JPH0243311B2 - - Google Patents
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- JPH0243311B2 JPH0243311B2 JP27481085A JP27481085A JPH0243311B2 JP H0243311 B2 JPH0243311 B2 JP H0243311B2 JP 27481085 A JP27481085 A JP 27481085A JP 27481085 A JP27481085 A JP 27481085A JP H0243311 B2 JPH0243311 B2 JP H0243311B2
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- thermal battery
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- exothermic agent
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/30—Deferred-action cells
- H01M6/36—Deferred-action cells containing electrolyte and made operational by physical means, e.g. thermal cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は中央部に導火孔を設けた素電池と、同
じく導火孔を設けたペレツト状発熱剤とを交互に
積層して得た熱電池に関するもので、使用時にお
ける活性化速度の早い熱電池を提供するものであ
る。
じく導火孔を設けたペレツト状発熱剤とを交互に
積層して得た熱電池に関するもので、使用時にお
ける活性化速度の早い熱電池を提供するものであ
る。
従来の技術
熱電池は溶融塩を電解質に用いており、常温で
は電流を流すことが出来ないが、高温に加熱する
と電解質が溶融して極めて高い導電性を示すよう
になり、大電流での放電が可能となる。このた
め、未使用状態では自己放電がなく、長期間の保
存が可能であり、信頼性の高い緊急用高出力電源
として優れた電池である。特に正極に二硫化鉄
を、負極にリチウムもしくはリチウム合金を用い
た熱電池は高エネルギー密度であり、作動時にお
いても自己放電が少ないので、放電時間が数10分
以上にわたるような比較的長時間用としても開発
が進められている。
は電流を流すことが出来ないが、高温に加熱する
と電解質が溶融して極めて高い導電性を示すよう
になり、大電流での放電が可能となる。このた
め、未使用状態では自己放電がなく、長期間の保
存が可能であり、信頼性の高い緊急用高出力電源
として優れた電池である。特に正極に二硫化鉄
を、負極にリチウムもしくはリチウム合金を用い
た熱電池は高エネルギー密度であり、作動時にお
いても自己放電が少ないので、放電時間が数10分
以上にわたるような比較的長時間用としても開発
が進められている。
熱電池は発熱剤を内部に保持しており、この発
熱剤に点火することにより、電池内部を瞬時に作
動温度まで加熱して電池を活性化させる。このよ
うな発熱剤としてZr／BaCrO4系のシート状発熱
剤がよく知られている。シート状発熱剤は発熱剤
粒子をアスベスト等の無機繊維と共に水中に分散
させた後、シート状に漉いたもので、軽量で発熱
量が多く、燃焼速度も早いが、発火しやすく、取
扱いに注意を要するという欠点があつた。
熱剤に点火することにより、電池内部を瞬時に作
動温度まで加熱して電池を活性化させる。このよ
うな発熱剤としてZr／BaCrO4系のシート状発熱
剤がよく知られている。シート状発熱剤は発熱剤
粒子をアスベスト等の無機繊維と共に水中に分散
させた後、シート状に漉いたもので、軽量で発熱
量が多く、燃焼速度も早いが、発火しやすく、取
扱いに注意を要するという欠点があつた。
一方、発熱剤を加圧成型して得たペレツト状発
熱剤は重量当りの発熱量が低く、燃焼速度も遅い
が、機械的強度が高く、発火しにくいために取扱
いが容易であるという特徴がある。
熱剤は重量当りの発熱量が低く、燃焼速度も遅い
が、機械的強度が高く、発火しにくいために取扱
いが容易であるという特徴がある。
発明が解決しようとする問題点
然しながら、ペレツト状発熱剤の発火しにくい
性質は、熱電池を活性化する場合には欠点とな
る。即ち、シート状発熱剤の場合は極めて着火し
やすいため、積層された素電池の中央部に導火孔
を設けるのみで、該導火孔を通つてシート状発熱
剤の火炎が伝播し、全てのシート状発熱剤は瞬時
に着火するのに対し、ペレツト状発熱剤は着火が
容易でないため、シート状発熱剤の着火法で熱電
池を活性化することが出来なかつた。
性質は、熱電池を活性化する場合には欠点とな
る。即ち、シート状発熱剤の場合は極めて着火し
やすいため、積層された素電池の中央部に導火孔
を設けるのみで、該導火孔を通つてシート状発熱
剤の火炎が伝播し、全てのシート状発熱剤は瞬時
に着火するのに対し、ペレツト状発熱剤は着火が
容易でないため、シート状発熱剤の着火法で熱電
池を活性化することが出来なかつた。
このためペレツト状発熱剤を用いた熱電池で
は、従来、導火孔内へ棒状あるいは粉末状の導火
薬を充填し、各発熱剤を導火薬と接触させていた
が、導火薬の燃焼速度が遅いために、熱電池の活
性化速度が遅くなるという欠点があつた。
は、従来、導火孔内へ棒状あるいは粉末状の導火
薬を充填し、各発熱剤を導火薬と接触させていた
が、導火薬の燃焼速度が遅いために、熱電池の活
性化速度が遅くなるという欠点があつた。
問題点を解決するための手段
本発明は上述の如き問題点を解決するため、中
央部に導火孔を設けた素電池と、同じく導火孔を
設けたペレツト状発熱剤とを交互に積層して得た
熱電池において、前記導火孔内に中空の筒状導火
薬を充填したことを特徴とするものである。
央部に導火孔を設けた素電池と、同じく導火孔を
設けたペレツト状発熱剤とを交互に積層して得た
熱電池において、前記導火孔内に中空の筒状導火
薬を充填したことを特徴とするものである。
作 用
本発明は導火薬の火炎の伝播速度が燃焼速度よ
り速いことを利用するものであり、中空の筒状導
火薬の使用により熱電池の活性化速度が速くなつ
た。すなわち、熱電池活性化時における点火具か
らの火炎や衝撃力及び導火薬の火炎は瞬時に導火
薬内の空間を伝播し、棒状や粉末状の銅火薬より
みかけの燃焼速度が速くなつた。
り速いことを利用するものであり、中空の筒状導
火薬の使用により熱電池の活性化速度が速くなつ
た。すなわち、熱電池活性化時における点火具か
らの火炎や衝撃力及び導火薬の火炎は瞬時に導火
薬内の空間を伝播し、棒状や粉末状の銅火薬より
みかけの燃焼速度が速くなつた。
実施例
以下、本発明をリチウム／二硫化鉄系熱電池に
適用した一実施例について説明する。
適用した一実施例について説明する。
第１図は本発明による熱電池用素電池の断面図
で、１は負極層であり、多孔体に含浸保持させた
リチウムやリチウム−アルミリウム合金、リチウ
ム−シリコン合金、リチウム−ホウ素合金等のリ
チウム合金が用いられる。２は電解質層で、
MgOやY2O3等のセラミツク粉末により流動性を
低下させた溶融塩電解質が用いられる。３は正極
層であり、二硫化鉄（FeS2）を主成分とし、電
解質とその電解質を保持するためのバインダー粉
末との混合物である。４は負極集電板、５は正極
集電板、６は素電池の中央部に設けた導火孔であ
る。
で、１は負極層であり、多孔体に含浸保持させた
リチウムやリチウム−アルミリウム合金、リチウ
ム−シリコン合金、リチウム−ホウ素合金等のリ
チウム合金が用いられる。２は電解質層で、
MgOやY2O3等のセラミツク粉末により流動性を
低下させた溶融塩電解質が用いられる。３は正極
層であり、二硫化鉄（FeS2）を主成分とし、電
解質とその電解質を保持するためのバインダー粉
末との混合物である。４は負極集電板、５は正極
集電板、６は素電池の中央部に設けた導火孔であ
る。
第２図はペレツト状発熱剤の断面図である。７
はペレツト状発熱剤であり、中央部に導火孔６′
を有している。ペレツト状発熱剤７は酸化剤と還
元剤との混合物を加圧成形により強固な板状にし
たもので、機械的強度が高く、発火しにくいため
に取扱いが容易である。このような発熱剤として
Fe／KClO4，Ni／KClO4，Fe／KBrO3，Ni／
KIO3，Mn／KClO3等の組合せが使用可能であ
る。
はペレツト状発熱剤であり、中央部に導火孔６′
を有している。ペレツト状発熱剤７は酸化剤と還
元剤との混合物を加圧成形により強固な板状にし
たもので、機械的強度が高く、発火しにくいため
に取扱いが容易である。このような発熱剤として
Fe／KClO4，Ni／KClO4，Fe／KBrO3，Ni／
KIO3，Mn／KClO3等の組合せが使用可能であ
る。
第３図は上述した素電池および発熱剤を積層し
た本発明熱電池の断面図である。８は積層された
各素電池であり、ペレツト状発熱剤７と交互に積
層されている。９は積層された素電池８およびペ
レツト状発熱剤７の中心に形成された導火孔内に
充填された中空の筒状導火薬である。導火薬９は
素電池の積層後に導火孔の開孔部より充填するも
のであり、ペレツト状発熱剤７との接触が良く、
着火が確実である。１０は点火具であり、点火用
端子１１に瞬間電流を流すと、点火具１０が発火
し、その衝撃し火炎は瞬時に導火薬９の内部の空
間を伝播し、直ちに導火薬９に着火し、順次ペレ
ツト状発熱剤７に着火して熱電池が活性化され
る。１２は正極端子、１３は負極端子である。１
４は熱電池内部を断熱保温するための断熱材であ
り、１５は電池容器である。
た本発明熱電池の断面図である。８は積層された
各素電池であり、ペレツト状発熱剤７と交互に積
層されている。９は積層された素電池８およびペ
レツト状発熱剤７の中心に形成された導火孔内に
充填された中空の筒状導火薬である。導火薬９は
素電池の積層後に導火孔の開孔部より充填するも
のであり、ペレツト状発熱剤７との接触が良く、
着火が確実である。１０は点火具であり、点火用
端子１１に瞬間電流を流すと、点火具１０が発火
し、その衝撃し火炎は瞬時に導火薬９の内部の空
間を伝播し、直ちに導火薬９に着火し、順次ペレ
ツト状発熱剤７に着火して熱電池が活性化され
る。１２は正極端子、１３は負極端子である。１
４は熱電池内部を断熱保温するための断熱材であ
り、１５は電池容器である。
本発明熱電池の実施例において、リチウム−ア
ルミニウム合金負極と二硫化鉄正極、MgOと
KCl−LlCl共晶塩混合物の電解質からなる素電池
およびFe／KClO4系のペレツト状発熱剤を15組
積層して熱電池を構成した。点火具に電流を通電
後、熱電池の電位が22Vに立上がるまでの活性化
時間は、試験温度−35℃において0.19秒であつ
た。一方、導火孔に棒状の導火薬を充填した従来
電池の活性化時間は0.46秒であつた。
ルミニウム合金負極と二硫化鉄正極、MgOと
KCl−LlCl共晶塩混合物の電解質からなる素電池
およびFe／KClO4系のペレツト状発熱剤を15組
積層して熱電池を構成した。点火具に電流を通電
後、熱電池の電位が22Vに立上がるまでの活性化
時間は、試験温度−35℃において0.19秒であつ
た。一方、導火孔に棒状の導火薬を充填した従来
電池の活性化時間は0.46秒であつた。
円筒状の導火薬はジルコニウムとクロム酸バリ
ウムの混合物をアスベストと共に水中に分散後、
シート状に漉いたものを芯棒に巻き付けて乾燥さ
せたものである。乾燥後、芯棒を抜き取ることに
より、内径1.5mm、外径3.8mmの中空円筒の導火薬
を得た。
ウムの混合物をアスベストと共に水中に分散後、
シート状に漉いたものを芯棒に巻き付けて乾燥さ
せたものである。乾燥後、芯棒を抜き取ることに
より、内径1.5mm、外径3.8mmの中空円筒の導火薬
を得た。
考案の効果
本発明によれば、着火しにくいペレツト状発熱
剤を用いて素電池の積層が行なわれるため、組立
時の安全性が高く、中空円筒状導火薬の使用によ
り活性化時間も短くなつた。
剤を用いて素電池の積層が行なわれるため、組立
時の安全性が高く、中空円筒状導火薬の使用によ
り活性化時間も短くなつた。
第１図は本発明熱電池を構成する素電池の断面
図、第２図はペレツト状発熱剤の断面図、第３図
は本発明熱電池の断面図である。 ６，６′……導火孔、７……ペレツト状発熱剤、
８……素電池、９……導火薬。
図、第２図はペレツト状発熱剤の断面図、第３図
は本発明熱電池の断面図である。 ６，６′……導火孔、７……ペレツト状発熱剤、
８……素電池、９……導火薬。
Claims (1)
- １ 中央部に導火孔を設けた素電池と、同じく導
火孔を設けたペレツト状発熱剤とを交互に積層し
た熱電池において、前記導火孔内に中空の筒状導
火薬を充填したことを特徴とする熱電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27481085A JPS62133672A (ja) | 1985-12-05 | 1985-12-05 | 熱電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27481085A JPS62133672A (ja) | 1985-12-05 | 1985-12-05 | 熱電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62133672A JPS62133672A (ja) | 1987-06-16 |
| JPH0243311B2 true JPH0243311B2 (ja) | 1990-09-27 |
Family
ID=17546877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27481085A Granted JPS62133672A (ja) | 1985-12-05 | 1985-12-05 | 熱電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62133672A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0729575Y2 (ja) * | 1988-01-22 | 1995-07-05 | 日本電池株式会社 | 熱電池 |
-
1985
- 1985-12-05 JP JP27481085A patent/JPS62133672A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62133672A (ja) | 1987-06-16 |
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