WO2013080385A1 - 電池システム - Google Patents

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WO2013080385A1
WO2013080385A1 PCT/JP2011/077972 JP2011077972W WO2013080385A1 WO 2013080385 A1 WO2013080385 A1 WO 2013080385A1 JP 2011077972 W JP2011077972 W JP 2011077972W WO 2013080385 A1 WO2013080385 A1 WO 2013080385A1
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battery
module
battery module
receiving hole
liquid receiving
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PCT/JP2011/077972
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Inventor
晋 山内
田中 融
井上 健士
Original Assignee
株式会社日立製作所
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Publication date
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery system that stores a plurality of battery modules in a plurality of stages.
  • a battery system is used as a storage for electric power generated using natural energy, a smart grid power source, and a facility backup power source. It is also possible to construct a megawatt power supply by combining a plurality of battery systems.
  • Patent Document 1 A structure of a battery system that prevents this is also proposed.
  • an object of the present invention is to provide a space-saving battery system that can safely recover an electrolyte even when the electrolyte leaks from various locations (parts) of the battery module.
  • the battery system according to claim 1 of the present invention is a battery system including a battery module having a plurality of battery cells, and a housing that houses the plurality of battery modules, and the battery module includes: A battery cell storage unit that stores the battery cell; and a circuit storage unit that is disposed above the battery cell storage unit and stores a detection circuit that detects information on the battery cell.
  • a module mounting base having a groove portion for receiving an electrolyte solution when the module is mounted and the battery module leaks the electrolyte solution, and a liquid receiving hole for the electrolyte solution in the groove portion to flow in, and connected to the liquid receiving hole And a discharge pipe for discharging the electrolytic solution to the liquid discharge portion.
  • the present invention it is possible to realize a space-saving battery system that can safely recover the electrolytic solution even when the electrolytic solution leaks from various parts (portions) of the battery module.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. It is a perspective view of the battery system carrying the battery module which concerns on 1st Embodiment. It is a disassembled perspective view of the battery system carrying the battery module which concerns on 1st Embodiment. It is a front view of the several battery module arranged in the state mounted in the battery system of 1st Embodiment. It is the perspective view which looked at the several battery module arranged in the state mounted in the battery system of 1st Embodiment from front diagonally upward. It is the perspective view which looked at the several battery module of 1st Embodiment from back diagonally upward. It is a figure which shows the internal structure of the rack which mounts the battery module of 1st Embodiment.
  • FIG. It is the perspective view which looked at the module installation stand of 1st Embodiment from diagonally upward. It is an enlarged view of the D section of FIG. It is a perspective view which shows the module installation stand of the modification 1.
  • FIG. It is a perspective view which shows the module installation stand of the modification 2.
  • (a) is a perspective view which shows the rack of 5th Embodiment
  • (b) is a perspective view which shows the module installation stand of 5th Embodiment. It is a perspective view which shows the state which adheres the 5-stage module installation base to the rack of 5th Embodiment. It is a perspective view which shows the battery system of 5th Embodiment.
  • FIG. 1 the perspective view of the battery module 100 of 1st Embodiment which concerns on this invention is shown.
  • FIG. 1A shows a perspective view of the battery module 100 as viewed from the front and obliquely upward
  • FIG. 1B shows a perspective view of the battery module 100 as seen from the obliquely upward and backward direction.
  • the battery module 100 is covered with a casing that forms an outer peripheral wall, and protects the inside of the battery module 100 from an impact from the outside.
  • a housing upper portion 10 formed by expanding a part of the housing is provided on the upper surface portion and the side wall upper portion of the battery module 100.
  • On the front surface (front side of FIG. 1A) of the battery module 100 a housing front surface portion 8 that forms a part of the housing is formed in a substantially T-shape when viewed from the front.
  • An indicator 15, a debug connector 16, and a ventilation opening 19 a for heat dissipation are provided in the upper part of the front surface portion 8 of the housing.
  • the debug connector 16 is an electrical coupling part with an external information processing apparatus.
  • the debugging connector 16 is stored in the microcontroller or memory when rewriting or writing (updating) such as upgrading of the software (control program, etc.) of the microcontroller mounted on the voltage detection board 7 described later is required.
  • An external information processing apparatus is connected when it is necessary to read out stored information (such as battery characteristic information and usage history information).
  • the rewriting process, the writing process, and the reading process by the external information processing apparatus are performed at the time of initial installation (setting) of the battery module 100 or maintenance of the battery module 100 by a service person.
  • the indicator 15 displays the state of the battery module 100, for example, the state of operation, the sleep state, or the abnormality occurrence state.
  • stoppers 24 for fixing the battery module 100 At the top and bottom of the front surface portion 8 of the housing, there are provided stoppers 24 for fixing the battery module 100 through which fixing screw insertion holes are provided.
  • a housing rear surface portion 9 forming a part of the housing is formed in a substantially T-shape when viewed from the rear.
  • a communication connection terminal 13 for transmitting and receiving signals and a ventilation opening 19b for heat dissipation are provided on the upper portion of the housing rear surface portion 9.
  • a power connection terminal 12 through which a charging / discharging current flows is provided at the center of the housing rear surface portion 9.
  • Ventilation openings 19c and 19d for heat dissipation are provided in the lower part of the housing rear surface 9. The opening 19d opens toward the rear, and the opening 19c opens toward the side.
  • a housing side lower portion 6 that forms a part of the housing is provided on the right side of the housing front surface portion 8 when viewed from the front of the battery module 100 in FIG. 1A, while from the left side, that is, from the rear of the battery module 100.
  • a housing side lower portion 5c forming a part of the housing is provided on the right side (see FIG. 1B) of the housing rear surface portion 9 as viewed.
  • a housing bottom surface portion 5e forming a part of the housing is provided on the bottom surface of the battery module 100.
  • the casing of the battery module 100 includes the casing upper portion 10, the casing front surface portion 8, the casing rear surface portion 9, the casing side surface lower portions 6, 5c, and the casing bottom surface portion 5e.
  • the casing may be formed of reinforced plastic or the like, and the material is not limited.
  • FIG. 2A shows a right side view of the battery module 100 of the first embodiment
  • FIG. 2B shows a rear view of the battery module 100 of the first embodiment
  • the front-rear direction dimension of the housing rear surface part 9 is formed larger than the front-rear direction dimension of the case front part 8.
  • the housing rear surface portion 9 has a substantially T-like shape in rear view, and the width W2 of the upper portion of the housing rear surface portion 9 is the width W1 of the central portion and the lower portion of the housing rear surface portion 9. More widely formed.
  • FIG. 3 shows an exploded perspective view of the battery module 100 of the first embodiment.
  • the battery module 100 includes a metal container 5 (see FIG. 1) that forms a part of the casing, and a metal container lid 6 (see FIG. 1) that closes the opening on the right side of the metal container 5.
  • the metal container lid portion 6 also serves as the housing side lower portion 6 that forms a part of the housing described above.
  • FIG. 4 shows a circuit diagram of the battery module 100 of the first embodiment. Note that FIG. 4 is deformed, and the substrate storage chamber 18 is exaggerated from the actual state.
  • the internal space (cell group storage chamber 17) can be hermetically sealed except for the hole 5 f of the front-rear separation wall 5 b that forms the rear wall of the metal container. it can.
  • a battery cell group 1A having a plurality of battery cells 1 and buffer members 3 and 4 (see FIG. 3) which are buffer materials for the battery cells 1 are stored.
  • the periphery of the battery cell group 1 ⁇ / b> A is first covered with buffer members 3 and 4, and the outside thereof is covered with a metal container 5 and a metal container lid 6.
  • the buffer members 3 and 4 play a role of buffering (attenuating and absorbing) impacts and the like from the outside of the battery module 100, a role of absorbing thermal expansion of the battery cell 1, and a role of improving heat conduction.
  • the metal container 5 has an opening on the right side surface, and the metal container lid 6 is disposed in the opening on the right side surface.
  • the metal container 5 includes an upper and lower separation wall 5a that forms the upper surface of the container, a front and rear separation wall 5b that forms the rear surface of the container, a lower case side surface 5c that forms the left side of the container, a front surface 5d of the container, And a housing bottom surface portion (container bottom surface portion) 5e forming a bottom surface portion.
  • a hole 5f for radiating heat generated by an electrochemical reaction in the plurality of battery cells 1 is provided in the front-rear separation wall 5b on the rear surface of the container.
  • an insulating sheet 14 for insulating the battery cell group 1A is disposed immediately above the upper and lower separation walls 5a that form the upper wall of the metal container 5.
  • a detection circuit board 7 for detecting and controlling the voltage of the battery cell group 1 ⁇ / b> A (battery cell 1) via the insulating sheet 14 is disposed further above the upper and lower separation walls 5 a.
  • the housing upper part 10 is fixed to the upper and lower separation walls 5 a and is configured to cover both sides and the upper side of the detection circuit board 7.
  • the detection circuit board 7 is arranged in an internal space (the board storage chamber 18 in FIG. 4) surrounded by the upper and lower separation walls 5a and the upper part 10 of the housing. 4 is deformed as described above, and the substrate storage chamber 18 is shown exaggerated from the actual state.
  • the front of this internal space (the substrate storage chamber 18 in FIG. 4) is closed by the housing front surface portion 8, while the rear is closed by the housing rear surface portion 9.
  • the housing front surface portion 8 covers the front surface portion 5d of the container on the front side.
  • the housing rear surface portion 9 covers the front-rear separation wall 5b on the rear side.
  • a protective circuit board 11, a power connection terminal 12, and a communication A connection terminal 13 is arranged in an internal space (substrate housing chamber 18 in FIG. 4) surrounded by the front and rear separation walls 5b on the rear surface of the container and the rear surface 9 of the housing.
  • the internal space (the substrate storage chamber 18 in FIG. 4) includes an upper and lower separation wall 5a on the upper surface of the container, a front and rear separation wall 5b on the rear surface of the container, a front surface portion 8 of the housing, a rear surface portion 9 of the housing, It is partitioned by the housing upper part 10.
  • the detection circuit board 7, the protection circuit board 11, the power connection terminal 12, and the communication connection terminal 13 are provided in this internal space (substrate housing chamber 18 (see FIG. 4)).
  • the battery module 100 includes a battery cell group 1 ⁇ / b> A composed of a plurality of battery cells 1.
  • FIG. 4 illustrates the case where the number of battery cells 1 is six. In FIG. 4, although the case where the battery cell 1 is connected in series is illustrated, it is not restricted to this, You may combine a parallel connection or a serial connection and a parallel connection.
  • the negative ( ⁇ ) pole of the battery cell group 1A to which the plurality of battery cells 1 are connected is connected to one of the power connection terminals 12.
  • the positive (+) pole of the battery cell group 1A to which the plurality of battery cells 1 are connected is connected to one terminal of a protection circuit (fuse) 22 for protecting the battery cell group 1A from a large current exceeding the rating. Yes.
  • the other terminal of the protection circuit (fuse) 22 is connected to the other of the power connection terminals 12.
  • the protection circuit (fuse) 22 generates heat when a large current exceeding the rating flows, and the temperature is raised. In other words, the protection circuit (fuse) 22 is heated by Joule heat even at a current less than the rated value during normal use, although it is below the temperature at which it does not melt.
  • the protection circuit board 11 having the protection circuit (fuse) 22 can be cooled, it is cooled even if the protection circuit (fuse) 22 generates heat. The temperature rise of the protection circuit board 11 can be suppressed.
  • the negative ( ⁇ ) pole and the positive (+) pole of the battery cell group 1A are connected to a DC / DC converter provided on the detection circuit board 7.
  • the DC / DC converter is connected to a voltage detection circuit 21 provided on the detection circuit board 7.
  • the voltage detection circuit 21 is supplied with predetermined power transformed from the battery cell group 1A via a DC / DC converter.
  • a communication connection terminal 13 is connected to the voltage detection circuit 21.
  • the voltage detection circuit 21 is connected to the external wiring board 23 of the external device via the communication connection terminal 13 and can communicate with the external wiring board 23 to transmit and receive electrical signals.
  • the negative ( ⁇ ) pole and the positive (+) pole of each battery cell 1 of the battery cell group 1 ⁇ / b> A are connected to the voltage detection circuit 21.
  • a balancing resistor 25 for balancing the voltage of each battery cell 1 and a switch 26 are connected in series between the negative ( ⁇ ) electrode and the positive (+) electrode for each battery cell 1.
  • the switch 26 is turned on / off by the voltage detection circuit 21.
  • the voltage detection circuit 21 measures the voltage for each battery cell 1.
  • the voltage detection circuit 21 calculates the voltage variation (deviation) of the plurality of battery cells 1 in the battery cell group 1A based on the measurement result. When the variation (deviation) exceeds a predetermined value, the voltage detection circuit 21 extracts at least one of the plurality of battery cells 1 in the battery cell group 1A in descending order of voltage.
  • the voltage detection circuit 21 turns on the switch 26 connected between the negative ( ⁇ ) pole and the positive (+) pole of the extracted battery cell 1, and allows current to flow from the extracted battery cell 1 to the balancing resistor 25. The power is consumed by the balancing resistor 25. The voltage detection circuit 21 flows current until the extracted voltage of the battery cell 1 becomes equal to one voltage of the battery cell 1 that has not been extracted. Thereby, the dispersion
  • the balancing resistor 25 When the power is consumed by the balancing resistor 25, the balancing resistor 25 generates heat and the temperature rises. If the temperature inside the detection circuit board 7 is locally raised due to the heat generated by the balancing resistor 25, the temperature of some (local) battery cells 1 among the plurality of battery cells 1 will rise and charge / Although it was considered that the characteristics of discharge deteriorate (change) and the characteristics of charging / discharging of the plurality of battery cells 1 are likely to vary, according to the first embodiment, the detection circuit board 7 is cooled as described in detail later. Therefore, even if the balancing resistor 25 generates heat, it is cooled, and the temperature rise of the balancing resistor 25, that is, the local temperature rise in the detection circuit board 7 can be suppressed.
  • the battery module 100 includes the housings (8, 9, 10,...) Including the housing front surface portion 8, the housing rear surface portion 9, the housing upper portion 10, the housing bottom surface portion 5 e, and the like that form the outer shell. 5e etc.).
  • This housing (8, 9, 10, 5e, etc.) houses the battery cell group 1A, the detection circuit board 7, and the protection circuit board 11, as shown in FIG.
  • the internal space in the housing (8, 9, 10, 5e, etc.) is divided into a cell group storage chamber 17 therein by an upper / lower separation wall 5a, a front / rear separation wall 5b, and a container front surface portion 5d, It is separated from the external substrate storage chamber 18.
  • an upper and lower separation wall 5a is disposed, so that heat transfer due to convection and radiation between the battery cell group 1A and the detection circuit board 7 is suppressed. , It is possible to suppress the exchange of heat between each other. Further, since the front-rear separation wall 5b is disposed between the battery cell group 1A and the protection circuit board 11, convection and radiation between the battery cell group 1A and the protection circuit board 11 except for the holes 5f. The heat transfer due to is suppressed, and the exchange of heat between each other can be suppressed.
  • the cell group storage chamber 17 and the substrate storage chamber 18 outside thereof communicate with each other through a hole 5f opened in the front-rear separation wall 5b.
  • the battery cell group 1A In the cell group storage chamber 17, the battery cell group 1A is arranged.
  • the detection circuit board 7, the protection circuit board 11, and the power connection terminal 12 are arranged in the board storage room 18 arranged outside the cell group storage room 17. Therefore, the wiring between the battery cell group 1A and the detection circuit board 7, the wiring between the battery cell group 1A and the protection circuit board 11, and the wiring between the battery cell group 1A and the power connection terminal 12 are: It is routed through the hole 5f.
  • the cell group storage chamber 17 is partitioned from the external space by a metal container 5 (5a, 5b, 5d, 5e, etc. including the metal container cover 6 of FIG. 3).
  • the battery cell group 1A is disposed in the integrally structured metal container 5 (5a, 5b, 5d, 5e, etc. including the metal container cover 6), so that the battery can be surely received even when receiving a strong external force.
  • the cell group 1A can be protected.
  • the cell group storage chamber 17 is provided with cell chamber heat radiation portions 2 and 3 in which a large heat radiation area for radiating the heat generated in the battery cell group 1A to the outside of the cell group storage chamber 17 is formed.
  • the cell chamber heat dissipating parts 2 and 3 include a heat transfer plate 2 sandwiched between a plurality of battery cells 1, and a part of the heat transfer plate 2 and a casing (8, 9, 10, 5e, etc.) And buffer members 3 and 4 (refer to the buffer member 4 in FIG. 3) that thermally connect the portion 5e).
  • the heat generated in the battery cell group 1A is transferred to the housing 5e and the like through the heat transfer plate 2 and the buffer members 3 and 4, and is radiated from the housing 5e to the outside of the cell group storage chamber 17. Thereby, the temperature rise by heat_generation
  • the metal container 5 (5a, 5b, 5d, 5e, etc. (including the metal container cover 6 in FIG. 3)) is formed of a metal material such as aluminum, aluminum alloy, or iron from the viewpoint of heat transfer and heat dissipation.
  • the present invention is not limited to this, and a synthetic resin may be formed by molding.
  • a detection circuit board 7 and a protection circuit board 11 are arranged in the board storage chamber 18, and heat generated in the detection circuit board 7 and the protection circuit board 11 is radiated to the outside of the board storage chamber 18.
  • a substrate chamber heat radiating part (19a, 19b, 19c, 19d) of the ventilation hole is provided.
  • the substrate chamber heat radiating section (19a, 19b, 19c, 19d) is formed by an opening provided in a part of the casing (8, 9, 10, 5e, etc.) (the casing front face section 8, the casing rear face section 9). Has been.
  • the air generated in the detection circuit board 7 and the protection circuit board 11 is transferred to the air by convection between the air in the board storage chamber 18 and the outside air through the openings (substrate room heat radiation portions) 19a, 19b, 19c, 19d. Can be used to radiate heat to the outside of the substrate storage chamber 18.
  • Battery cell group 1 ⁇ / b> A is arranged at the bottom of battery module 100. Therefore, the cell group storage chamber 17 that stores the battery cell group 1 ⁇ / b> A is disposed below the battery module 100.
  • the detection circuit board 7 is arranged on the upper part of the battery module 100, and the protection circuit board 11 is arranged on the rear part (right side in FIG. 4) of the battery module 100. Accordingly, the substrate storage chamber 18 is arranged in a bowl shape (in the form of a mirror image with the capital letter L of the alphabet lying sideways) from the upper part to the rear part of the battery module 100.
  • the substrate storage chamber 18 is disposed above the cell group storage chamber 17 via the upper and lower separation walls 5a disposed on the lower side, and the cell group via the front and rear separation walls 5b erected on the lower side. It is arranged on the side of the storage chamber 17.
  • the detection circuit board 7 is disposed above the upper and lower separation walls 5a, and the protection circuit board 11 is disposed rearward via the front and rear separation walls 5b. Since the detection circuit board 7 is arranged above the battery cell group 1A, the liquid flows down even if the electrolyte leaks in the battery cell group 1A. Absent.
  • the openings (substrate chamber heat radiating portions) 19 a, 19 b, 19 c, 19 d include a first opening 19 a in the housing front surface portion 8 and a second opening 19 b in the housing rear surface portion 9. It has 3rd opening 19c, 19d of the housing
  • the first opening 19 a is formed in the upper part of the housing front surface portion 8 and opens toward the front of the battery module 100.
  • the first opening 19 a is provided in the upper part in front of the substrate storage chamber 18.
  • the second opening 19 b is formed in the upper part of the housing rear surface portion 9 and opens toward the rear of the battery module 100.
  • the second opening 19 b is provided in the upper part behind the substrate storage chamber 18.
  • the first opening 19a, the detection circuit board 7, and the second opening 19b are disposed at substantially the same height and are disposed on a substantially horizontal straight line.
  • a flow path (air passage) 27a air white in FIG. 4
  • the detection circuit board 7 is arranged on the upper side (indicated by a blank arrow).
  • the temperature rise of the detection circuit board 7 can be suppressed by removing heat from the detection circuit board 7 while the air from the outside changes.
  • the external wiring board 23 may be disposed behind the battery module 100, and the air flow (wind) may be forcibly generated on the air passage 27a by the fan 23a provided on the external wiring board 23. Thereby, the suppression effect of the temperature rise of the detection circuit board 7 can be further enhanced.
  • the third openings 19 c and 19 d are formed in the lower part of the housing rear surface part 9 and are provided in the lower part behind the substrate storage chamber 18. As shown in FIG. 1B, the third opening 19 c is opened toward the side of the battery module 100, and the third opening 19 d is opened toward the rear of the battery module 100. As shown in FIG. 4, the third opening 19 c is disposed lower than the protection circuit board 11. The third opening 19d is disposed at substantially the same height as the protection circuit board 11.
  • an upward air passage 27b (open arrow in FIG. 4) is formed.
  • the upstream side of the air passage 27b is formed by the outside air (air) flowing upward from the third opening 19c.
  • the downstream side of the air passage 27b is formed by the outflow of air from the second opening 19b.
  • the air sucked from the third opening 19c flows out from the third opening 19d. Is also formed.
  • the temperature rise of the protection circuit board 11 can be suppressed by removing heat from the protection circuit board 11 while the air is exchanged.
  • the upper and lower separation walls 5a on the upper body 10 and the upper part of the cell group storage chamber 17 also function as a guide for guiding the air passage 27a in a straight line from the front to the rear.
  • the front-rear separation wall 5b of the rear surface portion 9 and the rear wall of the cell group storage chamber 17 also functions as a guide for guiding the air passage 27b in a straight line from the bottom to the top.
  • the air flowing from the front to the rear of the air passage 27a causes the air flowing from the bottom to the top of the air passage 27b to be drawn (wound) into the air passage 27a in the front-rear direction.
  • the opening shape and size of the first opening 19a, the second opening 19b, the third opening 19c, 19d, and the opening position are considered to be necessary for the upper detection circuit board 7 and the rear protection circuit board 11.
  • it may be changed in accordance with the amount of air supplied from the fan 23a of the external wiring board 23, the temperature or humidity of the outside air, or the like.
  • the present invention may be formed by molding a synthetic resin, but the present invention is not limited to this, and air cooling is performed to improve the cooling performance.
  • a metal material having good heat conductivity such as aluminum or iron may be used.
  • the battery module 100 has a power connection terminal 12 and a communication connection terminal 13 on a housing rear surface portion 9 that forms the rear surface.
  • the power connection terminal 12 can be attached to and detached from the power connection terminal 23 b of the external wiring board 23 to connect the battery cell group 1 ⁇ / b> A to the external wiring board 23.
  • the communication connection terminal 13 can be attached to and detached from the communication connection terminal 23 c of the external wiring board 23, and the voltage detection circuit 21 can be connected to the external wiring board 23.
  • the attachment / detachment direction of the power connection terminal 12 and the attachment / detachment direction of the communication connection terminal 13 coincide with each other, and these attachment / detachment directions are parallel (coincidence) with the front-rear direction of the battery module 100.
  • the power connection terminal 12 and the communication connection terminal 13 are provided on the housing rear surface portion 9 that forms the rear surface of the battery module 100.
  • the power connection terminal 23 b and the communication connection terminal 23 c of the external wiring board 23 are provided on the front surface of one plane of the external wiring board 23.
  • the power connection terminal 12 is connected to the power connection terminal 23b of the external wiring board 23, and the communication connection terminal 13 is connected to the external wiring. It can be connected to the communication connection terminal 23 c of the substrate 23.
  • simply sliding the battery module 100 from the rear to the front disconnects the power connection terminal 12 and the power connection terminal 23b, and connects the communication connection terminal 13 and the communication connection terminal 23c. Can be cut.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • a laminated battery cell is shown as the battery cell 1.
  • Each laminated battery cell 1 has a flat plate shape, and a heat transfer plate 2 is sandwiched between adjacent battery cells 1.
  • the heat generated by the electrochemical reaction in the battery cell 1 is conducted through the heat transfer plate 2 to reach the end of the heat transfer plate 2, and is conducted from the end to the buffer member 3, and from the buffer member 3 to the metal container. Conducted to 5.
  • the heat transfer plate 2 is also sandwiched between the battery cell 1 and the buffer member 4.
  • the heat generated in the battery cell 1 is conducted through the heat transfer plate 2 to reach the buffer member 4, and is conducted from the buffer member 4 to the metal container lid 6.
  • a heat radiation path 28 is formed outward to warm the surrounding air.
  • the air passage 27a is provided in the substrate storage chamber 18 of FIG. 4 in the gap between the detection circuit board 7 and the upper portion 10 of the casing and the gap between the detection circuit board 7 and the upper and lower separation walls 5a. It is formed. By forming the air passage 27a around the detection circuit board 7, heat generated in the detection circuit board 7 can be efficiently cooled.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
  • the front first opening 19 a is formed in the upper portion of the front surface portion 8 of the housing and is provided in the upper portion in front of the substrate storage chamber 18.
  • the rear second opening 19 b is formed in the upper portion of the housing rear surface portion 9 and is provided in the upper rear portion of the substrate storage chamber 18.
  • the first opening 19a at the front, the detection circuit board 7, and the second opening 19b at the rear are arranged at substantially the same height, and are arranged on a substantially horizontal straight line.
  • An air passage 27a is formed so that outside air (air) enters from the front first opening 19a and exits from the rear second opening 19b, and the detection circuit board 7 is disposed on the air passage 27a. .
  • the temperature rise of the detection circuit board 7 can be suppressed by removing heat from the detection circuit board 7 while being replaced with new air.
  • an upward air passage 27b is formed above the protection circuit board 11 disposed in the lower part.
  • the upstream side of the air passage 27b is formed by the outside air (air) flowing in from the third opening 19c (see FIG. 4) disposed below the protection circuit board 11.
  • the downstream side of the air passage 27 b is formed by air flowing out from the second opening 19 b at the upper part of the housing rear surface portion 9. The temperature rising of the protection circuit board 11 can be suppressed by removing heat from the protection circuit board 11 while the air traveling through the air passage 27b is switched.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • the battery cell group 1 ⁇ / b> A radiates heat using the heat radiation path 28 and the air path 27 c outside the battery module 100.
  • the heat generated in the protection circuit board 11 flows from the third opening 19c (see FIGS. 4 and 2A) at the lower portion of the rear surface portion 9 of the housing, and flows out from the third opening 19d (see FIG. 2B). ) To dissipate heat.
  • the battery cell group 1A and the protection circuit board 11 are cooled by the cooling means for transferring heat to different routes and cooling.
  • FIG. 8 is a perspective view of a battery system 101 on which the battery module 100 according to the first embodiment is mounted.
  • the battery system 101 includes a rack 31 having multi-stage (seven stages in the example of FIG. 8) shelves.
  • An integrated control unit 32 is housed in the uppermost stage of the rack 31.
  • the integrated control unit 32 controls the battery system 101 in an integrated manner.
  • Battery modules 100 are housed in six stages other than the uppermost stage of the rack 31. A plurality (four in the example of FIG. 8) of battery modules 100 are housed in each stage of the rack 31.
  • An external wiring board 23 is provided on the rear surface of the rack 31.
  • the integrated control unit 32 may be arranged at a place other than the uppermost stage of the rack 31, but is arranged at the uppermost stage of the rack 31 in consideration of problems such as leakage of the electrolyte solution of the battery module 100. Most desirable.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of the battery system 101 on which the battery module 100 according to the first embodiment is mounted.
  • the battery module 100 can be electrically connected to and mounted on the external wiring board 23 by being pushed backward into the rack 31. Further, the battery module 100 can be electrically disconnected from and detached from the external wiring board 23 by being pulled forward with respect to the rack 31.
  • the external wiring board 23 is provided with a fan 23a, a power connection terminal 23b, and a communication connection terminal 23c so as to correspond to each battery module 100.
  • the power connection terminal 12 (see FIG. 2B) of the battery module 100 and the power connection terminal 23 b of the external wiring board 23 are connected at the same time.
  • 100 communication connection terminals 13 (see FIG. 2B) and the communication connection terminals 23c of the external wiring board 23 can be connected.
  • the connection between the power connection terminal 12 of the battery module 100 and the power connection terminal 23b is disconnected, and the communication connection terminal 13 of the battery module 100 is disconnected.
  • the connection with the communication connection terminal 23c can be disconnected.
  • Each battery module 100 is connected to the integrated control unit 32 via the communication connection terminal 23c of the external wiring board 23 and the wiring in the external wiring board 23. With this connection, the integrated control unit 32 can control charging / discharging of each battery module 100.
  • FIG. 10 shows a front view of a plurality of battery modules 100 (four cases are shown in the example of FIG. 10) arranged in a state of being mounted on the battery system 101.
  • Each battery module 100 is pushed into the rack 31 until the upper and lower stoppers 24 abut on the upper and lower shelves 31t of the rack 31 (see FIG. 9), and screws (not shown) are inserted into screw insertion holes provided in the stopper 24. Is screwed (screwed) to the shelf 31t of the rack 31.
  • the battery module 100 has a substantially T-shape when viewed from the front, and the width W2 of the upper portion of the battery module 100. Is formed larger than the width W1 at the center and lower part thereof.
  • a substrate storage chamber 18 (see FIG. 5) is disposed at the top of the battery module 100 having a wide width W2, and a cell group storage chamber 17 (see FIG. 5) is disposed at the center and the bottom of the battery module 100 having a narrow width. ) Is arranged.
  • a gap is created between the metal container lid 6 of the battery module 100 and the casing side surface lower portion 5c of the adjacent battery module 100, and an air passage 27c can be formed. Similarly, a gap is also generated between the metal container lid 6 of the battery module 100 and the rack 31, and the air passage 27 c can be formed. Further, a gap is also formed between the housing side lower portion 5c of the battery module 100 and the rack 31, and the air passage 27c can be formed. Further, an air passage 27a in the front-rear direction of FIG. 10 is formed in front of the first opening 19a.
  • FIG. 11 is a perspective view of a plurality of battery modules 100 arranged in a state of being mounted on the battery system 101 as viewed from diagonally forward and upward
  • FIG. 12 illustrates a plurality of similar battery modules 100 viewed from diagonally upward and rearward.
  • FIG. 10 As shown in FIG. 10, FIG. 11, and FIG. 12, it can be seen that the air passage 27c is separated from the air passage 27a, and is a cooling means for transferring heat to different routes and cooling.
  • FIG. 13 shows the internal structure of the rack 31 on which the battery module 100 is mounted. Inside the rack 31, a plurality of module installation tables 40 are installed in the vertical direction (stages), and a plurality of battery modules 100 are arranged in a horizontal direction on each module installation table 40. Note that the battery module 100 shown in FIG. 13 has a shape with a short vertical dimension without the upper stopper 24. The following configuration can also be applied to the shape of the battery module 100 illustrated before FIG.
  • the battery module 100 has two upper and lower portions fixed to the rack 31 when the upper and lower stoppers 24 are provided, compared to the case where only the lower stopper 24 is provided. It is more desirable because it has a stable structure that suppresses rotational motion.
  • FIG. 14 is a perspective view of the module installation table 40 as viewed obliquely from above.
  • FIG. 15 is an enlarged view of a portion D in FIG.
  • the module installation base 40 has the following configuration in order to safely collect the electrolytic solution when the electrolytic solution leaks out from the battery module 100 for some reason.
  • the module mounting base 40 includes grooves 43 a and 43 b that are linearly provided in a direction substantially parallel to the front-rear direction of the rack 31 on the flat bottom plate 40 t for receiving the leaked electrolyte solution, and front and rear of the rack 31.
  • Groove portions 44a, 44b, 44c, 44d, and 44e are provided linearly in a direction (lateral direction) substantially perpendicular to the direction.
  • the groove portions 43a and 43b and the groove portions 44a to 44e are grooves each having a concave cross section.
  • the electrolyte flowing into the grooves 43a, 43b, and 44a to 44e is collected at a location where the groove 43b in the front-rear direction on the right edge and the groove 44e in the horizontal direction on the rear edge intersect (right rear corner).
  • a liquid receiving hole 45 for recovery in the vertical direction is provided.
  • the groove portions 43a and 43b provided in the module mounting base 40 and extending in the front-rear direction increase in the depth of the groove from the groove portion 44a toward the groove portion 44e (from front to rear), that is, as the liquid receiving hole 45 is approached.
  • the groove portions 44a to 44e extending in the lateral direction also have a structure in which the groove depth becomes deeper from the left-side groove portion 43a toward the right-side groove portion 43b, that is, as the liquid receiving hole 45 is approached. It is said. That is, the longitudinal groove portions 43a and 43b and the lateral groove portions 44a to 44e provided on the module mounting base 40 have a structure that has an inclination to collect the electrolytic solution in the liquid receiving hole 45 by the action of gravity. Yes.
  • the grooves 43a, 43b, 44a,..., 44e may have substantially the same depth unlike the configuration described. However, it is more preferable to increase the depth of at least a part of the grooves 43a, 43b, 44a,..., 44e closer to the liquid receiving hole 45 because the flow of the electrolyte is promoted by the action of gravity. In this respect, the structure in which all the groove portions 43a, 43b, 44a,..., 44e as described above are deepened as they approach the liquid receiving hole 45 is most desirable.
  • a bank portion 40d (having a height higher than the upper surface of the bottom plate 40t is provided around the bottom plate 40t of the module mounting base 40, that is, around the groove portions 43a and 43b in the front-rear direction and the groove portions 44a to 44e in the horizontal direction. 40d1) is erected.
  • the module mounting base 40 is formed of a rust-proof metal such as a stainless steel plate. In addition, assuming that the electrolyte solution leaks, it is preferable to provide insulation by covering the surface with a resin.
  • the module mounting base 40 may be made of a resin such as fiber reinforced thermoplastic such as carbon fiber other than metal, and the material is not particularly limited.
  • a liquid drain 41 a is connected to the liquid receiving hole 45 provided in each module installation base 40 on the lower surface side of the module installation base 40.
  • Each liquid drain 41a connected to the liquid receiving hole 45 of each module installation base 40 is connected to a downward drain 41b extending downward.
  • the drain 41 for recovering the leaked electrolyte includes a liquid drain 41a connected to the liquid receiving hole 45, and a flow down drain 41b that flows downward to store the electrolyte recovered in the liquid drain 41a. Consists of.
  • the drain 41 is preferably made of a flexible material that can be routed.
  • a recovery tray 42 for finally collecting and recovering the electrolyte that has leaked onto each module installation base 40 is installed in the lower part of the rack 31. The lower end portion of the flow-down drain 41b is inserted into the collection tray 42.
  • the leaked electrolyte solution flows into the groove portions 43a, 43b, 44a to 44e provided in the bottom plate 40t, and the groove portions 43a, 43b, 44a to 44e.
  • the liquid is collected from 44e to the liquid receiving hole 45.
  • the electrolytic solution collected in the liquid receiving hole 45 passes through the liquid collecting drain 41a connected to the liquid receiving hole 45 provided in each module installation base 40, and flows into the falling drain 41b.
  • the electrolyte flowing downward through the downflow drain 41b flows into the tray 42 and is stored.
  • the leaked electrolyte does not overflow from the module installation base 40, and the electrolyte does not apply to other battery modules 100 located below the battery module 100. Therefore, it is possible to prevent the electrolytic solution from being applied to the other battery module 100 in the lower stage than the battery module 100 to cause a short circuit. For example, a short circuit at the power connection terminal 12, the communication connection terminal 13, the detection circuit board 7 and the like can be prevented.
  • the depths of the grooves 43a, 43b, 44a to 44e shown in FIG. 14 may be substantially the same depth from the upper surface of the bottom plate 40t. However, the leaked electrolyte tends to easily flow into the liquid receiving hole 45 due to the action of gravity. In addition, it is preferable to provide an inclination so that the depth of at least one of the groove portions 43a, 43b, and 44a to 44e becomes lower as it approaches the liquid receiving hole 45.
  • FIG. 13 shows the case where the tray 42 is not provided with a lid, but a configuration having a lid that closes the upper portion of the tray 42 is desirable. In addition, it is more preferable to make the lid or / and the container transparent, since the abnormality can be confirmed immediately by visual inspection of the inside.
  • the battery module 100 is provided with a cell group storage chamber 17 and a substrate storage chamber 18 separately, and the substrate storage chamber 18 is located above the cell group storage chamber 17. It is arranged. Therefore, even when the electrolyte solution leaks from the cell group storage chamber 17 of the battery module 100 for some reason, it is possible to prevent the electrolyte solution from adhering to the detection circuit substrate 7 disposed in the upper substrate storage chamber 18. Therefore, it is possible to prevent the detection circuit board 7 from being short-circuited or disconnected.
  • the leaked electrolyte can be recovered at a position lower than the integrated control unit 32 at the upper part of the rack 31, so that the leaked electrolyte is applied and the integrated control unit 32 is applied. Will not be destroyed. Moreover, it becomes possible to collect
  • the liquid receiving hole 45 and the drain 41 are arranged in a rack so as to avoid the power connection terminal 12 and the communication connection terminal 13 in the rear part of the battery module 100 (see FIG. 1B). It is provided behind 31 and toward the side. With this configuration, even if the electrolytic solution leaks from the battery module 100, the electrolytic solution can be safely collected in the tray 42 without short-circuiting each connector or the like.
  • the position of the electrical connection part of the power connection terminal 12 and the communication connection terminal 13 of the battery module 100 and the position of the liquid receiving hole 45 can be arbitrarily selected, but the positions are separated from each other, for example, It is more desirable to arrange in different directions.
  • the liquid receiving hole 45 where the leaked electrolyte is collected is the rear part. Since the power connection terminal 12 and the communication connection terminal 13 are separated from the location where the electrolyte is collected, it is more preferable.
  • the battery system 101 can flow wind from the front of the rack 31 toward the rear of the rack 31 by the fan 23 a provided at the rear of the rack 31. Therefore, as in the first embodiment, a battery system that collects the electrolytic solution by providing the liquid receiving hole 45 at the rear side of the rack 31 allows the electrolytic solution to smoothly flow backward by receiving the wind of the fan 23a. Thus, the electrolyte can be collected in the liquid receiving hole 45 more reliably and smoothly.
  • the electrical connection part of the connector (power connection terminal 12, communication connection terminal 13 etc.) for taking out the power source is preferably in the front part for work, as described above, the electrical connection part is It is desirable that the liquid receiving hole 45 and the cooling fan for the battery module 100 be disposed at the rear part, disposed at the front part.
  • the groove for collecting the electrolytic solution is configured as shown in FIG. 14, but the way of providing the groove is not limited to this example, and the electrolytic solution is guided to the liquid receiving hole 45. As long as it can be configured, it may take any groove form.
  • FIG. 16 the perspective view of the module installation base 40H1 of the modification 1 is shown.
  • the module mounting base 40H1 of Modification 1 is formed as front and rear grooves 44i,..., 44o instead of the lateral grooves 44b, 44c, 44d (see FIG. 14) of the module mounting base 40 of the first embodiment. Is.
  • the front and rear grooves 44i,..., 44o are provided at positions along the peripheral surface of the side of the battery module 100 (the casing side face lower portion 5c and the metal container lid 6 (see FIG. 1)) (FIG. 16).
  • the groove portion may be provided along the housing front surface portion 8 and the housing rear surface portion 9.
  • the groove portions 43a, 43b, 44a, 44e, 44i can have substantially the same depth.
  • FIG. 17 the perspective view of the module installation base 40H2 of the modification 2 is shown.
  • the module mounting base 40H2 of Modification 2 includes a groove 44p extending in the front-rear direction in addition to the front and rear grooves 43a and 43b and the lateral grooves 44a to 44e of the module mounting base 40 of the first embodiment. To 44v.
  • the second modification it is preferable that at least a part of the grooves 43a, 43b, 44a,..., 44e, 44p,.
  • the depths of the grooves 43a, 43b, 44a,..., 44e, 44p,..., 44v can be made substantially the same.
  • the groove portion of the module installation base 40 may be formed radially from the liquid receiving hole 45.
  • the depth of the groove portion may be substantially the same, but it is preferable that at least a part of the groove portion has a slope that becomes lower as it approaches the liquid receiving hole 45.
  • FIG. 18 shows a module installation base according to the second embodiment of the present invention.
  • subjected in 1st Embodiment is attached
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that a paint application unit 46 that applies paint to the upper surface of the bottom plate 40t provided with the groove portions 43a and 43b and the groove portions 44a to 44e of the module installation base 40 is provided. It is in the point provided.
  • the paint applied to the paint application unit 46 is a paint that is dissolved by an electrolytic solution that is an organic solvent.
  • the paint is not limited as long as it is a paint that can be dissolved by the electrolytic solution of the battery module 100.
  • a paint that is dissolved by an electrolyte solution of a lithium ion battery there are a synthetic resin paint and a solvent-based paint whose main component is a fluororesin or an acrylic resin. If it is difficult to recognize that the paint has been dissolved by the electrolytic solution, a colorant such as a pigment may be mixed into the paint. Thereby, the leaked electrolyte can be recognized more clearly.
  • the second embodiment even if the battery module 100 is damaged due to thermal expansion or external stress and the electrolyte solution leaks out, it is possible to reliably identify the leaked portion by visual inspection. Therefore, in addition to being able to collect the electrolyte solution reliably and safely, since the leakage portion of the electrolyte solution is known, the portion where the electrolyte solution has leaked can be surely found (specified).
  • FIG. 19 shows a battery system 101 according to the third embodiment of the present invention.
  • a fan 50 for cooling the battery module 100 that generates heat by an electrochemical reaction is provided at the rear of the rack 31.
  • the cooling air w flows from the front part of the rack 31 toward the rear part by the fan 50 provided at the rear part of the rack 40. Therefore, if the liquid receiving hole 45 is provided at the rear side 31b of the rack 31, that is, at any position of the groove 44be of the module mounting table 40 in FIG. 14, the leaked electrolyte smoothly flows backward by the cooling air w. And the electrolytic solution can be collected more reliably.
  • FIG. 20 shows a perspective view of the battery system 401 of the fourth embodiment.
  • a battery system 401 according to the fourth embodiment has a configuration in which battery systems 101A and 101B are arranged in the horizontal direction. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the first battery system 101A and the second battery system 101B are arranged side by side in the horizontal direction.
  • 20 illustrates the case where two battery systems 101A and 101B are arranged side by side (arranged side by side), but three or more battery systems 101A and 101B may be arranged side by side in the horizontal direction.
  • FIG. 21 shows an enlarged perspective view of a module installation table 40B adjacent to the module installation table 40A of the fourth embodiment.
  • FIG. 21 shows only one stage of the module installation base 40 having a plurality of stages in the vertical direction for easy understanding.
  • the module installation base 40A of the battery system 101A has a liquid receiving hole 45a for collecting the electrolyte leaked from the battery module 100 at one end near the module installation base 40B in the groove 44e extending in the lateral direction of the rear edge. It is arranged.
  • the module mounting base 40B of the battery system 101B arranged adjacent to the battery system 101A has a groove portion extending in the lateral direction of the rear edge portion of the liquid receiving hole 45b for collecting the electrolyte leaked from the battery module 100.
  • 44e is disposed at one end close to the module mounting base 40A.
  • the drain 47 for discharging the leaked electrolyte solution is a liquid collection drain 47a connected to the lower part of the liquid receiving hole 45a of the module installation base 40A and a liquid extraction drain connected to the lower part of the liquid reception hole 45b of the module installation base 40B. 47b, and one draining drain 47c to which the liquid drain 47a and the liquid drain 47b are connected. In the same manner as described above, the flow-down drain 47c flows downward to collect the leaked electrolyte and stores it in the tray 42.
  • the drain 47 is preferably made of a material that can be formed so as to be flexible.
  • the drain 47 can be shared by the adjacent battery systems 101A and 101B, the manufacturing cost and assembly cost of the drain are reduced, and the cost can be reduced. Further, even when three battery systems 101 are arranged in three directions on the floor (for example, in the direction of east-west, south), the liquid receiving holes 45 of the battery system 101 are provided close to each other, It is possible to share one drain having three liquid drains and one draining drain per stage. In this case, a caster may be provided in the rack 31 of each battery system 101 to facilitate the movement.
  • the liquid receiving holes 45 of the battery system 101 are provided close to each other, It is possible to share one drain having four liquid drains and one falling drain per stage.
  • a caster may be provided in the rack 31 of each battery system 101 to facilitate the movement.
  • FIG. 22A shows a perspective view of the rack 31 of the fifth embodiment
  • FIG. 22B shows a perspective view of the module installation base 40 of the fifth embodiment
  • a battery system 501 (see FIG. 24) of the fifth embodiment shows a specific example of a method for attaching the module installation base 40 to the rack 31. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the battery system 501 of the fifth embodiment is for fixing a plurality of module mounting bases 40 to the pair of front rails 31r1 at the front of the rack 31 and the pair of rear rails 31r2 at the rear by screws.
  • a screw insertion hole n1 for inserting the screw n is formed at a predetermined position where the module installation base 40 is fixed.
  • a pair of female screws n2 into which fixing screws n are screwed onto the front bank portion 40d1 and the rear bank portion 40d2 are respectively threaded on the module mounting base 40 shown in FIG.
  • FIG. 23 the perspective view at the time of adhering the 5-stage module installation base 40 to the rack 31 of 5th Embodiment is shown.
  • a pair of screws n such as bolts are inserted through the screw insertion holes n1 of the pair of front rails 31r1 from the front side, and the female screw n2 of the bank portion 40d1 at the front portion of the module installation base 40 is provided. Screw on.
  • a pair of screws n such as bolts are inserted from the rear side into the screw insertion holes n1 of the rear pair of rear rails 31r2, and screwed to the female screw n2 of the bank portion 40d2 at the rear of the module installation base 40.
  • the module mounting base 40 of each step can be screwed to the front rail 31r1 and the rear rail 31r2.
  • each module installation base 40 to which the battery module 100 is fixed is fixed to the front rail 31r1 and the rear rail 31r2, and the liquid drain 41a of the drain 41 is connected to the liquid receiving hole 45b of each module installation base 40.
  • the battery system 501 shown in FIG. 24 is completed by inserting the flow-down drain 41b into the tray.
  • the battery module 100 may fix each module mounting base 40 to the front and rear rails 31r1 and 31r2 of the rack 31 before screwing, or the width dimensions (lateral direction) of the front and rear rails 31r1 and 31r2. (Dimensions) may be reduced and each module mounting base 40 may be fixed to the front and rear rails 31r1 and 31r2 of the rack 31 after being screwed.
  • each module installation base 40 is screwed to the front / rear rails 31r1, 31r2 from the lateral direction instead of the front / rear direction by reducing the width dimension (lateral dimension) of the front / rear rails 31r1, 31r2.
  • each module installation base 40 may be fixed to the front and rear rails 31r1 and 31r2 of the rack 31 before screwing, or may be fixed after screwing.
  • the case where the module installation base 40 was screwed to the rack 31 was illustrated in 5th Embodiment, it is good also as a structure which fixes the module installation base 40 to the rack 31 by methods other than screwing, such as a one-touch structure.
  • the liquid receiving hole 45 is provided at the corner portion of the module installation base 40 .
  • the liquid receiving hole 45 is disposed at a place other than the corner portion, for example, at the edge portion or the central portion. Also good.
  • the liquid receiving hole 45 is desirably arranged at the edge of the module mounting base 40 from the viewpoint of easy drainage and reliability. Further, if the module installation base 40 has a rectangular shape in a top view, it is most preferable to arrange the module installation base 40 at the corner as described in the embodiment.
  • the module installation base 40 illustrated the case where it was substantially rectangular shape by the top view, you may employ
  • the drain 41 is connected to the tray 42 and the electrolyte is drained.
  • a fixed drain hole is provided at the place where the battery system is installed.
  • a configuration may be adopted in which the liquid is drained into the liquid hole, and the drainage method from the drain 41 may employ other methods.
  • the user in the case of a visible drainage unit such as the tray 42, the user (administrator) can grasp the abnormality of the battery module 100 quickly and can perform maintenance quickly, which is most desirable.
  • the configuration in which the five-stage module installation table 40 is fixed to the rack 31 is exemplified.
  • the single or two to four-stage module installation table 40 is fixed to the rack 31.
  • the number of stages of the module installation base 40 fixed to the rack 31 can be selected as appropriate.

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Abstract

 本発明の課題は、電池モジュールから漏出した電解液を安全に回収できる省スペースの電池システムの提供である。 本発明の電池システムは、複数の電池セル(1)を有する電池モジュール(100)と、複数の電池モジュール(100)を収納する筐体(31)とを備える電池システム(101)であって、電池モジュール(100)は、電池セル(1)を収納する電池セル収納部(17)と、電池セル収納部(17)よりも上方に配置され電池セル(1)の情報を検出する検出回路(21)を収納する回路収納部(18)とを有し、筐体(31)は、電池モジュール(100)が載置され、電池モジュール(100)がその電解液が漏出した際に電解液を受ける溝部(43a、43b、44a、~、44e)と当該溝部(43a、43b、44a、~、44e)内の電解液が流入する液受け孔(45)とを有するモジュール設置台(40)と、液受け孔(45)に接続され電解液を液排出部(42)に排出する排出管(41)とを備える。

Description

電池システム
 本発明は、複数の電池モジュールを複数の段で収納する電池システムに関する。
 一般に、電池システムは、自然エネルギを利用して発電した電力の蓄電、スマートグリッドの電源、施設のバックアップ電源として利用される。そして、複数の電池システムを組み合わせることによって、メガワット級の電源を構築することも可能である。
 ところで、システムの電源として用いられる電池システムは、スペースの限られた場所 に設置することを想定する必要があるため、高エネルギ密度化が求められている。さらに、長期間に亘り動作することが要求されるため、電池システム全体としての安全性も求められている。
 安全性という観点では、仮に電池システムを構成する電池が故障した場合であっても、故障した電池から漏出した電解液をトレーで受けることによって、当該電池システムを具備する箱体へリーク電流が流れるのを防止する電池システムの構造も提案されている(特許文献1)。
特開平11-16555号公報(図1(b)、図2等)
 しかし、特許文献1に記載の電池システムでは、1つの箱体に複数のトレーが備えてあるため、複数のトレー及び各トレーに備わる液溜め部がデッドスペースとなり、高エネルギ密度化の妨げとなる。また、電池モジュールがトレーの側壁に密着している(特許文献1の図2参照)ので、電池モジュール下部から漏出した電解液は十分に回収できるが、電池モジュール上部から漏出した電解液は外側に溢出し十分に回収できないという問題(課題)がある。電池モジュール上部から電解液が漏出した場合に、電解液から配線等を保護するという点についても配慮が十分でない。
 本発明は上記実状に鑑み、電池モジュールの様々な箇所(部分)から電解液が漏出した場合であっても安全に電解液を回収できる省スペースの電池システムの提供を目的とする。
 本発明の請求の範囲第1項に関わる電池システムは、複数の電池セルを有する電池モジュールと、前記複数の電池モジュールを収納する筐体とを備える電池システムであって、前記電池モジュールは、前記電池セルを収納する電池セル収納部と、当該電池セル収納部よりも上方に配置され前記電池セルの情報を検出する検出回路を収納する回路収納部とを有し、前記筐体は、前記電池モジュールが載置され、前記電池モジュールがその電解液が漏出した際に電解液を受ける溝部と当該溝部内の電解液が流入する液受け孔とを有するモジュール設置台と、前記液受け孔に接続され前記電解液を液排出部に排出する排出管とを備えている。
 本発明によれば、電池モジュールの様々な箇所(部分)から電解液が漏出した場合であっても安全に電解液を回収できる省スペースの電池システムを実現できる。
(a)は本発明に係る第1実施形態の電池モジュールを前方斜め上方から見た斜視図であり、(b)は第1実施形態の電池モジュールを後方斜め上方から見た斜視図である。 (a)は第1実施形態の電池モジュールの右側面図であり、(b)は第1実施形態の電池モジュールの後面図である。 第1実施形態の電池モジュールの分解斜視図である。 第1実施形態の電池モジュールの回路図である。 図2(a)のB-B方向の矢視断面図である。 図2(b)のC-C方向の矢視断面図である。 図2(a)のA-A方向の矢視断面図である。 第1実施形態に係る電池モジュールを搭載した電池システムの斜視図である。 第1実施形態に係る電池モジュールを搭載した電池システムの分解斜視図である。 第1実施形態の電池システムに搭載された状態に並べられた複数の電池モジュールの正面図である。 第1実施形態の電池システムに搭載された状態に並べられた複数の電池モジュールを前方斜め上方から目視した斜視図である。 第1実施形態の複数の電池モジュールを後方斜め上方から目視した斜視図である。 第1実施形態の電池モジュールを搭載したラックの内部構造を示す図である。 第1実施形態のモジュール設置台を斜め上方から見た斜視図である。 図14のD部を拡大図である。 変形例1のモジュール設置台を示す斜視図である。 変形例2のモジュール設置台を示す斜視図である。 第2実施形態のモジュール設置台を示す斜視図である。 第3実施形態の電池システムを示す斜視図である。 第4実施形態の電池システムの斜視図である。 第4実施形態のモジュール設置台と隣接するモジュール設置台を示す拡大斜視図である。 (a)は第5実施形態のラックを示す斜視図であり、(b)は第5実施形態のモジュール設置台を示す斜視図である。 第5実施形態のラックに5段のモジュール設置台を固着する状態を示す斜視図である。 第5実施形態の電池システムを示す斜視図である。
 以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
 図1に、本発明に係る第1実施形態の電池モジュール100の斜視図を示す。図1(a)に、電池モジュール100を、前方斜め上方から見た斜視図を示し、図1(b)に、電池モジュール100を、後方斜め上方から見た斜視図を示す。
 電池モジュール100は、外周壁を形成する筐体により覆われ、外界からの衝撃等から電池モジュール100の内部を保護している。
 電池モジュール100の上面部と側壁上部には、筐体の一部が拡幅して形成される筐体上部10が設けられている。
 電池モジュール100の前面(図1(a)の手前側)には、筐体の一部をなす筐体前面部8が、正面視で略T字様の形状に形成されている。
 筐体前面部8の上部には、インジケータ15と、デバッグ用コネクタ16と、放熱のための通気用の開口19aとが設けられている。
 デバッグ用コネクタ16は外部情報処理装置との電気的結合部である。デバッグ用コネクタ16は、後記する電圧検出基板7に実装されたマイクロコントローラのソフトウエア(制御プログラムなど)のバージョンアップなどの書き換えや書き込み(更新)が必要な時、マイクロコントローラ或いはメモリに記憶された記憶情報(電池の特性情報、使用履歴情報など)の読み出しが必要な時などに外部情報処理装置が接続される。
 外部情報処理装置による書き換え処理、書き込み処理及び読み出し処理は、電池モジュール100の初期設置(設定)時や、サービスマンによる電池モジュール100のメンテナンス時に行われる。
 インジケータ15には、電池モジュール100の状態、例えば、運転中とか、スリープ状態とか、異常発生状態とかの状態が表示される。筐体前面部8の上下には、固定用のネジ挿通孔が貫設された電池モジュール100の固定用のストッパ24が設けられている。
 図1(b)に示す電池モジュール100の後面には、筐体の一部をなす筐体後面部9が、後面視で略T字様の形状に形成されている。
 筐体後面部9の上部には、信号が送受信される通信接続用端子13と、放熱のための通気用の開口19bとが設けられている。筐体後面部9の中央部には、充電・放電の電流が流れる電力接続用端子12が設けられている。筐体後面部9の下部には、放熱のための通気用の開口19c、19dが設けられている。開口19dは、後方に向かって開口しており、開口19cは、側方に向かって開口している。
 図1(a)の電池モジュール100の前方から見て筐体前面部8の右側には、筐体の一部をなす筐体側面下部6が設けられる一方、左側、すなわち電池モジュール100の後方から見て筐体後面部9の右側(図1(b)参照)には、筐体の一部をなす筐体側面下部5cが設けられている。電池モジュール100の底面には、筐体の一部をなす筐体底面部5eが設けられている。
 このように、電池モジュール100の筐体は、筐体上部10と、筐体前面部8と、筐体後面部9と、筐体側面下部6、5cと、筐体底面部5eと有し、防錆処理を施した鋼板等によりプレス加工で製造されている。なお、筐体は強化プラスチックなどで成形してもよく、その材料は限定されない。
 図2(a)に、第1実施形態の電池モジュール100の右側面図を示し、図2(b)に、第1実施形態の電池モジュール100の後面図を示す。
 側面視で、筐体後面部9の前後方向寸法は、筐体前面部8の前後方向寸法より大きく形成されている。
 前記したように、筐体後面部9は、後面視で略T様の形状を呈しており、筐体後面部9の上部の幅W2は、筐体後面部9の中央部および下部の幅W1より広く形成されている。
 図3に、第1実施形態の電池モジュール100の分解斜視図を示す。
 電池モジュール100は、筐体の一部を形成する金属容器5(図1参照)と、金属容器5の右側の開口を閉塞する金属容器蓋部6(図1参照)とを有している。金属容器蓋部6は、前記した筐体の一部をなす筐体側面下部6を兼用している。
 図4に、第1実施形態の電池モジュール100の回路図を示す。なお、図4はデフォルメしてあり、基板収納室18が実際より誇張されている。
 金属容器5を、金属容器蓋部6で閉塞することにより、金属容器後面壁を成す前後間隔離壁5bの孔5fを除き、その内部空間(セル群収納室17)を密閉状態にすることができる。その内部空間(セル群収納室17)には、複数の電池セル1を有する電池セル群1Aと、電池セル1の緩衝材である緩衝部材3、4(図3参照)が収納されている。
 電池セル群1Aの周囲は、まず、緩衝部材3、4で覆われ、その外側を、金属容器5と金属容器蓋部6で覆われている。緩衝部材3、4は、電池モジュール100の外部からの衝撃などを緩衝(減衰、吸収)する役割と、電池セル1の熱膨張を吸収する役割と、熱伝導を向上させる役割を果たしている。
 前記したように、金属容器5は、右側側面が開口されており、この右側側面の開口に、金属容器蓋部6が配置される。
 金属容器5は、容器上面部をなす上下間隔離壁5aと、容器後面部をなす前後間隔離壁5bと、左側の容器側面部をなす筐体側面下部5cと、容器前面部5dと、容器底面部をなす筐体底面部(容器底面部)5eとを有している。容器後面部の前後間隔離壁5bには、複数の電池セル1における電気化学反応により生ずる熱を放熱するための孔5fが貫設されている。
 図3に示すように、金属容器5の上壁を形成する上下間隔離壁5aの直上には、電池セル群1Aを絶縁するための絶縁シート14が配置されている。上下間隔離壁5aのさらに上方には、絶縁シート14を介して、電池セル群1A(電池セル1)の電圧を検出し制御するための検出回路基板7が配置されている。筐体上部10は、上下間隔離壁5aに固定され、検出回路基板7の両側方と上方を覆うように構成されている。
 検出回路基板7は、上下間隔離壁5aと、筐体上部10とで囲まれた内部空間(図4の基板収納室18)内に配置されることになる。なお、図4は、前記のとおりデフォルメしてあり、基板収納室18が実際より誇張して図示されている。この内部空間(図4の基板収納室18)の前方は、筐体前面部8によって閉塞される一方、後方は、筐体後面部9によって閉塞されている。
 筐体前面部8は、容器前面部5dを前方側で覆っている。筐体後面部9は、前後間隔離壁5bを後方側で覆っている。容器後面部の前後間隔離壁5bと、筐体後面部9とで囲まれた内部空間(図4の基板収納室18)内には、保護回路基板11と、電力接続用端子12と、通信接続用端子13が配置される。この内部空間(図4の基板収納室18)は、容器上面部の上下間隔離壁5aと、容器後面部の前後間隔離壁5bと、筐体前面部8と、筐体後面部9と、筐体上部10とによって区画される。この内部空間(基板収納室18(図4参照))には、前記したように、検出回路基板7と、保護回路基板11と、電力接続用端子12と、通信接続用端子13が設けられている。
 電池モジュール100は、複数の電池セル1で成る電池セル群1Aを備えている。図4では電池セル1が6個の場合を例示している。
 図4では、電池セル1は直列接続される場合を例示しているが、これに限らず、並列接続でも、直列接続と並列接続を組み合わせてもよい。複数の電池セル1が接続された電池セル群1Aの負(-)極は、電力接続用端子12の一方に接続されている。複数の電池セル1が接続された電池セル群1Aの正(+)極は、定格以上の大電流から電池セル群1Aを保護するための保護回路(ヒューズ)22の一方の端子に接続されている。保護回路(ヒューズ)22の他方の端子は、電力接続用端子12の他方に接続されている。
 保護回路(ヒューズ)22は、定格以上の大電流が流れると発熱して昇温し、所定温度以上に昇温した際に溶断し電流を遮断する。つまり、保護回路(ヒューズ)22は、通常使用時の定格未満の電流でも、溶断しない温度未満ではあるがジュール熱により昇温している。
 保護回路(ヒューズ)22がこのような温度範囲で昇温すると、従来であれば、複数の電池セル1の内の一部(局所)の電池セル1の充電・放電の特性が低下(変化)し、複数の電池セル1の充電・放電の特性がばらつきやすくなる。
 ところが、第1実施形態によれば、後に詳述するが、保護回路(ヒューズ)22を有する保護回路基板11を冷却することができるので、保護回路(ヒューズ)22が発熱しても冷却し、保護回路基板11の昇温を抑制することができる。
 電池セル群1Aの負(-)極と正(+)極は、検出回路基板7に設けられているDC/DCコンバータに接続している。DC/DCコンバータは、検出回路基板7に設けられている電圧検出回路21に接続されている。電圧検出回路21は、DC/DCコンバータを介して、電池セル群1Aから変圧された所定の電力が供給されている。電圧検出回路21には、通信接続用端子13が接続されている。電圧検出回路21は、通信接続用端子13を介して、外部装置の外部配線基板23に接続され、外部配線基板23と通信し電気信号の送受信を行うことができる。
 電池セル群1Aの各電池セル1の負(-)極と正(+)極は、電圧検出回路21に接続されている。電池セル1毎の負(-)極と正(+)極の間には、各電池セル1の電圧をバランスさせるバランシング抵抗25と、スイッチ26とが直列に接続されている。スイッチ26のオン/オフは、電圧検出回路21によって行われる。
 電圧検出回路21は、電池セル1毎に電圧を測定する。電圧検出回路21は、測定結果に基づいて、電池セル群1Aの複数の電池セル1の電圧のばらつき(偏差)を算出する。電圧検出回路21は、ばらつき(偏差)が所定値を超えている場合は、電池セル群1Aの複数の電池セル1の中から、電圧の大きい順に少なくとも1つ抽出する。
 電圧検出回路21は、抽出された電池セル1の負(-)極と正(+)極の間に接続されたスイッチ26をオンにし、バランシング抵抗25に抽出された電池セル1から電流を流し、バランシング抵抗25で電力を消費させる。電圧検出回路21は、抽出された電池セル1の電圧が、抽出されていない電池セル1の1つの電圧に等しくなるまで、電流を流す。これにより、電池セル群1Aの複数の電池セル1の電圧のばらつき(偏差)を小さくでき、充電・放電の特性を向上させることができる。
 バランシング抵抗25で電力を消費させる際には、バランシング抵抗25が発熱し、温度が上昇する。バランシング抵抗25の発熱によって、検出回路基板7内が局所的に昇温すると、従来であれば、複数の電池セル1の内の一部(局所)の電池セル1の温度が上昇し、充電・放電の特性が低下(変化)し、複数の電池セル1の充電・放電の特性がばらつきやすくなると考えられたが、第1実施形態によれば、後に詳述するが、検出回路基板7を冷却することができるので、バランシング抵抗25が発熱しても冷却し、バランシング抵抗25の昇温、すなわち、検出回路基板7内の局所的な昇温を、抑制することができる。
 前記したように、電池モジュール100は、外郭を形成する筐体前面部8、筐体後面部9、筐体上部10、筐体底面部5e等で構成される筐体(8、9、10、5e等)を有している。この筐体(8、9、10、5e等)は、図4に示すように、電池セル群1Aと、検出回路基板7と、保護回路基板11とを、収納している。この筐体(8、9、10、5e等)内の内部空間は、上下間隔離壁5aと、前後間隔離壁5bと、容器前面部5dとによって、その内部のセル群収納室17と、その外部の基板収納室18とに分離されている。
 電池セル群1Aと検出回路基板7の間には、上下間隔離壁5aが配設されているので、電池セル群1Aと検出回路基板7の相互間の対流や輻射等による伝熱が抑制され、相互の熱の行き来を抑制することができる。
 また、電池セル群1Aと保護回路基板11の間には、前後間隔離壁5bが配設されているので、孔5fを除き電池セル群1Aと保護回路基板11の相互間の対流や輻射等による伝熱が抑制され、相互の熱の行き来を抑制することができる。セル群収納室17とその外部の基板収納室18とは、前後間隔離壁5bに開口された孔5fを介して、連通している。
 セル群収納室17に、電池セル群1Aが配置されている。セル群収納室17の外部に配置される基板収納室18に、検出回路基板7と保護回路基板11と電力接続用端子12が、配置されている。このため、電池セル群1Aと検出回路基板7の間の配線と、電池セル群1Aと保護回路基板11の間の配線と、電池セル群1Aと電力接続用端子12の間の配線とは、孔5fを挿通して引き回されている。
 セル群収納室17は、金属容器5(図3の金属容器蓋部6を含む5a、5b、5d、5e等)によってその外部空間と仕切られている。電池セル群1Aが、一体構造の金属容器5(金属容器蓋部6を含む5a、5b、5d、5e等)内に配置されていることで、強力な外力を受けた場合にも確実に電池セル群1Aを保護することができる。
 また、セル群収納室17には、電池セル群1Aで発生した熱を、セル群収納室17の外に放熱する大きな放熱面積が形成されるセル室放熱部2、3が設けられている。
 セル室放熱部2、3は、複数の電池セル1の間に挟まれた伝熱板2と、伝熱板2と筐体(8、9、10、5e等)の一部(筐体底面部5e)とを熱的に接続する緩衝部材3、4(図3の緩衝部材4参照)とを、有している。電池セル群1Aで発生した熱は、伝熱板2と緩衝部材3、4とを介し、筐体5e等へ伝熱され、筐体5eからセル群収納室17の外に放熱される。これにより、電池セル群1Aの発熱による昇温を抑制することができる。
 なお、金属容器5(5a、5b、5d、5e等(図3の金属容器蓋部6も含む))は、伝熱・放熱性の観点から、アルミニウムやアルミニウム合金や鉄などの金属材料により形成されることが望ましいが、これに限らず、合成樹脂を成型して形成してもよい。
 基板収納室18には、検出回路基板7と保護回路基板11とが、配置されており、また、検出回路基板7と保護回路基板11で発生した熱を、基板収納室18の外に放熱する通風孔の基板室放熱部(19a、19b、19c、19d)が設けられている。
 基板室放熱部(19a、19b、19c、19d)は、筐体(8、9、10、5e等)の一部(筐体前面部8、筐体後面部9)に設けられた開口で形成されている。開口(基板室放熱部)19a、19b、19c、19dを介して、基板収納室18内の空気と外気とを対流させることで、検出回路基板7と保護回路基板11で発生した熱を、空気を用いて基板収納室18の外に放熱することができる。
 電池セル群1Aは、電池モジュール100の下部に配置されている。そのため、電池セル群1Aを収納するセル群収納室17は、電池モジュール100の下部に配置されている。検出回路基板7は、電池モジュール100の上部に配置され、保護回路基板11は、電池モジュール100の後部(図4の右側)に配置されている。これに伴い、基板収納室18は、電池モジュール100の上部から後部にかけて鉤状に(アルファベットの大文字Lを横にした鏡像状に)配置されている。
 つまり、基板収納室18は、下方側に配置される上下間隔離壁5aを介してセル群収納室17の上方に配置され、下方側に立設される前後間隔離壁5bを介してセル群収納室17の側方に配置されている。
 このように、電池セル群1Aに対して、検出回路基板7は上下間隔離壁5aを介して上方に、保護回路基板11は前後間隔離壁5bを介して後方に配置されている。検出回路基板7は、電池セル群1Aの上方に配置されているので、電池セル群1Aで電解液の液漏れが発生しても液は下方に流下するので、検出回路基板7にかかることはない。
 図1、図4に示すように、開口(基板室放熱部)19a、19b、19c、19dは、筐体前面部8の第1開口19aと、筐体後面部9の第2開口19bと、筐体後面部9の第3開口19c、19dとを有している。
 第1開口19aは、筐体前面部8の上部に形成され、電池モジュール100の前方に向かって開口している。第1開口19aは、基板収納室18の前方の上部に設けられている。
 第2開口19bは、筐体後面部9の上部に形成され、電池モジュール100の後方に向かって開口している。第2開口19bは、基板収納室18の後方の上部に設けられている。
 第1開口19aと、検出回路基板7と、第2開口19bとは、略同じ高さに配置され、略水平な略一直線上に配置されている。外気(空気)が、第1開口19aから流入し、第2開口19bから流出する場合に、第1開口19aから第2開口19bへの空気の流れる流路(風路)27a(図4の白抜き矢印で示す)上に、検出回路基板7が配置されている。
 外部からの空気が入れ替わりながら、検出回路基板7から熱を奪うことで、検出回路基板7の昇温を抑制することができる。なお、電池モジュール100の後方に、外部配線基板23を配置し、外部配線基板23に設けられたファン23aで、風路27a上に空気の流れ(風)を強制的に発生させてもよい。これにより、さらに検出回路基板7の昇温の抑制効果を高めることができる。
 第3開口19c、19dは、筐体後面部9の下部に形成され、基板収納室18の後方の下部に設けられている。
 図1(b)に示すように、第3開口19cは、電池モジュール100の側方に向かって開口しており、第3開口19dは、電池モジュール100の後方に向かって開口している。図4に示すように、第3開口19cは、保護回路基板11より低く配置されている。第3開口19dは、保護回路基板11と略同じ高さに配置されている。
 保護回路基板11で発熱すると、周囲の空気が暖められて空気の気体分子の運動エネルギが大きくなり膨張し、気体分子の密度が低下し比重が小さくなるので、上昇流が生じる。この上昇流に伴い、上向きの風路27b(図4の白抜き矢印)が形成される。風路27bの上流側は、第3開口19cから上向きに外気(空気)が流入することで形成される。風路27bの下流側は、第2開口19bから空気が流出することで形成される。
 このように、上昇する風路27bが形成され、第3開口19cから外気(空気)が吸い込まれるようになると、第3開口19cから吸い込まれた空気が、第3開口19dから流出する流路27bも形成される。空気が入れ替わりながら、保護回路基板11から熱を奪うことで、保護回路基板11の昇温を抑制することができる。
 なお、基板収納室18の上部の前から後ろ向きの風路27aに対しては、前上部の第1開口19aと後上部の第2開口19bだけでなく、風路27aの周囲に配置される筐体上部10とセル群収納室17の上部の上下間隔離壁5aも、前方から後方へ一直線上に風路27aを導くガイドとして機能していると考えることができる。
 同様に、基板収納室18の後部の下から上向きの風路27bに対しては、下部の第3開口19cと上部の第2開口19bだけでなく、風路27bの周囲に配置される筐体後面部9とセル群収納室17の後壁の前後間隔離壁5bも、下方から上方へ一直線状に風路27bを導くガイドとして機能していると考えることができる。
 また、風路27aを前から後へ流れる空気によって、風路27bを下から上へ流れる空気が、前後方向の風路27aに引き寄せられる(巻き込まれる)ことで、風路27bを流れる空気の流量を増加させている。
 また、第1開口19aと第2開口19bと第3開口19c、19dの開口形状やその大きさと、開口位置は、上部の検出回路基板7と後部の保護回路基板11で必要と考えられる冷却能力や、外部配線基板23のファン23aから供給される風量や、外気の温度や湿度等に応じて変更すればよい。
 なお、図1に示す筐体前面部8、筐体後面部9、筐体上部10は、合成樹脂を成型して形成することができるが、これに限られず、冷却性を向上させるために空冷に加えて熱伝導・放熱を考慮して、アルミニウムや鉄等の熱伝導性が良好な金属材料で形成してもよい。
 電池モジュール100は、後面を形成する筐体後面部9に、電力接続用端子12と、通信接続用端子13を有している。電力接続用端子12は、外部配線基板23の電力接続用端子23bと着脱し、電池セル群1Aを、外部配線基板23に接続することができる。
 通信接続用端子13は、外部配線基板23の通信接続用端子23cと着脱し、電圧検出回路21を、外部配線基板23に接続することができる。
 電力接続用端子12の着脱方向と、通信接続用端子13の着脱方向とが、互いに一致し、それらの着脱方向が、電池モジュール100の前後方向と平行(一致)になっている。
 電力接続用端子12と通信接続用端子13は、電池モジュール100の後面をなす筐体後面部9に設けられている。一方、外部配線基板23の電力接続用端子23bと通信接続用端子23cは、外部配線基板23の一平面の正面上に設けられている。
 本構成により、電池モジュール100を、前方から後方へスライドさせるだけで、その電力接続用端子12を、外部配線基板23の電力接続用端子23bに接続し、その通信接続用端子13を、外部配線基板23の通信接続用端子23cに接続することができる。
 逆に、電池モジュール100を、後方から前方へスライドさせるだけで、その電力接続用端子12と電力接続用端子23bの接続を切断し、その通信接続用端子13と通信接続用端子23cの接続を切断することができる。
 図5に、図2(a)のB-B方向の矢視断面図を示す。図2(a)の例では、電池セル1として、ラミネート型電池セルを示している。
 ラミネート型の各電池セル1は、平板形状であり、隣接する電池セル1との間に伝熱板2が挟み込まれている。電池セル1での電気化学反応で発生した熱は、伝熱板2を伝導して、伝熱板2の端部に達し、その端部から緩衝部材3に伝導し、緩衝部材3から金属容器5に伝導する。
 また、電池セル1と緩衝部材4の間にも伝熱板2が挟み込まれている。電池セル1で発生した熱は、伝熱板2を伝導して緩衝部材4に達し、緩衝部材4から金属容器蓋部6に伝導する。
 金属容器5と金属容器蓋部6に伝導した熱は、周囲温度より高温なため、外方に向かう放熱路28が形成され周囲の空気を暖める。電池モジュール100の前後方向に流れる風路27cを、筐体側面下部5cと金属容器蓋部6に対向する電池モジュール100の側方に形成することで、暖められる空気を入れ替えることができ、冷却効果を向上させることができる。
 また、前記したように、図4の基板収納室18内には、検出回路基板7と筐体上部10の隙間と、検出回路基板7と上下間隔離壁5aの隙間とに、風路27aが形成される。検出回路基板7の周囲に風路27aが形成されることで、効率よく検出回路基板7で発生する熱を冷却することができる。
 図6に、図2(b)のC-C方向の矢視断面図を示す。
 前部の第1開口19aは、筐体前面部8の上部に形成され、基板収納室18の前方の上部に設けられている。
 後部の第2開口19bは、筐体後面部9の上部に形成され、基板収納室18の後方の上部に設けられている。
 前部の第1開口19aと、検出回路基板7と、後部の第2開口19bとは、略同じ高さに配置され、略水平な略一直線上に配置されている。外気(空気)が、前部の第1開口19aから入って、後部の第2開口19bから出るように、風路27aが形成され、その風路27a上に検出回路基板7が配置されている。新たな空気に入れ替わりながら、検出回路基板7から熱を奪うことで、検出回路基板7の昇温を抑制することができる。
 また、下部に配置される保護回路基板11の上方には、上向きの風路27bが形成される。風路27bの上流側は、保護回路基板11の下方に配置される第3開口19c(図4参照)から外気(空気)が流入することで形成される。風路27bの下流側は、筐体後面部9の上部の第2開口19bから空気が流出することで形成される。風路27bを進む空気が入れ替わりながら、保護回路基板11から熱を奪うことで、保護回路基板11の昇温を抑制することができる。
 図7に、図2(a)のA-A方向の矢視断面図を示す。
 電池セル群1Aは、電池モジュール100の外方の放熱路28と風路27cを用いて、放熱する。保護回路基板11で生じる熱は、筐体後面部9の下部の第3開口19c(図4、図2(a)参照)から流れ込み第3開口19dから流れ出る風路27b(図2(b)参照)を用いて、放熱する。このように、電池セル群1Aと、保護回路基板11は、それぞれ、異なるルートに熱を伝え冷却する冷却手段により、冷却していることが分る。
 図8に、第1実施形態に係る電池モジュール100を搭載した電池システム101の斜視図を示す。
 電池システム101は、多段(図8の例では7段)の棚を有するラック31を有している。ラック31の最上段には、統合制御部32が収められている。統合制御部32は、電池システム101を統合的に制御する。
 ラック31の最上段以外の6段には、電池モジュール100は収められている。ラック31の1段毎に、複数(図8の例では4個)の電池モジュール100が収められている。ラック31の後面には、外部配線基板23が設けられている。
 なお、統合制御部32は、ラック31の最上段以外の箇所に配置してもよいが、電池モジュール100の電解液の液漏れ等の不具合を勘案し、ラック31の最上段に配置するのが最も望ましい。
 図9に、第1実施形態に係る電池モジュール100を搭載した電池システム101の分解斜視図を示す。
 電池モジュール100は、ラック31に対して、後方に向け押し込むことによって、外部配線基板23に電気的に接続するとともに装着することができる。また、電池モジュール100は、ラック31に対して、前方に引き出すことによって、外部配線基板23と電気的に切断するとともに脱離させることができる。
 外部配線基板23には、それぞれの電池モジュール100に対応するように、ファン23aと、電力接続用端子23bと、通信接続用端子23cとが設けられている。
 電池モジュール100をラック31に装着することで、同時に、電池モジュール100の電力接続用端子12(図2(b)参照)と、外部配線基板23の電力接続用端子23bとを接続し、電池モジュール100の通信接続用端子13(図2(b)参照)と、外部配線基板23の通信接続用端子23cとを接続することができる。
 一方、電池モジュール100をラック31から脱離させることで、同時に、電池モジュール100の電力接続用端子12と、電力接続用端子23bとの接続を切断し、電池モジュール100の通信接続用端子13と、通信接続用端子23cとの接続を切断することができる。
 それぞれの電池モジュール100は、外部配線基板23の通信接続用端子23cと、外部配線基板23内の配線を介して、統合制御部32に接続している。この接続により、統合制御部32は、それぞれの電池モジュール100に対して、充放電の制御をすることができる。
 図10に、電池システム101に搭載された状態に並べられた複数(図10の例では4個の場合を図示)の電池モジュール100の正面図を示す。
 各電池モジュール100は、上下のストッパ24が、それぞれラック31(図9参照)の上下の棚31tに当接するまでラック31内に押し込まれ、ストッパ24に設けられたネジ挿通孔に不図示のネジを挿通させて、ラック31の棚31tに螺設(ネジ止め)される。
 また、電池モジュール100の後面を示す図2(b)を用いて説明したように、電池モジュール100は、正面視で、略T字様の形をしており、電池モジュール100の上部の幅W2は、その中央部と下部の幅W1より大きく形成されている。
 そして、幅W2が広い電池モジュール100の上部には、基板収納室18(図5参照)が配置され、幅が狭い電池モジュール100の中央部と下部には、セル群収納室17(図5参照)が配置されている。
 これにより、図10に示すように、電池モジュール100の金属容器蓋部6と、隣接する電池モジュール100の筐体側面下部5cの間には、隙間が生じ、風路27cを形成することができる。同様に、電池モジュール100の金属容器蓋部6とラック31の間にも隙間が生じ、風路27cを形成することができる。また、電池モジュール100の筐体側面下部5cとラック31の間にも隙間が生じ、風路27cを形成することができる。また、第1開口19aの正面には、図10の紙面前後方向の風路27aが形成されることになる。
 図11に、電池システム101に搭載された状態に並べられた複数の電池モジュール100を前方斜め上方から目視した斜視図を示し、図12に、同様の複数の電池モジュール100を後方斜め上方から目視した斜視図を示す。
 図10、図11と図12に示すように、風路27aに対して、風路27cは、離隔されており、それぞれ、異なるルートに熱を伝え冷却する冷却手段であることが分る。
 図13に、電池モジュール100を搭載したラック31の内部構造を示す。
 ラック31の内部にはモジュール設置台40が鉛直方向に複数枚(段)設置されており、各モジュール設置台40の上に複数の電池モジュール100が水平方向に並んで配置されている。なお、図13に示す電池モジュール100は、上のストッパ24が無く上下寸法が短い形状のものを示している。
 なお、以下の構成は図12以前に図示した電池モジュール100の形状でも適用可能である。
 ここで、電池モジュール100は、図12以前に図示したように、上下のストッパ24がある方が下のストッパ24のみの場合より、ラック31への固着部が上下2箇所となり、ラック31に対して回転運動を抑える安定した構造となるので、より望ましい。
 図14にモジュール設置台40を斜め上方から見た斜視図を示す。図15に、図14のD部拡大図を示す。
 モジュール設置台40は、電池モジュール100が何らかの原因で電解液が漏出した際に、電解液を安全に回収するため、以下の構成を有している。
 モジュール設置台40には、漏出した電解液の液受け用に、平板状の底板40tにラック31の前後方向と略平行な方向に直線状に設けられた溝部43a、43bと、ラック31の前後方向と略垂直な方向(横方向)に直線状に設けられた溝部44a、44b、44c、44d、44eとが設けられている。溝部43a、43bおよび溝部44a、~、44eは、それぞれ横断面凹形状を有している溝である。
 そして、右側縁部の前後方向の溝部43bと、後縁部の横方向の溝部44eとが交差する箇所(右後角部)に、溝部43a、43b、44a~44eに流入した電解液を集めて回収する液受け孔45が鉛直方向に貫設されている。
 モジュール設置台40に設けられた前後方向に延在する溝部43a、43bは、溝部44aから溝部44eの方向に(前から後へ)向かうに従い、つまり液受け孔45に近づくに従い、溝の深さが深くなる構造としている。また、横方向に延在する溝部44a、~、44eも、左側部の溝部43aから右側部の溝部43bの方向に向かうに従って、つまり液受け孔45に近づくに従い、溝の深さが深くなる構造としている。
 すなわち、モジュール設置台40に設けられた前後方向の溝部43a、43b、及び横方向の溝部44a、~、44eは、液受け孔45に電解液を重力の作用で集めるような傾斜をもつ構造としている。
 なお、溝部43a、43b、44a、~、44eは、説明した構成と異なり略同一の深さとしてもよい。しかしながら、溝部43a、43b、44a、~、44eのうちの少なくとも一部を液受け孔45に近づくに従ってその深さを深くすると電解液の流れが重力の作用で促進されるのでより好ましい。その点では、説明したような全ての溝部43a、43b、44a、~、44eを液受け孔45に近づくに従い、その深さを深くする構造が最も望ましい。
 そして、モジュール設置台40の底板40tの周囲、つまり前後方向の溝部43a、43b、及び横方向の溝部44a、~、44eの周囲には、底板40tの上面より高い高さをもつ土手部40d(40d1)が立設されている。
 モジュール設置台40は、ステンレス鋼板などの防錆性の金属で形成される。なお、電解液が漏出した場合を想定し、表面を樹脂で覆うなどして、絶縁性をもたせることが好ましい。また、モジュール設置台40は、金属以外の炭素繊維などの繊維強化熱可塑性プラスチック(Fiber Reinforced Thermo Plastics)などの樹脂で構成してもよく、その材料は特に限定されない。
 各モジュール設置台40に設けられた液受け孔45には、図13に示すように、モジュール設置台40の下面側に取液ドレーン41aが接続されている。各モジュール設置台40の液受け孔45に接続されるそれぞれの取液ドレーン41aは、下方に延在する流下ドレーン41bに接続されている。
 すなわち、液漏れした電解液を回収するためのドレーン41は、液受け孔45に接続する取液ドレーン41aと、取液ドレーン41aで回収した電解液を貯留するために下方に流す流下ドレーン41bとで構成される。ドレーン41は、引き回せる柔軟性がある材料で構成することが好ましい。
 ラック31内の下部には、各モジュール設置台40上に漏れた電解液を最終的に集めて回収するための回収トレー42が設置されている。そして、流下ドレーン41bの下端部は、回収トレー42内に差し入れられている。
 当該構造によって、仮に電池モジュール100から電解液が漏出した場合にも、漏出した電解液は、底板40tに凹設される溝部43a、43b、44a~44eに流入し、溝部43a、43b、44a~44eから液受け孔45に集液される。
 そして、液受け孔45に集液された電解液は、各モジュール設置台40に設けられた液受け孔45と接続された取液ドレーン41aを通過し、流下ドレーン41bに流入する。そして、流下ドレーン41bを下方に流れる電解液は、トレー42に流入して貯留される。
 当該構成により、仮に(万が一)電池モジュール100が熱膨張や外部からの外力による破壊応力以上の応力上昇によって破壊された場合にも、モジュール設置台40に凹設された溝部43a、43b、44a、44b、44c、44d、44e、及び液受け孔45によって、電池モジュール100から漏出した電解液を、他の電池モジュール100にかけることなく、安全に回収することが可能となる。
 そのため、漏出した電解液がモジュール設置台40から溢出することなく、また、電池モジュール100よりも下部にある他の電池モジュール100に電解液をかけることが無くなる。従って、当該電池モジュール100よりも下部の段にある他の電池モジュール100に電解液がかかりショートすることを防ぐことができる。例えば、電力接続用端子12、通信接続用端子13、検出回路基板7等でのショートを防ぐことができる。
 なお、図14に示す溝部43a、43b、44a~44eの深さは、底板40tの上面から略同じ深さでもよいが、漏出した電解液が重力の作用により液受け孔45に流入し易いように、溝部43a、43b、44a~44eの少なくとも何れかの深さを液受け孔45に近づくに従い低くなるように傾斜を設けることが好ましい。
 また、図13では、トレー42を蓋なしの場合を示しているが、トレー42の上部を閉塞する蓋がある容器である構成が望ましい。なお、蓋または/および容器が透明である構成にすると、内部を目視して異常を直ぐに確認できるので、より望ましい。
 また、電池モジュール100は、図5に示すように、セル群収納室17と基板収納室18とを別々に設け、さらに基板収納室18の方がセル群収納室17よりも上部になるように配置している。そのため、例え何らかの原因で電池モジュール100のセル群収納室17から電解液が漏出した際にも、上部の基板収納室18に配置される検出回路基板7に電解液が付着するのを防止できる。従って、検出回路基板7がショートまたは断線するのを防ぐことができる。
 そして、図8、図13に示すように、ラック31の上部の統合制御部32よりも下の位置で漏出した電解液を回収することができるため、漏出した電解液がかかって統合制御部32が破壊されることがない。また、電解液を一箇所に安全に回収することが可能となる。
 さらに、電解液をラック31の下部の一箇所のトレー42に集めることにより、従来のように複数のトレーや液溜め部を設置する必要がなくなるため、占有容積が狭小化され省スペース化が可能となる。
 図13、図14に示すように、液受け孔45及びドレーン41は、電池モジュール100の後部(図1(b)参照)の電力接続用端子12及び通信接続用端子13を避けるように、ラック31の後方かつ側部の方に設けられている。当該構成によって、仮に電池モジュール100から電解液が漏出したとしても、各コネクタ等をショートさせることなく、安全に電解液をトレー42に回収することが可能となる。
 ここで、電池モジュール100の電力接続用端子12及び通信接続用端子13の電気的接続部の位置と液受け孔45の位置とは任意に選択可能であるが、それぞれをより離隔した位置、例えば異なる方向に配置することがより望ましい。
 例えば、第1実施形態と異なり、電力接続用端子12及び通信接続用端子13を電池モジュール100の前部に設ける構成にすると、漏出した電解液が集められる箇所の液受け孔45が後部であり、電力接続用端子12及び通信接続用端子13と電解液が集められる箇所とが離隔した位置になるので、より好ましい。
 また、図9に示すように、電池システム101は、ラック31後部に設けられたファン23aにより、ラック31の前方からラック31の後方に向けて、風の流れができる。そのため、本第1実施形態のようにラック31の後方の側部に液受け孔45を設けて電解液を回収する電池システムとすることで、ファン23aの風を受けて電解液が後方にスムーズに流れ、より確実かつ円滑に電解液を液受け孔45に回収することができる。
 また、電源を取り出すなどのコネクタ(電力接続用端子12、通信接続用端子13等)の電気的接続部は作業上、前部にあるのが好ましいので、前記したように、電気的接続部は前部に配置し、液受け孔45および電池モジュール100の冷却用のファンは後部に配置するのが望ましい。
 次に、モジュール設置台40の溝部の変形例について説明する。
 なお、第1実施形態では電解液を回収するための溝部を図14に示すように構成したが、溝部の設け方は本例に限定されるわけではなく、液受け孔45に電解液を誘導できるような構成なら、どのような溝の形態を取っても良い。
 図16に、変形例1のモジュール設置台40H1の斜視図を示す。
 変形例1のモジュール設置台40H1は、第1実施形態のモジュール設置台40の横方向の溝部44b、44c、44d(図14参照)に替えて、前後方向の溝部44i、~、44oとして形成したものである。
 この場合、前後方向の溝部44i、~、44oを、電池モジュール100の側部の周囲面(筐体側面下部5c、金属容器蓋部6(図1参照))に沿う位置に設けると(図16の二点鎖線参照)、漏出した電解液をスムーズに溝部44i、~、44oで受けられるのでより好ましい。同様に、溝部は、筐体前面部8や筐体後面部9に沿って設けてもよい。
 変形例1の場合も、前記したように、溝部43a、43b、44a、44e、44i、~、44oのうちの少なくとも一部を液受け孔45に近づくに従い低くなる傾斜を形成するとよい。なお、溝部43a、43b、44a、44e、44i、~、44oの深さを略同一の深さとすることも可能である。
 図17に、変形例2のモジュール設置台40H2の斜視図を示す。
 変形例2のモジュール設置台40H2は、第1実施形態のモジュール設置台40の前後方向の溝部43a、43b及び横方向の溝部44a、~、44eに加えて、前後方向に延在する溝部44p、~、44vを形成したものである。
 変形例2の場合も、溝部43a、43b、44a、~、44e、44p、~、44vのうちの少なくとも一部を液受け孔45に近づくに従い低くなる傾斜を形成するとよい。
 なお、溝部43a、43b、44a、~、44e、44p、~、44vの深さを略同一の深さとすることも可能である。
 その他、モジュール設置台40の溝部を液受け孔45から放射状に形成してもよい。この場合も、溝部の深さを略同一としてもよいが、溝部のうちの少なくとも一部を液受け孔45に近づくに従い低くなる傾斜をもたせるとよい。
 上述の構成によれば、電池モジュール100の様々な箇所(部分)から電解液が漏出した場合であっても安全に電解液を回収できる信頼性が高い省スペースの電池システム101を実現できる。
(第2実施形態)
 次に、第2実施形態のモジュール設置台40について説明する。
 第2実施形態のモジュール設置台40は、電池モジュール100から電解液が漏出した場合、漏出した電池モジュール100を特定できる構成としたものである。
 図18は、本発明に係わる第2実施形態のモジュール設置台を示したものである。なお、第1実施形態と同様の構成については、第1実施形態で付した番号と同様の番号を付して示し、説明を省略する。
 第2実施形態が、第1実施形態と異なる点は、モジュール設置台40の溝部43a、43b、及び溝部44a、~、44eが設けられた底板40tの上面に塗料を塗布した塗料塗布部46を設けた点にある。
 塗料塗布部46に塗布する塗料は、有機溶剤である電解液によって溶解する塗料である。塗料としては、電池モジュール100の電解液によって溶解する塗料であれば限定されない。例えば、リチウムイオン電池の電解液によって溶解する塗料としては、合成樹脂塗料、溶剤系塗料の主成分がフッ素樹脂もしくはアクリル樹脂のものがある。
 なお、塗料が電解液によって溶解したことが認識しずらい場合には、塗料に顔料などの着色材を混入してもよい。これにより、漏出した電解液がより明確に認識できる。
 第2実施形態によれば、仮に熱膨張や外部からの応力によって電池モジュール100が破損し、電解液が漏出したとしても、液もれの箇所を目視して確実に特定できる。そのため、確実かつ安全に電解液を回収することができることに加え、さらに、電解液の漏洩部が分るため、電解液が漏れた部位を確実に発見(特定)することができる。
(第3実施形態)
 次に、第3実施形態の電池システム101について説明する。
 第3実施形態の電池システム101は、液受け孔45を、電解液を集液し易い位置に配置したものである。
 図19は、本発明に係る第3実施形態の電池システム101を示したものである。
 第3実施形態の電池システム101は、ラック31の後部に、電気化学反応により発熱する電池モジュール100を冷却するためのファン50が設けられている。
 電池システム101の稼働時には、ラック40後部に設けられたファン50により、ラック31の前方部から後方部に向けて、冷却風wの流れができている。
 そこで、ラック31の後方側31b、すなわち図14のモジュール設置台40の溝部44beの何れかの位置に液受け孔45を設ければ、漏出した電解液が冷却風wにより後方にスムーズに流れることができ、より確実に電解液を回収することができる。
 なお、図14に示すように、モジュール設置台40の溝部44eの一端部に、液受け孔45を設ければ、電池モジュール100の電力接続用端子12、通信接続用端子13に離隔し、かつ、作業性し易いのでより望ましい。
(第4実施形態)
 次に、第4実施形態の電池システムについて説明する。
 図20に第4実施形態の電池システム401の斜視図を示す。
 第4実施形態の電池システム401は、電池システム101A、101Bを横方向に並設した構成である。
 これ以外の構成は、第1実施形態と同様であるから、同様な構成要素には同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
 第4実施形態の電池システム401は、第1の電池システム101Aと第2の電池システム101Bとを横方向に並んで配置している。なお、図20では、2つの電池システム101A、101Bを横方向に並設(並んで配置)した場合を例示しているが3つ以上横方向に並設してもよい。
 図21に第4実施形態のモジュール設置台40Aと隣接するモジュール設置台40Bの拡大斜視図を示す。なお、図21では、理解を容易にするため、鉛直方向に複数段あるモジュール設置台40の一段のみを示している。
 電池システム101Aのモジュール設置台40Aは、電池モジュール100から漏出した電解液を集液する液受け孔45aを後縁部の横方向に延在する溝部44eにおけるモジュール設置台40Bに近い一方端部に配置している。
 一方、電池システム101Aに隣接して配置される電池システム101Bのモジュール設置台40Bは、電池モジュール100から漏出した電解液を集液する液受け孔45bを後縁部の横方向に延在する溝部44eのモジュール設置台40Aに近い一方端部に配置している。
 そして、漏出した電解液を排出するドレーン47は、モジュール設置台40Aの液受け孔45aの下部に接続する取液ドレーン47aと、モジュール設置台40Bの液受け孔45bの下部に接続する取液ドレーン47bと、取液ドレーン47aと取液ドレーン47bとが接続される1本の流下ドレーン47cとで構成される。流下ドレーン47cは、前記と同様に、漏出した電解液を回収するために下方に流し、トレー42に貯留する。
 なお、前記したように、ドレーン47は、引き回せる柔軟性があるように形成できる材料で構成することが好ましい。
 上記構成によれば、隣接する電池システム101A、101B同士でドレーン47を共用できるので、ドレーンの製造コスト、組み付けコストが低減され、コスト低減を図れる。
 また、電池システム101を床面上の3方に(例えば、東西南の方向)3つ配置した場合にも、電池システム101の各液受け孔45を互いに近くに設け、各モジュール設置台40の段毎の3本の取液ドレーンと1本の流下ドレーンとを有する1本のドレーンで共用することが可能である。この場合、各電池システム101のラック31にキャスターを設け、移動が容易になるようにしてもよい。
 或いは、電池システム101を床面上の4方に(例えば、東西南北の方向)4つ配置した場合にも、電池システム101の各液受け孔45を互いに近くに設け、各モジュール設置台40の段毎の4本の取液ドレーンと1本の流下ドレーンとを有する1本のドレーンで共用することが可能である。この場合、各電池システム101のラック31にキャスターを設け、移動が容易になるようにしてもよい。
(第5実施形態)
 次に、第5実施形態の電池システム501について説明する。
 図22(a)に、第5実施形態のラック31の斜視図を示し、図22(b)に、第5実施形態のモジュール設置台40の斜視図を示す。
 第5実施形態の電池システム501(図24参照)は、モジュール設置台40のラック31への取り付け法の具体例を示すものである。
 その他の構成は、第1実施形態と同様であるから、同一の構成要素には同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
 第5実施形態の電池システム501は、ラック31の前部の一対の前レール31r1と後部の一対の後レール31r2とにはそれぞれ、複数段のモジュール設置台40をそれぞれネジ止めするための固定用のネジn(図23参照)を挿通させるためのネジ挿通孔n1が、モジュール設置台40を固着する所定の位置に穿設されている。
 一方、図22(b)に示すモジュール設置台40には、前部の土手部40d1および後部の土手部40d2に固定用のネジnが螺着する雌ネジn2がそれぞれ一対螺刻されている。
 図23に、第5実施形態のラック31に5段のモジュール設置台40を固着する際の斜視図を示す。
 図23に示すように、前側からボルトなどのネジnを一対それぞれ、前部の一対の前レール31r1のネジ挿通孔n1に挿通させ、モジュール設置台40の前部の土手部40d1の雌ネジn2に螺着する。また、後側からボルトなどのネジnを一対それぞれ、後部の一対の後レール31r2のネジ挿通孔n1に挿通させ、モジュール設置台40の後部の土手部40d2の雌ネジn2に螺着する。これにより、各段のモジュール設置台40を前レール31r1および後レール31r2に螺設することができる。
 このようにして、電池モジュール100を固着した各モジュール設置台40を前レール31r1、後レール31r2に固定し、各モジュール設置台40の液受け孔45bにドレーン41の取液ドレーン41aを接続するとともに流下ドレーン41bをトレー42に差し入れることで、図24に示す電池システム501が完成する。
 ここで、電池モジュール100は、各モジュール設置台40をラック31の前・後レール31r1、31r2に螺設前に固定してもよいし、前・後レール31r1、31r2の幅寸法(横方向の寸法)を小さくして各モジュール設置台40をラック31の前・後レール31r1、31r2に螺設後に固定してもよい。
 或いは、各モジュール設置台40を、前・後レール31r1、31r2の幅寸法(横方向の寸法)を小さくして、前後方向に替えて、横方向から前・後レール31r1、31r2に螺設するように構成し、各モジュール設置台40をラック31の前・後レール31r1、31r2に螺設前に固定してもよいし、螺設後に固定してもよい。
 なお、第5実施形態では、モジュール設置台40をラック31に螺設する場合を例示したが、ワンタッチ構造など螺設以外の方法でモジュール設置台40をラック31に固着する構成としてもよい。
<<その他の実施形態>>
 なお、前記実施形態では、液受け孔45をモジュール設置台40の角部に設けた場合を例示したが、液受け孔45を角部以外の場所、例えば、縁部や央部に配置してもよい。しかしながら、液受け孔45は、前記したように、排液のし易さ、信頼性の観点からモジュール設置台40の縁部に配置することが望ましい。また、モジュール設置台40が上面視矩形状の形状を呈するならば、実施形態で説明したように角部に配置するのが最も望ましい。
 また、モジュール設置台40は、上面視で略矩形状の場合を例示したが、その他の形状を採用しても構わない。
 なお、前記実施形態では、ドレーン41をトレー42に接続して電解液を排液する場合を例示したが、トレー42に代替して電池システムの設置場所に固定の排液孔を設けて当該排液孔に廃液する構成としてもよく、ドレーン41からの排液の方法はその他のやり方を採用してもよい。しかしながら、トレー42のような目視可能な排液部とした場合、ユーザ(管理者)が電池モジュール100の異常を迅速に把握でき、メンテナンスが素早く行えるので、最も望ましい。
 また、前記実施形態では、ラック31に、5段のモジュール設置台40を固着する構成を例示したが、ラック31に、単数または2~4段、6段以上のモジュール設置台40を固着する構成としてもよいし、ラック31に固着するモジュール設置台40の段数は適宜選択可能である。なお、説明したようにラック31にモジュール設置台40を複数段配設して、鉛直方向に電池モジュール100を重畳して配置すると占有床面積当りのエネルギ効率が高まるのでより好ましい。
 なお、前記実施形態では、様々な構成を説明したが、各構成を適宜組み合わせて構成してもよい。これにより、組み合わせた作用効果を奏する。
 1   電池セル
 1A  電池セル群
 2   伝熱板(セル室放熱部)
 3、4 緩衝部材(セル室放熱部)
 7   検出回路基板(検出回路)
 8   筐体前面部
 9   筐体後面部
 12  電力接続用端子(電気的接続部)
 13  通信接続用端子(電気的接続部)
 16  デバッグ用コネクタ
 17  セル群収納室(電池セル収納部)
 18  基板収納室(回路収納部)
 21  電圧検出回路(検出回路)
 23  外部配線基板(外部装置)
 23a ファン
 31  ラック(筐体)
 32  統合制御部
 40、40H1、40H2 モジュール設置台
 40A モジュール設置台(一のモジュール設置台)
 40B モジュール設置台(他のモジュール設置台)
 41  ドレーン(排出管)
 42  トレー(液排出部)
 44b、44c、44d、 溝部
 44k、44l、44m、44n、44o 溝部
 44p、44q、44r、44s、44t、44u 溝部
 44i、44j 溝部(側周面に沿った溝部)
 43a 溝部(側周面に沿った溝部、モジュール設置台の縁部に設けた溝部)
 43b 溝部(モジュール設置台の縁部に設けた溝部、モジュール設置台の縁部)
 44a 溝部(モジュール設置台の縁部に設けた溝部)
 44e  溝部(モジュール設置台の縁部に設けた溝部、モジュール設置台の縁部)
 45  液受け孔
 45a 液受け孔(一のモジュール設置台の液受け孔)
 45b 液受け孔(他のモジュール設置台の液受け孔)
 46  塗料塗布部
 47  ドレーン(排出管)
 50  ファン
 100 電池モジュール
 101、401、501 電池システム
 w   冷却風

Claims (10)

  1.  複数の電池セルを有する電池モジュールと、
     前記複数の電池モジュールを収納する筐体とを備える電池システムであって、
     前記電池モジュールは、前記電池セルを収納する電池セル収納部と、当該電池セル収納部よりも上方に配置され前記電池セルの情報を検出する検出回路を収納する回路収納部とを有し、
     前記筐体は、
     前記電池モジュールが載置され、前記電池モジュールがその電解液が漏出した際に電解液を受ける溝部と当該溝部内の電解液が流入する液受け孔とを有するモジュール設置台と、
     前記液受け孔に接続され前記電解液を液排出部に排出する排出管とを
     備えることを特徴とする電池システム。
  2.  前記溝部は、そのうちの少なくとも一部が前記液受け孔に近づくに従い低くなる傾斜を有する
     ことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の電池システム。
  3.  前記溝部は、前記電池モジュールを冷却する冷却風の方向に沿って設けられる
     ことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の電池システム。
  4.  前記溝部は、前記電池モジュールの側周面に沿った位置に設けられる
     ことを特徴とする請求の範囲第1項から第3項のうちの何れか一項に記載の電池システム。
  5.  前記溝部は、前記モジュール設置台の縁部に設けられる
     ことを特徴とする請求の範囲第1項から第3項のうちの何れか一項に記載の電池システム。
  6.  前記液受け孔は、前記モジュール設置台の縁部に設けられる
     ことを特徴とする請求の範囲第1項から第3項のうちの何れか一項に記載の電池システム。
  7.  前記液受け孔は、前記電池モジュールを冷却する冷却風の下流側の縁部に設けられる
     ことを特徴とする請求の範囲第6項に記載の電池システム。
  8.  前記液受け孔は、前記モジュール設置台における後部に設けられ、
     前記電池モジュールの電気的接続部は、前記モジュール設置台における前部に設けられる
     ことを特徴とする請求の範囲第1項から第3項のうちの何れか一項に記載の電池システム。
  9.  前記電池モジュールは、当該電池モジュールを統合的に制御する統合制御部の下方に配置される
     ことを特徴とする請求の範囲第1項から第3項のうちの何れか一項に記載の電池システム。
  10.  前記電池モジュールおよび前記筐体は、複数並んで配置され、
     一の前記モジュール設置台の前記液受け孔は、縁部に設けられるとともに、他の前記モジュール設置台の前記液受け孔は、一の前記モジュール設置台の前記液受け孔に近い縁部に設けられ、
     前記排出管は、前記一のモジュール設置台の液受け孔と、前記他のモジュール設置台の液受け孔とに接続され共用とされる
     ことを特徴とする請求の範囲第1項から第3項のうちの何れか一項に記載の電池システム。
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