特許 6103887 電力貯蔵システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6103887

(24)【登録日】2017年3月10日

(45)【発行日】2017年3月29日

(54)【発明の名称】電力貯蔵システム

(51)【国際特許分類】

   A62C 3/00 20060101AFI20170316BHJP

   A62C 3/16 20060101ALI20170316BHJP

   H01M 10/42 20060101ALI20170316BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20170316BHJP

   H01M 10/39 20060101ALI20170316BHJP

   H01M 2/10 20060101ALI20170316BHJP

   G08B 17/06 20060101ALI20170316BHJP

【ＦＩ】

   A62C3/00 D

   A62C3/16 C

   H01M10/42 P

   H01M10/48 301

   H01M10/39 Z

   H01M2/10 S

   H01M2/10 K

   G08B17/06 D

【請求項の数】8

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2012-241682(P2012-241682)

(22)【出願日】2012年11月1日

(65)【公開番号】特開2014-90782(P2014-90782A)

(43)【公開日】2014年5月19日

【審査請求日】2015年7月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003403

【氏名又は名称】ホーチキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079359

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 進

(72)【発明者】

【氏名】茨木 博

【審査官】 稲村 正義

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−０３１２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１４２４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０５８１１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０６２３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１４９９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２２６４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５４９０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６２Ｃ ３／００−３７／５０

Ｈ０１Ｍ ２／１０，１０／００−１０／６６７

Ａ６２Ｄ １／００，１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のナトリウム・硫黄電池を容器に収納したモジュール電池を複数備え、電力を前記モジュール電池に蓄電して利用すると共に、前記ナトリウム・硫黄電池の火災を検出した場合に、消火用エアロゾルを前記容器内に噴出して消火する発煙消火装置を備えた電力貯蔵システムに於いて、
前記モジュール電池の容器は、断熱構造を備えた断熱箱と断熱蓋で構成され、
前記発煙消火装置は、装置本体と噴出管で構成され、
前記発煙消火装置の装置本体は、
前記断熱蓋の外側に固定され、前記噴出管の接続口を備えた筐体と、
前記筐体に収納され、燃焼により前記消火用エアロゾルを発生する固形消火剤と、
前記筐体から前記噴出管を通して引き込まれた信号線に接続して容器内に配置された温度検出素子により容器内温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部による検出温度が前記ナトリウム・硫黄電池の火災による所定温度以上の場合に、ヒータの通電加熱により前記固形消火剤に点火して燃焼させる点火回路部と、
前記点火回路部に電源を供給する電池電源と、
を備え、
前記発煙消火装置の噴出管は、一端が前記筐体の接続口に連結されると共に、他端が前記断熱蓋を貫通して容器内に導入されて噴出口が開口し、前記発生した消火用エアロゾルを前記容器内に噴出可能であることを特徴とする電力貯蔵システム。

【請求項2】

請求項１記載の電力貯蔵システムに於いて、前記発煙消火装置の噴出管は、前記容器内に位置する前記噴出口に、前記消火用エアロゾルの噴出力で破壊開放する閉鎖板を備えたことを特徴とする電力貯蔵システム。

【請求項3】

請求項１記載の電力貯蔵システムに於いて、
前記温度検出部は、前記容器内に複数の温度検出素子を分散配置して、前記筐体から前記噴出管を通して前記容器内に引き出した複数の信号線の各々に接続され、
前記点火回路部は、前記複数の温度検出素子の少なくとも何れかによる検出温度が前記ナトリウム・硫黄電池の火災による所定温度以上の場合に、ヒータの通電加熱により前記固形消火剤に点火して燃焼させることを特徴とする電力貯蔵システム。

【請求項4】

請求項１又は３記載の電力貯蔵システムに於いて、前記温度検出素子は容器内温度に応じた起電力を発生する熱電対であることを特徴とする電力貯蔵システム。

【請求項5】

請求項１又は３記載の電力貯蔵システムに於いて、
前記温度検出素子は、火災による熱を受けた場合の絶縁被覆の溶融により一対の信号線を短絡状態に接触させる熱感知ケーブルであり、
前記点火回路部は、前記熱感知ケーブルの短絡を検出した場合に、ヒータの通電加熱により前記固形消火剤に点火して燃焼させることを特徴とする電力貯蔵システム。

【請求項6】

請求項１記載の電力貯蔵システムに於いて、前記点火回路部は、前記ヒータの通電加熱により前記固形消火剤に点火して燃焼させた場合に、消火起動信号を外部に出力することを特徴とすることを特徴とする電力貯蔵システム。

【請求項7】

請求項１記載の電力貯蔵システムに於いて、前記点火回路部は、外部から点火信号が入力した場合に、ヒータの通電加熱により前記固形消火剤に点火して燃焼させることを特徴とする電力貯蔵システム。

【請求項8】

請求項１記載の電力貯蔵システムに於いて、
前記発煙消火装置の筐体は、
前記筐体内部に支持部材を介して浮いた状態に配置され、前記固形消火剤を収納した消火剤収納ケースと、
前記消火剤収納ケースから噴出した前記消火用エアロゾルを前記接続口に導く煙道を形成する煙道構造と、
前記煙道に配置した火炎噴出防止部材と、
を備えたことを特徴とする電力貯蔵システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ナトリウム・硫黄電池に電力を貯蔵して電力需要を平準化するためなどに利用する電力貯蔵システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ナトリウム・硫黄電池（「ＮＡＳ電池」ともいう）を用いた電力貯蔵システムは、昼夜間の格差の大きい電力需要の平準化のためのシステム、例えば夏期の電力需要の急増する時間帯へ電力を供給するいわゆるピークカット用の電力貯蔵システムとして、あるいは自然災害時の非常用電源システムとして、その他各種用途に、実用化が進められ、普及が始まっている。

【0003】

ナトリウム・硫黄電池は、一方に陰極活物質である溶融金属ナトリウムを配置すると共に、他方には陽極活物質である溶融硫黄を配置し、両者をナトリウムイオンに対して選択的な透過性を有するベータ・アルミナ固体電解質で隔離し、約３００℃で動作させる高温二次電池であり、エネルギー密度が他の電池に比べて高く、設備がよりコンパクトで、また自己放電が殆どないために電池効率が高く、更には、メンテナンスが容易である等の優れた特徴を有するものである。

【0004】

また電力貯蔵システムは、ナトリウム・硫黄電池を所定個数単位に直列接続して１つのストリングスを構成し、このストリングスを所定数並列接続してモジュール電池を構成し、更に、所定数のモジュール電池をパッケージ内に配置して直列並列に接続してシステムを構成している。

【0005】

モジュール電池は、断熱箱と断熱蓋で断熱容器を構成し、断熱箱にヒータパネルを設け、その中に円筒形のナトリウム・硫黄電池を複数並べて配置し、複数のナトリウム・硫黄電池の隙間には乾燥砂を充填している。

【0006】

このようなナトリウム・硫黄電池を用いた電力貯蔵システムの広範な普及に伴い、モジュール電池に収納したナトリウム・硫黄電池の異常に起因した火災が報告されている。

【0007】

この火災は、モジュール電池を構成するナトリウム・硫黄電池の１本に製造不良があり、このナトリウム・硫黄電池が開放破壊したことにより、高温の活物質（溶融物）が漏出して他のナトリウム・硫黄電池との間で短絡を起こし、１０００アンペアを超える循環電流が継続して流れて温度が上昇し、これに伴い多数のナトリウム・硫黄電池がモジュール電池内で開放破壊し、約２０００度の火炎が上部に配置したモジュール電池内での開放破壊を引き起こして延焼拡大し、同様に、高温の活物質が下部に配置したモジュール電池内へ大量に流出し、同様にナトリウム・硫黄電池を溶解させ、延焼拡大したものである。

【0008】

この火災に対し、消防隊は乾燥砂による消火を行ったが、鎮圧までに８時間、鎮火まで１５日間という期間を要している。

【0009】

この火災に対し最近、第三者機関の評価により、火災発生原因及び延焼拡大要因が明らかとなり、「ナトリウム・硫黄電池を設置する一般取扱所の火災対策について」とする通達が消防庁から行われ、今後の対応として、モジュール電池内の単電池間のヒューズ追加、モジュール電池内に単電池を隔てる短絡防止板の追加、モジュール電池間の延焼防止板の追加を示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２００５−１４９９７７号公報

【特許文献2】特開２００８−２２６４８８号公報

【非特許文献1】消防庁危険物保安室長、“ナトリウム・硫黄電池を設置する一般取扱所の火災対策について”、平成２４年６月７日、［平成２４年９月２０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ： ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｆｄｍａ．ｇｏ．ｊｐ／ｃｏｎｃｅｒｎ／ｌａｗ／ｔｕｃｈｉ２４０６／．．．／２４０６０７−ｋｉ１５４．ｐｄｆ＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

このような従来のナトリウム・硫黄電池を用いた電力貯蔵システムにあっては、モジュール電池に収納した１本のナトリウム・硫黄電池から火災が発生した場合、ナトリウム・硫黄電池の間に充填している乾燥砂により、漏出した高温の活物質が周囲へ流れて広がることを抑えると共に、活物質を吸着して不活性化し、隣接電池の連鎖破損を抑制して自己消火すること（自己消火性）を期待しているが、万一自己消火しなかった場合には、漏出したナトリウムと硫黄による高温反応が起こり、これによってモジュール電池の容器が溶解し、隣接するモジュール電池に延焼拡大する恐れがあり、火災が起きても確実にモジュール電池の容器内で積極的に火災を消火して連鎖拡大させないことが強く望まれる。

【0012】

本発明は、モジュール電池の容器内で発生したナトリウム・硫黄電池の火災を、容器内で確実に消火して連鎖拡大させないことを可能とする電力貯蔵システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

（電力貯蔵システム）
本発明は、複数のナトリウム・硫黄電池を容器に収納したモジュール電池を複数備え、電力をモジュール電池に蓄電して利用すると共に、ナトリウム・硫黄電池の火災を検出した場合に、消火用エアロゾルを容器内に噴出して消火する発煙消火装置を備えた電力貯蔵システムに於いて、
モジュール電池の容器は、断熱構造を備えた断熱箱と断熱蓋で構成され、
発煙消火装置は、装置本体と噴出管で構成され、
発煙消火装置の装置本体は、
断熱蓋の外側に固定され、噴出管の接続口を備えた筐体と、
筐体に収納され、燃焼により消火用エアロゾルを発生する固形消火剤と、
筐体から噴出管を通して引き込まれた信号線に接続して容器内に配置された温度検出素子により容器内温度を検出する温度検出部と、
温度検出部による検出温度がナトリウム・硫黄電池の火災による所定温度以上の場合に、ヒータの通電加熱により固形消火剤に点火して燃焼させる点火回路部と、
点火回路部に電源を供給する電池電源と、
を備え、
発煙消火装置の噴出管は、一端が筐体の接続口に連結されると共に、他端が断熱蓋を貫通して容器内に導入されて噴出口が開口し、発生した消火用エアロゾルを容器内に噴出可能であることを特徴とする。

【0015】

（噴出管の噴出口閉鎖）
発煙消火装置の噴出管は、容器内に位置する噴出口に、消火用エアロゾルの噴出力で破壊開放する閉鎖板を備える。

【0017】

（複数の温度検出素子の分散配置）
温度検出部は、容器内に複数の温度検出素子を分散配置して、筐体から噴出管を通して容器内に引き出した複数の信号線の各々に接続され、
点火回路部は、複数の温度検出素子の少なくとも何れかによる検出温度がナトリウム・硫黄電池の火災による所定温度以上の場合に、ヒータの通電加熱により固形消火剤に点火して燃焼させる。

【0018】

温度検出素子は容器内温度に応じた起電力を発生する熱電対である。

【0019】

（熱感知ケーブル）
温度検出部は、火災による熱を受けた場合の絶縁被覆の溶融により一対の信号線を短絡状態に接触させる熱感知ケーブルであり、
点火回路部は、熱感知ケーブルの短絡を検出した場合に、ヒータの通電加熱により固形消火剤に点火して燃焼させる。

【0020】

点火回路部は、ヒータの通電加熱により固形消火剤に点火して燃焼させた場合に、消火起動信号を外部に出力する。

【0021】

（点火信号の外部入力）
点火回路部は、外部から点火信号が入力した場合に、ヒータの通電加熱により固形消火剤に点火して燃焼させる。

【0022】

（発煙消火装置の筐体構造）
発煙消火装置の筐体は、
筐体内部に支持部材を介して浮いた状態に配置され、固形消火剤を収納した消火剤収納ケースと、
消火剤収納ケースから噴出した消火用エアロゾルを接続口に導く煙道を形成する煙道構造と、
煙道に配置した火炎噴出防止部材と、
を備える。

【発明の効果】

【0023】

（基本的な効果）
本発明の電力貯蔵システムは、複数のナトリウム・硫黄電池を収納した高温動作型のモジュール電池の容器に発煙消火装置を配置し、ナトリウム・硫黄電池の異常に伴う火災を検出した場合に、発煙消火装置から消火用エアロゾルを容器内に噴出して消火するようにしたため、ナトリウム・硫黄電池が、製造不良、内部ショート、過充電等の種々の原因によるベータ・アルミナ固体電解質管の破損によりナトリウムと硫黄が接触して高温反応を起こし、電池温度が著しく上昇し、その結果、ナトリウム・硫黄電池の破裂開放や発火が起き、活物資であるナトリウムと硫黄の漏出した場合に、この火災を検出して発煙消火装置から消火用エアロゾルを容器内に噴出し、モジュール電池の容器内で消火抑制して、他のナトリウム・硫黄電池の活物質漏れの連鎖を防止し、またモジュール電池を火元として他のモジュール電池に延焼して大きな火災に拡大してしまうことを未然に防止することを可能とする。

【0024】

また、発煙消火装置がナトリウム・硫黄電池を収納したモジュール電池の容器内に噴出する消火用エアロゾルは、固形消火剤を点火・燃焼させることで発生しており、消火用エアロゾルは２μｍ程度の微粒子であり、その主成分は例えば金属の酸化物、炭酸塩或いは燐酸塩或いはその混合物等を含有する。具体的な一例としては、塩化カリウム、塩化ナトリウム、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウムなどを主成分とし、これに窒素、二酸化炭素、水蒸気などが含まれ、水系消火剤を使用できない電気火災に好適な消火抑制ができる。

【0025】

また、モジュール電池の容器内は、外気から遮断された密閉空間であり、発煙消火装置から噴出した消火用エアロゾルは確実に容器内に滞留してほとんど外部に漏れ出すことがなく、ナトリウム・硫黄電池の異常で起きたモジュール電池の容器内の火災を、確実に消火抑制することが可能となる。

【0026】

（発煙消火装置を断熱蓋外側に配置することによる効果）
ナトリウム・硫黄電池は、溶融ナトリウムと溶融硫黄をそれぞれ負極と正極の活物質として使用し、電解質にはナトリウムイオン伝導性のセラミックスであるベータ・アルミナを使用し、約３００℃で運転することから、モジュール電池の容器は、断熱構造（真空断熱構造）を備えた断熱箱と断熱蓋からなる断熱容器で構成している。このためモジュール電池に発煙消火装置を設ける場合、モジュール電池の断熱容器内の高温雰囲気の影響を受けない配置及び構造とすることが重要である。

【0027】

そこで、発煙消火装置は、装置本体と噴出管で構成し、噴出管を介して装置本体を表面温度が６０℃程度と比較的低いモジュール電池の断熱蓋の外側の離れた位置に配置し、当該装置本体に一端を連結した噴出管の他端を、断熱蓋を貫通して容器内に導入して噴出口を開口したため、容器内の温度が約３００℃と高温であっても、内部に開口した噴出口から可能な限り離れた断熱蓋の外側に装置本体を配置することで、断熱容器から噴出管を介して発煙消火装置の装置本体へ伝わる熱を、噴出管を外気に曝して冷却することによる放熱で温度を下げ、モジュール電池容器内の高温雰囲気の影響を可能な限り低減可能とする。

【0028】

（噴出管の噴出口閉鎖による効果）
発煙消火装置の噴出管は、容器内に位置する噴出口に、消火用エアロゾルの噴出力で破壊開放する封止板を設けることにより、容器内の高温雰囲気が噴出管に入ることを阻止し、モジュール電池容器内の高温雰囲気の影響を抑制し、発煙消火装置の温度を可能な限り低減可能とする。

【0029】

（発煙消火装置の構造による効果）
発煙消火装置は、筐体、固形消火剤、温度検出部、点火回路部で構成した装置としており、水系の消火手段に比べると、例えばブックサイズ程度のコンパクトで且つ軽量とすることができ、ナトリウム・硫黄電池を収納したモジュール電池の容器に外付けしても、容器の設置スペースに大きく影響することはない。

【0030】

また消火に必要な消火用エアロゾルを得るための固形消火剤の重量は、例えば１立方メートル当たり８０グラム〜２００グラム程度となることが知られており、ナトリウム・硫黄電池を収納するモジュール電池容器内の空き容積は、例えば０．５立方メートル程度であり、これに必要な固形消火剤は４０グラム〜１００グラム程度であり、必要な固形消火剤が少なくて済むため、発煙消火装置はブックサイズ程度のコンパクトなサイズとすることが可能である。

【0031】

また、必要とする固形消火剤の量が少なくてすむため、固形消火剤を燃焼して消火用エアロゾルを発生しても、固形消火剤の燃焼による炎や発熱を少なくすることができ、ナトリウム・硫黄電池による火災を逆に煽ってしまうような不具合は起きない。

【0032】

（複数の温度検出素子の分散配置）
温度検出部は、容器内に複数の温度検出素子を分散配置して、筐体から噴出管を通して容器内に引き出した複数の信号線の各々に接続したため、モジュール電池の例えば断熱蓋に信号線を貫通して容器内に配置した温度検出素子と容器外側の装置本体とを接続する必要がなくなり、容器内に配置した温度検出素子と外部に配置した装置本体との間の信号線接続が簡単にできる。

【0033】

（消火起動信号の外部出力による効果）
また、発煙消火装置の点火回路部は、ヒータの通電加熱により固形消火剤に点火して燃焼させた場合に、外部へ消火起動信号を出力するため、例えば消火起動信号に基づきシステムの監視センタ等に消火起動を表示して報知することを可能とする。

【0034】

（点火信号の外部入力による効果）
発煙装置の点火回路部は、外部から点火信号を入力した場合に、ヒータの通電加熱により固形消火剤に点火して燃焼させるようにしたため、温度検出部によるモジュール電池の火災検出に基づく自動消火に加え、例えばモジュール電池の高温異常を監視センタの運転員がモジュール温度異常警報から気付いた場合などに、監視センタ装置の手動操作に基づき、発煙消火装置を遠隔的に起動して、消火用エアロゾルを容器内に噴出して、火災を抑制消火することを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】屋外設置した本発明の電力貯蔵システムを示した説明図

【図2】モジュール電池を一部破断して内部構造と共に示した斜視図

【図3】モジュール電池を一部破断して内部構造と共に示した正面図

【図4】モジュール電池の平面図

【図5】モジュール電池の断熱蓋を内側から示した平面図

【図6】モジュール電池の発煙消火装置を配置した部分の側面断面図

【図7】発煙消火装置の実施形態を示した断面図

【図8】発煙消火装置の蓋を外して筐体内部を示した説明図

【図9】噴出管の断熱蓋に対する取付構造を示した断面図

【図10】噴出ヘッドの噴出口に設けた封止板を示した説明図

【図11】発煙消火装置に設けた点火回路部の実施形態を示した回路図

【図12】発煙消火装置を起動して消火用エアロゾルを容器内に噴出する消火動作を示した説明図

【図13】発煙消火装置を２台設置したモジュール電池を示した説明図

【図14】図１３のモジュール電池を一部破断して内部構造と共に示した断面図

【図15】図１３のモジュール電池の平面図

【図16】断熱プレートの着脱自在な構造をもつ断熱蓋を用いたモジュール電池を示した斜視図

【図17】図１６の断熱蓋に断熱プレートを配置した状態を示した斜視図

【発明を実施するための形態】

【0036】

［電力貯蔵システムの概要］
図１は屋外設置した本発明による電力貯蔵システムの外観を示した説明図である。図１に示すように、屋外に設置した電力貯蔵システム１０は、例えば４基のパッケージ１２を横に連設しており、パッケージ１２は前部に両開きの扉１４を備え、扉１４の内部は架台１６により上下に例えば５段に仕切られており、架台１６の各々に多数のナトリウム・硫黄電池を格納したモジュール電池１８を収納しており、電力貯蔵システム１０全体として、本実施形態では合計２０台のモジュール電池１８を収納している。なお、電力貯蔵システム１０に収納するモジュール電池１８の台数は、必要とする出力及び容量に対応した適宜の台数とする。

【0037】

パッケージ１２の扉１４は、架台１６に搭載したモジュール電池１８の位置に対応して吸気ギャラリ２０を設け、また、パッケージ１２の上部には屋根構造をもつ排気口２２を設けている。これによりモジュール電池１８の高温運転中に、吸気ギャラリ２０から吸入された空気がモジュール電池１８の周囲を通って上部の排気口２２から排出されるように自然換気が行われ、高温運転しているモジュール電池１８から放出した熱を外部に逃がし、モジュール電池１８に収納しているナトリウム・硫黄電池を、約２８０℃から約３６Ｏ℃の範囲で温度制御できるように放熱特性を確保する。

【0038】

［モジュール電池の概要］
図２はモジュール電池を一部破断して内部構造と共に示した斜視図、図３はモジュール電池を一部破断して内部構造と共に示した正面図、図４はモジュール電池の平面図、図５はモジュール電池の断熱蓋を内側から示した平面図、及び図６はモジュール電池の発煙消火装置を配置した部分の側面断面図である。

【0039】

図２乃至図６に示すように、モジュール電池１８は、ナトリウム・硫黄電池３０が約３００℃で運転する高温動作型の電池であるため、昇温及び保温機構として機能する。モジュール電池１８は、上部に開口した断熱箱２４と、断熱箱２４の開口に密閉装着する断熱蓋２６で構成した断熱容器であり、断熱箱２４と断熱蓋２６の断熱構造は真空断熱構造としている。断熱箱２４と断熱蓋２６の材質は、熱伝導率の小さい例えばステンレスを使用する。

【0040】

断熱箱２４の内部には、ヒータパネル２８を側面及び底面に配置し、底面のヒータパネル２８の上に仕切板２５を配置し、仕切板２５の上に多数のナトリウム・硫黄電池３０を並べて配置し、ナトリウム・硫黄電池３０の間の隙間には珪砂などの乾燥砂３２を充填している。

【0041】

ナトリウム・硫黄電池３０は、円筒型で、ナトリウムイオン伝導性を有する有底袋状のベータ・アルミナ固体電解質管の内部に負活性物質として溶融ナトリウムを、外部に正極活性物資として溶融硫黄を配置した構造であり、上部外側に負極端子を取出し、上部内側に正極端子を取出している。

【0042】

モジュール電池１８に収納したナトリウム・硫黄電池３０はヒータパネル２８による昇温と保温により約３００℃で動作する。具体的には、ナトリウム・硫黄電池３０の充電時には温度が低下するため、例えば２９０℃を下回らないように運転する。一方、ナトリウム・硫黄電池３０の放電時には、抵抗成分によるジュール熱や熱力学的な反応熱などにより温度が上昇するため、電池機能が失われる許容運転温度３６０℃を超えないように運転する。ナトリウム・硫黄電池３０には、過電流から電池を守るためのヒューズを設けている。

【0043】

乾燥砂３２は、モジュール内温度を均一に保ち、且つ熱容量を付与し、さらに非常時に自己消火剤としての機能（自己消火性）を有する。ここで、乾燥砂の自己消火性とは、ナトリウム・硫黄電池の開放破壊により漏出した高温の活物質が周囲へ流れて広がることを抑えると共に、活物質を吸着して不活性化し、隣接電池の連鎖破損を抑制して消火するこという。

【0044】

また、モジュール電池１８は、ナトリウム・硫黄電池３０の異常により漏れ出した活物質を外部に漏らさないための障壁になると共に、外部から発生する種々の障害要因がナトリウム・硫黄電池３０に与える影響を軽減して安全性を確保する役割を果たす。

【0045】

モジュール電池１８の安全性では、断熱容器が重要な機能を果たす。断熱容器を構成する断熱箱２４及び断熱蓋２６の内板は溶接などにより液密性を維持するので、ナトリウム・硫黄電池３０の開放破壊で漏れ出した高温の活物質をモジュール電池１８内に保持できる。また、外部からの火災、水害、落下衝撃などの障害要因に対して障壁となり、内部への影響を緩和し、ナトリウム・硫黄電池３０を保護する。

【0046】

更に、ナトリウム・硫黄電池３０間に充填された乾燥砂３２は、モジュール電池１８内の酸素量を制限し、このためナトリウム・硫黄電池３０の開放破壊で漏れ出した高温の活物質の酸化反応を制限し、反応熱も制限するので、ナトリウム・硫黄電池３０の活物質漏れを他の隣接したナトリウム・硫黄電池３０へ連鎖拡大させないことを可能とする。

【0047】

モジュール電池１８は、例えば横幅約２．２メートル、奥行き約１．８メートル、高さ約０．７メートルといった略ダブルベッド程度の大きさであり、またナトリウム・硫黄電池３０は例えば直径約９センチメートル、高さ約６０センチメートルといった大きさであり、モジュール電池１８の断熱箱２４の中に例えば３２０本のナトリウム・硫黄電池３０を配列収納している。

【0048】

モジュール電池１８に収納したナトリウム・硫黄電池３０は、８本のナトリウム・硫黄電池３０を直列接続したストリングスを５つ並列接続して１ブロックを形成し、３２０本で８ブロックを形成して直列接続している。ナトリウム・硫黄電池３０は約２ボルト、８０アンペアの出力であり、詳細には、充電時は約２．１９ボルト、放電時は約１．９４ボルトとなる。このためモジュール電池１８の電圧は、充電時は約１４０ボルト、放電時は約１２４ボルトとなり、また出力は約５０ｋＷとなる。

【0049】

また、図１に示した電力貯蔵システム１０は、パッケージ１２の架台１６に収納した５台のモジュール電池を直列接続していることから、この場合の電圧は、充電時は約７００ボルト、放電時は約６２０ボルトとなり、また出力は約２５０ｋＷとなる。更に図１にあっては、４基のパッケージ１２について並列接続していることから、出力は約１０００ｋＷとなる。

【0050】

また、過去に起きた火災の原因究明に基づく安全対策として、ナトリウム・硫黄電池３０の開放破壊で漏出した高温の活物質がブロック間を跨ぐことのないように、モジュール電池１８内に、ナトリウム-硫黄電池３０を隔てる短絡防止板（鋼板）を設ける。更に、図１に示すように、多段の架台１６に収納したモジュール電池１８の各々について、隣接モジュールへの延焼拡大を防止するため、上下間延焼防止板（鋼板）と側面延焼防止板（鋼板）を設ける。

【0051】

［発煙消火装置の概要］
図２乃至図６に示すように、モジュール電池１８は前述した乾燥砂の自己消火性を含む各種の安全対策を講じているが、これに加えて本実施形態あっては、モジュール電池１８の断熱容器内でナトリウム・硫黄電池の異常により発生した火災を積極的に消火抑制するため、発煙消火装置４０を設けている。

【0052】

発煙消火装置４０は、モジュール電池１８に収納しているナトリウム・硫黄電池３０の異常による火災を検出した場合に、消火用エアロゾルをモジュール電池１８の断熱容器内に噴出して消火抑制し、乾燥砂３２の充填による自己消火性と相俟って、異常を起こしたナトリウム・硫黄電池３０の火災に留め、それ以上の延焼拡大を抑制することを更に確実に可能とする。

【0053】

またモジュール電池１８に発煙消火装置４０を設ける場合、約３００℃で運転しているモジュール電池１８の断熱容器内の高温雰囲気の影響を受けない位置に発煙消火装置４０を配置すると共に、十分な断熱及び放熱のための構造をとることが重要である。

【0054】

発煙消火装置４０は、装置本体４２と噴出管４４で構成し、装置本体４２を断熱容器内の高温雰囲気による影響が少ない例えば断熱蓋２６の外側面に、上部が断熱蓋２６の上面から飛び出すように配置する。

【0055】

装置本体４２で発生した消火用エアロゾルは、モジュール電池１８の上面の略中央から断熱容器内に噴出して空き空間に拡散充満できるようにする必要があり、そのため断熱蓋２６の上面略中央にエルボ４５を配置し、エルボ４５の下側に断熱蓋２６を貫通して断熱容器内に先端を位置する噴出ヘッド５０を装着し、噴出ヘッド５０の噴出口を断熱容器内に開口している。なお、噴出管４４、エルボ４５及び噴出ヘッド５０は、請求項の噴出管に対応する。

【0056】

噴射ヘッド５０の先端開口には、後述するように、消火用エアロゾルの噴出力で破壊開放する封止板を設けており、噴出管４４の内部をモジュール電池１８の断熱容器内部から分離し、約３００℃で運転している断熱容器内の熱気が噴出管４４に入らないようにしている。

【0057】

断熱蓋２６の外側面となる離れた位置に配置した装置本体４２と、断熱蓋２６上面中央の噴出ヘッド５０を装着したエルボ４５の間は、噴出管４４により連結している。噴出管４４は断熱蓋２６の上面から浮かせた状態で、装置本体４２とエルボ４５の間を連結することにより、断熱蓋２６の熱を直接受けない断熱構造とし、また外気に曝すことで十分な冷却ができるようにしている。噴出管４４としては熱伝導率の高い薄肉の鋼管やアルミ管などを使用する。

【0058】

モジュール電池１８の断熱蓋２６の内側には例えば４箇所に分けて温度検出部として機能するシース熱電対４６を配置している。シース熱電対４６には、装置本体４２から引き出した４本の信号線４８を噴出管４４、エルボ４５及び噴出ヘッド５０の内部を通して断熱蓋２６の内側に引き込んで接続している。このようにシース熱電対４６に接続する信号線４８を、噴出管４４、エルボ４５及び噴出ヘッド５０の中を通して断熱容器内に導入することで、断熱蓋２６に信号線を通すための構造を必要とせず、断熱蓋２６の構造を簡単にできる。

【0059】

［発煙消火装置の詳細］
図７は発煙消火装置の実施形態を示した断面図、図８は発煙消火装置の蓋を外して筐体内部を示した説明図である。

【0060】

（発煙消火装置の装置本体）
図７及び図８に示すように、モジュール電池１８における断熱蓋２６の外側面には、発煙消火装置４０の装置本体４２を取付けている。発煙消火装置４０は、長手方向の一端に開口した扁平箱状の筐体５４と、筐体５４の開口に装着する蓋部材５６で構成し、筐体５４の開口に蓋部材５６を密閉装着し、ビス５７により固定している。

【0061】

筐体５４の断熱蓋外側面への装着面には、噴出管接続口５８を外部に突出して固定しており、ここに噴出管４４の一端を差し込み固定し、消火用エアロゾルを噴出管接続口５８から噴出管４４へ噴出可能としている。

【0062】

また、図８に示すように、筐体５４の断熱蓋外側面への装着面の４箇所には、通し穴を開口した取付リブ８２を溶接などにより固定しており、取付リブ８２により断熱蓋外側面に対し浮いた状態で筐体５４を支持固定し、断熱蓋２６からの熱の伝達を最小限に抑えるための断熱構造としている。

【0063】

装置本体４２の内部には、固形消火剤６２を収納した消火剤収納ケース６０を組み込んでいる。消火剤収納ケース６０は、筐体５４の噴出管接続口５８を設けた方向を前方（図示上方）とすると、後方（図示下方）に開口した箱型のケース部材であり、ケース先端側にＬ字形の支持片６４を溶接などで固定し、蓋部材５６の筐体５４に対する装着固定により、装置本体４２の内部に浮いた状態となるように消火剤収納ケース６０を位置決め支持している。

【0064】

また消火剤収納ケース６０の後方（図示下方）については、横方向に屈曲した一対の支持片６６、及び側面を後方（図示下方）に延在して先端をＬ字形に屈曲した一対の支持片６５を形成し、蓋部材５６の筐体５４に対する装着固定により、装置本体４２の内部に浮いた状態となるように消火剤収納ケース６０を位置決め支持している。

【0065】

この消火剤収納ケース６０の支持構造は、筐体５４及び蓋部材５６に対する接触を最小限に抑え、固形消火剤６２の燃焼による熱が外側の筐体５４及び蓋部材５６に伝わり難い空気層を介在した断熱構造としている。

【0066】

ここで、筐体５４、蓋部材５６、消火剤収納ケース６０、支持片６４，６５，６６、及び取付リブ８２は、固形消火剤６２の燃焼により消火用エアロゾルを発生することから、固形消火剤６２の燃焼による熱に耐える構造とするため金属材料で作られている。

【0067】

消火剤収納ケース６０の内部には固形消火剤６２を収納し、固形消火剤６２にはヒータ７０を埋め込み固定している。

【0068】

また、装置本体４２の内部には点火回路部６８を設けている。点火回路部６８に対しては、コネクタ７２側より、プラグ７４を介してケーブル５２を接続している。ケーブル５２には、電源線、点火制御信号を入力する信号線、及び消火起動信号を出力する信号線が入っている。また点火回路部６８からは４本の信号線４８が引き出され、噴出管接続口５８、噴出管４４、エルボ４５及び噴出ヘッド５０の中を通って、図４に示したように、モジュール電池１８の断熱容器内に引き込まれ、そこにシース熱電対４６を接続している。

【0069】

点火回路部６８は、ナトリウム・硫黄電池の異常に伴う火災をシース熱電対４８による検出温度から判別した場合に、ヒータ７０に通電して加熱することにより固形消火剤６２に点火して燃焼させ、この燃焼により消火用エアロゾルを発生し、噴出管接続口５８、噴出管４４，エルボ４５を通って噴出ヘッド５０からモジュール電池１８の断熱容器内へ消火用エアロゾルを噴出させる。

【0070】

固形消火剤６２の燃焼により発生する消火用エアロゾルは、２μｍ程度の超微粒子であり、その主成分は、金属の酸化物、炭酸塩あるいは燐酸塩あるいはその混合物等を含有している。

【0071】

具体的な一例としては、塩化カリウム、塩化ナトリウム、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウムなどを主成分とし、これに窒素、二酸化炭素、水蒸気などが含まれている。このような主成分を持つ消火用エアロゾルにあっては、消火用エアロゾルそのものに毒性がなく、環境に優しい発生ガスということができる。なお、固形消火剤６２の成分は、上記に限定されず、ナトリウム・硫黄電池火災の消火抑制に有効な適宜の成分を含有した固形消火剤とすることができる。

【0072】

固形消火剤６２の燃焼により発生した消火用エアロゾルによる消火作用は、モジュール電池１８の収納容器内を消火用エアロゾルで満たすことで、ナトリウム・硫黄電池の異常により漏れ出した活物質の燃焼の活性中心を消滅、抑制する作用により消火を行うものであり、水系消火剤を使用することのできない電気火災に好適な消火作用が得られる。

【0073】

また固形消火剤６２の量はモジュール電池１８の断熱容器内の空き容積に応じて決まる。閉鎖空間となる消火対象エリア１立方メートル当たりを消火するに必要な消火用エアロゾルを発生するための固形消火剤６２の重量は、８０グラム〜２００グラム程度であり、これに基づき、消火対象とするモジュール電池１８の断熱容器内の空き容積に応じた量の固形消火剤６２を消火剤収納ケース６０に収納している。

【0074】

本実施形態の発煙消火装置４０が消火対象とするモジュール電池１８の容器内容積は、例えば２．５立方メートル程度であり、これに多数のナトリウム・硫黄電池３０を収納して、その間に乾燥砂３２を充填していることから、例えばモジュール電池１８の断熱容器内の空き容積を２０％の０．５立方メートルとした場合、この空き容積に必要な固形消火剤の重量は４０グラム〜１００グラムとなる。

【0075】

発煙消火装置４０の大きさは、必要とする固形消火剤６２の重量で決まり、最大でも１００グラム程度で済むことから、この程度の重量の固形消火剤６２を収納する装置本体４２は例えばＢ５からＡ４程度のブックサイズに小型化が可能となる。

【0076】

固形消火剤６２を収納した発煙消火装置４０の内部には、消火剤収納ケース６０の後方（図示下方）からその周囲を通って前方（図示上方）の噴出管接続口５８へ至る煙道７５を形成している。このように後方（図示下方）から前方（図示上方）に回りこむ煙道７５の形成は、固形消火剤６２と噴出管接続口５８との距離を離し、且つ炎の出る向きと噴出管接続口５８が同じ方向とならないよう煙道７５を屈曲させた構成とし、固形消火剤６２の燃焼による炎が噴出管接続口５８から噴出管４４の中に直接吹き出さないようにしている。

【0077】

また固形消火剤６２による炎の噴出を更に効果的に防止するためには、必要に応じて煙道７５の途中に、金網などのエアロゾルだけを通過するような火炎噴出防止部材８０を配置することが望ましい。本実施形態では、消火剤収納ケース６０の後部開口（図示下方開口）から延在した支持片６５の内側に火炎噴出防止部材８０を配置している。

【0078】

火炎噴出防止部材８０の具体例としては、ガラスや磁器などの細径パイプを複数並べて炎の噴出しを抑制する構造、複数の金網を分離配置して炎の噴出しを抑制する構造、ガラスや磁器などのボールを複数配置して炎の噴出しを抑制する構造、更には複数の金網の間にガラスや磁器などのボールを複数配置して炎の噴出しを抑制する構造などがある。

【0079】

（噴出管と噴出ヘッドの構成）
図９は噴出管の断熱蓋に対する取付構造を示した断面図、図１０は噴出ヘッドの噴出口に設けた封止板を示した説明図である。

【0080】

図９に示すように、モジュール電池１８は断熱蓋２６の略中央に通し穴２６ａを形成し、通し穴２６ａの中に、エルボ４５によって筒状の噴出ヘッド５０を配置している。エルボ４５は水平方向の接続口に噴出管４４の先端を挿入連結し、垂直方向の接続口に下方から筒状の噴出ヘッド５０を挿入固定し、垂直方向の接続口の外側にフランジ４５ａを一体に形成し、フランジ４５ａを通し穴２６ａの外側に固定することで、通し穴２６ａの中に噴出ヘッド５０を貫通して支持している。

【0081】

噴出ヘッド５０の下端の開口には耐熱樹脂性の封止板８４を装着している。噴出ヘッド５０の開口部には内径に張り出した内径フランジ部５０ａを形成し、内径フランジ部５０ａの外側に耐熱性のシールパッキン（図示せず）を介して封止板８４を配置し、その外側に押えリング８６を配置し、複数のねじ８８により押えリング８６を内径フランジ部５０ａにねじ込むことで封止板８４を固定している。

【0082】

また噴出管４４、エルボ４５及び噴出ヘッド５０の中を通してきた信号線４８は、噴出ヘッド５０の内側フランジ５０ａの手前の４箇所に設けた通し穴５０ｂから断熱蓋２６の内側に引き込まれ、信号線４８を通した状態で通し穴５０ｂは耐熱性のシール剤により密閉している。

【0083】

封止板８４は、断熱蓋２６の内部に突出している噴出ヘッド５０の開口を閉鎖し、運転状態で約３００℃に保たれている断熱容器内の高温の雰囲気が噴出ヘッド５０、エルボ４５及び噴出管４４の中に入らないように遮断し、外部に露出しているエルボ４５及び噴出管４４の温度上昇を抑制する。また、噴出管４４が十分な長さを有することで、エルボ４５に装着した噴出ヘッド５０から離れた断熱蓋２６の外側面に配置している発煙消火装置の装置本体４２に熱が伝播する間に、噴出管４４が外気に曝されることで高い冷却効果が得られ、装置本体４２の温度上昇を防いでいる。

【0084】

モジュール電池１８の断熱蓋２６の上面温度は、点検員などが手を触れても安全な例えば６０℃を超えない温度としており、発煙消火装置４０における装置本体４２の温度も、断熱蓋２６の上面温度と同じ例えば６０℃を超えない温度とすることができる。この場合、噴射ヘッド５０を支持しているエルボ４５の温度は６０℃を超えて高温となっているが、噴出管４４の温度は噴出ヘッド５０から離れるほど、外気に曝されていることで低下し、装置本体４２の連結位置では確実に例えば６０℃以下に抑えることができる。

【0085】

このため装置本体４２内には燃焼により消火用エアロゾルを発生する固形消火剤６２を収納しているが、装置本体４２内の雰囲気温度は６０℃以下に保たれており、固形消火剤の発火温度に対し十分に低い温度に保つことで、モジュール電池１８の高温動作による加熱で固形消火剤６２が着火してしまう誤動作を確実に防止することを可能とする。また装置本体４２内には、電気回路として点火回路部６８を収納しているが、装置本体４２内の雰囲気温度を例えば６０℃以下に保つことで、回路部品の温度による誤作動や劣化を抑制し、安定した回路動作を維持することを可能とする。

【0086】

封止板８４は、図１０に示すように、その表面に固形消火剤６２の燃焼により消火用エアロゾルを発生した場合の圧力増加で破裂させるための切り込み溝を形成している。封止板８４の切り込み溝は、開口縁に沿って形成した外側リング溝９０、中心部分に形成した内側リング溝９２、及び外側リング溝９０と内側リング溝９２を連結するように径方向に放射状に形成した複数本の直線溝９４で形成している。

【0087】

封止板８４の強度は、その厚さ、材質、及び切り込み溝の深さを調整することで、必要とする所定の強度に設定することができ、これによって固形消火剤６２の燃焼による消火用エアロゾルの発生で増加した内部圧力が封止板８４の設定強度に対応した圧力を超えた場合に、封止板８４を破裂させてモジュール電池１８の断熱容器内へ消火用エアロゾルを噴出させることができる。

【0088】

固形消火剤６２の燃焼による消火用エアロゾルの発生で封止板８４にその強度を越える圧力が加った場合、封止板８４の外側については外側リング溝９０の部分で割れ、また封止板８４の中心側については内側リング溝９２の部分で割れ、更に直線溝９４の部分で割れることで、封止板８４の噴出ヘッド５０の開口に相対した部分を確実に分離飛散できる。

【0089】

また、封止板８４の外側に金属製の押えリング８６を配置することによって、封止板８４が圧力増加で破裂する際に、押えリング８６の内縁の部分が封止板８４の外側リング溝９０の部分で外側に折れるときの支点となり、外側リング溝９０の部分が内部圧力の増加による押し出しで確実に折れることで割れ、封止板８４の噴出ヘッド５０の開口に相対した部分を確実に分離飛散することができる。

【0090】

（点火回路部の構成）
図１１は発煙消火装置に設けた点火回路部の実施形態を示した回路図である。

【0091】

図１１に示すように、点火回路部６８はコネクタ９５によりモジュール電池の断熱容器内に配置したシース熱電対４６を信号線４８により接続している。シース熱電対４６は、ステンレスなどの極細な耐熱金属保護管４６ｂの中に熱電対素子４６ａを配置してセラミックを高圧充填しており、外形が例えば１ミリメートル以下と細いことから、簡単に曲げて必要な場所に配置することができる。

【0092】

また、点火回路部６８は、コネクタ７２に対するプラグ７４の接続により、ケーブル５２を接続しており、ケーブル５２には、電源線７６、外部から点火制御信号を入力する信号線７７、及び外部に消火起動信号を出力する信号線７８が含まれている。

【0093】

点火回路部６８は、マルチプレクサ９６、アンプ９８、トランジスタ１００、常開リレー接点１１０，１１２，１１４を備えたリレー１０８、抵抗１０２，１０４，１０６を備えている。

【0094】

マルチプレクサ９６は、信号線４８を介して例えば４本のシース熱電対４６を接続し、所定の周期で４つの入力を順次切替えてアンプ９８に出力している。アンプ９８はマルチプレクサ９６により切り替えられている４本のシース熱電対４６の熱電対素子４６ａが発生した起電力により流れる電流信号を増幅して起電力検出信号を出力する。シース熱電対４６による温度検出は、熱により熱電対素子４６ａが発生する起電力を利用できるため、熱電対素子４６ａに電流を流す必要がなく、消費電力を低減することができる。

【0095】

アンプ９８の出力は、抵抗１０６を介してＰＮＰ型のトランジスタ１００のベースに接続する。モジュール電池１８が約３００℃で運転している通常監視状態でアンプ９８の出力はＨレベルにあり、エミッタ、ベース間は略ゼロボルトであることからオフとなり、コレクタ側に負荷として接続したリレー１０８を非作動状態としている。

【0096】

リレー１０８は、その常開リレー接点１１２を介してヒータ７０を電源ライン間に接続している。また、リレー１０８の常開リレー接点１１０をトランジスタ１００のエミッタ，コレクタ間に接続し、ラッチ回路を形成している。更に、消火起動信号を外部に出力するめに常開リレー接点１１４を接続している。

【0097】

モジュール電池１８の断熱容器内の４箇所に設置したシース熱電対４６のいずれかが、ナトリウム・硫黄電池３０の異常による熱を受けて所定の火災判断温度に対応した起電力を発生して電流が流れると、アンプ９８は起電力の発生で流れた入力電流を増幅し、その出力をＬレベルに引き込む。このため、抵抗１０６に生ずる電圧によりトランジスタ１００のエミッタ、ベース間にバイアス電圧が加わり、これによってトランジス１００がオンしてリレー１０８を作動する。

【0098】

リレー１０８が作動すると常開リレー接点１１２が閉じ、ヒータ７０に通電し、ヒータ７０の通電による加熱で固形消火剤６２に点火し、固形消火剤６２の燃焼によりエアロゾルを発生して、モジュール電池１８の断熱容器内へ噴出させる。

【0099】

またリレー１０８の作動により常開リレー接点１１０が閉じることで、リレー１０８を作動状態にラッチし、これによってシース熱電対４６からの起電力の変動による誤動作を防ぐようにしている。

【0100】

更に、常開リレー接点１１４が閉じることで、コネクタ７２及びプラグ７４を介して信号線７８から外部に対し消火動作が行われたことを示す消火起動信号を出力し、例えば電力貯蔵システムの監視センタに設けた監視装置へ送って、火災発生と発煙消火装置の起動を報知させる。

【0101】

ここで、点火回路部６８で検出するモジュール電池容器内の火災判断温度は、モジュール電池１８が運転可能な上限温度は約３６０℃であることから、それより高い例えば４００℃の火災判断温度を設定する。なお、火災判断温度としては、検出感度を高くしたい場合には、例えば４００℃より低い３６０℃以上の所定温度とし、また火災を確実に検出したい場合は、例えば４００℃より高い所定温度とする。

【0102】

また、点火回路部６８にプラグ７４及びコネクタ７２を介して外部からの信号線７７を接続し、信号線７７のプラス側をアンプ９８の出力に接続している。信号線７７を介して外部から点火制御信号が入力した場合、トランジスタ１００のオンによるリレー１０８の作動で常開リレー接点１１０，１１２，１１４を閉じ、ヒータ７０の通電で固形消火剤に点火して消火用エアロゾルを発生し、発煙消火装置４０を遠隔操作により消火起動可能とする。

【0103】

このような点火制御信号による発煙消火装置の遠隔消火起動は、例えば電力貯蔵システム１０の監視センタでは図１のパッケージ１２に収納しているモジュール電池１８の内部温度を測定表示して監視していることから、特定のモジュール電池で例えば４００℃を超えるような異常な温度上昇が起きた場合、火災の可能性があると判断し、温度異常を起こしているモジュール電池１８の発煙消火装置４０へ係員の操作に基づき点火制御信号を送信して消火起動させるような使い方を可能とする。

【0104】

なお、本実施形態にあっては、点火回路部６８を発煙消火装置４０の装置本体４２に収納した場合を例にとっているが、点火回路部６８を装置本体４２から分離して別の回路部筐体の中に収納し、この回路部筐体を図１に示したパッケージ１２内の温度が高くならない場所に設置し、回路部筐体とモジュール電池１８に設けた発煙消火装置４０の装置本体４２との間をケーブル接続するようにしても良い。

【0105】

また、回路部筐体には、パッケージ１２の架台１６に収納している５台のモジュール電池１８に設けた各発煙消火装置４０の点火回路部６８をまとめて収納し、それぞれケーブル接続して使用する。これより点火回路部６８を収納した回路部筐体内の温度を、点検回路部６８の許容動作温度範囲となる例えば５０℃~０℃に収めることができ、点検回路部６８の信頼性を高め、十分な耐久性を確保することを可能とする。

【0106】

（発煙消火装置の動作）
図１２はモジュール電池１８に設けた発煙消火装置４０の動作を示した説明図である。図１２において、発煙消火装置４０に収納した点火回路部６８がモジュール電池１８の断熱容器内に配置したシース熱電対４６（図５参照）の起電力で流れる電流からの火災を検出した場合、又は外部から点火制御信号が入力した場合、ヒータ７０に通電加熱して固形消火剤６２に点火し、固形消火剤６２を燃焼して消火用エアロゾルを発生する。

【0107】

固形消火剤６２の燃焼により発生した消火用エアロゾルは、消火剤収納ケース６０の後方開口（図示下方開口）から火炎噴出防止部材８０を介して噴き出した後、周囲の空洞である煙道７５を通って前方（図示上方）に移動し、噴出管接続口５８、噴出管４４、エルボ４５及び封止板８４で閉鎖した噴出ヘッド５０内へ消火用エアロゾル１２０を噴出し、噴出ヘッド５０の内部圧力が増加する。この消火用エアロゾルの発生で増加した内部圧力が封止板８４の設定強度に対応した圧力を超えると、封止板８４が破裂して噴出ヘッド５０の閉鎖を解除し、モジュール電池１８の断熱容器内へ消火用エアロゾル１２０を一気に噴出させ、断熱容器内を消火用エアロゾル１２０で満たし、ナトリウム・硫黄電池３０の異常による火災を消火抑制する。

【0108】

この場合、固形消火剤６２の燃焼による炎は消火剤収納ケース６０の後方（図示下方）に噴き出し、また、火炎噴出防止部材８０が炎の吹き出しを抑制し、炎が前方（図示上方）の噴出管接続口５８から噴出管４４の中に噴き出すようなことはない。また固形消火剤６２の燃焼により消火剤収納ケース６０が加熱されるが、筐体５４及び蓋部材５６に対する接触は支持片６４，６５，６６によりほぼ浮動状態に支持して接触部分が少ない断熱構造としているため、熱伝導による外側の筐体５４及び蓋部材５６の温度上昇を抑制し、発煙消火装置４０の過熱が火災の要因となることを防止している。

【0109】

［モジュール電池の第２実施形態］
図１３は発煙消火装置を２台設置したモジュール電池を示した説明図、図１４は図１３のモジュール電池を一部破断して内部構造と共に示した断面図、図１５は図１３のモジュール電池の平面図である。

【0110】

図１３、図１４及び図１５に示すように、本実施形態にあっては、モジュール電池１８に発煙消火装置４０を２台設置しており、発煙消火装置４０は装置本体４２、噴出管４４及び噴出ヘッドを装着したエルボ４５で構成している。２台の発煙消火装置４０の装置本体４２は、モジュール電池１８における断熱蓋２６の長手方向の外側面に上部を突出して配置し、装置本体４２の突出部に一端を連結した噴出管４４を、断熱蓋２６の上面を半分に分けた場合のそれぞれの略中央に配置したエルボ４５に連結し、エルボ４５の下部に配置した噴出ヘッドを断熱蓋２６の通し穴に貫通して内部に開口している。この詳細は、図６〜図９に示した場合と基本的に同様である。

【0111】

また、モジュール電池１８における断熱蓋２６の内側には、各噴出管４４を連結したエルボ４５に装着した噴出ヘッドの２箇所の開口位置を中心に、例えば放射方向の４箇所に分けて温度検出部として機能するシース熱電対４６を配置しており、シース熱電対４６には、各装置本体４２から引き出した４本の信号線４８をそれぞれの噴出管４４、エルボ４５及び噴出ヘッド５０の内部を通して断熱蓋２６の内側に引き込んで接続している。

【0112】

また、２台の発煙消火装置４０はケーブル５２で相互に接続しており、一方の発煙消火装置４０に信号線接続しているシース熱電対４６に基づき火災を検出して固形消火剤の燃焼により消火用エアロゾルを発生して断熱容器内に噴出した場合、他方の発煙消火装置４０へケーブル５２内の信号線を介して点火制御信号を送り、固形消火剤を燃焼して消火用エアロゾルを発生して断熱容器内に噴出する連携動作を行うようにしている。

【0113】

このようにモジュール電池１８の断熱容器に２台の発煙消火装置４０を設けることで、シース熱電対４６による温度検出点の数を増加し、断熱容器内に配列している例えば３２０本のナトリウム・硫黄電池３０のいずれかが異常により活物質を漏出して反応した場合の異常温度を迅速に検出し、固形消火剤の燃焼により消火用エアロゾルを発生して断熱容器内に噴出して消火抑制することを可能とする。

【0114】

また、２台の発煙消火装置４０の連携動作により、消火に使用する固形消火剤の量を増加させて消火性能を簡単に増加できる。更に、２台の発煙消火装置４０を連携動作した場合、万一、一方の発煙消火装置４０が固形消火剤の点火に失敗した場合、他方の発煙消火装置４０が正常に固形消火剤に点火することで、フェールセーフ機能をもたせることができる。なお、モジュール電池１８に設ける発煙消火装置４０の数は、必要に応じて３台以上としても良い。

【0115】

［モジュール電池の第３実施形態］
図１６は放熱量を変更するための断熱プレートを着脱自在な構造をもつ断熱蓋を用いたモジュール電池を示した斜視図、図１７は図１６の断熱蓋に断熱プレートを配置した状態を示した斜視図である。

【0116】

モジュール電池１８の断熱容器における放熱は、断熱箱２４と断熱蓋２６で構成した断熱容器内に収納した多数のナトリウム・硫黄電池を高温動作した場合の温度分布を均一にするため、モジュール全体の放熱量のうちの約７０〜８０％を断熱蓋２６の上面から行うような熱設計としている。具体的には、断熱箱２４は真空断熱構造とするが、断熱蓋２６は真空断熱構造を設けない大気断熱構造とする。

【0117】

なお、断熱箱２４及び断熱蓋２６を真空断熱構造とし、断熱箱２４の真空度を高くし、断熱蓋２６の真空度を低くすることで、モジュール全体の放熱量のうちの約７０〜８０％を断熱蓋２６の上面から行うようにしても良い。

【0118】

モジュール電池１８の発熱量は、ユーザ負荷が大きい場合は、発熱量が大きいことから、断熱蓋２６の大気断熱構造で対応することができる。しかし、ユーザ負荷が小さい場合や経年変化で発熱量が低下した場合には、断熱蓋２６の放熱量を下げるように変更する必要がある。

【0119】

そこで図１６の実施形態にあっては、大気断熱構造をもつ断熱蓋２６の上面に山形の仕切部で分けられたプレート収納部１１５を複数形成し、断熱蓋２６の放射熱量を下げたい場合には、図１７に示すように、断熱蓋２６のプレート収納部１１５に断熱プレート１１６を配置し、これによって簡単に断熱蓋２６の上面放熱量を変更可能としている。断熱プレート１１６は、例えば断熱材となるガラスマットをアルミガラスクロスでカバーした構造とする。

【0120】

このような上面放熱量を変更可能な構造を備えたモジュール電池１８に発煙消火装置４０を設ける場合には、図２の実施形態と同様に、装置本体４２、噴出管４４、下部に噴出ヘッドを装着したエルボ４５で構成した発煙消火装置４０を設けるが、エルボ４５を配置したプレート収納部１１５に配置する断熱プレート１１６は、図１７に示すように、先端側にエルボ４５を通す長手方向の切欠１１８を形成した構造とすることで、発煙消火装置４０を設けていても、断熱プレート１１６の着脱により、上面放熱量を簡単に変更することができる。

【0121】

［本発明の変形例］
（点火回路部）
上記の実施形態にあっては、発煙消火装置の点火回路部に外部から電源を供給して動作しているが、一次電池を用いた電池電源を内蔵して点火回路部を動作するようにしても良い。

【0122】

また、点火回路部は、上記の実施形態に限定されず、ナトリウム・硫黄電池の異常による火災を検出して固定消火剤に点火する回路機能、外部から点火制御信号を入力して固形消火剤に点火する回路機能、及び消火起動信号を外部に出力する回路機能を備えれば、適宜の回路とすることができる。

【0123】

（温度検出部）
また、温度検出部は、シース熱電対を用いた上記の実施形態に限定されず、モジュール電池が動作する約３００℃の高温環境で火災に伴う温度上昇を検知する適宜の温度検出素子を用いた温度検出部としても良い。

【0124】

例えば、温度検出部として、モジュール電池の断熱容器内に、熱感知ケーブルを布設しても良い。この場合、熱感知ケーブルの布設は、多数のナトリウム・硫黄電池の配列位置の上部を通過するようにする。熱感知ケーブルは、モジュール電池の動作温度に耐えることのできる絶縁材料で絶縁被覆した２本の撚られた信号線であり、２本の信号線の間に発煙消火装置から電圧を印加しておき、ナトリウム・硫黄電池の開放破壊による高熱を受けた場合の絶縁被覆の溶融により一対の信号線が短絡状態に接触し、感知電流が流れることで火災を検出する。

【0125】

本実施形態の熱感知ケーブルに使用する絶縁材料としては、例えば６００℃の耐熱性もつマイカ（雲母）を主成分としたマイカテープを使用して絶縁被覆した熱感知ケーブルを使用することができる。

【0126】

また、熱感知ケーブルを設けた場合の点火回路部は、図１１の点火回路部６８において、マルチプレクサ９６及びアンプ９８を除き、抵抗１０４をマイナス側から切り離して熱感知ケーブルの一方の信号線を接続し、熱感知ケーブルの他方の信号線をマイナス側に接続した回路構成とすれば良い。

【0127】

（噴出管と噴出ヘッドの構成）
噴出ヘッド５０の封止板８４の材質は、耐熱樹脂製ではなく、耐熱ガラスや耐熱ガラスシート或いはガラス繊維樹脂を使用することができる。

【0128】

また、噴出ヘッド５０に封止板８４を設けず、噴出管４４に点火回路部６８に搭載されたヒータ７０の通電回路に連動するアクチュエータを有した開閉弁を設け、消火用エアロゾル１２０の噴出と同時に常時遮断している発煙消火装置４０とモジュール電池１８を連通させても良い。

【0129】

（その他）
また、本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

【符号の説明】

【0130】

１０：電力貯蔵システム
１２：パッケージ
１４：扉
１６：架台
１８：モジュール電池
２０：吸気ギャラリ
２２：排気口
２４：断熱箱
２６：断熱蓋
２８：ヒータパネル
３０：ナトリウム・硫黄電池
３２：乾燥砂
４０：発煙消火装置
４２：装置本体
４４：噴出管
４５：エルボ
４６：シース熱電対
４８，７７，７８：信号線
５０：噴出ヘッド
５２：ケーブル
５４：筐体
５６：蓋部材
５８：噴出管接続口
６０：消火剤収納ケース
６２：固形消火剤
６４，６５，６６：支持片
６８：点火回路部
７０：ヒータ
７２：コネクタ
７４：プラグ
７５：煙道
７６：電源線
８０：火炎噴出防止部材
８４：封止板
９６：マルチプレクサ
９８：アンプ
１００：トランジスタ
１０８：リレー
１１０，１１２，１１４：常開リレー接点
１１５：プレート収納部
１１６：断熱プレート
１１８：切欠
１２０：消火用エアロゾル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】