JPH07134997A - 熱電池 - Google Patents
熱電池Info
- Publication number
- JPH07134997A JPH07134997A JP28077193A JP28077193A JPH07134997A JP H07134997 A JPH07134997 A JP H07134997A JP 28077193 A JP28077193 A JP 28077193A JP 28077193 A JP28077193 A JP 28077193A JP H07134997 A JPH07134997 A JP H07134997A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lithium
- nickel
- impregnated
- sheet
- substrate
- 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.)
- Pending
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-
- Y02E60/12—
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 短絡の無いかつ放電容量の大きな熱電池を提
供することを目的とするものである。 【構成】 リチウムを負極に用いる熱電池において、リ
チウムを含浸させた多孔性焼結ニッケル基板とリチウム
を含浸しないニッケル発泡体よりなるシートを負極板に
使用する熱電池とすることにより、上記目的を達成でき
る。
供することを目的とするものである。 【構成】 リチウムを負極に用いる熱電池において、リ
チウムを含浸させた多孔性焼結ニッケル基板とリチウム
を含浸しないニッケル発泡体よりなるシートを負極板に
使用する熱電池とすることにより、上記目的を達成でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は熱電池の負極板に関する
ものである。
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
あり、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
燃焼させることにより電解質を溶融させ、イオン伝導度
を高めて電気エネルギーを取り出すようにした電池であ
る。
あり、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
燃焼させることにより電解質を溶融させ、イオン伝導度
を高めて電気エネルギーを取り出すようにした電池であ
る。
【０００３】従来、この熱電池の負極活物質としては、
マグネシウム、カルシウム、さらにはリチウム合金が用
いられてきたが、近年、熱電池の大電流放電の要求に対
して金属リチウムが用いられるようになってきている。
マグネシウム、カルシウム、さらにはリチウム合金が用
いられてきたが、近年、熱電池の大電流放電の要求に対
して金属リチウムが用いられるようになってきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】金属リチウムを用いる
負極板は、これまで例えば溶融リチウムに鉄粉を混合し
て冷却した後、圧延してシート化したものを使用してき
た。しかし、この方法はリチウムが鉄粉の表面に付着し
ているだけであり、電池作動時にはこのリチウムが液状
となって移動し易くなるため、これが素電池の正極板へ
移動し、短絡、容量低下を引き起こしていた。
負極板は、これまで例えば溶融リチウムに鉄粉を混合し
て冷却した後、圧延してシート化したものを使用してき
た。しかし、この方法はリチウムが鉄粉の表面に付着し
ているだけであり、電池作動時にはこのリチウムが液状
となって移動し易くなるため、これが素電池の正極板へ
移動し、短絡、容量低下を引き起こしていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、リチウムを含
浸させた多孔性焼結ニッケル基板とリチウムを含浸しな
いニッケル発泡体の２層よりなるシート、もしくはリチ
ウムを含浸させた多孔性焼結ニッケル基板をリチウムを
含浸しないニッケル発泡体で挟んで３層としたシートを
負極板に使用することにより、熱電池の短絡を無くし、
容量低下を無くしたものである。
浸させた多孔性焼結ニッケル基板とリチウムを含浸しな
いニッケル発泡体の２層よりなるシート、もしくはリチ
ウムを含浸させた多孔性焼結ニッケル基板をリチウムを
含浸しないニッケル発泡体で挟んで３層としたシートを
負極板に使用することにより、熱電池の短絡を無くし、
容量低下を無くしたものである。
【０００６】
【作用】すなわち、本発明に使用するリチウムを含浸す
るための多孔性ニッケル基板は、ニッケル粉末をシート
状にして高温で焼結したものであり、溶融したリチウム
中に浸漬してこの多孔性基板中にリチウムを含浸させた
ものを冷却して得られる。このシートにおいては、放電
時にリチウムが再び溶融液化しても、リチウムはシート
内部の多孔内に毛管現象の作用により強固に固定される
ため、外部に移動することはない。また、この含浸シー
トの表面に付着しているリチウムは、溶融液化した時、
シートの片面あるいは両面に密着して圧延されているリ
チウムを含浸していないニッケル発泡体の空隙内に吸収
されるため、外部に移動することはない。
るための多孔性ニッケル基板は、ニッケル粉末をシート
状にして高温で焼結したものであり、溶融したリチウム
中に浸漬してこの多孔性基板中にリチウムを含浸させた
ものを冷却して得られる。このシートにおいては、放電
時にリチウムが再び溶融液化しても、リチウムはシート
内部の多孔内に毛管現象の作用により強固に固定される
ため、外部に移動することはない。また、この含浸シー
トの表面に付着しているリチウムは、溶融液化した時、
シートの片面あるいは両面に密着して圧延されているリ
チウムを含浸していないニッケル発泡体の空隙内に吸収
されるため、外部に移動することはない。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。本発明
の負極板の製造方法として、例えば平均粒径が１〜５μ
ｍのニッケル粉末を厚さ0.5mm のシート状に成型し、こ
れを800 〜950 ℃で焼結して多孔性ニッケル基板を得
る。次にこれを露点を-40 ℃以下に調整した不活性ガス
雰囲気中で250 〜400 ℃で溶融したリチウム中に浸漬
し、基板内部にリチウムを含浸充填する。さらにこのリ
チウムを含浸充填したシートを予め厚さ0.3mm に圧延し
たニッケル発泡体シートと重ね合わせて、ロールにてこ
れを厚さ0.5mm まで圧延した後、所定形状に打ち抜き、
図１に断面を示すような負極板とする。ここで１５はリ
チウムを含浸充填した多孔性ニッケル層、１６はリチウ
ムを含浸していないニッケル発泡体の層である。
の負極板の製造方法として、例えば平均粒径が１〜５μ
ｍのニッケル粉末を厚さ0.5mm のシート状に成型し、こ
れを800 〜950 ℃で焼結して多孔性ニッケル基板を得
る。次にこれを露点を-40 ℃以下に調整した不活性ガス
雰囲気中で250 〜400 ℃で溶融したリチウム中に浸漬
し、基板内部にリチウムを含浸充填する。さらにこのリ
チウムを含浸充填したシートを予め厚さ0.3mm に圧延し
たニッケル発泡体シートと重ね合わせて、ロールにてこ
れを厚さ0.5mm まで圧延した後、所定形状に打ち抜き、
図１に断面を示すような負極板とする。ここで１５はリ
チウムを含浸充填した多孔性ニッケル層、１６はリチウ
ムを含浸していないニッケル発泡体の層である。
【０００８】また、３層の構成の場合は、上記のリチウ
ムを含浸充填した基板１５を、含浸していないニッケル
発泡体シート１６で挟むように重ね合わせ、ロールにて
これを厚さ0.5mm まで圧延した後、同様に所定形状に打
ち抜いて、図２に断面を示すような負極板を得る。
ムを含浸充填した基板１５を、含浸していないニッケル
発泡体シート１６で挟むように重ね合わせ、ロールにて
これを厚さ0.5mm まで圧延した後、同様に所定形状に打
ち抜いて、図２に断面を示すような負極板を得る。
【０００９】図３は本発明の熱電池の断面図である。１
は素電池で、発熱体２、２′とは交互に密着して積層さ
れる。素電池１は、二硫化鉄よりなる正極板３、塩化カ
リウムと塩化リチウムとの共融混合物あるいは臭化カリ
ウムと臭化リチウムとの共融混合物からなる電解質４、
本発明のリチウムを多孔性焼結ニッケル基板中に含浸し
たシートとリチウムを含浸しないニッケル発泡体とを密
着させて圧延した負極板５、ニッケル、鉄からなる集電
板６から構成されている。発熱体２、２′はジルコニウ
ムとクロム酸バリウムを主体としたものである。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、９は石綿繊維、ガラス繊維などよりなる断熱材
である。１０は鉄、ステンレス鋼などよりなる電槽で、
同じく鉄またはステンレス鋼よりなる蓋１１とはその周
辺部で気密溶接されている。１２、１３、１４はそれぞ
れ正極、負極、点火用端子を示す。このようにして作っ
た負極板は、２層より構成される負極板の場合は、リチ
ウムを含浸していないニッケル発泡体の層が電解質側に
くるように電池の中に組み込む。
は素電池で、発熱体２、２′とは交互に密着して積層さ
れる。素電池１は、二硫化鉄よりなる正極板３、塩化カ
リウムと塩化リチウムとの共融混合物あるいは臭化カリ
ウムと臭化リチウムとの共融混合物からなる電解質４、
本発明のリチウムを多孔性焼結ニッケル基板中に含浸し
たシートとリチウムを含浸しないニッケル発泡体とを密
着させて圧延した負極板５、ニッケル、鉄からなる集電
板６から構成されている。発熱体２、２′はジルコニウ
ムとクロム酸バリウムを主体としたものである。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、９は石綿繊維、ガラス繊維などよりなる断熱材
である。１０は鉄、ステンレス鋼などよりなる電槽で、
同じく鉄またはステンレス鋼よりなる蓋１１とはその周
辺部で気密溶接されている。１２、１３、１４はそれぞ
れ正極、負極、点火用端子を示す。このようにして作っ
た負極板は、２層より構成される負極板の場合は、リチ
ウムを含浸していないニッケル発泡体の層が電解質側に
くるように電池の中に組み込む。
【００１０】次に本発明による負極板を使用した電池Ａ
と、従来の金属粉末と溶融したリチウムを混合してシー
ト化した負極板を使用した電池Ｂの放電特性を比較し
た。ここでは上記の２層より構成される負極板を使用し
た。各電池とも素電池は１２個直列とし、素電池はいず
れも正極板に二硫化鉄、電解質に塩化カリウムと塩化リ
チウムの混合物を使用した。図４に放電特性を示すが、
本発明電池Ａは、電池Ｂに比べて放電容量が大きいこと
がわかる。
と、従来の金属粉末と溶融したリチウムを混合してシー
ト化した負極板を使用した電池Ｂの放電特性を比較し
た。ここでは上記の２層より構成される負極板を使用し
た。各電池とも素電池は１２個直列とし、素電池はいず
れも正極板に二硫化鉄、電解質に塩化カリウムと塩化リ
チウムの混合物を使用した。図４に放電特性を示すが、
本発明電池Ａは、電池Ｂに比べて放電容量が大きいこと
がわかる。
【００１１】
【発明の効果】このように本発明は、多孔性焼結ニッケ
ル基板を、溶融したリチウム中に浸漬し、この基板中に
リチウムを含浸させたものと、リチウムを含浸しないニ
ッケル発泡体を密着圧延したものを熱電池の負極板とし
て使用することにより、短絡の無いかつ放電容量の大き
な熱電池を提供することができるものであるから、その
工業的価値はきわめて大きい。
ル基板を、溶融したリチウム中に浸漬し、この基板中に
リチウムを含浸させたものと、リチウムを含浸しないニ
ッケル発泡体を密着圧延したものを熱電池の負極板とし
て使用することにより、短絡の無いかつ放電容量の大き
な熱電池を提供することができるものであるから、その
工業的価値はきわめて大きい。
【図１】本発明の負極板のうち、２層より構成される負
極板の断面図である。
極板の断面図である。
【図２】本発明の負極板のうち、３層より構成される負
極板の断面図である。
極板の断面図である。
【図３】本発明の一実施例を示す熱電池の部分欠載断面
図である。
図である。
【図４】本発明電池と従来電池の放電電圧特性曲線の比
較を示した図である。
較を示した図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 リチウムを負極に用いる熱電池におい
て、リチウムを含浸させた多孔性焼結ニッケル基板とリ
チウムを含浸しないニッケル発泡体よりなるシートを負
極板に使用することを特徴とする熱電池。 - 【請求項２】 請求項１において、負極板に使用するシ
ートが、リチウムを含浸させた多孔性焼結ニッケル基板
をリチウムを含浸しないニッケル発泡体で挟んで３層と
したことを特徴とする熱電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28077193A JPH07134997A (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 熱電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28077193A JPH07134997A (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 熱電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07134997A true JPH07134997A (ja) | 1995-05-23 |
Family
ID=17629739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28077193A Pending JPH07134997A (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 熱電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07134997A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104882596A (zh) * | 2015-05-06 | 2015-09-02 | 上海空间电源研究所 | 一种热电池用复合Li-Ni负极材料及其制备方法 |
| KR20200082324A (ko) * | 2018-12-28 | 2020-07-08 | 한국자동차연구원 | 리튬이온 이차전지용 음극 및 그 제조방법 |
| US11784299B2 (en) | 2019-05-07 | 2023-10-10 | Agency For Defense Development | Anode for thermal battery, apparatus for manufacturing the anode for thermal battery, and method of manufacturing the anode for thermal battery |
-
1993
- 1993-11-10 JP JP28077193A patent/JPH07134997A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104882596A (zh) * | 2015-05-06 | 2015-09-02 | 上海空间电源研究所 | 一种热电池用复合Li-Ni负极材料及其制备方法 |
| KR20200082324A (ko) * | 2018-12-28 | 2020-07-08 | 한국자동차연구원 | 리튬이온 이차전지용 음극 및 그 제조방법 |
| US11784299B2 (en) | 2019-05-07 | 2023-10-10 | Agency For Defense Development | Anode for thermal battery, apparatus for manufacturing the anode for thermal battery, and method of manufacturing the anode for thermal battery |
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