JP2976691B2 - 熱電池 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱電池に関し、特に出力
端子と起動用端子とを改良した熱電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱電池は常温では不活性であるが、高温
に加熱すると活性となり、外部へ電気を供給しうるよう
になる溶融塩電解質を用いた貯蔵型電池である。従っ
て、５〜１０年あるいはそれ以上の貯蔵後においても製
造直後とまったく電池特性が変わらない。また、高温で
電極反応を行わせるので、水溶液電解質や有機電解質な
どを用いる電池に比べ分極が小さく、大電流放電特性に
優れている。さらに、使用希望時に起動信号を入れると
１秒以内の短時間に電力を取り出せるなどの利便性を有
することから、その特徴を活かして緊急用電源に利用さ
れている。

【０００３】熱電池は、図示していないが、電池内部を
高温に加熱して使用するため、発電部の外周および上下
を断熱材で覆いそれらを金属製の電池ケースに挿入し、
ガラス密封した出力端子と起動用端子を有する電池蓋を
圧入して溶接し完全密封構造とする。従来の電池蓋では
図２（ｂ）に示すように、これらの出力端子１および起
動用端子２は一様な太さの金属製の円柱が使用されてい
るが、機器との接続を容易にするためこの電池蓋にソケ
ットを装着する場合があった。従来の例では図示してい
ないが、ソケットに取りつけられたソケット端子は金属
製の円筒状で、その内径は出力端子の外径よりも大きく
設計されており、ここに出力端子を差し込んではんだ付
けによりソケット端子と、出力端子および起動用端子を
固定する。

【０００４】電池内部では、発電部積層体の正極および
負極から導かれた出力リード板を電池蓋に取りつけられ
た出力端子に、電気式点火器からのリード線を起動用端
子にそれぞれはんだ付けすることによって外部への電気
供給および電池の点火を行う構造になっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】電池蓋には、電気式点
火器に点火信号を送る図２（ｂ）に示す一対の起動用端
子２と、電力を外部へ供給するためのプラスとマイナス
の出力端子１が必要であるが、熱電池の特徴である大電
流放電を行う時、電圧降下を極力押さえるためにプラス
とマイナスの出力端子１をそれぞれ複数本備える場合が
多い。しかし出力端子１の数が増えると端子どうしの間
隔が狭くなり、この上に装着するソケット端子はその構
造上さらに接近することになる。このようにソケット端
子の大形化により端子どうしが接触するという恐れがあ
った。また、上記の問題を解決するため出力端子に径の
小さいピンを使用することが考えられるが、この方法だ
と出力端子の電気抵抗が大きくなるため放電中の電圧降
下が増大し、出力端子を複数備える意味が失われるとい
う問題があった。

【０００６】本発明はこのような問題を解決するもの
で、電池蓋に装着するソケット端子を小形化するととも
に放電中の電圧降下を抑制することができる熱電池を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明の熱電池は、電池蓋の出力端子および起動用端
子の形状を、今までの単なる円柱状から、電池蓋とのガ
ラス接合部および電池内部への突出部では直径を大き
く、電池蓋上部への突出部では小さくすることによっ
て、ソケット端子の小形化を可能にしたものである。

【０００８】

【作用】電池蓋の出力端子および起動用端子の形状を従
来の単なる円柱状から、電池蓋とのガラス接合部および
電池内部への突出部では直径を太く、電池蓋上部への突
出部では細くすることによって電池蓋に装着するソケッ
ト端子を小形化することができる。また、出力端子の電
池蓋上部への突出部が細くなることによる電気抵抗の増
加という問題も、ソケット端子を装着し、はんだ固定す
ることにより解消されることとなる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の一実施例の熱電池について図面
を参照しながら説明する。

【００１０】熱電池に使用される電解質は固体粉末を加
圧成型したものであり常温ではイオン伝導性がない。そ
のため熱電池では内部に発熱剤を配し、その発熱反応の
働きにより電池内部温度を溶融塩の融点以上に加熱する
ことによって電解質がイオン伝導性を持つようになって
発電する。

【００１１】図１において、発熱剤４は鉄が酸化鉄に酸
化される時の反応熱を利用するもので、酸化剤として過
塩素酸カリウムを、還元剤として鉄粉を用いた混合成型
体で、２２０ｃａｌ／ｇ程度の発熱量を有する。一般的
な積層形熱電池は素電池５と発熱剤を交互に積層し発電
部積層体を構成する。着火パッド６はクロム酸バリウム
とジルコニウムの混合体で発電部積層体の上部に配置さ
れる。導火帯７は着火パッド６と同成分で作られた発電
部積層体の外側面に１〜４本配置されている。特殊な高
性能断熱材を用いた外部断熱層８は積層体の外周および
上下を覆い、電池内部温度を高温に保つ働きをする。こ
れらの構成品を金属製の電池ケース９に挿入し、ガラス
接合した本実施例の出力端子１１を備える電池蓋１０を
圧入してＴＩＧ（Tungsten Inert Gas）溶接などで溶接
し完全密封構造とする。出力端子１１は発電部積層体の
正極側末端および負極側末端から導かれるリード線１２
とそれぞれはんだ付けによって接続される。この出力端
子１１はプラス用、マイナス用の２本からなるが、電池
によっては３対６本あるいはそれ以上配されるものもあ
る。起動用端子１３も同様に電気式点火器１４から伸び
た一対のリード線とはんだ付けによって接続させ、外部
電源からの微小通電により電池を活性化させる。

【００１２】この電池蓋１０にソケット１５を装着し、
ソケット端子１６と出力端子１１、起動用端子１３をは
んだ付けにより固定する。ソケット端子１６は電気伝導
性のある金属製の円筒で、その内径は出力端子１１の外
径よりも大きく設計されている。

【００１３】図１および図２（ａ）に示すように、電池
蓋１０にガラス接合された出力端子１１と起動用端子１
３は電池蓋１０とのそれぞれのガラス接合部１１ａ，１
３ａおよび電池内部への突出部１１ｂ，１３ｂの径より
電池蓋上部への突出部１１ｃ，１３ｃの径を細くしてい
るため、ソケット端子１６もそれに合わせて小形化が可
能になる。これによってソケット端子１６間が広くなり
ソケット端子１６どうしの接触を防ぐことができる。

【００１４】さらに、電池蓋上部の突出部１１ｃを細く
した出力端子１１と起動用端子１３自身が部分的に細く
なることによる電気抵抗の増加という問題も、ソケット
端子１６を装着し、はんだで固定することにより解消さ
れ、出力端子１１の抵抗の増大による電圧降下の恐れは
ない。

【００１５】

【発明の効果】以上の実施例の説明により明らかなよう
に、本発明の熱電池によれば、出力端子および起動用端
子はその直径が電池内部に比べ電池外部では細く設計さ
れている。それによって電池蓋に取りつけられるソケッ
ト端子の径も従来に比べ小さくすることができる。従来
使用されている電池蓋の出力端子では、その本数が多く
なるとソケットを取りつけた場合、端子どうしが接近し
接触する危険性や、ソケット自身が大形化してしまうこ
とからソケットの設計が難しく、出力端子の数を制限し
たり電池自身の径を大きくしなければならないなどの問
題があった。しかし、本発明の電池蓋にガラス接合され
た出力端子を採用することにより、出力端子の本数が増
えても端子どうしの間隔が十分にあり、先に述べたよう
な課題が解消される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の熱電池の構成を一部分解し
て示す縦断面図

【図２】（ａ）本発明の一実施例の熱電池に用いる出力
端子および起動用端子の斜視図 （ｂ）従来の熱電池に用いる出力端子および起動用端子
の斜視図

【符号の説明】

９ 電池ケース １０ 電池蓋 １１ 出力端子 １１ａ 出力端子ガラス接合部 １１ｂ 出力端子電池内部突出部 １１ｃ 出力端子電池蓋上部突出部 １３ 起動用端子 １３ａ 起動用端子ガラス接合部 １３ｂ 起動用端子電池内部突出部 １３ｃ 起動用端子電池蓋上部突出部 １５ ソケット １６ ソケット端子

フロントページの続き (72)発明者 粟野 彰規 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭63−143858（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01M 6/36

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガラス接合により固着した複数の出力端子
   と一対の起動用端子を備えた電池蓋と、この電池蓋の出
   力端子と起動用端子の全部または一部を覆うソケット端
   子を有するソケットを備え、前記電池蓋を電池ケースに
   圧入して溶接し、完全密封構造とした熱電池であって、
   電池蓋上部の突出部の径を、電池内部および前記電池蓋
   とのガラス接合部の径より小径とした前記出力端子およ
   び起動用端子を備えた熱電池。