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公開番号2022132957
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-09-13
出願番号2021031719
出願日2021-03-01
発明の名称蓄電装置
出願人京セラ株式会社
代理人個人
主分類H01M 50/20 20210101AFI20220906BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】 簡素な構成で、蓄電装置の電池容量の低下を抑制することができる蓄電装置を提供する。
【解決手段】 発電要素14および発電要素14を収容する包装体15を有する板状の電池セル16を複数積層してなる直方体状のセル積層体17と、前カバー体29、背面部33a、上面部33e、底面部33d、および側面部33b,33cを有する筐体33と、筐体33に収容され、セル積層体17を、圧縮されるように加圧する加圧手段19と、床Fに固定され、底面部184を支持する一対の脚部材20a,20bと、壁Wに固定される長手板状の背面固定部211を有する壁固定部材21と、を備え、脚部材20a,20bは、床F上に位置する基部20a1,20b1と、基部20a1,20b1に垂直な2つの屈曲部20a2,20a3;20b2,20b3とを有する構成とする。
【選択図】 図1
特許請求の範囲【請求項1】
発電要素および前記発電要素を収容する包装体を有する電池セルが複数積層されたセル積層体と、
前記セル積層体を収容する筐体であって、
前面部と、
前記セル積層体に対して前記前面部とは反対側に位置する背面部と、
前記前面部および前記背面部間にわたって前記セル積層体に上方から臨む上面部と、
前記前面部および前記背面部間にわたって前記セル積層体に下方から臨む底面部と、
前記前面部および前記背面部間にわたって前記セル積層体に側方から臨む2つ側面部と、を有する筐体と、
前記筐体内に位置し、前記複数の電池セルが前記積層方向に圧縮されるように加圧する加圧手段と、
前記底面部に対向する第1固定面に固定可能とされ、前記底面部の前記2つの側面部に近い位置にそれぞれ配置される一対の脚部材と、
前記背面部に対向する第2固定面に固定可能な背面固定部および前記脚部材に接続される脚部材固定部を有する壁固定部材と、を備える、蓄電装置。
続きを表示(約 590 文字)【請求項2】
前記脚部材は、前記第1固定面上に位置する長手方向に延びる長尺形状であり、
前記脚部材固定部は、前記長手方向に垂直な幅方向の両側の側縁部にそれぞれ連なり、前記背面固定部から突出する屈曲部を有する、請求項1に記載の蓄電装置。
【請求項3】
前記2つの屈曲部は、前記一対の脚部材の間に配置され、前記脚部材に固定される、請求項2に記載の蓄電装置。
【請求項4】
前記背面部に対向する前記第2固定部に固定される補強部材を、さらに含んでいる、請求項3に記載の蓄電装置。
【請求項5】
前記セル積層体に電気的に接続される電線を、さらに含み、
前記補強部材は、前記電線を挿通するための電線用透孔を有している、請求項4に記載の蓄電装置。
【請求項6】
前記背面部側において、上縁部分および側面部に沿って延びる凹状のカバー部材を、さらに含んでいる、請求項1~5のいずれか1つに記載の蓄電装置。
【請求項7】
前記補強部材を貫通して前記壁に第1間隔をあけて取り付けられた複数の第1ねじ部材と、
前記壁固定部材を貫通して前記補強部材に前記第1間隔よりも大きい第2間隔をあけて取り付けられた複数の第2ねじ部材とを、さらに含んでいる、請求項1~6のいずれか1つに記載の蓄電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、リチウムイオン電池およびニッケル水素電池等の二次電池を備えた蓄電装置に関する。
続きを表示(約 2,700 文字)【背景技術】
【0002】
近年、再生可能エネルギとの組み合わせや災害時の電力供給を目的として、蓄電装置の普及が進んでいる。蓄電装置は、筐体の中に電池モジュールや制御回路、変換回路などの内部部品が収容されている。例えば、筐体内は棚状に構成されており、それぞれの棚に重量10~30kg、容量0.5~3.0kWhの複数の電池モジュールが収容されている。そして電池モジュールは、制御回路および変換回路等と配線によって電気的に接続されている。このような蓄電装置は、安全を確保するために、地震などで転倒・移動しないことが求められる。そこで、蓄電装置を建物に固定するための種々の技術が、例えば特許文献1~5に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2013-196857号公報
特開2017-155459号公報
特開2016-18608号公報
特開2016-85895号公報
特開2019-109986号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献1~3に記載される従来技術では、蓄電装置の建物への設置後は、当該蓄電装置が建物の床面に載置され、さらに蓄電装置の背面部や側面部などに取付けられた金具を介して建物の壁面にねじ止めされている。蓄電装置のトラック等の輸送車両や船舶による輸送時は、輸送車両や船舶の貨物室内に蓄電装置を固定しておくための壁面が存在しないことから、例えば蓄電装置の底面部を下側にして載置された状態で積載されている。この状態では、輸送時の振動と設置後の地震による慣性力とが蓄電装置に作用したとき、蓄電装置の蓄電容量が低下してしまう場合が生じ得る。このような蓄電容量の低下を抑制するために、それぞれの振動の伝達経路や振動モードに対して、電池モジュールを保護する設計が必要になる。複数の振動モードから蓄電装置を保護するために対策の一つとして、電池モジュールにそれぞれの振動モードに対応する緩衝機構を取付けられることが考えられる。このような緩衝機構によって、あらゆる振動モードに対処するためには、電池モジュールに取り付ける緩衝機構が増加し、そのため蓄電装置の使用材料、部品点数が多くなり、構造が複雑化してしまうという問題がある。
【0005】
上記特許文献4に記載される従来技術では、電池モジュールを構成する複数の電池セル積層体に圧縮力を加えることによって、蓄電池の初期容量を高める技術が記載されている。しかし、輸送時の振動や地震時の慣性力の作用に対する対策は考慮されておらず、取付構造については、何ら対策は提案されていない。
【0006】
また、上記の特許文献1~4に記載される従来技術では、蓄電装置中の電池モジュールの振動に対する対策が十分ではないために、蓄電装置の地震時および輸送時の振動に伴って生じる加速度は、蓄電装置の電池容量を低下させ、将来的に電池容量の低下速度を速めるおそれがあり、このような従来技術の技術的課題を簡素な構成で解決することができる蓄電装置が求められている。
【0007】
上記特許文献5に記載される従来技術では、背面部の金具によって壁掛けできる小型の蓄電装置が提案されている。この従来技術では、電池容量が大きくなると、蓄電装置の重量も大きくなり、壁掛け構造では十分な機械的強度を確保できなくなるため、小型の蓄電装置が取付け対象に限られてしまう。蓄電装置の梱包状態である、いわゆる荷姿がどのようなものであるかは記載されていないが、蓄電装置を安定に積載するために、蓄電装置を横向きに寝かせた姿勢で梱包箱に収容することが考えられる。このように蓄電装置を横向きに寝かせた姿勢で積載すると、輸送時の振動は、壁掛けした場合の地震の振動とは異なる形で蓄電装置に伝達されるので、蓄電装置を横倒しした状態と壁掛けした状態との2種類姿勢に対する振動モードに対応するため、筐体内の蓄電池モジュールおよび配線の固定箇所が増すなど、構造が複雑化し易いという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示に係る蓄電装置は、発電要素および前記発電要素を収容する包装体を有する電池セルが複数積層されたセル積層体と、
前記セル積層体を収容する筐体であって、
前面部と、
前記セル積層体に対して前記前面部とは反対側に位置する背面部と、
前記前面部および前記背面部間にわたって前記セル積層体に上方から臨む上面部と、
前記前面部および前記背面部間にわたって前記セル積層体に下方から臨む底面部と、
前記前面部および前記背面部間にわたって前記セル積層体に側方から臨む2つ側面部と、を有する筐体と、
前記筐体内に位置し、各前記複数の電池セルが前記積層方向に圧縮されるように加圧する加圧手段と、
前記底面部に対向する第1固定面に固定可能とされ、前記底面部の前記2つの側面部に近い位置にそれぞれ配置される一対の脚部材と、
前記背面部に対向する第2固定面に固定可能な背面固定部および前記脚部材の接続される脚部材固定部を有する壁固定部材と、を備える構成とする。
【発明の効果】
【0009】
本開示に係る蓄電装置によれば、簡単な構成で取付け性を向上し、蓄電容量の減少を抑制することができる蓄電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
本開示の一実施形態の蓄電装置が木造家屋の壁および床に取付けされた設置例を示す斜視図である。
蓄電装置がコンクリート構造の建物からなる家屋の壁に取付けられた設置例を示す斜視図である。
本開示の一実施形態に係る蓄電装置の分解斜視図である。
前カバー体が外された筐体に電池モジュールを収容して壁側へ移動させた状態を示す斜視図である。
筐体に前カバー体が取付けられた状態を示す斜視図である。
壁固定部材および脚部材を示す斜視図である。
電池モジュールの内部構造を示す断面図である。
電池モジュールの分解斜視図である。
電池セルの外観を示す斜視図である。
電池モジュールの取付け手順を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
(【0011】以降は省略されています)

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