JP3178222B2 - 熱電池 - Google Patents
熱電池Info
- Publication number
- JP3178222B2 JP3178222B2 JP3566094A JP3566094A JP3178222B2 JP 3178222 B2 JP3178222 B2 JP 3178222B2 JP 3566094 A JP3566094 A JP 3566094A JP 3566094 A JP3566094 A JP 3566094A JP 3178222 B2 JP3178222 B2 JP 3178222B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- igniter
- thermal battery
- battery
- base
- power generation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- Y02E60/12—
Landscapes
- Primary Cells (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、点火具ベースを備えた
熱電池の耐衝撃性の改良に関するものである。
熱電池の耐衝撃性の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱電池は、塩化カリウム−塩化リチウム
などの共融塩を電解質とする電池で、常温では電解質が
非電導性の固体であるため、電池としては不活性な状態
にあるが高温に加熱すると電解質が良好なイオン電導性
の溶融塩となり、電池として活性な状態となり、外部に
電力を供給し得るような性質の電池である。
などの共融塩を電解質とする電池で、常温では電解質が
非電導性の固体であるため、電池としては不活性な状態
にあるが高温に加熱すると電解質が良好なイオン電導性
の溶融塩となり、電池として活性な状態となり、外部に
電力を供給し得るような性質の電池である。
【０００３】この種の電池には貯蔵中の自己放電が実用
上皆無で、長期保存後においても製造直後と同様の放電
特性を発揮する。製造時に素電池加熱用の発熱剤を組み
込み、電池使用に際して発熱剤を作用させ、瞬時に電池
を活性化することが出来るので緊急の用途に便利であ
る。水溶液電解液では用いることのできないリチウムを
負極に用いているので素電池当たりの電圧をたかめう
る。高温で作動させるため電極反応が進みやすく、高出
力特性を有する。などの特徴があることから、各種飛翔
体、誘導機器といった分野の電源として実用化されてい
る。
上皆無で、長期保存後においても製造直後と同様の放電
特性を発揮する。製造時に素電池加熱用の発熱剤を組み
込み、電池使用に際して発熱剤を作用させ、瞬時に電池
を活性化することが出来るので緊急の用途に便利であ
る。水溶液電解液では用いることのできないリチウムを
負極に用いているので素電池当たりの電圧をたかめう
る。高温で作動させるため電極反応が進みやすく、高出
力特性を有する。などの特徴があることから、各種飛翔
体、誘導機器といった分野の電源として実用化されてい
る。
【０００４】熱電池は一般的な使用に際しては、熱電池
の起動用外部端子より、点火具に対して０．５〜数Ａの
電流を瞬間的に印加することにより発火させる方法が一
般的である。システム的に点火用の電源を使用すること
が不可能な場合として、電圧素子を打撃したときに発生
する高電圧を利用して発火させる圧電点火具を備えた熱
電池が提案されている。このように、点火薬を発火さ
せ、その火炎が発熱剤に着火燃焼する。その燃焼熱で素
電池が加熱され、素電池中の電解質が溶融して瞬時に発
電し、外部に電力を供給し得る仕組みである。構造的に
は、素電池と発熱剤を交互に積層した発電部と、起動の
ための点火具ベース、保温のための断熱材等を金属容器
に密閉封入した構造となっている。このため、耐環境性
の一つである耐衝撃性についても他の電池に比べて良好
な特性を有しているが、５０００Ｇ程度が熱電池の限界
であり、この衝撃性を越える用途については使用するこ
とができないという欠点を有していた。
の起動用外部端子より、点火具に対して０．５〜数Ａの
電流を瞬間的に印加することにより発火させる方法が一
般的である。システム的に点火用の電源を使用すること
が不可能な場合として、電圧素子を打撃したときに発生
する高電圧を利用して発火させる圧電点火具を備えた熱
電池が提案されている。このように、点火薬を発火さ
せ、その火炎が発熱剤に着火燃焼する。その燃焼熱で素
電池が加熱され、素電池中の電解質が溶融して瞬時に発
電し、外部に電力を供給し得る仕組みである。構造的に
は、素電池と発熱剤を交互に積層した発電部と、起動の
ための点火具ベース、保温のための断熱材等を金属容器
に密閉封入した構造となっている。このため、耐環境性
の一つである耐衝撃性についても他の電池に比べて良好
な特性を有しているが、５０００Ｇ程度が熱電池の限界
であり、この衝撃性を越える用途については使用するこ
とができないという欠点を有していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
熱電池においては最も耐衝撃性の弱い熱電池の点火具ベ
ースを保護するために、火炎を発生しない点火具ベース
の底部を耐熱性接着剤等で金属容器に直接接着する方法
やマイカ板、セラミック系断熱材に接着し耐衝撃性を増
し、衝撃力を緩和する方法が一般的に採用されていた
が、耐衝撃性が５０００Ｇを越えると、点火具が衝撃力
のために、接着剤では耐えきれずに、その上下にある金
属容器や発電部に激突し、点火具ベースの点火薬が破壊
されてしまうという不具合が発生した。
熱電池においては最も耐衝撃性の弱い熱電池の点火具ベ
ースを保護するために、火炎を発生しない点火具ベース
の底部を耐熱性接着剤等で金属容器に直接接着する方法
やマイカ板、セラミック系断熱材に接着し耐衝撃性を増
し、衝撃力を緩和する方法が一般的に採用されていた
が、耐衝撃性が５０００Ｇを越えると、点火具が衝撃力
のために、接着剤では耐えきれずに、その上下にある金
属容器や発電部に激突し、点火具ベースの点火薬が破壊
されてしまうという不具合が発生した。
【０００６】本発明は、上記のような従来の問題点を解
消し、耐衝撃性において２５，０００Ｇまでの実用可能
な熱電池を提供するものである。
消し、耐衝撃性において２５，０００Ｇまでの実用可能
な熱電池を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、電池内部の
断熱材に点火具ベースを固定する構造と点火具ベースの
上下又はどちらか一方に衝撃吸収材を配置し、点火具ベ
ース全体を樹脂でモールドする。
断熱材に点火具ベースを固定する構造と点火具ベースの
上下又はどちらか一方に衝撃吸収材を配置し、点火具ベ
ース全体を樹脂でモールドする。
【０００８】
【作用】この様に、電池内部の断熱材に点火具ベースを
固定する構造と点火具ベースの上下に衝撃吸収材を配置
し、点火具ベース全体を樹脂でモールドすることによ
り、衝撃力を吸収し耐衝撃性を向上させる。
固定する構造と点火具ベースの上下に衝撃吸収材を配置
し、点火具ベース全体を樹脂でモールドすることによ
り、衝撃力を吸収し耐衝撃性を向上させる。
【０００９】
【実施例】以下実施例によって、本発明の詳細を説明す
る。
る。
【００１０】図１は本発明実施例の断面図である。１は
リチウムを鉄粉成形体で固定化した負極層と塩化カリウ
ム−塩化リチウム共融塩を主体とした電解質層と二硫化
鉄を主体とした正極層から構成された素電池とその素電
池を加熱、発電させるための発熱剤とを複数枚交互に積
層した発電部である。２は無機質焼結体からなる蓋断熱
部で先端部に点火薬４がある点火具ベース３を内蔵す
る。５は衝撃吸収材で電池に垂直方向にかかる衝撃を吸
収させるために備えられている。点火薬４が作動すると
発電部上部にある着火パッド６が、着火し、着火シート
７を通じて発電部１中の発熱剤が燃焼し、その熱で発電
部１中の素電池が活性化し、出力端子８を通じて外部に
出力を供給する。９は無気質ペーパ等からなる断熱層で
発電部の保温と熱電池周辺器材の熱的損傷を防ぐために
設けられている。本発明のポイントはまず、第一点目
に、この点火具ベース３に垂直にかかる衝撃力を蓋断熱
部２の構造で抱えこむことにある。つまり蓋断熱部２の
点火具ベース３の収納部より点火薬４の収納部を小さく
して蓋断熱部２に収納している。第２点目に、直径６ｍ
ｍで高さ３ｍｍで質量約１ｇの点火具ベース３の上下ま
たはどちらか一方に直径６ｍｍで厚み１ｍｍのシリコー
ンをベースにした針入度５０〜２００の材料を用いた衝
撃吸収材５を配置することにより、点火具ベース３にか
かる衝撃力を極端に減少させる。尚、点火薬側には点火
薬４より大きく点火具ベース３より小さな内径であるリ
ング状の衝撃吸収材５を用いた。第３点目に、１０ｍｇ
から４０ｍｇの点火薬４自身にかかる衝撃力を吸収する
ために点火具ベース３全体を塩化ビニル系樹脂で厚み
０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下でモールドすることによっ
て、耐衝撃性を向上させている。これにより、２５００
０Ｇ以下の衝撃では破壊されない信頼性の高い熱電池を
実現できる。
リチウムを鉄粉成形体で固定化した負極層と塩化カリウ
ム−塩化リチウム共融塩を主体とした電解質層と二硫化
鉄を主体とした正極層から構成された素電池とその素電
池を加熱、発電させるための発熱剤とを複数枚交互に積
層した発電部である。２は無機質焼結体からなる蓋断熱
部で先端部に点火薬４がある点火具ベース３を内蔵す
る。５は衝撃吸収材で電池に垂直方向にかかる衝撃を吸
収させるために備えられている。点火薬４が作動すると
発電部上部にある着火パッド６が、着火し、着火シート
７を通じて発電部１中の発熱剤が燃焼し、その熱で発電
部１中の素電池が活性化し、出力端子８を通じて外部に
出力を供給する。９は無気質ペーパ等からなる断熱層で
発電部の保温と熱電池周辺器材の熱的損傷を防ぐために
設けられている。本発明のポイントはまず、第一点目
に、この点火具ベース３に垂直にかかる衝撃力を蓋断熱
部２の構造で抱えこむことにある。つまり蓋断熱部２の
点火具ベース３の収納部より点火薬４の収納部を小さく
して蓋断熱部２に収納している。第２点目に、直径６ｍ
ｍで高さ３ｍｍで質量約１ｇの点火具ベース３の上下ま
たはどちらか一方に直径６ｍｍで厚み１ｍｍのシリコー
ンをベースにした針入度５０〜２００の材料を用いた衝
撃吸収材５を配置することにより、点火具ベース３にか
かる衝撃力を極端に減少させる。尚、点火薬側には点火
薬４より大きく点火具ベース３より小さな内径であるリ
ング状の衝撃吸収材５を用いた。第３点目に、１０ｍｇ
から４０ｍｇの点火薬４自身にかかる衝撃力を吸収する
ために点火具ベース３全体を塩化ビニル系樹脂で厚み
０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下でモールドすることによっ
て、耐衝撃性を向上させている。これにより、２５００
０Ｇ以下の衝撃では破壊されない信頼性の高い熱電池を
実現できる。
【００１１】１０は金属容器で、ケースと蓋からなり、
嵌め合い部で溶接密閉されている。発明の効果を確認す
るために、従来の熱電池と本発明の熱電池を各々１０個
製作し、各々の電池に対して５０００Ｇ毎に衝撃を印加
していった。従来の熱電池では、５０００Ｇで点火具ベ
ースの異常発生率が３０％を越え、１００００Ｇでは全
数不具合となった。一方、本発明の実施例では２５００
０Ｇまでは全く不具合は発生しなかった。なお、２５０
００Ｇ以上は試験器材の能力を越えるため効果は確認し
ていない。尚、今回確認した衝撃印加時間はハーフサイ
ン波で２〜５ｍｓである。
嵌め合い部で溶接密閉されている。発明の効果を確認す
るために、従来の熱電池と本発明の熱電池を各々１０個
製作し、各々の電池に対して５０００Ｇ毎に衝撃を印加
していった。従来の熱電池では、５０００Ｇで点火具ベ
ースの異常発生率が３０％を越え、１００００Ｇでは全
数不具合となった。一方、本発明の実施例では２５００
０Ｇまでは全く不具合は発生しなかった。なお、２５０
００Ｇ以上は試験器材の能力を越えるため効果は確認し
ていない。尚、今回確認した衝撃印加時間はハーフサイ
ン波で２〜５ｍｓである。
【００１２】
【発明の効果】以上の様に、本発明は、電池に垂直にか
かる衝撃力に対して点火具ベースが衝撃力のために、接
着剤では耐えきれずに、その上下にある発電部や金属容
器に激突し、点火具ベースの点火薬が破壊されてしまう
という現象が解消され、実用上きわめて有効なものであ
る。
かる衝撃力に対して点火具ベースが衝撃力のために、接
着剤では耐えきれずに、その上下にある発電部や金属容
器に激突し、点火具ベースの点火薬が破壊されてしまう
という現象が解消され、実用上きわめて有効なものであ
る。
【図１】本発明の熱電池の断面図
【図２】従来の熱電池の断面図
１ 発電部 ２ 蓋断熱部 ３ 点火具ベース ４ 点火薬 ５ 衝撃吸収材 ６ 着火パッド ７ 着火シート ８ 出力端子 ９ 断熱層 １０ 金属容器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大道 和也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 木村 和弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 6/36 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- 【請求項１】 リチウム負極を備えた素電池と発熱剤を
交互に積層した発電部と、発電部を保温するための断熱
層と、発熱剤に着火するための点火具ベース等を金属容
器に密閉した熱電池であって、断熱層の一部である蓋断
熱部で点火具ベースを抱え込むことにより固定し、点火
具ベースの上下又はどちらか一方に衝撃吸収材を備え、
点火具ベースを樹脂でモールドしたことを特徴とする熱
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3566094A JP3178222B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | 熱電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3566094A JP3178222B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | 熱電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07245111A JPH07245111A (ja) | 1995-09-19 |
| JP3178222B2 true JP3178222B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=12448037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3566094A Expired - Lifetime JP3178222B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | 熱電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3178222B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101966352B1 (ko) * | 2011-03-10 | 2019-04-09 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 셀 고정 부재가 구비되는 배터리 |
| CN111613764B (zh) * | 2020-05-27 | 2022-10-04 | 北方特种能源集团有限公司西安庆华公司 | 一种热电池电堆极引出线绝缘保护方法 |
-
1994
- 1994-03-07 JP JP3566094A patent/JP3178222B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07245111A (ja) | 1995-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI275194B (en) | Secondary battery having an improved safety | |
| JP2008507248A (ja) | ２次電池の過充電防止のための安全素子及びその安全素子が結合された２次電池 | |
| RU2091918C1 (ru) | Тепловая электрохимическая батарея | |
| JP3178222B2 (ja) | 熱電池 | |
| JP3290604B2 (ja) | 熱電池 | |
| JPH0326911B2 (ja) | ||
| JP3136903B2 (ja) | 熱電池 | |
| JP2001357873A (ja) | 熱電池 | |
| JP2964768B2 (ja) | 熱電池 | |
| JP3283395B2 (ja) | 飛翔体用電源システム | |
| JP2808652B2 (ja) | 熱電池 | |
| JPH08106912A (ja) | 熱電池 | |
| JP3178234B2 (ja) | 圧電点火具を備えた熱電池 | |
| JPH08153523A (ja) | 熱電池 | |
| JP2970185B2 (ja) | 熱電池 | |
| JPS6057186B2 (ja) | 溶融塩電池 | |
| JPH03673Y2 (ja) | ||
| JPH06267547A (ja) | リチウム熱電池 | |
| JPS6116154B2 (ja) | ||
| JP3418994B2 (ja) | 熱電池 | |
| JPH0311809Y2 (ja) | ||
| JPH0234762Y2 (ja) | ||
| JP2004055465A (ja) | 熱電池 | |
| JPS6319769A (ja) | 熱電池 | |
| JPH0747799Y2 (ja) | 熱電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080413 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090413 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100413 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110413 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120413 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120413 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130413 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130413 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140413 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |