JPH0739168Y2 - 熱電池 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、熱電池に関し、とくに外装蓋の改良に関す
る。

従来の技術 熱電池は、常温では不活性であるが、高温に加熱すると
活性になり、外部へ電力を供給しうるようになる電池
で、貯蔵型電池の一種である。したがって、５〜10年ま
たはそれ以上の貯蔵後においても製造直後となんら電池
特性が変わらず、緊急用電源に利用されている。

また、高温で作動させるために電極反応が進みやすく分
極も少ないので大電流放電特性にすぐれ、さらに使用希
望時には起動信号を入れると瞬時に電力を取り出せるな
どの特長を有する。

熱電池の長期保存性を確保するためには、電池の完全密
閉構造が必要である。したがって素電池は、金属製の外
装ケースと外装蓋で覆われ、両者はTIG溶接により溶接
して密閉している。電池の出力や点火信号入力用の端子
もハーメッチックシール加工と呼ばれる絶縁ガラスで封
止した端子を外装蓋に設けることによって完全密閉を達
成している。

また熱電池の主要用途が各種の飛しょう体の電源である
ことから、電池を使用機器にしっかりと固定することが
重要となってくる。

従来の固定手段は、 電池の外装ケースの側面を、金属製のベルトや固定
金具で機体に締め付けて固定する方法。

電池の外装蓋や外装ケースに取り付け金具やおねじ
を溶接して固定する方法。

外装蓋全体を厚くして、めねじを設け、機体に固定
する方法。

などがあった。

考案が解決しようとする課題 このような従来の構成では、上記は固定方法としては
容易であるが、振動や衝撃によって電池が回転したりず
れたりする問題点が生じていた。は溶接部の強度を信
頼性高く安定させることが難しいこと、溶接部にピンホ
ールが生じやすく機密性の低下を引き起こすこと、また
溶接のコストが高いという問題点があった。は取付け
性は良いが、電池重量の増加が大きいこと、また厚い蓋
へのハーメッチックシール加工が困難であり、やはりコ
ストアップへとつながっていた。

課題を解決するための手段 本考案の熱電池は上記のような問題点を解決するため
に、外装蓋に肉薄部と肉厚部を設けて、絶縁ガラスで封
止した電池出力端子および点火信号入力端子を加工しや
すい肉薄部に構成し、取付け用めねじを肉厚部に構成す
るものである。またこの肉厚部は外装蓋の外周と同心円
状に設けて加工を容易にするとともに、肉厚部の巾を取
付け用めねじの直径よりも２〜6mmだけ広く設定し、肉
厚部の肉厚は取付け用めねじの直径より１〜4mmだけ厚
くすることによって、取付けめねじ部の機械的強度を保
ちつつ、軽量化を行なうものである。

作用 この構成により本考案の熱電池は、取付け用めねじを設
ける部分のみ外装蓋の厚みを厚くできるため外装蓋の軽
量化が図れる。また、本考案のように取付け用めねじを
設けた肉厚部の厚みと巾を設定すれば、適切な機械的強
度と効果的な軽量化を実現できる。さらに、肉厚部の形
状を外装蓋の外周と同心円状とすることで加工を容易に
するとともに、ハーメッチックシール加工を行なう各端
子は肉薄部に設けることができる。

実施例 以下、本考案の一実施例の熱電池を図面を用いて説明刷
る。第１図において外装蓋１は、電池から電力を取り出
すための一対の電池出力端子２および電池を起動する際
に外部から点火の信号を入れるための一対の点火信号入
力端子４、そして電池を使用する機器に取付け固定する
ための取付け用めねじ５を有している。電池出力端子２
と点火信号入力端子４は外装蓋１の肉薄部７に設けら
れ、ハーメッチックシール加工と呼ばれる絶縁ガラス３
によって密封する構成を取っている。取付け用めねじ５
は、外装蓋の外周と同心円状に設けられた肉厚部６に個
所構成する。この肉厚部６は、その巾ｂをそこに構成す
る取付け用めねじ５の直径ａに対して２〜6mm広く設定
し、また、肉厚ｃは、取付け用めねじ５の直径ａよりも
１〜4mm厚くなるように設定する。

肉厚部６の巾ｂを上記の設定値より狭くすると、取付け
用めねじ５を加工する際の加工精度によって取付け用め
ねき５の位置がずれ、肉厚部６からはみ出したりして機
械的強度を低下させる。また、設定値より厚くなると軽
量化に対する効果が薄れてしまう。肉厚部６の肉厚ｃの
場合には、設定値より薄くすると取付け用めねじ５が貫
通してしまう場合が発生し密閉性を損ねるし、厚い場合
はやはり重量増加を招くため、上記の設定値巾がもっと
も適切となる。そして、肉厚部６の形状は、外装蓋１の
外周と同心円状にすることにより、切削加工やプレス加
工による加工を容易にし、コストの低減を可能とする。
また、この構成によれば、ハーメッチックシール加工を
施した電池出力端子２と点火信号入力端子４は、薄肉部
７に設けるため、従来例のように肉厚の厚い部分に設け
る場合よりハーメッチックシール加工が容易でコスト低
減が図れるものである。

本実施例では、外装蓋１の材質として、ステンレス鋼を
用い、その外径を50mmに、肉厚部６を外装蓋１の外周か
ら巾8mm、肉厚部の肉厚ｃを5mmに設定し、取付け用めね
じ５として直径4mmのめねじを用いる構成とした。ま
た、肉厚部７の厚みは3mmとした。

第２図において12は、発電要素である素電池で、正極活
物質には二硫化鉄を、負極活物質にはリチウムを用い、
電解質として塩化リチウムと塩化カリウムの共融塩を用
いた。13は、素電池12を加熱するための発熱剤で、鉄粉
と過塩素酸カリウムの混合物を円板状に成型したもので
ある。この素電池12と発熱剤13を所定枚数交互に積み重
ねて積層体を構成して発電部を構成する。発電部の周囲
は、保温のための断熱材11で被い、ステンレス製の外装
ケース10に挿入した後、前述の本考案による外装蓋１を
圧入して、外装ケース10と外装蓋１の嵌合部分をTIG溶
接などで溶接し、完全密封とする。外装蓋１に設けた電
池出力端子２は、それぞれ発電部のプラス出力端子とマ
イナス出力端子と電気的に接続している。また、点火信
号入力端子４には、点火器８を接続している。本電池の
起動の際の順序は、まず、点火信号入力端子４から電池
に対し起動の信号を入れると、点火器８が火災を発し、
発電部の上に設置された着火体９（ジルコニウムとクロ
ム酸バリウムの混合物）に火をつける。着火体９は、外
周部へと燃焼伝播し、発電部の外周に密着して構成され
ている導火帯14を着火させ、この着火帯14により各層の
発熱剤13を燃焼させ、発熱剤13の燃焼熱より素電池12を
活性化して電力の出力を開始する。

考案の効果 以上の実施例の説明で明らかなように本発明の熱電池に
よれば、外装蓋に設けた取付け用めねじによって、使用
機器の本体に容易に取りつけることができる。また、電
池重量の約16％を占める外装蓋の重量の増加を抑えるこ
とができるため、従来に比べ軽量な電池を提供すること
ができる。さらに、電池材料費の約10％を占める外装蓋
のコストを約10％低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の熱電池による外装蓋の縦断
面図、第２図は同第１図の外装蓋を用いた熱電池の縦断
面図である。 １……外装蓋、５……取り付け用めねじ、６……肉厚
部、７……肉薄部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】素電池、発熱剤、点火器および断熱材を収
   容したケースと、このケースを封口する外装蓋と、この
   外装蓋に肉薄部と肉厚部とを設け、前記肉薄部には絶縁
   ガラスで密封した電池出力端子および点火信号入力端子
   を備え、前記肉厚部には貫通しない取付け用めねじを備
   え、前記肉厚部は外装蓋の外周と同心円状に構成され、
   その巾は取付け用めねじの直径よりも２〜6mm広く設定
   し、その肉厚は取付け用めねじの直径よりも１〜4mm厚
   く設定してなる熱電池。