JP3289551B2 - 熱電池の製造法 - Google Patents
熱電池の製造法Info
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- JP3289551B2 JP3289551B2 JP15590695A JP15590695A JP3289551B2 JP 3289551 B2 JP3289551 B2 JP 3289551B2 JP 15590695 A JP15590695 A JP 15590695A JP 15590695 A JP15590695 A JP 15590695A JP 3289551 B2 JP3289551 B2 JP 3289551B2
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- thermal battery
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は熱電池の製造法に関する
ものである。
ものである。
【０００２】
【従来の技術】熱電池は、主として飛翔体電源、緊急時
電源として用いられるリザーブ電池で、比較的短時間に
高出力を供給する用途に向く電池である。この電池の電
解質は常温では絶縁性で不活性であるが、融点以上に加
熱すると良好なイオン伝導体となる溶融塩を電解質とし
て用いており、加熱剤を内蔵した自動活性化タイプのも
のが一般的である。
電源として用いられるリザーブ電池で、比較的短時間に
高出力を供給する用途に向く電池である。この電池の電
解質は常温では絶縁性で不活性であるが、融点以上に加
熱すると良好なイオン伝導体となる溶融塩を電解質とし
て用いており、加熱剤を内蔵した自動活性化タイプのも
のが一般的である。
【０００３】代表的な電池構成は、負極活物質に金属カ
ルシウム、電解質に塩化リチウム（４３質量％）と塩化
カリウム（５７質量％）の共融塩、正極活物質にクロム
酸カルシム、正極および負極の集電体にはニッケル板も
しくは鉄板が用いられていて、約２．５Ｖ／セルの高電
圧、４００〜５００ｍＡ／ｃｍ2 の高率放電、＋５０℃
〜−５０℃の広い環境温度での作動など、他の電池では
得られない特徴を有する電池として実用化されている。
ルシウム、電解質に塩化リチウム（４３質量％）と塩化
カリウム（５７質量％）の共融塩、正極活物質にクロム
酸カルシム、正極および負極の集電体にはニッケル板も
しくは鉄板が用いられていて、約２．５Ｖ／セルの高電
圧、４００〜５００ｍＡ／ｃｍ2 の高率放電、＋５０℃
〜−５０℃の広い環境温度での作動など、他の電池では
得られない特徴を有する電池として実用化されている。
【０００４】従来、この種の熱電池の製造法は、図１に
示す如くジルコニウム粉末とクロム酸バリウムと無機質
短繊維を均一に混合して成形したフェルト状加熱剤と素
電池を交互に積層した発電部積層体に所定の圧力を印加
した状態で固定化し、起動のための点火具、保温のため
の断熱材等を配して金属製外装ケースに挿入し、ガラス
気密構造の点火端子および出力端子を備えた金属製外装
蓋を取り付け、嵌合部の溶接封止を行って電池を完成さ
せていた。
示す如くジルコニウム粉末とクロム酸バリウムと無機質
短繊維を均一に混合して成形したフェルト状加熱剤と素
電池を交互に積層した発電部積層体に所定の圧力を印加
した状態で固定化し、起動のための点火具、保温のため
の断熱材等を配して金属製外装ケースに挿入し、ガラス
気密構造の点火端子および出力端子を備えた金属製外装
蓋を取り付け、嵌合部の溶接封止を行って電池を完成さ
せていた。
【０００５】しかし、この方法によって製造された熱電
池には先に述べた加熱剤と素電池を積層した発電部積層
体の寸法が安定せず、時には所定寸法の外装ケースに収
まらなかったり、底部断熱材が十分に配置できなかった
りする事態が時々発生していた。
池には先に述べた加熱剤と素電池を積層した発電部積層
体の寸法が安定せず、時には所定寸法の外装ケースに収
まらなかったり、底部断熱材が十分に配置できなかった
りする事態が時々発生していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】さきに述べた通り、従
来製造法の課題は発電部積層体の寸法が不安定なために
電池外装ケースに収納できなかったり、収納できたとし
ても底部の断熱材が十分に挿入できなかったりする事態
が時々発生することであり、これにより歩留りの低下や
底部断熱材不足による放電寿命の低下を誘発することに
あった。
来製造法の課題は発電部積層体の寸法が不安定なために
電池外装ケースに収納できなかったり、収納できたとし
ても底部の断熱材が十分に挿入できなかったりする事態
が時々発生することであり、これにより歩留りの低下や
底部断熱材不足による放電寿命の低下を誘発することに
あった。
【０００７】本発明はこの課題を解決しようとするもの
である。
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は発電部積層体の
寸法を小さくしかも安定化する手段として、発電部積層
体に最終組立圧力より大きな圧力による予備加圧を行っ
た後、最終組立圧力に再調整することにより発電部積層
体寸法の安定化を図り、上記従来技術の問題点を解決し
ようとするものである。
寸法を小さくしかも安定化する手段として、発電部積層
体に最終組立圧力より大きな圧力による予備加圧を行っ
た後、最終組立圧力に再調整することにより発電部積層
体寸法の安定化を図り、上記従来技術の問題点を解決し
ようとするものである。
【０００９】即ち、本発明熱電池の製造法は、金属粉末
と酸化剤粉末と無機質繊維の混合物からなる加熱剤と素
電池を交互に積層して発電部を構成する熱電池であっ
て、前記発電部を構成する発電部積層体に、あらかじめ
最終組立圧力よりも大きな圧力によって予備加圧を行っ
た後、前記予備加圧よりも小さい最終組立圧力に再調整
して、外装ケースに挿入し、密閉することを特徴とす
る。
と酸化剤粉末と無機質繊維の混合物からなる加熱剤と素
電池を交互に積層して発電部を構成する熱電池であっ
て、前記発電部を構成する発電部積層体に、あらかじめ
最終組立圧力よりも大きな圧力によって予備加圧を行っ
た後、前記予備加圧よりも小さい最終組立圧力に再調整
して、外装ケースに挿入し、密閉することを特徴とす
る。
【００１０】なお、前記予備加圧を４〜１０ｋｇ／ｃｍ
2 、前記最終組立圧力を１．５〜２．５ｋｇ／ｃｍ2 の
範囲とすることが好ましい。
2 、前記最終組立圧力を１．５〜２．５ｋｇ／ｃｍ2 の
範囲とすることが好ましい。
【００１１】
【作用】発電部積層体寸法を小さくしかも安定化するこ
とにより、電池外装ケースに収納できないことによる歩
留りの低下や断熱材不足による放電寿命の低下がなくな
る。
とにより、電池外装ケースに収納できないことによる歩
留りの低下や断熱材不足による放電寿命の低下がなくな
る。
【００１２】
【実施例】以下、実施例によって本発明の詳細な説明を
する。
する。
【００１３】図２は本発明の熱電池製造法を示す概略工
程図である。まず、工程１で加熱剤と素電池をそれぞれ
交互に積層し、１２セルの発電部積層体を構成する。
程図である。まず、工程１で加熱剤と素電池をそれぞれ
交互に積層し、１２セルの発電部積層体を構成する。
【００１４】次に、工程２において発電部積層体に４〜
１０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で予備加圧を行う。加圧時間は
作業能率を考慮すると短時間が好ましいが、一般的には
１分間以上が望ましい。従来はこの予備加圧工程を経ず
して次に説明する工程３を実施していた。
１０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で予備加圧を行う。加圧時間は
作業能率を考慮すると短時間が好ましいが、一般的には
１分間以上が望ましい。従来はこの予備加圧工程を経ず
して次に説明する工程３を実施していた。
【００１５】工程３は組込みのための圧力を調整する最
終組立圧力調整工程で、発電部積層体の加圧圧力を１．
５〜２．５ｋｇ／ｃｍ2 に再調整する。
終組立圧力調整工程で、発電部積層体の加圧圧力を１．
５〜２．５ｋｇ／ｃｍ2 に再調整する。
【００１６】この工程３を終了したものを工程４に移
し、例えば、耐熱性接着テープまたは拘束金具等で固定
する。
し、例えば、耐熱性接着テープまたは拘束金具等で固定
する。
【００１７】次に、工程５であらかじめ側部および底部
に電気絶縁性でかつ耐熱性の断熱材をセットした金属製
外装ケースに発電部積層体を挿入すると共に点火具等を
セットし、工程６において点火端子、出力端子を備えた
金属製蓋を取付ける。
に電気絶縁性でかつ耐熱性の断熱材をセットした金属製
外装ケースに発電部積層体を挿入すると共に点火具等を
セットし、工程６において点火端子、出力端子を備えた
金属製蓋を取付ける。
【００１８】次に、工程７で前記外装ケースと外装蓋の
嵌合部を溶接により封止密閉することにより電池が完成
する。
嵌合部を溶接により封止密閉することにより電池が完成
する。
【００１９】図３に本発明の製造法によって製造したよ
り具体的な実施例熱電池の断面図を示す。
り具体的な実施例熱電池の断面図を示す。
【００２０】図３において１は素電池で、クロム酸カル
シウムを主体とした正極合剤と塩化リチウムと塩化カリ
ウムをゼオライト等の吸着剤に溶融含浸させた電解質材
料を二層一体に成形したペレットとカルシウム負極から
なり、正極面および負極面にニッケルメッキ鋼板製の集
電板が配置され素電池１が構成されている。２は加熱剤
で、ジルコニウムおよびクロム酸バリウムにセラミック
ファイバー等の無機質短繊維を加えて混合、成形したフ
ェルト状円板である。本実施例では夫々を交互に積層
し、１２セルとして発電部積層体３を構成した。なお、
発電部積層体３の上下両端には厚み１ｍｍ程度の鋼板製
保持板４を挿入した。この発電部積層体３に予備加圧と
して５．９ｋｇ／ｃｍ2 の圧力を１分間印加した後、
２．０ｋｇ／ｃｍ2 に再調整して拘束金具で固定して断
熱材５を配した金属製外装ケース６に点火具７と共に挿
入し、点火端子８および出力端子９を有する外装蓋１０
を取付け、嵌合部１１を溶接により封止して完成電池と
した。なお、図中１２は点火具７からの火炎を各加熱剤
２に導くための火導孔を示す。
シウムを主体とした正極合剤と塩化リチウムと塩化カリ
ウムをゼオライト等の吸着剤に溶融含浸させた電解質材
料を二層一体に成形したペレットとカルシウム負極から
なり、正極面および負極面にニッケルメッキ鋼板製の集
電板が配置され素電池１が構成されている。２は加熱剤
で、ジルコニウムおよびクロム酸バリウムにセラミック
ファイバー等の無機質短繊維を加えて混合、成形したフ
ェルト状円板である。本実施例では夫々を交互に積層
し、１２セルとして発電部積層体３を構成した。なお、
発電部積層体３の上下両端には厚み１ｍｍ程度の鋼板製
保持板４を挿入した。この発電部積層体３に予備加圧と
して５．９ｋｇ／ｃｍ2 の圧力を１分間印加した後、
２．０ｋｇ／ｃｍ2 に再調整して拘束金具で固定して断
熱材５を配した金属製外装ケース６に点火具７と共に挿
入し、点火端子８および出力端子９を有する外装蓋１０
を取付け、嵌合部１１を溶接により封止して完成電池と
した。なお、図中１２は点火具７からの火炎を各加熱剤
２に導くための火導孔を示す。
【００２１】本発明の製造法は、先に述べたように最終
加圧調整よりも大きな圧力で予備加圧を行うところに特
徴があり、これにより発電部積層体３の最終寸法が安定
する。例えば、従来寸法過大により外装ケース６に入ら
ないものが５０個中２〜３個、外装ケース６には入るも
のの高すぎるため、底部の断熱材５を相当厚み分除去し
なければならないものが同じく２〜３個発生していた。
これに対し、本実施例の条件で予備加圧を実施した場合
は同様に５０個の実施で外装ケース６に入らないものお
よび底部の断熱材５の一部または相当厚み分除去しなけ
ればならないものは０個であった。
加圧調整よりも大きな圧力で予備加圧を行うところに特
徴があり、これにより発電部積層体３の最終寸法が安定
する。例えば、従来寸法過大により外装ケース６に入ら
ないものが５０個中２〜３個、外装ケース６には入るも
のの高すぎるため、底部の断熱材５を相当厚み分除去し
なければならないものが同じく２〜３個発生していた。
これに対し、本実施例の条件で予備加圧を実施した場合
は同様に５０個の実施で外装ケース６に入らないものお
よび底部の断熱材５の一部または相当厚み分除去しなけ
ればならないものは０個であった。
【００２２】次に、加圧条件について種々の実験を行っ
たところ、予備加圧は４〜１０ｋｇ／ｃｍ2 、最終加圧
調整は１．５〜２．５ｋｇ／ｃｍ2 の範囲で良好な効果
が得られることが確認できた。
たところ、予備加圧は４〜１０ｋｇ／ｃｍ2 、最終加圧
調整は１．５〜２．５ｋｇ／ｃｍ2 の範囲で良好な効果
が得られることが確認できた。
【００２３】なお、図３に示す底部の断熱材５の厚みを
２０〜３０％分除去すると−３０℃の低温環境における
放電寿命は１０〜２０％減少した。
２０〜３０％分除去すると−３０℃の低温環境における
放電寿命は１０〜２０％減少した。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、本発明の熱電池の製造法
は発電部積層体を最終加圧よりも大きな圧力で予備加圧
することにより、発電部積層体の寸法を小さくしかも安
定化させ、生産効率の向上および放電寿命の低下を防止
できる有益な発明である。
は発電部積層体を最終加圧よりも大きな圧力で予備加圧
することにより、発電部積層体の寸法を小さくしかも安
定化させ、生産効率の向上および放電寿命の低下を防止
できる有益な発明である。
【図１】従来例の熱電池製造法工程図
【図２】本発明実施例の熱電池製造法工程図
【図３】本発明実施例の熱電池断面図
１ 素電池 ２ 加熱剤 ３ 発電部積層体 ４ 鋼板製保持板 ５ 断熱材 ６ 外装ケース ７ 点火具 ８ 点火端子 ９ 出力端子 １０ 外装蓋 １１ 嵌合部 １２ 火導孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−7132（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−152127（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 6/36
Claims (2)
- 【請求項１】 金属粉末と酸化剤粉末と無機質繊維の混
合物からなる加熱剤と素電池を交互に積層して発電部を
構成する熱電池であって、前記発電部を構成する発電部
積層体に、あらかじめ最終組立圧力よりも大きな圧力に
よって予備加圧を行った後、前記予備加圧よりも小さい
最終組立圧力に再調整して、外装ケースに挿入し、密閉
することを特徴とする熱電池の製造法。 - 【請求項２】 前記予備加圧を４〜１０ｋｇ／ｃｍ2 、
前記最終組立圧力を１．５〜２．５ｋｇ／ｃｍ2 の範囲
とすることを特徴とする請求項１記載の熱電池の製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15590695A JP3289551B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 熱電池の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15590695A JP3289551B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 熱電池の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH097613A JPH097613A (ja) | 1997-01-10 |
| JP3289551B2 true JP3289551B2 (ja) | 2002-06-10 |
Family
ID=15616107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15590695A Expired - Lifetime JP3289551B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 熱電池の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3289551B2 (ja) |
-
1995
- 1995-06-22 JP JP15590695A patent/JP3289551B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH097613A (ja) | 1997-01-10 |
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