JP2001357873A - 熱電池 - Google Patents

熱電池

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JP2001357873A
JP2001357873A JP2000179336A JP2000179336A JP2001357873A JP 2001357873 A JP2001357873 A JP 2001357873A JP 2000179336 A JP2000179336 A JP 2000179336A JP 2000179336 A JP2000179336 A JP 2000179336A JP 2001357873 A JP2001357873 A JP 2001357873A
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JP
Japan
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terminal
ignition
battery case
external terminal
negative electrode
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Masahiko Inoue
雅彦 井上
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Yuasa Corp
Original Assignee
Yuasa Corp
Yuasa Battery Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 放電持続時間の改善に寄与できる熱電池を得
る。 【解決手段】 素電池1が発熱体2を介して複数個直列
に接続された直列接続体を、潜熱発生層15、発熱層1
6および断熱層17からなる包囲体で包囲して内電槽1
0−1内に収納し、この内電槽10−1を、点火用内部
端子14−1、正極内部端子12−1および負極内部端
子13−1が気密的に挿通された内蓋11−1によって
密閉するとともに、外電槽10−2内に収納し、この外
電槽10−2を、点火用外部端子14−2、正極外部端
子12−2および負極外部端子13−2が気密的に挿通
された外蓋11−2によって密閉し、点火用内部端子1
4−1、正極内部端子12−1および負極内部端子13
−1と点火用外部端子14−2、正極外部端子12−2
および負極外部端子13−2とを嵌合してなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は熱電池に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】熱電池は、常温ではその電解質が固体
で、イオン伝導度が零であるため電気エネルギーは取り
出せないが、使用時には電池内に内蔵された発熱体を燃
焼させて前記電解質を溶融させることにより、イオン伝
導度を高めて電気エネルギーを取り出すことができるよ
うにした電池である。
【0003】このような熱電池は通常20〜30Vの電
圧が要求されるため、2〜3Vの電圧が得られる素電池
が発熱体を介在させて複数個直列に接続された直列接続
体をなし、前記発熱体に着火することによって短時間に
電解質を溶融させて電気エネルギーが取り出せるように
したものである。
【0004】また、このような熱電池は前記直列接続体
の周囲に断熱材を配し、電池内の温度が低下するのを抑
制して放電持続時間が短くならないようにしている。
【0005】上記した従来の熱電池は、図2に示した如
く、クロム酸カルシウム、クロム酸鉛などよりなる正極
板3、塩化カリウムと塩化リチウムの共融混合物または
臭化カリウムと臭化リチウムの共融混合物からなる電解
質4、カルシウム、リチウムなどよりなる負極板5から
なる素電池1が、ジルコニウムとクロム酸バリウムとを
主体とした発熱体2を介在させて複数個直列に接続さ
れ、この発熱体2と前記素電池1との間にはニッケルま
たは鉄からなる集電体6を配して直列接続体が構成さ
れ、この直列接続体が石綿繊維、ガラス繊維などよりな
る断熱材9とともに鉄、ステンレス鋼などよりなる電槽
10内に収納されるとともに、この電槽10は前記発熱
体2に点火する点火用端子14、前記正極板3のうち最
外部のものに接続された正極端子12、前記負極板5の
うち最外部のものに接続された負極端子13が気密的に
挿通された、同材質からなる蓋11と気密溶接されてな
る。なお、図2において、7はジルコニウムとクロム酸
バリウム、またはフェロシリコンと鉛酸化物よりなる導
火帯、8はロダン鉛などよりなる点火玉で、この点火玉
8によって点火された発熱体2の熱が導火帯7を通じて
全ての素電池に速やかに伝達される。
【0006】このような構成からなる熱電池は、点火用
端子14に電力を供給すると点火玉8が発火し、その熱
エネルギーによって最外部発熱体が着火し、次に導火帯
7が燃焼し、さらには素電池間の発熱体2が燃焼して素
電池1の電解質4が溶融するので、正極端子12、負極
端子13から高出力の電気エネルギーを取り出すことが
できる。
【0007】上記した従来の熱電池では断熱材9による
断熱効果が十分でないため、特公平7−82855号公
報に記載されたように、内部電池ケースと外部電池ケー
スの間に空間層を形成し、この空間層を減圧状態で封口
した二重電池ケースを用いるといったことが行われてい
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した二
重電池ケースを用いたものは、電池ケースの周囲からの
放熱は防止できるものの、正極端子、負極端子、点火用
端子が気密的に挿通された蓋からの放熱は完全に防止で
きないため、放電持続時間を十分に長くすることができ
ないという問題があった。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、内電槽と外電槽とからなる
電槽および前記内電槽を密閉する内蓋と前記外電槽を密
閉する外蓋を備え、正極板、負極板および電解質からな
る素電池が発熱体を介して複数個直列に接続された直列
接続体と、加熱によって潜熱を発生する潜熱発生層、前
記潜熱発生層を加熱する発熱層および断熱層からなり、
前記直列接続体を包囲するように設けた包囲体とが内電
槽内に収納され、この内電槽を、前記発熱体を点火する
ための点火用内部端子、前記正極板のうち最外部のもの
に接続された正極内部端子および前記負極板のうち最外
部のものに接続された負極内部端子とが気密的に挿通さ
れた内蓋によって密閉するとともに、前記内電槽を外電
槽内に収納して内電槽と外電槽との間に空間層を形成
し、この外電槽を、点火用外部端子、正極外部端子およ
び負極外部端子が気密的に挿通された外蓋によって密閉
し、前記点火用内部端子、正極内部端子および負極内部
端子と前記点火用外部端子、正極外部端子および負極外
部端子とを嵌合したことを特徴とするものであり、これ
により、蓋からの放熱が防止できるとともに、直列接続
体の周囲からの熱は潜熱発生層、発熱層、断熱層によっ
て保持するようにしているから、放電持続時間が短くな
る原因を最大限排除することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態に係る
熱電池の断面図で、図2と同じ機能を有する部分には同
じ符号を付して以下の説明を省略する。
【0011】図1に示した熱電池の特徴は、図2のもの
と同じ材料の正極板3、電解質4、負極板5からなる素
電池1を同発熱体2を介して複数個直列に接続して直列
接続体とし、この直列接続体を加熱によって潜熱を発生
する潜熱発生層15、前記潜熱発生層15を加熱する発
熱層16および断熱層17からなる包囲体によって包囲
し、図2の電槽10と同じ材料からなる内電槽10−1
内に収納し、この内電槽10−1を、前記発熱体2に点
火する点火用内部端子14−1、前記正極板3のうちの
最外部の正極板3’に集電体6で接続された正極内部端
子12−1および前記負極板5のうちの最外部の負極板
5”に集電体6で接続された負極内部端子13−1が気
密的に挿通された内蓋11−1によって密閉するととも
に、前記内電槽10−1を図2の電槽10と同じ材料か
らなる外電槽10−2内に収納して内電槽10−1と外
電槽10−2との間に空間層18を形成し、この外電槽
10−2を、点火用外部端子14−2、正極外部端子1
2−2および負極外部端子13−2が気密的に挿通され
た外蓋11−2によって密閉し、前記点火用内部端子1
4−1、正極内部端子12−1および負極内部端子13
−1と前記点火用外部端子14−2、正極外部端子12
−2および負極外部端子13−2とを嵌合したことであ
る。
【0012】前記空間層18には大気圧下で空気または
窒素を充填しておくのがよい。
【0013】前記最外部の正極板3’は最上部の素電池
1’中にあり、その上面には集電体6を介して最上部の
発熱体2’が配置され、この最上部の発熱体2’の上面
には点火用内部端子14−1に接続される点火玉8が配
置されている。
【0014】また、前記最外部の負極板5”は最下部の
素電池1”中にあり、その下面には集電体6が接するよ
うに配置されている。
【0015】前記包囲体を形成する潜熱発生層15は塩
化カリウムおよび塩化リチウムの共融混合物粉末と酸化
マグネシウム粉末とを混合したもがよい。
【0016】また、前記発熱層16はジルコニウムとク
ロム酸バリウムの混合物に無機短繊維を混合したもがよ
い。
【0017】また、前記断熱層17はセラミック繊維や
マイカなどの無機質ペーパーを使用するのがよい。
【0018】次に、上記した本発明電池Aと、内部電池
ケースと外部電池ケースの間に空間層を形成し、この空
間層を減圧状態で封口した二重電池ケースを用いただけ
の従来電池Bとについて、放電時間に対する放電電圧の
変化を比較したところ、図3のような結果が得られた。
【0019】図3から、本発明電池Aの方が従来電池B
より放電持続時間が長くなることがわかる。
【0020】
【発明の効果】上記した如く、本発明電池は蓋からの放
熱を防止するとともに、直列接続体からの熱を包囲層に
よって保持しているから、断熱効果を高めることがで
き、放電持続時間の長い熱電池を得るのに寄与すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の熱電池の断面図である。
【図2】従来の熱電池の断面図である。
【図3】本発明電池Aと従来電池Bとの放電電圧特性を
比較した図である。
【符号の説明】
1 素電池 2 発熱体 10−1 内電槽 10−2 外電槽 11−1 内蓋 11−2 外蓋 15 潜熱発生層 16 発熱層 17 断熱層 18 空間層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内電槽と外電槽とからなる電槽および前
    記内電槽を密閉する内蓋と前記外電槽を密閉する外蓋を
    備え、正極板、負極板および電解質からなる素電池が発
    熱体を介して複数個直列に接続された直列接続体と、加
    熱によって潜熱を発生する潜熱発生層、前記潜熱発生層
    を加熱する発熱層および断熱層からなり、前記直列接続
    体を包囲するように設けた包囲体とが内電槽内に収納さ
    れ、この内電槽を、前記発熱体を点火するための点火用
    内部端子、前記正極板のうち最外部のものに接続された
    正極内部端子および前記負極板のうち最外部のものに接
    続された負極内部端子とが気密的に挿通された内蓋によ
    って密閉するとともに、前記内電槽を外電槽内に収納し
    て内電槽と外電槽との間に空間層を形成し、この外電槽
    を、点火用外部端子、正極外部端子および負極外部端子
    が気密的に挿通された外蓋によって密閉し、前記点火用
    内部端子、正極内部端子および負極内部端子と前記点火
    用外部端子、正極外部端子および負極外部端子とを嵌合
    したことを特徴とする熱電池。
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