JPH07335229A - 熱電池 - Google Patents

熱電池

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JPH07335229A
JPH07335229A JP12775194A JP12775194A JPH07335229A JP H07335229 A JPH07335229 A JP H07335229A JP 12775194 A JP12775194 A JP 12775194A JP 12775194 A JP12775194 A JP 12775194A JP H07335229 A JPH07335229 A JP H07335229A
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和弘 木村
Mitsuhiro Nakanishi
光弘 中西
Teruo Yamane
輝雄 山根
Tetsuji Hayashi
哲次 林
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、電池内部に耐熱および耐衝撃性を
有した樹脂成形材料の蓋断熱体を用いることで、蓋断熱
体に25,000Gの衝撃が加わっても蓋断熱体が破壊
されるのを防ぐことを特徴とするものである。 【構成】 蓋断熱体11の樹脂成形材料としてポリフェ
ニレンサルファイド、メラミン、フェノール、ポリイミ
ド、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステルおよびそれら
の樹脂誘導体またはそれらの樹脂にガラス繊維を含有し
た樹脂を用いることにより衝撃が加わっても、締め付け
圧力を一定に維持することができ、特に高率放電時の素
電池の利用率が向上し、安定した出力電圧が得られ、放
電寿命を延命させることができ、かつ安定した着火性を
有する蓋断熱体を備えた熱電池を実現できるものであ
る。

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、特に熱電池用
蓋断熱体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】熱電池は、LiCl−KClなどの共融
塩を電解質とする電池で、常温では電解質が固体非電導
性であるため、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】この種の電池は一般の電池に比べて電池内
部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。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】熱電池は活性化に際して、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
な場合用として、圧電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、保温のための断熱材等を金属容器に納め、電池蓋
との嵌合部をTIG溶接等で溶接し、完全密閉構造とな
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、
5,000G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困難であるという
欠点を有していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述の欠点を有する従
来の熱電池においては、蓋断熱体にはアルミナ焼結体が
用いられていたが、耐衝撃性が5,000Gを越えると
衝撃力のために、蓋断熱体の下にある発電部が蓋断熱体
に激突し、蓋断熱体が破壊されるため、発電部の締め付
け圧力が低下し、接触抵抗が増加する。特に高率放電時
の素電池の活物質の利用率が低下し、出力電圧の低下、
放電寿命の劣化という問題が発生した。
【0006】本発明は、上記の従来の問題点を解消する
もので、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ことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】これらの課題を解決する
ため本発明は、電池内部に耐熱および耐衝撃性を有した
樹脂成形材料の蓋断熱体を用いることで、蓋断熱体に2
5,000Gの衝撃が加わっても蓋断熱体が破壊される
のを防ぐことを特徴とするものである。
【0008】
【作用】これにより、電池内部に耐熱および耐衝撃性を
有した樹脂成形材料の蓋断熱体を用いることによって、
発電部の締め付け圧力が一定となり、特に高率放電時の
素電池の活物質の利用率が向上し、安定した出力電圧が
得られ、放電寿命を延命させることができる。
【0009】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながらを説明する。実施例においては試験の便宜上、
圧電点火玉を用いた熱電池を構成して評価を行った。
【0010】図1は、本発明の第1の実施例における熱
電池の縦断面図を示すものである。図1において、1は
Liからなる負極層とLiCl−KCl共融混合塩を電
解質に用いた電解質層とFeS2を主成分とする正極層
とから構成される素電池、2は金属粉末と酸化剤例え
ば、Fe粉とKClO4を混合した素電池1を加熱発電
させる発熱剤であり、これらを複数枚交互に組み合わせ
て積層体を構成する。この積層体の上部に本発明の蓋断
熱体11がある。蓋断熱体11は通常外装蓋9の下に位
置している。
【0011】3は圧電素子4からなる圧電点火装置で、
圧電点火玉8は点火端子5と点火剤6例えば、Zr粉と
BaCrO4および無機短繊維を主成分とする混合物か
らなり、衝撃等により圧電素子4から発せられる高電圧
が点火端子入力ピン7から供給されることにより点火端
子5の先端部で火花放電を発生させる。前記火花によっ
て点火剤6が発火し着火シート10を通じて発熱剤2が
燃焼することにより電池が活性化する。
【0012】図2は、本発明に用いた蓋断熱体の詳細図
で図2(a)は平面図、図2(b)は断面図である。蓋
断熱体はポリフェニレンサルファイドの樹脂成形材料を
用いて成形したものである。この蓋断熱体を電池内部の
蓋部に組み込み電池を450個試作し、25,000G
の衝撃を加えた後、放電試験(負荷レート条件は初期1
0秒間800mA/cm2、その後6秒間2000mA
/cm2、16秒以降800mA/cm2定電流で放電試
験)を実施したところ図3の結果を得た。図3より衝撃
による放電性能の劣化はなく、また従来のアルミナ焼結
体の蓋断熱体を用いた場合よりも高率放電時の素電池の
活物質の利用率が向上し、放電寿命の伸びが確認され
た。
【0013】以下本発明の第2の実施例について図面を
参照にしながら説明する。この実施例においても、圧電
点火装置を用いた熱電池を構成して評価を行った。図4
は本発明の第2の実施例を示す圧電点火玉の機能が蓋断
熱体内に組み込まれた樹脂成形材料の蓋断熱体の詳細図
で図4(a)は平面図、図4(b)は断面図である。図
1の構成と異なるのは蓋断熱体11内に圧電点火玉の機
能を設けた点である。図4において、12は点火端子電
極、13はZr粉とBaCrO4および無機短繊維から
なる微粉末混合物(以下点火薬という)、14は13の
点火薬である微粉末を保護するコーティング剤(酢酸セ
ルロース:酢酸メチル=5:95Wt%を乾燥させた物
等)から蓋断熱体は構成されている。
【0014】上記のように構成された蓋断熱体につい
て、以下その機能を説明する。圧電点火装置内の圧電素
子から出力されたエネルギーが外装蓋に取り付けられた
点火端子入力ピンから点火端子電極に供給され点火端子
電極間上で電子が衝突電離を繰り返し電子雪崩れによっ
てこの間隙は短絡され、瞬間電流が発生し、電圧の急降
下が起き、引き続き放電を自ら持続しようとして電流を
流しそのエネルギーによって、点火端子電極間にある点
火薬を着火する。
【0015】本発明では点火端子電極間のギャップの距
離(以下ギャップ長という)は点火端子入力ピン間の距
離以下とすればよいが、ギャップ長が点火端子入力ピン
間の距離の1/10以下とすることにより、放電自続条
件(放電を自ら持続するために電流を流すこと)が満た
され易くなり、点火薬を着火するのに必要なエネルギー
以上のエネルギーが点火薬に供給される。より好ましく
は、0.6mm以下であり、より安定した放電がギャッ
プ長間で可能となり、点火薬を着火することができる。
【0016】この蓋断熱体を電池内部の蓋部に組み込ん
だ電池を50個試作し、25,000Gの衝撃を加えた
後、着火性試験を実施したところ100%着火すること
が確認された。また放電性能については、図3と同様の
結果を得た。すなわち、衝撃による放電性能の劣化はな
く、高率放電時の素電池の活物質の利用率が向上し、放
電寿命の伸びが確認された。
【0017】以上のように、圧電点火玉の機能が蓋断熱
体内に組み込まれた樹脂成形材料の蓋断熱体を設けるこ
とにより、安定した放電が点火端子電極間のギャップで
可能となり、着火に関して100%信頼でき、かつ、2
5,000Gの高衝撃下でも使用可能としたことによ
り、広範囲の用途に使用することができる。
【0018】なお、第1の実施例において蓋断熱体11
はポリフェニレンサルファイドの樹脂成形材料により実
施したが、蓋断熱体11はメラミンやフェノールやポリ
イミドやシリコーン樹脂や不飽和ポリエステルおよびそ
れらの樹脂誘導体またはそれらの樹脂にガラス繊維を含
有した樹脂成形材料も25,000Gの衝撃を加えた
後、放電試験を実施したところ同様の効果を確認してい
る。
【0019】また、素電池1の負極層はLiとしたが、
Li−Al合金、Li−Si合金、Li−B合金、Ca
としてもよい。また、素電池1の正極層はFeS2とし
たが、TiS2、V25、V613、CaCrO4として
もよい。
【0020】また、第2の実施例では、圧電点火玉の機
能が蓋断熱体内に組み込まれた樹脂成形材料の蓋断熱体
としたが、電気点火具の機能が蓋断熱体内に組み込まれ
た樹脂成形材料の蓋断熱体としてもよい。
【0021】
【発明の効果】以上のように、本発明は、熱電池内部に
耐熱および耐衝撃性を有した樹脂成形材料の蓋断熱体を
用いることによって、25,000Gの衝撃が加わって
も、締め付け圧力を一定に維持することができ、特に高
率放電時の素電池の活物質の利用率が向上し、安定した
出力電圧が得られ、放電寿命を延命させることができ、
かつ安定した着火性を有する蓋断熱体を備えた熱電池を
実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す、圧電点火玉を有する
熱電池の縦断面図
【図2】(a) 本発明の蓋断熱体の平面図 (b) 同蓋断熱体の断面図
【図3】本発明の実施例の蓋断熱体と従来の蓋断熱体の
衝撃試験実施前後の放電性能図
【図4】(a) 本発明の第2の実施例の蓋断熱体の平
面図 (b) 同蓋断熱体の断面図
【符号の説明】
1 素電池 2 発熱剤 3 圧電点火装置 4 圧電素子 5 点火端子 6 点火剤 7 点火端子入力ピン 8 圧電点火玉 9 外装蓋 10 着火シート 11 蓋断熱体 12 点火端子電極 13 点火薬 14 コーティング剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 哲次 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】素電池と発熱剤を積層した発電部を有する
    熱電池において、耐熱および耐衝撃性を有した樹脂成形
    材料を蓋断熱体に用いたことを特徴とする熱電池。
  2. 【請求項2】蓋断熱体の樹脂成形材料としてポリフェニ
    レンサルファイド、メラミン、フェノール、ポリイミ
    ド、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステルおよびそれら
    の樹脂誘導体またはそれらの樹脂にガラス繊維を含有し
    た樹脂を用いた請求項1記載の熱電池。
  3. 【請求項3】圧電点火玉または電気点火具の機能が蓋断
    熱体内に組み込まれた樹脂成形材料の蓋断熱体を用いた
    請求項1または請求項2記載の熱電池。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006012686A (ja) * 2004-06-28 2006-01-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 熱電池
JP2006236993A (ja) * 2005-01-31 2006-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 熱電池
JP5427239B2 (ja) * 2009-10-05 2014-02-26 太陽誘電株式会社 電気化学キャパシタ
JP5483779B1 (ja) * 2013-02-15 2014-05-07 防衛省技術研究本部長 熱電池を備えた飛翔体

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006012686A (ja) * 2004-06-28 2006-01-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 熱電池
JP4666959B2 (ja) * 2004-06-28 2011-04-06 パナソニック株式会社 熱電池
JP2006236993A (ja) * 2005-01-31 2006-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 熱電池
JP5427239B2 (ja) * 2009-10-05 2014-02-26 太陽誘電株式会社 電気化学キャパシタ
JP5483779B1 (ja) * 2013-02-15 2014-05-07 防衛省技術研究本部長 熱電池を備えた飛翔体

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