2021-001127

原査定の拒絶の理由に引用された上記引用文献１には、図面とともに次の事項が記載されている（下線は当審で付与した。以下、同様。）。

【０００１】

本発明は、電力需要家内に設置され、商用電力からの供給電力を計測し、供給電力に応じて課金を行う受電システムに関わるものである。

【００１５】

図１は本発明による蓄電機能付き受電システムの一実施例の構成を示すブロック図、図２は図１に示した実施例の動作状態を示す図である。

【００１６】

本実施例の蓄電機能付き受電システムは、商用電源の供給元である電気事業者、電力再販業者１０１が提供する商用電源１００と需要家２０１に設置される電力計２００からなる。需要家２０１には、電力計２００、充放電装置３０、蓄電装置４０、監視制御装置５０が設けられる。監視制御装置５０は、充放電制御器５１、課金装置５２、状態監視器５３及び状態表示装置５４からなる。本実施例における蓄電機能付き受電システムの動作は以下である。

【００１７】

需要家２０１に対して電力を供給する商用電源１００は、電力の需給の状態が余剰状態で通常より安価に供給できる状態である、電力が不足している状態で、需要家の負荷規制など、需要を減らすことが望ましい状態であるなどの電力の需給状態についての情報を電力供給状態Ｓ３０５として需要家２０１に提供する。

【００１８】

電力計２００は、商用電源１００、もしくは、蓄電池４０から充放電装置３０を介して需要家内の負荷に供給される供給電力量を計測し、供給電力量Ｓ３０４として監視制御装置５０に出力する。

【００１９】

充放電装置３０は監視制御装置５０からの充放電指令Ｓ３０１に基づき、商用電源１００から蓄電装置４０への充電あるいは蓄電装置４０から需要家２０１の負荷への放電量を任意に調整する。

【００２０】

蓄電装置４０は充放電装置３０により制御され、商用電源１００から送られる電力を蓄積する機能と、蓄積された電力を放電する機能を有するとともに、「蓄電装置４０が満充電でこれ以上電力を充電できない状態である」、「満充電ではなくさらに電力を充電できる状態である」、「蓄電装置４０の内部に電力が蓄えられており、放電により電力供給が可能な状態である」、「蓄電装置４０に全く電力が蓄積されておらず、放電が不可能な状態である」などの充電状態Ｓ３０２を監視制御装置５０に出力する機能を有する。

【００２１】

状態監視器５３は商用電源１００から入力された電力需給状態Ｓ３０５と蓄電装置４０から入力された充電状態Ｓ３０２をとりまとめ、システム状態Ｓ３０３として充放電制御器５１、課金装置５２、状態表示装置５４に出力する。

【００２２】

充放電制御器５１及び課金装置５２には、電力計２００及び状態監視器５３から供給電力量Ｓ３０４とシステム状態Ｓ３０３がそれぞれ入力される。これらの入力に応じて、充放電制御器５１は充放電装置３０への充放電指令Ｓ３０１を出力し、課金装置５２は電気事業者、電力販売業者１０１へ課金データＳ３０６を出力する。

【００２５】

また、課金装置５２は、供給電力量あたりの電力料金としては、通常より安い割引料金を適用して計算した課金データＳ３０６ を電気事業者、電力販売業者１０１へ出力する。

【図１】

そして、【００１８】、【図１】の記載からみれば、電力計２００は、商用電源１００からもしくは充放電装置３０を介して蓄電池４０から需要家内の負荷に供給される供給電力量を計測して監視制御装置５０に出力するものであり、蓄電装置４０は、充放電装置３０を介して需要家内の負荷に電力を供給するものであって、電力計２００の負荷側でなく商用電源１００側に充放電装置３０を介して接続されているといえる。

以上の事項からみて、引用文献１には、次の発明（以下、「引用発明」という。）が記載されていると認められる。

（引用発明）

「電気事業者、電力再販業者１０１が提供する商用電源１００と、電力計２００、充放電装置３０、蓄電装置４０、充放電制御器５１、課金装置５２、状態監視器５３及び状態表示装置５４からなる監視制御装置５０が設けられ、電力計２００は需要家２０１に設置される、蓄電機能付き受電システムであって（【００１６】）、蓄電装置４０は充放電装置３０を介して需要家内の負荷に電力を供給するものであって、電力計２００の負荷側でなく商用電源の供給元である電気事業者、電力再販業者１０１が提供する商用電源１００側に充放電装置３０を介して接続されて商用電源１００から送られる電力を蓄積し、充放電装置３０を介して蓄積された電力を放電し需要家内の負荷に電力を供給する蓄電機能付き受電システムであって（【００１８】、【００２０】、【図１】）、電力計２００は蓄電池４０から充放電装置３０を介して需要家内の負荷に供給される供給電力量を計測し（【００１８】）、課金装置５２には電力計２００からの供給電力量Ｓ３０４と状態監視器５３からのシステム状態Ｓ３０３がそれぞれ入力され、これらの入力に応じて、課金装置５２は電気事業者、電力販売業者１０１へ供給電力量あたりの電力料金として割引料金を適用して計算した課金データＳ３０６を出力する（【００２２】、【００２５】）、蓄電機能付き受電システム（【００１６】）。」

原査定の拒絶理由で引用された上記引用文献２には、以下の記載がある。

【００１４】

図１は、本発明の実施の形態における蓄電池管理装置３０を含む電力供給システム１０の構成を示すブロック図である。電力供給システム１０は、系統電力と蓄電池からの電力とを需要者（ここでは、利用者Ａ及びＢ）に供給するシステムであり、系統電源１２と、蓄電池装置２０と、蓄電池管理装置３０とを備える。なお、本図には、需要者（利用者Ａ及びＢ）の住宅４０及び５０も併せて図示されている。

【００２５】

料金計算部３６は、複数の利用者（ここでは、利用者Ａ及びＢ）のそれぞれについて、少なくとも、利用者の電力メータ４１及び５１から送信されてきた個別電力使用量に基づいて、電気料金を計算する処理部である。より詳しくは、料金計算部３６は、複数の利用者のそれぞれについて、個別電力使用量に加えて、当該利用者による蓄電池２２の充電電力量、及び、当該利用者による放電電力量の少なくとも一方を考慮したうえで、電気料金を計算する。つまり、料金計算部３６は、個別電力使用量に基づく電気料金と、充放電指令に基づいて蓄電池２２の充放電が行われた時の電気料金単価を考慮した充電電力量、及び、放電電力量の少なくとも一方に基づく電気料金とを合わせることで電気料金を計算する。本実施の形態では、料金計算部３６は、個別電力使用量に基づく電気料金、充電電力量に基づく電気料金、及び、放電電力量に基づく電気料金の３つの料金を考慮したうえで、電気料金を計算する。

上記記載からみて、引用文献２には、「料金計算部３６は個別電力使用量に基づく電気料金と、充放電指令に基づいて蓄電池２２の充放電が行われた時の電気料金単価を考慮した充電電力量、及び、放電電力量の少なくとも一方に基づく電気料金とを合わせることで電気料金を計算する、電力供給システム１０。」が記載されているといえる。

原査定の拒絶理由で引用された上記引用文献３には、以下の記載がある。

【０００５】

韓国の電気料金は、基本料金と使用量料金とに大きく分けられるが、韓国だけでなく、殆どの国で適用する料金構造である。基本料金は電気事業者と使用者との間の契約に基づく料金であり、契約電力、最大需要電力、そして超過使用付加金に関連する。使用量料金は、電気使用場所で所定期間使用された電気使用量を計量し、料金単価を適用して計算される。

【０００６】

このように基本料金と使用量料金のうち基本料金は契約電力に関連する。契約電力とは、電気使用者が電気供給者に要請する最大使用電力であると表現できる。例えば、任意の使用者が電気供給者と契約電力３０ｋＷの電力契約を締結するということは、如何なる場合でもその使用者は３０ｋＷを超える電力は使用しないという双方の契約である。このような契約により、使用者が最大３０ｋＷの電力を使用できるように、電気供給者は供給設備を備えて電力を供給するようになる。

上記記載からみて、引用文献３には、「電気料金は電気使用者が電気供給者に要請する最大使用電力に関連する基本料金と、使用量料金とに分けられる。」が記載されているといえる。

原査定の拒絶理由で引用された上記引用文献４には、以下の記載がある。

【００１３】

本発明の目的は、比較的簡単な方法で、ニッケル水素電池の充電量を高い精度で表示する装置および方法を提供することにある。

【００２４】

最初に本発明適用のベースとなるニッケル水素電池について説明を行い、その後に充電量表示装置について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるわけでなく、種々の変更が可能である。

【００２５】

＜電極の製造について＞ 正極材料は、アルカリ二次電池の正極用として利用可能なものであれば特に限定されるものではなく、水酸化ニッケル系の正極材料もしくは酸化銀系の正極材料であってもよい。例えば、水酸化ニッケルであってもよく、二酸化マンガンであってもよい。

【００２６】

負極材料に含まれる水素吸蔵合金は、水素の吸蔵・放出が行えるものであれば特に限定されない。水素貯蔵容量、充放電特性、自己放電特性およびサイクル寿命特性の観点から、ＡＢ５型の希土類－ニッケル合金である、ＭｍＮｉＣｏＭｎＡｌのミッシュメタルを含んだ５元系合金であることが好ましい。あるいは、超格子水素吸蔵合金といわれるＬａＭｇＮｉ系であることが好ましい。

【００２７】

電解質は、水素を活物質とする電池で用いられるものであれば特に限定されないが、例えば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）などの塩を水に溶かしたものが好適である。

【００２８】

導電剤としては、炭素繊維、炭素繊維にニッケルメッキを施したもの、炭素粒子、炭素粒子にニッケルメッキを施したもの、有機繊維にニッケルメッキを施したもの、繊維状ニッケル、ニッケル粒子、ニッケル箔のいずれかを単独で、または組み合わせて用いることができる。結着剤としては、熱可塑性樹脂を用いた。

【００２９】

基板としては、正負極ともに、穴あき鋼板にニッケルメッキを施したものを用いた。鋼板の代わりに、弾性を有する金属板を用いることもできる。基板上に活物質を含む合材を塗布して、概ね３５０μｍの厚みの電極を製作した。

【００３０】

セパレータを形成する素材としては、例えば、ポリエチレン繊維やポリプロピレン繊維などのポリオレフィン系繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリフルオロエチレン系繊維、ポリアミド系繊維などを使用することができる。セパレータには電解液が保持されている。

【００３１】

負極としては、例えば、水素吸蔵合金粉末、導電剤および結着剤に溶剤を加えてペースト状にしたものを、基板上に塗布して板状に成形し硬化させたものを使用した。同様に、正極としては、正極活物質、導電剤および結着剤に溶剤を加えてペースト状にしたものを、基板上に塗布して板状に成形し硬化させたものを使用した。

【００３４】

[積層電池]

正極と、負極と、正極と負極の間に介在するセパレータとから構成される電極群が積層されて耐圧容器性のある電池ケースの内部に収納されている。ここに、電極群の積層方向は電池ケースの軸方向となっており、セパレータには予め電解液が含浸されている。正極の外縁は電池ケースに接触して電気的に接続されており、電池ケースは正極端子となる。電極体の中央には集電棒が貫通していて、負極と集電棒は、電気的に接続されていて負極端子となる。なお、電池ケースには、電解液および水素ガスの供給を行うための供給口が設けられていて、この供給口には高圧の水素ガスタンクが接続可能となっている。

【００３５】

２つのタイプの電池において、電極群を電池ケースに収納して、密閉して電池を組立てる。電池の組立完了後に、１時間真空引きして、電池内部の空気を排除する。次に、１ＭＰａの水素ガスタンクを接続して電池内部に水素ガスを封入する。再度１時間真空引きして、１ＭＰａの水素ガスタンクから水素ガスを再度電池内部に供給する。

【００３６】

電池に供給された水素ガスは、電池ケース内に設けた水素貯蔵室もしくは電池内部の隙間に保持される。このような隙間としては、正極と電池ケースの間の隙間、負極と集電棒との間の隙間、電極間の隙間および電極とセパレータの隙間が上げられる。更には、電極内部に存在する空隙にも、水素ガスが保持される。もっとも、正極で発生する酸素は、直ちに、正極の空隙に保持されている水素ガスと結合して水となる。

【００３７】

電池内に封入する水素ガスの圧力は、２７８ＭＰａ以上となると耐圧容器となる電池ケースが大きくなる。また、負圧となると取り扱いに不便となる。現実的な水素ガス圧力は、０．２ＭＰａ～１００ＭＰａである。０．４ＭＰａ～２０ＭＰａであれば、小型の電池にも容易に適用ができるので好ましい。電極内部に保持される水素ガスの量は、水素ガス圧力に依存しており、好ましい圧力範囲において、２２．４Ｌ当たり、８ｇ～４００ｇとなる。

【００４０】

図３にニッケル水素電池１（以下単に電池と称す）の充電量と水素ガス圧力の関係を表したグラフを示す。上のグラフはニッケル水素電池の充電状態の推移を示すグラフであり、横軸を０－１００％の単位で電池ＳＯＣを取り、縦軸をＶ単位で電池の端子電圧が示されている。下のグラフは電池内部の水素ガス圧力を示すグラフであり、横軸は上のグラフと共通に電池ＳＯＣを取り、縦軸は、水素ガス圧力がＭＰａ単位で目盛ってある。

【００４１】

グラフの中央の破線示されるところがＳＯＣ１００％の点であり、正極および負極が満充電の状態である。満充電の状態から電池が放電すると、電池のＳＯＣは中央（ＳＯＣ１００％）から上のグラフに沿って右に移動する。ＳＯＣの低下に応じて水素ガス圧力は、下のグラフに沿って左に移動する。ＳＯＣの低下により電池内部の水素ガス圧力が低下する。電池内の水素ガスが負極の放電により消費され、水素ガス圧力は大気圧と等しくなる。この状態をＳＯＣ０％としている。このような状態において、電池を外部電源を用いて充電すると、負極から発生する水素ガスにより電池内部の水素ガス圧力は上昇する。このとき、下のグラフは左端から中央に向けて移動して、満充電でＳＯＣ１００％となる。

【００４６】

以上まとめると、水素ガスが充填された電池の充電時の全反応は式（６）となり、充電時に水素ガスが発生して電池内部の圧力は上昇する。一方、放電時の全反応は式（７）となり、電池に封入されている水素ガスが消費され、電池内部の圧力が低下する。

Ｎｉ（ＯＨ）２ ＋ ＭＨ → ＮｉＯＯＨ ＋ ＭＨ ＋ Ｈ２↑ （６）

ＮｉＯＯＨ ＋ ＭＨ ＋ １／２ Ｈ２ → ［Ｎｉ（ＯＨ）２ ＋ Ｍ ＋ １／２ Ｈ２］→ Ｎｉ（ＯＨ）２ ＋ ＭＨ （７）

【００４７】

正極が満充電になって後、電池に電流を供給し続ければ、正極から酸素ガスが発生する。この酸素ガスは、負極から発生する水素ガスと反応して水（Ｈ２Ｏ）となる。電池内部の圧力の上昇は生じない。もっとも、このような過充電状態の場合、電池に流れる電流値から電池の充電量を算出する方法では誤差を生じることとなる。しかし、本発明に係る充電量表示装置においては、電流値を使用せずに電池内部の水素ガスの圧力を利用しているので、正極が過充電であっても水素ガスが発生しないので誤差が生じない。別の言い方をすれば、電池のＳＯＣ１００％は、正極が満充電の状態であるといえる。

上記記載からみて、引用文献４には、以下の事項が記載されている。

「ニッケル水素電池は、負極と、正極と、前記負極と前記正極の間に介在するセパレータとを備えた電極体が、筒状の外装体の軸方向に積層して前記外装体の内部に収納されていて、更に前記電極体の中央を貫通する集電棒が前記外装体の内部に収納されていて、

前記負極の穴の周縁部は前記集電棒と接触しており、前記正極の外縁は前記外装体の内面と接触し、

正極が水酸化ニッケル系の正極材料もしくは酸化銀系の正極材料を有し、

負極と前記正極の間に介在するセパレータが、ポリオレフィン系繊維であり、

電池のＳＯＣ１００％は、正極が満充電の状態である。」

原査定の拒絶理由で引用された上記引用文献５には、以下の記載がある。

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、水酸化ニッケルを主成分として含む正極および水素吸蔵合金を主成分として含む負極を有するニッケル水素蓄電池に関し、特に高容量と高出力特性とを両立させた新規なニッケル水素蓄電池に関する。

【０００６】

セパレータとしては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンからなる親水処理された不織布が用いられる。セパレータの厚さは、従来、０．１～０．２ｍｍ程度である。

上記記載からみて、引用文献５には、「ニッケル水素蓄電池のセパレータは、ポリプロピレンなどのポリオレフィンからなる親水処理された不織布である。」が記載されているといえる。