二次電池異常通報系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及至少通報由從二次電池發(fā)生的活性物質(zhì)的泄漏而引起的異常的發(fā)生的二次電池異常通報系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]—般地，通過系統(tǒng)內(nèi)的多個發(fā)電機、蓄電池等，實施電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整、電力系統(tǒng)的用電功率和供給功率的調(diào)整。另外，在很多情況下，都是通過多個發(fā)電機、蓄電池等，調(diào)整來自天然能源發(fā)電裝置的發(fā)電功率與計劃輸出功率之間的差，或?qū)崿F(xiàn)來自天然能源發(fā)電裝置的發(fā)電功率的變動減緩。與一般的發(fā)電機相比，蓄電池可高速改變輸出功率，并且對調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率、調(diào)整來自天然能源發(fā)電裝置的發(fā)電功率與計劃輸出功率之間的差、調(diào)整電力系統(tǒng)的用電功率與供給功率是有效的。
[0003]而且，作為與電力系統(tǒng)連接的高溫操作型蓄電池，例如可以列舉出鈉硫電池(以下記作NaS電池)。該NaS電池為具有通過固體電解質(zhì)管隔離收納活性物質(zhì)即金屬鈉及硫的結(jié)構(gòu)的高溫二次電池。若NaS電池被加熱至大約300°C的高溫時，通過熔融后的兩種活性物質(zhì)的電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生規(guī)定的能量。而且，通常NaS電池以如下形式使用，即采用將多個單電池集合起來，并且形成相互連接的模塊的形式。即，模塊具有以下結(jié)構(gòu):將多個單電池串聯(lián)形成的電路(電路串(string))并聯(lián)而構(gòu)成組塊(block)，再將至少兩個以上該組塊串聯(lián)，收納在絕熱容器中。
[0004]作為通報這樣的模塊的異常的發(fā)生的方法，公開有一種通過對各組塊的放電深度進行比較來檢測并通報電池的異常的方法(例如參照日本特開平3-158781號公報)。該方法對構(gòu)成模塊的每個組塊進行有無異常的的判斷。因此，與對構(gòu)成組塊的每一個NaS電池分別進行異常檢測的方法相比較，不會使裝置復(fù)雜化，另外，也可降低制造成本，在這方面，該方法是優(yōu)選的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]但是，可以想到，單電池的故障甚至模塊的故障的主要原因為單電池的內(nèi)部短路或者外部短路。
[0006]對單電池的外部短路而言，能夠列舉由于單電池內(nèi)的活性物質(zhì)泄漏而導(dǎo)致形成外部短路回路。對單電池的內(nèi)部短路而言，能夠列舉由β管的破損等而導(dǎo)致的短路。
[0007]這些單電池的外部短路和內(nèi)部短路能夠通過掌握每個上述組塊的電壓變化來進行檢測，但是由于短路導(dǎo)致的電壓變化并不是急劇的，而是經(jīng)過較長時間緩慢進行的，因此如果檢測精度低，在存在故障發(fā)生時的初始運行行為發(fā)生延遲的風(fēng)險。因此，雖然可以考慮提高電壓變化的檢測精度，但仍期望提出一種與檢測電壓變化的方法不同的故障檢測方法。
[0008]本發(fā)明是考慮這樣的課題而完成的，其目的在于提供一種二次電池異常通報系統(tǒng)，該二次電池異常通報系統(tǒng)通過引入裝載有兩個以上的模塊的模塊列的上部的氣體(氣氛)來檢測該氣體所含的活性物質(zhì)的濃度，由此能夠盡早地實施異常的發(fā)生的檢測、通報。
[0009][1]本發(fā)明涉及的二次電池異常通報系統(tǒng)的特征在于，具有:模塊列，上述模塊列沿垂直方向裝載有兩個以上的模塊，上述模塊收納有多個二次電池的單電池；導(dǎo)管，上述導(dǎo)管從上述模塊列的上部配管到下部；檢測單元，上述檢測單元設(shè)置在上述模塊列的下部，并且引入上述導(dǎo)管內(nèi)的被測定氣體，檢測該被測定氣體中所含的活性物質(zhì)的濃度；和通報部，上述通報部至少基于上述檢測單元的輸出來檢測異常的發(fā)生并通報異常的發(fā)生。
[0010]由模塊的正常工作中產(chǎn)生的熱量而被加溫的空氣向上方移動，并向模塊列的上部流動。即，由于熱量而產(chǎn)生了的上升氣流。因此，含有從二次電池泄漏的活性物質(zhì)的氣體(被測定氣體)通過該上升氣流而向模塊列的上部移動。被測定氣體通過導(dǎo)管被引導(dǎo)至設(shè)置于模塊列的下部的檢測單元。而且，在模塊列中發(fā)生火災(zāi)時或者火災(zāi)即將發(fā)生時，含有泄漏的大量的活性物質(zhì)的被測定氣體通過由熱量產(chǎn)生的上升氣流而向模塊列的上部流動。因此，含有高濃度的活性物質(zhì)的被測定氣體進入導(dǎo)管中，從而被引導(dǎo)至檢測單元。其結(jié)果是，利用檢測單元能夠容易地檢測異常的發(fā)生，從而能夠盡早通報異常的發(fā)生。尤其是使得上升至模塊列的上部的被測定氣體通過導(dǎo)管引入模塊列的下部并引導(dǎo)至檢測單元，所以不會將檢測單元暴露在高溫的氣氛中，能夠避免由熱量導(dǎo)致的誤動作或破損。
[0011][2]在本發(fā)明中，上述模塊列被收納在箱狀的框體內(nèi)，上述框體具有設(shè)置在正面的吸氣開口部和設(shè)置在上部的排氣開口部，上述導(dǎo)管可以從上述排氣開口部配管到上述框體的下部。
[0012][3]在本發(fā)明中，上述檢測單元具有:腔室；栗，上述栗將上述導(dǎo)管內(nèi)的氣體引入上述腔室中并進行排氣；氣體傳感器，上述氣體傳感器對上述腔室內(nèi)的上述被測定氣體中含有的活性物質(zhì)的濃度進行檢測；和第一比較器，上述第一比較器將通過上述氣體傳感器檢測到的濃度與預(yù)先設(shè)定的濃度上限值進行比較，將上述第一比較器的比較結(jié)果向上述通報部輸出。
[0013][4]在這種情況下，可以使第一檢測用電路與檢測用電源相連，上述檢測單元具有根據(jù)上述第一比較器的輸出將與上述第一檢測用電路的連接部分開路或者短路的觸點，上述通報部基于與上述檢測單元的連接部分的開路或者短路相對應(yīng)的上述第一檢測用電路的電壓變化而對氣體濃度的異常的發(fā)生進行通報。
[0014][5]而且，還可以具有與上述第一檢測用電路的末端并聯(lián)的第一端接電阻，上述通報部基于伴隨上述第一檢測用電路的斷路的電壓變化而對上述第一檢測用電路的斷路的發(fā)生進行通報。
[0015][6]在[4]或者[5]中，進一步，還可以具有連接上述檢測單元的第二檢測用電路，上述檢測單元還具有:將上述氣體傳感器的輸出與預(yù)先設(shè)定的輸出下限值進行比較的第二比較器；和根據(jù)上述第二比較器的比較結(jié)果將與上述第二檢測用電路的連接部分開路或者短路的第二觸點，上述通報部基于與上述檢測單元的連接部分的開路或者短路相對應(yīng)的上述第二檢測用電路的電壓變化而對傳感器異常的發(fā)生進行通報。
[0016][7]在[4]或者[5]中，還具有連接上述檢測單元的第二檢測用電路，上述檢測單元還具有將上述栗的排氣流量與預(yù)先設(shè)定的下限流量值進行比較的第三比較器；和根據(jù)上述第三比較器的比較結(jié)果將與上述第二檢測用電路的連接部分開路或者短路的第二觸點，上述通報部可以基于與上述檢測單元的連接部分的開路或者短路相對應(yīng)的上述第二檢測用電路的電壓變化而對栗異常的發(fā)生進行通報。
[0017][8]在[4]或者[5]中，還具有連接上述檢測單元的第二檢測用電路，上述檢測單元還具有:將上述氣體傳感器的輸出與預(yù)先設(shè)定的輸出下限值進行比較的第二比較器；將上述栗的排氣流量與預(yù)先設(shè)定的下限流量值進行比較的第三比較器；和根據(jù)上述第二比較器與上述第三比較器的比較結(jié)果將與上述第二檢測用電路的連接部分開路或者短路的第二觸點，上述通報部可以基于與上述檢測單元的連接部分的開路或者短路相對應(yīng)的上述第二檢測用電路的電壓變化而對異常的發(fā)生進行通報。
[0018][9]在[6]?[8]中，還可以具有與上述第二檢測用電路的末端并聯(lián)的第二端接電阻，上述通報部基于伴隨上述第二檢測用電路的斷路的電壓變化而對上述第二檢測用電路的斷路的發(fā)生進行通報。
[0019][10]在本發(fā)明中，還可以具有控制上述二次電池的運轉(zhuǎn)的電池控制裝置，上述通報部在對上述異常的發(fā)生進行通報時，對上述電池控制裝置輸出運轉(zhuǎn)停止信號，上述電池控制裝置根據(jù)來自上述通報部的上述運轉(zhuǎn)停止信號的輸入，將上述二次電池的運轉(zhuǎn)停止。
[0020]如上所述，根據(jù)本發(fā)明涉及的二次電池異常通報系統(tǒng)，通過引入裝載有兩個以上的模塊的模塊列的上部的氣體(氣氛)而對該氣體中含有的活性物質(zhì)的濃度進行檢測，能夠盡早實施異常的發(fā)生的檢測、通報。
【附圖說明】
[0021]圖1為表示本實施方式涉及的二次電池異常通報系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖2A為表示模塊的結(jié)構(gòu)的剖面圖，圖2B為表示切斷模塊結(jié)構(gòu)的一部分得到的俯視圖。 圖3為表示放大圖2A所示的模塊的一部分而得到的剖面圖。
圖4為表示模塊所含有的電池構(gòu)成體的等效電路圖。
圖5A為表示將檢測單元設(shè)置在框體內(nèi)的示例的說明圖，圖5B為表示將檢