特許 7000352 蓄電システム

(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】

(24)【登録日】2021-12-27

(45)【発行日】2022-02-10

(54)【発明の名称】蓄電システム

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/51 20210101AFI20220203BHJP

   H01G 11/06 20130101ALI20220203BHJP

   H01G 11/12 20130101ALI20220203BHJP

   H01M 50/209 20210101ALI20220203BHJP

   H01M 50/505 20210101ALI20220203BHJP

   H01M 50/588 20210101ALI20220203BHJP

   H01M 50/593 20210101ALI20220203BHJP

【ＦＩ】

H01M50/51

H01G11/06

H01G11/12

H01M50/209

H01M50/505

H01M50/588

H01M50/593

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018561912

(86)(22)【出願日】2017-12-26

(86)【国際出願番号】 JP2017046580

(87)【国際公開番号】W WO2018131461

(87)【国際公開日】2018-07-19

【審査請求日】2020-11-05

(31)【優先権主張番号】P 2017002915

(32)【優先日】2017-01-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001889

【氏名又は名称】三洋電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123102

【弁理士】

【氏名又は名称】宗田 悟志

(72)【発明者】

【氏名】西川 誠人

【審査官】冨士 美香

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２０２０６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０６５４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３３２６２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／５０

Ｈ０１Ｍ ５０／２０

Ｈ０１Ｇ １１／０６

Ｈ０１Ｇ １１／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のセルが設置面に対して垂直方向に積層され、当該複数のセルが電気的に直列接続された蓄電モジュールを複数備え、
前記複数の蓄電モジュールは、設置面に対して水平方向に並べて、電気的に直列接続されて設置され、
本蓄電システムは、
隣接するセル間、及び隣接する蓄電モジュール間を電気的に接続する複数の接続部材と、
前記複数の蓄電モジュールが設置されるフレームと、
前記フレームと前記複数の蓄電モジュールの間に水平方向に並べて設置され、前記複数の蓄電モジュールを水平方向に複数のグループに仕切る複数の導電性トレイと、
を備えることを特徴とする蓄電システム。

【請求項2】

前記フレームは金属フレームであり、
本蓄電システムは、
前記金属フレームと、前記複数の導電性トレイの間に挿入される絶縁部材を
さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の蓄電システム。

【請求項3】

１つの導電性トレイに、２つ以上の蓄電モジュールが設置されることを特徴とする請求項１または２に記載の蓄電システム。

【請求項4】

前記複数の接続部材の少なくとも１つは、前記導電性トレイの方向に向かって延び出る突出部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の蓄電システム。

【請求項5】

隣接する２つの蓄電モジュール間を接続する接続部材は、前記蓄電モジュールの設置面に最も近接しているセルの負極端子または正極端子と、当該蓄電モジュールの隣りの蓄電モジュールの設置面から最も離れたセルの正極端子または負極端子を接続し、
１つの導電性トレイに、２つの蓄電モジュールが設置されることを特徴とする請求項１または２に記載の蓄電システム。

【請求項6】

前記隣接する２つの蓄電モジュール間を接続する接続部材は、前記導電性トレイの方向に向かって延び出る突出部を有することを特徴とする請求項５に記載の蓄電システム。

【請求項7】

前記導電性トレイは、前記フレームより電気抵抗が小さい部材で形成されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の蓄電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の蓄電モジュールを備える蓄電システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ハイブリッド車（ＨＶ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）が普及してきている。これらの車にはキーデバイスとして二次電池が搭載される。車載用二次電池としては主に、ニッケル水素電池およびリチウムイオン電池が普及している。今後、エネルギー密度が高いリチウムイオン電池の普及が加速すると予想される。

【0003】

車載用のトラクションバッテリシステムは高電圧を出力する必要があるため、複数のセルを直列接続する必要がある。トラクションバッテリシステムは通常、角型電池を側面を下にして水平方向に複数並べ、ケースに収容することにより構成される（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

近年、トラクションバッテリシステムの薄型が求められており、車種によっては１００ｍｍ以下の高さに抑えることが求められている。上述した角型電池を水平方向に並べて構成する設計方法では、高さが１２０～１５０ｍｍになり、その要求を満たすことが困難となる。

【0005】

そこで、角型電池を背面を下にして垂直方向に３～７個積み重ねて１つの蓄電モジュールを構成し、複数の蓄電モジュールを水平方向に並べて蓄電システムを構成することが考えられる。このシステム構成では、複数の蓄電モジュールが金属筐体の底板に固定され、垂直方向に隣接するセルの電極間と、水平方向に隣接する蓄電モジュールの電極間がバスバーで接続される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１４－１９２０４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記システム構成において蓄電システムが浸水した場合、水平方向の両端の２つの蓄電モジュールにおける、２つの一番下のセルにそれぞれ接続された２つのバスバー間が、液と底板を経由して短絡する可能性がある。両端の蓄電モジュール間は高電圧であり、両端の蓄電モジュール間が液絡した場合、大電流が流れ、スパークが発生する可能性がある。

【0008】

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、複数のセルが設置面に対して垂直方向に積層された蓄電モジュールを、水平方向に複数並べて構成される蓄電システムにおいて、浸水時の安全性を高める技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明のある態様の蓄電システムは、複数のセルが設置面に対して垂直方向に積層され、当該複数のセルが電気的に直列接続された蓄電モジュールを複数備える。前記複数の蓄電モジュールは、設置面に対して水平方向に並べて、電気的に直列接続されて設置される。本蓄電システムは、隣接するセル間、及び隣接する蓄電モジュール間を電気的に接続する複数の接続部材と、前記複数の蓄電モジュールが設置されるフレームと、前記フレームと前記複数の蓄電モジュールの間に水平方向に並べて設置され、前記複数の蓄電モジュールを水平方向に複数のグループに仕切る複数の導電性トレイと、を備える。

【0010】

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、複数のセルが設置面に対して垂直方向に積層された蓄電モジュールを、水平方向に複数並べて構成される蓄電システムにおいて、浸水時の安全性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】比較例に係る蓄電システムの構成を示す模式図である。

【図2】本発明の実施の形態１に係る蓄電システムの構成を示す模式図である。

【図3】図３（ａ）、（ｂ）は、図１の蓄電システムと図２の蓄電システムの浸水時の等価回路を示す図である。

【図4】本発明の実施の形態２に係る蓄電システムの構成を示す模式図である。

【図5】本発明の実施の形態３に係る蓄電システムの構成を示す模式図である。

【図6】図６（ａ）－（ｃ）は、本発明の実施の形態４に係る蓄電システムの構成を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（比較例）
図１は、比較例に係る蓄電システム１の構成を示す模式図である。蓄電システム１はＨＶ、ＰＨＶ、ＥＶに搭載され、走行用モータに給電するための電源装置として使用される。当該走行用モータは、自走可能な高出力なモータ（ＥＶ、ストロングハイブリッド）であってもよいし、エンジンによる走行を補助する低出力なモータ（マイルドハイブリッド）であってもよい。

【0014】

蓄電システム１は、直列接続された複数の蓄電モジュールＭ１－Ｍ４を備える。図１では、４つの蓄電モジュールＭ１－Ｍ４を備える。蓄電モジュールＭ１－Ｍ４はそれぞれ、直列接続された複数のセルＳ１－Ｓ５、Ｓ６－Ｓ１０、Ｓ１１－Ｓ１５、Ｓ１６－Ｓ２０を含む。図１では各蓄電モジュールＭ１－Ｍ４が、直列接続された５つのセルを含む。従って蓄電システム１は、単位セル電圧×２０の電圧を入出力することができる。

【0015】

セルには、リチウムイオン電池セル、ニッケル水素電池セル、鉛電池セル、電気二重層キャパシタセル、リチウムイオンキャパシタセル等を用いることができる。以下、本明細書では角型のリチウムイオン電池セル（公称電圧：３．６－３．７Ｖ）を使用する例を想定する。

【0016】

第１蓄電モジュールＭ１は具体的に次のように構成される。角型の５つのセルＳ１－Ｓ５が、最も面積が大きな面を接触面として、設置面に対して垂直方向に積層される。その際、電極が突出している面（以下、電極面という）が揃うように積層されるとともに、正極端子と負極端子の位置が互い違いになるように積層される。積層された５つのセルＳ１－Ｓ５は、垂直方向の両側から２枚のエンドプレートＥ１１、Ｅ１２で挟み込まれる。積層された５つのセルＳ１－Ｓ５と２枚のエンドプレートＥ１１、Ｅ１２は、電極面とその反対面以外の、水平方向の両側から２枚のバインドプレートＢｉ１１、Ｂｉ１２で挟み込まれる。

【0017】

２枚のバインドプレートＢｉ１１、Ｂｉ１２はそれぞれ、２枚のエンドプレートＥ１１、Ｅ１２を覆うように、両端が内側に折り曲げられている。２枚のバインドプレートＢｉ１１、Ｂｉ１２の折り曲げ部分に、２枚のエンドプレートＥ１１、Ｅ１２の内部に到達する複数の溝孔が設けられる。当該複数の溝孔に、Ｔ字型の複数の固定部材Ｆ１１－Ｆ１４が嵌め込まれることにより、積層された５つのセルＳ１－Ｓ５と２枚のエンドプレートＥ１１、Ｅ１２と２枚のバインドプレートＢｉ１１、Ｂｉ１２とが固定される。なお、設置面側は、２枚のバインドプレートＢｉ１１、Ｂｉ１２の折り曲げ部分と、Ｔ字型の固定部材Ｆ１３、Ｆ１４との間に金属フレーム１０が挿入され、金属フレーム１０の対応する箇所に溝孔が設けられる。設置面側は、金属フレーム１０の外側から複数の溝孔にＴ字型の固定部材Ｆ１３、Ｆ１４が嵌め込まれる。なお、Ｔ字型の固定部材の代わりに、ネジで固定してもよい。

【0018】

第２蓄電モジュールＭ２－第４蓄電モジュールＭ４の構成も、第１蓄電モジュールＭ１の構成と同様である。４つの蓄電モジュールＭ１－Ｍ４は電極面を揃えて、設置面に対して水平方向にそれぞれ所定の間隔を空けて、金属フレーム１０上に並べて設置される。金属フレーム１０は、箱型の金属筐体の底面部分であってもよいし、容器型の金属筐体の底面部分であってもよいし、独立した設置プレートであってもよい。金属フレーム１０には蓄電システム１全体の強度確保のため、樹脂ではなく金属が用いられる。

【0019】

第１蓄電モジュールＭ１の第１セルＳ１の正極端子に第１バスバーＢ１の一端が接続され、第１バスバーＢ１の他端が蓄電システム１全体の正極端子となる。第１セルＳ１の負極端子と第２セルＳ２の正極端子が第２バスバーＢ２で接続され、第２セルＳ２の負極端子と第３セルＳ３の正極端子が第３バスバーＢ３で接続され、・・・、第４セルＳ４の負極端子と第５セルＳ５の正極端子が第５バスバーＢ５で接続される。

【0020】

第１蓄電モジュールＭ１の第５セルＳ５の負極端子と第２蓄電モジュールＭ２の第６セルＳ６の正極端子が、クランク型の第６バスバーＢ６で接続される。第６セルＳ６の負極端子と第７セルＳ７の正極端子が第７バスバーＢ７で接続され、・・・、第２蓄電モジュールＭ２の第１０セルＳ１０の負極端子と第３蓄電モジュールＭ３の第１１セルＳ１１の正極端子が、クランク型の第１１バスバーＢ１１で接続される。第１１セルＳ１１の負極端子と第１２セルＳ１２の正極端子が第１２バスバーＢ１２で接続され、・・・、第３蓄電モジュールＭ３の第１５セルＳ１５の負極端子と第４蓄電モジュールＭ４の第１６セルＳ１６の正極端子が、クランク型の第１６バスバーＢ１６で接続される。第４蓄電モジュールＭ４の第２０セルＳ２０の負極端子に第２１バスバーＢ２１の一端が接続され、第２１バスバーＢ２１の他端が蓄電システム１全体の負極端子となる。

【0021】

以上のシステム構成において、蓄電システム１が浸水した場合を考える。蓄電システム１の浸水は、蓄電システム１が搭載された車両が、海や湖沼に転落した場合、大きな水たまりに突入して抜け出せなくなった場合、液冷用のクーラントシステムが破損した場合などに発生する。

【0022】

図１では、蓄電システム１に塩水などの液体Ｗ１が浸水して、第６バスバーＢ６、第１１バスバーＢ１１、第１６バスバーＢ１６、及び第２１バスバーＢ２１の一部が浸かった状態を示している。この状態では、第６バスバーＢ６、第１１バスバーＢ１１、第１６バスバーＢ１６、及び第２１バスバーＢ２１の任意の２点間において、液体Ｗ１と金属フレーム１０を介した短絡経路が発生する。短絡経路を流れる短絡電流Ｉは、下記式（１）で定義される。

【0023】

Ｉ＝Ｅ×（Ｓ÷（ｌ×ρ）） ・・・式（１）
Ｅ：短絡電圧、Ｓ：接触面積、ｌ：距離、ρ：電気抵抗率

【0024】

図１において、第６バスバーＢ６と第２１バスバーＢ２１間に短絡電流Ｉが流れる場合、短絡電圧Ｅが１５個分のセルＳ６－Ｓ２０の両端電圧となり、短絡電流Ｉが大きくなる。短絡電流Ｉが大きくなるとスパークが発生する可能性があり、近隣に可燃物が存在する場合、発火に至る危険性がある。以下、このような浸水による発火を防止する仕組みを導入した蓄電システム１を説明する。

【0025】

（実施の形態１）
図２は、本発明の実施の形態１に係る蓄電システム１の構成を示す模式図である。以下、図１に示した比較例に係る蓄電システム１と、図２に示す実施の形態１に係る蓄電システム１の相違点を説明する。実施の形態１に係る蓄電システム１は、樹脂プレート２０、複数の金属トレイ３０（図２では、第１金属トレイ３０ａ、第２金属トレイ３０ｂ）をさらに備える。

【0026】

複数の金属トレイ３０は、複数の蓄電モジュールＭ１－Ｍ４を水平方向に複数のグループに仕切る導電性トレイであり、絶縁性の樹脂プレート２０を挟んで、金属フレーム１０上に並べて設置される。図２では、第１金属トレイ３０ａは第１蓄電モジュールＭ１と第２蓄電モジュールＭ２を収容し、第２金属トレイ３０ｂは第３蓄電モジュールＭ３と第４蓄電モジュールＭ４を収容する。第１金属トレイ３０ａの側面と第２金属トレイ３０ｂの側面との間にも樹脂プレート２０が挿入され、両者が絶縁される。

【0027】

設置面側のＴ字型の固定部材Ｆ１３、１４、２３、２４、３３、３４、４３、４４は、金属フレーム１０、樹脂プレート２０、金属トレイ３０ａ、３０ｂ、バインドプレートＢｉ１１－Ｂｉ４２の折り曲げ部分を貫通してエンドプレートＥ１２、２２、３２、３４の内部に到達する各溝孔に嵌め込まれて固定される。

【0028】

図２では、第１金属トレイ３０ａに液体Ｗ１が浸水して、第６バスバーＢ６、第１１バスバーＢ１１の一部が浸かり、第２金属トレイ３０ｂに液体Ｗ１が浸水して、第１６バスバーＢ１６、第２１バスバーＢ２１の一部が浸かった状態を示している。この状態では、第６バスバーＢ６と第１１バスバーＢ１１間に、液体Ｗ１と第１金属トレイ３０ａを介した短絡経路が発生する。この短絡経路を流れる短絡電流Ｉは、５個分のセルＳ６－Ｓ１０の両端電圧で流れる電流となり、上述した１５個分のセルＳ６－Ｓ２０の両端電圧で流れる短絡電流Ｉと比較して大幅に小さくすることができる。

【0029】

同様に、第１６バスバーＢ１６と第２１バスバーＢ２１間に、液体Ｗ１と第２金属トレイ３０ｂを介した短絡経路が発生する。この短絡経路を流れる短絡電流Ｉも、５個分のセルＳ１６－Ｓ２０の両端電圧で流れる電流となる。

【0030】

図２のシステム構成において、金属トレイ３０の電気抵抗率ρが、金属フレーム１０の電気抵抗率ρより低くなるように設計されることが好ましい。例えば、金属トレイ３０を銅、銅合金、アルミ、またはアルミ合金で構成し、金属フレーム１０を鉄または鉄合金で構成する。電流Ｉは電気抵抗率ρが小さい物質ほど流れやすい性質がある。上記の材料選択をすれば、樹脂プレート２０を省略しても、金属フレーム１０より金属トレイ３０に多くの電流Ｉが流れるようになり、第６バスバーＢ６と第２１バスバーＢ２１間に流れる短絡電流Ｉを少なくすることができる。なお、金属フレーム１０の表面をメッキ加工、絶縁皮膜加工、または絶縁塗装すれば、第６バスバーＢ６と第２１バスバーＢ２１間に流れる短絡電流Ｉをより少なく、またはゼロにすることができる。

【0031】

図３（ａ）、（ｂ）は、図１の蓄電システム１と図２の蓄電システム１の浸水時の等価回路を示す図である。図３（ａ）は、図１の蓄電システム１の浸水時の、第６バスバーＢ６を基準とした等価回路を示す図である。第１抵抗Ｒ１は、第６バスバーＢ６と金属フレーム１０間の液抵抗、金属フレーム１０の抵抗、金属フレーム１０と第１１バスバーＢ１１間の液抵抗の合成抵抗である。第２抵抗Ｒ２は、第６バスバーＢ６と金属フレーム１０間の液抵抗、金属フレーム１０の抵抗、金属フレーム１０と第１６バスバーＢ１６間の液抵抗の合成抵抗である。第３抵抗Ｒ３は、第６バスバーＢ６と金属フレーム１０間の液抵抗、金属フレーム１０の抵抗、金属フレーム１０と第２１バスバーＢ２１間の液抵抗の合成抵抗である。第３抵抗Ｒ３にかかる電圧Ｅは、第１抵抗Ｒ１にかかる電圧Ｅの３倍になるため、第６バスバーＢ６と第２１バスバーＢ２１間に最も大きな電流Ｉが流れる。なお、抵抗は距離ｌが長くなるほど大きくなるため、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３の関係は、第１抵抗Ｒ１＜第２抵抗Ｒ２＜第３抵抗Ｒ３となる。

【0032】

図３（ｂ）は、図２の蓄電システム１の浸水時の等価回路を示す図である。第５抵抗Ｒ５は、第１６バスバーＢ１６と金属フレーム１０間の液抵抗、金属フレーム１０の抵抗、金属フレーム１０と第２１バスバーＢ２１間の液抵抗の合成抵抗である。第６バスバーＢ６と、第１６バスバーＢ１６及び第２１バスバーＢ２１間は絶縁されているため電流Ｉが流れず、第６バスバーＢ６と第１１バスバーＢ１１間、及び第１６バスバーＢ１６と第２１バスバーＢ２１間に電流Ｉが流れる。

【0033】

以上説明したように実施の形態１では、角型のセルを垂直方向に５つ積み重ねて１つの蓄電モジュールを構成し、蓄電モジュールを水平方向に４つ並べて蓄電システムを構成している。これにより、蓄電システムの高さを６０～７０ｍｍに抑えることができ、車両内において、高さが狭い空間にも設置することができる。このように実施の形態１によれば、設置の柔軟性が高い蓄電システムを構築できる。

【0034】

また直列接続された複数の蓄電モジュールを、複数の金属トレイを用いて複数のグループに電気的に仕切ることにより、浸水時の安全性を高めることができる。即ち、液絡時の短絡部分の電圧を、少ないセル数（図２の例では５セル）の電圧に抑えることができる。従って、液絡時の放電電流が過大になることを防止できる。

【0035】

図２では、１つの金属トレイに２つの蓄電モジュールを設置する例を示したが、３つ以上の蓄電モジュールを設置してもよい。例えば、１０セル分の短絡電圧を許容できる場合、１つの金属トレイに３つの蓄電モジュールを設置してもよい。また１つの蓄電モジュールに積層させるセル数を少なくして、１つの金属トレイに設置される蓄電モジュールの数を増やしてもよい。

【0036】

なお、１つの蓄電モジュールごとに１つの金属トレイを設けることも考えられる。この場合、浸水時に短絡するセル数が１つになる。第１蓄電モジュールＭ１の場合、浸水時に第５バスバーＢ５と第６バスバーＢ６間（第５セルＳ５の正極端子と負極端子間）が液体Ｗ１を介して短絡する。このような低電圧で短絡すると放電電流が小さくなり、蓄電システム１からエネルギーを放出する時間が長くなる。

【0037】

蓄電システム１が浸水した場合、できるだけ早く蓄電システム１内のエネルギーを放出することが安全である。蓄電システム１がエネルギーを蓄えた状態で長時間浸水すると、腐食が始まり、過大な電流が流れる予期せぬ短絡経路が形成されるリスクが高くなる。そこで実施の形態１では浸水時に、過電流とならない範囲で比較的大きな電流で放電することにより、安全性を高めることができる。

【0038】

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る蓄電システム１の構成を示す模式図である。実施の形態２に係る蓄電システム１は、図２に示した蓄電システム１の構成において、クランク型のバスバーＢ６、Ｂ１１、Ｂ１６、Ｂ２１に、第１金属トレイ３０ａ及び第２金属トレイ３０ｂの方向に向かって延び出る突出部Ｂ６ａ、Ｂ１１ａ、Ｂ１６ａ、Ｂ２１ａを設けている。

【0039】

上記式（１）に示したように短絡電流Ｉは、短絡経路の距離ｌを短縮することにより増加する。実施の形態２によれば、第６バスバーＢ６と第１１バスバーＢ１１間の距離、及び第１６バスバーＢ１６と第２１バスバーＢ２１間の距離を短縮することにより、浸水時の放電電流を、実施の形態１に係る構成と比較して増加させることができる。また蓄電システム１の浸水時に、放電を開始するタイミングを早めることができる。

【0040】

なお、第６バスバーＢ６と第１１バスバーＢ１１の一方のみ、及び第１６バスバーＢ１６と第２１バスバーＢ２１の一方のみに突出部を設けてもよい。この場合、図４に示した構成より放電電流の増加量は小さくなるが、実施の形態１に係る構成よりは放電電流が増加する。

【0041】

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３に係る蓄電システム１の構成を示す模式図である。実施の形態３に係る蓄電システム１は、図１に示した蓄電システム１の構成において、第１１バスバーＢ１１と第１６バスバーＢ１６に突出部Ｂ１１ａ、Ｂ１６ｂを設けた構成である。

【0042】

図５に示した構成では、金属トレイ３０及び樹脂プレート２０が設けられないため、図３（ａ）に示したように浸水時に、第６バスバーＢ６は第１１バスバーＢ１１、第１６バスバーＢ１６及び第２１バスバーＢ２１のいずれとも導通する可能性がある。この三者の内、最も距離が短い第１１バスバーＢ１１と最も短絡経路が形成されやすい。実施の形態３では、第１６バスバーＢ１６に突出部Ｂ６ａを設けることにより、第６バスバーＢ６と第１１バスバーＢ１１間の距離がさらに縮まり、第１１バスバーＢ１１にさらに短絡経路が形成されやすくなる。これにより、第６バスバーＢ６と第２１バスバーＢ２１間に、いきなり大電流が流れるリスクを軽減することができる。第１６バスバーＢ１６と第２１バスバーＢ２１の関係も、第６バスバーＢ６と第１６バスバーＢ１６の関係と同様である。

【0043】

図５では、第１１バスバーＢ１１の突出部Ｂ１１ａの先端が、金属フレーム１０と平行に対向するように折り曲げられている。これにより、液体Ｗ１を介した第１１バスバーＢ１１と金属フレーム１０の接触面積Ｓを増加させることができる。上記式（１）に示したように短絡電流Ｉは、接触面積Ｓが増加するほど増加する関係にある。第２１バスバーＢ２１の突出部Ｂ２１ａの先端も同様に折り曲げられる。これにより、第６バスバーＢ６から第１１バスバーＢ１１に電流がさらに流れやすくなる。なお上述した図４の突出部Ｂ６ａ、Ｂ１１ａ、Ｂ１６ａ、Ｂ２１ａの先端を同様に折り曲げてもよい。なお図５では、第１１バスバーＢ１１と第２１バスバーＢ２１に突出部を設けているが、第６バスバーＢ６と第１６バスバーＢ１６にも突出部を設けてもよい。

【0044】

（実施の形態４）
図６（ａ）－（ｃ）は、本発明の実施の形態４に係る蓄電システム１の構成を説明するための模式図である。図６（ａ）は、実施の形態４の比較例に係る蓄電システム１の構成を示す模式図である。蓄電システム１は、直列接続された複数のセルＳ１－Ｓ２０を含む。

【0045】

角型の２０個のセルＳ１－Ｓ２０は、最も面積が大きな面を接触面として、設置面に対して水平方向に重ね合わされる。その際、電極面が、設置面と反対側の面で揃うように重ね合わされるとともに、正極端子と負極端子の位置が互い違いになるように重ね合わされる。重ね合わされた２０個のセルＳ１－Ｓ２０は、水平方向の両側から２枚のエンドプレートＥ１、Ｅ２で挟み込まれる。重ね合わされた２０個のセルＳ１－Ｓ２０と２枚のエンドプレートＥ１、Ｅ２の長手方向の４辺のそれぞれに、Ｌ字状のバインドバーＢｉ１、Ｂｉ２（反対面不図示）が取り付けられ、固定される。

【0046】

２枚のエンドプレートＥ１、Ｅ２は、金属フレーム１０の方向に先端が延び出ており、その先端部分には複数の溝孔が設けられる。金属フレーム１０の対応する箇所に複数の溝孔が設けられる。Ｔ字型の複数の固定部材Ｆ１、Ｆ２（反対面不図示）は、金属フレーム１０の外側から複数の溝孔に嵌め込まれる。なお、Ｔ字型の固定部材の代わりに、ネジで固定されてもよい。

【0047】

第１セルＳ１の負極端子と第２セルＳ２の正極端子が第１バスバーＢ１で接続され、第２セルＳ２の負極端子と第３セルＳ３の正極端子が第２バスバー（不図示）で接続され、第３セルＳ３の負極端子と第４セルＳ４の正極端子が第３バスバーＢ３で接続され、・・・、第１９セルＳ１９の負極端子と第２０セルＳ２０の正極端子が第１９バスバーＢ１９で接続される。

【0048】

図６（ａ）に示す蓄電システム１が浸水した場合、電極面の高さまで水位が上昇してこないと、蓄電システム１内のエネルギーを放出するための放電が開始されない。図６（ｂ）は、実施の形態４に係る蓄電システム１の構成を示す模式図である。実施の形態４に係る蓄電システム１では、複数のバスバーＢ１－Ｂ１９の少なくとも２つに、はね部Ｂ７ｂ、Ｂ１３ｂが形成される。図６（ａ）に示す例では第７バスバーＢ７と第１３バスバーＢ１３に、はね部Ｂ７ｂ、Ｂ１３ｂが形成される。

【0049】

はね部Ｂ７ｂは、第７セルＳ７の負極端子と第８セルＳ８の正極端子を接続する導電性の板状部材の長手方向の側面から、バインドバーＢｉ１と空間上で交差するように蓄電システム１の外側に延び出し、その位置から設置面に向かって鉛直に折り曲げられて構成される。はね部Ｂ１３ｂも同様の構成である。

【0050】

図６（ｃ）は、第７セルＳ７の水平方向から見た断面を示す模式図である。はね部Ｂ７ｂの先端は、金属フレーム１０と平行に対向するように折り曲げられている。これにより、液体Ｗ１を介した第７バスバーＢ７と金属フレーム１０の接触面積Ｓを増加させることができ、接触面積Ｓの増加により短絡電流Ｉを増加させることができる。これにより、第７バスバーＢ７から第１３バスバーＢ１３にさらに電流が流れやすくなる。

【0051】

はね部Ｂ７ｂ、Ｂ１３ｂのそれぞの先端と、金属フレーム１０との距離ｌが短いほど、蓄電システム１の浸水時に第７バスバーＢ７と第１３バスバーＢ１３間に、より早く、より大きな短絡電流Ｉを流すことができる。浸水時に第７バスバーＢ７と第１３バスバーＢ１３間に流れる短絡電流Ｉは、６個分のセルＳ８－Ｓ１３の両端電圧で流れる電流となる。短絡電圧Ｅの大きさは、はね部を有するバスバーの位置を変えることにより調節できる。なお図６（ｂ）では、はね部を有するバスバーを２本設けているが、４本設けることにより、放電電流をさらに増加させてもよい。

【0052】

以上説明したように実施の形態４によれば、複数のセルが設置面に対して水平方向に重ね合わされた蓄電システムにおいて、浸水時の安全性を高めることができる。

【0053】

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【0054】

上記図２、図４、図５では、隣接する２つの蓄電モジュール間をクランク型のバスバーで接続した。この点、２つの蓄電モジュールの一方を上下反転させて設置することにより、２つの蓄電モジュール間を板状のバスバーで接続することができる。この場合、２つの蓄電モジュール間を接続するバスバーの位置が、下、上、下、・・・と交互に入れ替わる。この構成では、１つの金属トレイ３０に設置される蓄電モジュールの最小個数は３つとなる。

【0055】

なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。

【0056】

［項目１］
複数のセル（Ｓ１－Ｓ５）が設置面に対して垂直方向に積層され、当該複数のセル（Ｓ１－Ｓ５）が電気的に直列接続された蓄電モジュール（Ｍ１）を複数備え、
前記複数の蓄電モジュール（Ｍ１－Ｍ４）は、設置面に対して水平方向に並べて、電気的に直列接続されて設置され、
本蓄電システム（１）は、
隣接するセル（Ｓ１－Ｓ２０）間、及び隣接する蓄電モジュール（Ｍ１－Ｍ４）間を電気的に接続する複数の接続部材（Ｂ１－Ｂ２１）と、
前記複数の蓄電モジュール（Ｍ１－Ｍ４）が設置されるフレーム（１０）と、
前記フレーム（１０）と前記複数の蓄電モジュール（Ｍ１－Ｍ４）の間に水平方向に並べて設置され、前記複数の蓄電モジュール（Ｍ１－Ｍ４）を水平方向に複数のグループに仕切る複数の導電性トレイ（３０ａ、３０ｂ）と、
を備えることを特徴とする蓄電システム（１）。
これによれば、蓄電システム（１）の浸水時において、液とフレーム（１０）を経由した複数のセル（Ｓ６－Ｓ２０）間に発生する高電圧な短絡を防止することができる。
［項目２］
前記フレーム（１０）は金属フレーム（１０）であり、
本蓄電システム（１）は、
前記金属フレーム（１０）と、前記複数の導電性トレイ（３０ａ、３０ｂ）の間に挿入される絶縁部材（２０）を
さらに備えることを特徴とする項目１に記載の蓄電システム（１）。
これによれば、導電性トレイ（３０ａ、３０ｂ）による仕切りを超えた範囲の短絡を防止することができる。
［項目３］
１つの導電性トレイ（３０ａ）に、２つ以上の蓄電モジュール（Ｍ１、Ｍ２）が設置されることを特徴とする項目１または２に記載の蓄電システム（１）。
これによれば、短絡する範囲を、導電性トレイ（３０ａ）に収容された複数の蓄電モジュール（Ｍ１、Ｍ２）の範囲内に制限することができる。
［項目４］
前記複数の接続部材（Ｂ１－Ｂ２１）の少なくとも１つ（Ｂ６、Ｂ１１、Ｂ１６、Ｂ２１）は、前記導電性トレイ（３０ａ、３０ｂ）の方向に向かって延び出る突出部（Ｂ６ａ、Ｂ１１ａ、Ｂ１６ａ、Ｂ２１ａ）を有することを特徴とする項目１から３のいずれかに記載の蓄電システム（１）。
これによれば、浸水時の短絡により流れる放電電流を、過電流とならない範囲で増加させることができる。
［項目５］
隣接する２つの蓄電モジュール（Ｍ１、Ｍ２）間を接続する接続部材（Ｂ６）は、前記蓄電モジュール（Ｍ１）の設置面に最も近接しているセル（Ｓ５）の負極端子または正極端子と、当該蓄電モジュール（Ｍ１）の隣りの蓄電モジュール（Ｍ２）の設置面から最も離れたセル（Ｓ６）の正極端子または負極端子を接続し、
１つの導電性トレイ（３０ａ）に、２つの蓄電モジュール（Ｍ１、Ｍ２）が設置されることを特徴とする項目１または２に記載の蓄電システム（１）。
これによれば、浸水時に、１つの蓄電モジュール（Ｍ２）の両端電圧で、放電させることができる。
［項目６］
前記隣接する２つの蓄電モジュール（Ｍ１、Ｍ２）間を接続する接続部材（Ｂ６）は、前記導電性トレイ（３０ａ）の方向に向かって延び出る突出部（Ｂ６ａ）を有することを特徴とする項目５に記載の蓄電システム（１）。
これによれば、浸水時の短絡により流れる放電電流を、過電流とならない範囲で増加させることができる。
［項目７］
前記導電性トレイ（３０ａ、３０ｂ）は、前記フレーム（１０）より電気抵抗が小さい部材で形成されることを特徴とする項目１から６のいずれかに記載の蓄電システム（１）。
これによれば、浸水時の短絡電流を、導電性トレイ（３０ａ、３０ｂ）に優先的に流すことができる。

【符号の説明】

【0057】

１ 蓄電システム、 Ｓ１－Ｓ２０ 第１セル－第２０セル、 Ｂ１－Ｂ２１ 第１バスバー－第２１バスバー、 Ｍ１－Ｍ４ 第１蓄電モジュール－第４蓄電モジュール、 Ｅ１１，Ｅ１２，Ｅ２１，Ｅ２２，Ｅ３１，Ｅ３２，Ｅ４１，Ｅ４２，Ｅ１，Ｅ２ エンドプレート、 Ｂｉ１１，Ｂｉ１２，Ｂｉ２１，Ｂｉ２２，Ｂｉ３１，Ｂｉ３２，Ｂｉ４１，Ｂｉ４２ バインドプレート、 Ｂｉ１，Ｂｉ２ バインドバー、 Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４，Ｆ２１，Ｆ２２，Ｆ２３，Ｆ２４，Ｆ３１，Ｆ３２，Ｆ３３，Ｆ３４，Ｆ４１，Ｆ４２，Ｆ４３，Ｆ４４，Ｆ１，Ｆ２ 固定部材、 １０ 金属フレーム、 ２０ 樹脂プレート、 ３０ａ 第１金属トレイ、 ３０ｂ 第２金属トレイ、 Ｗ１ 液体、 Ｒ１－Ｒ５ 第１抵抗－第５抵抗、 Ｂ６ａ，Ｂ１１ａ，Ｂ１６ａ，Ｂ２１ａ 突出部、 Ｂ７ｂ，Ｂ１３ｂ はね部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】