃ）である。
【符号の説明】
１１ 高温作動型電池
１３ａ 発熱体
１３ｂ 発熱体
１４ 金属板（水平金属板）
【発明の属する技術分野】
本発明は高温作動型電池装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は従来技術を示したものであり、図２（ａ）は２５本の縦置き円筒形高温作動型電池で構成された装置を示した平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の矢視Ｂ−Ｂにおける断面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）の上下方向の温度分布を示した図である。
【０００３】
２１は縦置き円筒形高温作動型電池、２２はこの高温作動型電池２１の側面に沿って配置された金属板、２３はこの金属板２２の側面に取り付けられた発熱体、２４は金属板２２に対して機械的及び熱的に良好に接続された金属板である。なお、高温作動型電池２１と金属板２４との間には図示しない絶縁材が介在しており、高温作動型電池２１の支持及び／又は位置決めを行なっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
高温作動型電池は、その内部に高温で溶融するリチウムやナトリウム等のアルカリ金属や溶融塩が充填されており、その多くはこれらの充填物が溶融状態で作動する。したがって、作動に至る段階で充填物が溶融する必要がある。この場合、図２に示したような縦置型の高温作動型電池では、その上部から下部に向かって徐々に充填物を溶融させる必要がある。仮に高温作動型電池の下部から上部に向かって充填物が溶融した場合、溶融に伴う体積膨脹を高温作動型電池の外装容器や内部隔壁の変形等によって吸収できないと、外装容器や内部隔壁等が破壊されるおそれがある。
【０００５】
ところが、図２（ａ）及び（ｂ）に示した縦置型の高温作動型電池を用いた装置では、図２（ｃ）に示すように、上下方向の温度分布が均一化している。したがって、高温作動型電池の下部から上部に向かって充填物が溶融する場合もあり、高温作動型電池が破壊等するおそれがあった。
【０００６】
本発明は、高温作動型電池を複数設けた装置において、高温作動型電池の上部から下部に向かって充填物が溶融するとともに、装置の横方向（水平方向）の温度分布を均一化させることが可能な装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外部から加熱、昇温することによって良好な作動を開始することができる縦置き形の高温作動型電池装置において、個々の高温作動型電池を加熱、昇温させるための発熱体が個々の高温作動型電池を取り囲むように近接して配置され、上記発熱体は上下方向に２系統に分割されて系統毎にそれぞれ単独で制御可能であり、上記高温作動型電池の充填物の充填高さの近傍位置に熱伝導率の高い材料からなる水平金属板を設けたものである。
【０００８】
上下方向２系統に分割された発熱体をそれぞれ単独で制御することができるので、上側の発熱体を作動させた後に下側の発熱体を作動させるようにすれば、高温作動型電池の上側から下側に向かって確実に充填物を溶融することができる。また、高温作動型電池の充填物の充填高さの近傍位置に熱伝導率の高い材料からなる水平金属板を設けたので、装置の横方向（水平方向）の温度分布を均一化させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態を示したものであり、図１（ａ）は複数の縦置き円筒形高温作動型電池で構成された装置を示した平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の矢視Ａ−Ａにおける断面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）の上下方向の温度分布を示した図である。
【００１０】
１１は縦置き円筒形高温作動型電池であり、図１においては５行×５列の合計２５本の高温作動型電池が配置されている。１２は列方向に配置された高温作動型電池１１に沿って配置された金属板である。１３ａ及び１３ｂは上下方向に分割して配置された発熱体であり、発熱体１３ａは金属板１２の上側の側面に、発熱体１３ｂは金属板１２の下側の側面にそれぞれ取り付けられている。これらの発熱体１３ａ及び１３ｂは、分割して配置されているので、別々に制御（作動）することができる。
【００１１】
１４は高温作動型電池１１の充填物の充填高さ近傍位置に配置された金属板であり、各金属板１２を横方向（水平方向）に接続している。１５は各金属板１２の底部に接続された金属板である。これらの金属板１４及び１５は金属板１２に対して機械的及び熱的に良好に接続されており、また、金属板１２、１４及び１５は熱伝導率の高い材料（銅、アルミニウム等）を用いて構成されているため、発熱体１３ａ及び１３ｂの熱を効率良く伝導させることができる。
【００１２】
なお、高温作動型電池１１と金属板１５との間には図示しない絶縁材が介在しており、高温作動型電池１１の支持及び／又は位置決めを行なっている。
つぎに、本実施形態の動作について説明する。
【００１３】
発熱体１３ａ及び発熱体１３ｂは分離して配置されており、別々に制御することができる。そこで、まず上側の発熱体１３ａを作動させ、次に下側の発熱体１３ｂを作動させる。このように時間差を設けて発熱体１３ａ及び１３ｂを作動させることにより、高温作動型電池１１の上下方向の温度分布を、例えば図１（ｃ）に示すように、上部の温度の方を下部の温度よりも高くすることができる。したがって、高温作動型電池の上部から下部に向かって確実に充填物を溶融することができる。
【００１４】
また、高温作動型電池１１の充填物の充填高さ付近には各金属板１２を横方向（水平方向）に連結する金属板１４が設けてあり、この金属板１４は熱伝導率の高い材料を用いて構成されている。そのため、発熱体１３ａ及び１３ｂで生じた熱がこの金属板１４によって効率良く横方向に伝わる。したがって、装置の横方向（水平方向）の温度分布を均一化、すなわち各高温作動型電池１１相互間における温度分布の均一化をはかることができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明では、上下方向２系統に分割された発熱体をそれぞれ単独で制御することができるので、上側の発熱体を作動させた後に下側の発熱体を作動させるようにすれば、高温作動型電池の上側から下側に向かって確実に充填物を溶融することが可能となり、高温作動型電池の破壊等を防止することが可能となる。
【００１６】
また、高温作動型電池の充填物の充填高さの近傍位置に熱伝導率の高い材料からなる水平金属板を設けたので、装置の横方向（水平方向）の温度分布を均一化させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示した平面図（ａ）及び断面図（ｂ）並びに断面図（ｂ）における上下方向の温度分布を示した図（ｃ）である。
【図２】従来技術を示した平面図（ａ）及び断面図（ｂ）並びに断面図（ｂ）における上下方向の温度分布を示した図（ｃ）である。
【符号の説明】
１１ 高温作動型電池
１３ａ 発熱体
１３ｂ 発熱体
１４ 金属板（水平金属板）
Claims (1)
- 外部から加熱、昇温することによって良好な作動を開始することができる縦置き形の高温作動型電池装置において、
個々の高温作動型電池を加熱、昇温させるための発熱体が個々の高温作動型電池を取り囲むように近接して配置され、
上記発熱体は上下方向に２系統に分割された系統毎にそれぞれ単独で制御可能であり、上側の発熱体の方を下側の発熱体よりも先に作動させるものであり、
上記高温作動型電池の充填物の充填高さの近傍位置に熱伝導率の高い材料からなる水平金属板を設けた
ことを特徴とする高温作動型電池装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12467996A JP3546111B2 (ja) | 1996-05-20 | 1996-05-20 | 高温作動型電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12467996A JP3546111B2 (ja) | 1996-05-20 | 1996-05-20 | 高温作動型電池装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09306552A JPH09306552A (ja) | 1997-11-28 |
| JP3546111B2 true JP3546111B2 (ja) | 2004-07-21 |
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ID=14891396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12467996A Expired - Fee Related JP3546111B2 (ja) | 1996-05-20 | 1996-05-20 | 高温作動型電池装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3546111B2 (ja) |
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| JP2012243732A (ja) * | 2011-05-24 | 2012-12-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 溶融塩組電池及びそのウォームアップ方法 |
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| KR102739138B1 (ko) * | 2017-01-10 | 2024-12-05 | 주식회사 아모그린텍 | 배터리팩 |
-
1996
- 1996-05-20 JP JP12467996A patent/JP3546111B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH09306552A (ja) | 1997-11-28 |
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| A521 | Written amendment |
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| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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