JPH08153523A - 熱電池 - Google Patents
熱電池Info
- Publication number
- JPH08153523A JPH08153523A JP29443094A JP29443094A JPH08153523A JP H08153523 A JPH08153523 A JP H08153523A JP 29443094 A JP29443094 A JP 29443094A JP 29443094 A JP29443094 A JP 29443094A JP H08153523 A JPH08153523 A JP H08153523A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat insulating
- thermal battery
- heat
- insulating material
- material layers
- 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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- Primary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高衝撃、高旋回を印可された場合でも、断熱
体層の破損、変形、収縮を防止し、安定した放電特性が
得られる熱電池を提供する。 【構成】 素電池と発熱剤を交互に積層した発電部と、
この発電部を保温するための断熱体層を有する熱電池に
おいて、前記断熱体層に耐熱性、耐衝撃性に強い合成樹
脂加工品を使用する。
体層の破損、変形、収縮を防止し、安定した放電特性が
得られる熱電池を提供する。 【構成】 素電池と発熱剤を交互に積層した発電部と、
この発電部を保温するための断熱体層を有する熱電池に
おいて、前記断熱体層に耐熱性、耐衝撃性に強い合成樹
脂加工品を使用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は熱電池に関し、詳細に
は、その断熱体層の改良に関する。
は、その断熱体層の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱電池は常温では不活性であるが、高温
に加熱することによって活性となり、外部へ電力を供給
する電池で、貯蔵型電池の一種である。従って、貯蔵寿
命はきわめて良好であり、５ないし１０年貯蔵後も製造
直後と電池性能上何等変わることなく使用できる。ま
た、高温で作動させるために電極反応が進み易く、高出
力特性を有するので、各種飛翔体、誘導機器といった防
衛機器の電源や緊急用電源として用いられる。
に加熱することによって活性となり、外部へ電力を供給
する電池で、貯蔵型電池の一種である。従って、貯蔵寿
命はきわめて良好であり、５ないし１０年貯蔵後も製造
直後と電池性能上何等変わることなく使用できる。ま
た、高温で作動させるために電極反応が進み易く、高出
力特性を有するので、各種飛翔体、誘導機器といった防
衛機器の電源や緊急用電源として用いられる。
【０００３】以下、従来の断熱材を使用した熱電池につ
いて図２を用いて説明する。図２において、素電池１と
発熱剤２とから構成される発熱部３の上部に着火パッド
４が位置しており、発熱部３の外周及び底部を断熱体層
４Ａにより保持している。これらを電池外装ケース５に
挿入後、点火具６及び点火具６の周りを取り囲むように
位置する断熱体層４Ｂを装着した外装蓋本体７により、
所定の発電部締め付け荷重にて密閉した構造となってい
る。従来の断熱体層４Ａ，４Ｂの材質としては熱電池内
部の温度が高温になるため耐熱性を考え、アスベスト、
無機質ペーパ、アスベスト成形体、無機質焼結体等が使
用されており、発熱部３の外周を覆っている。これは、
熱電池が活性化されたときに内部温度が数百度に達する
ため耐熱性の高い材料を使用している。活性化機構とし
ては、電池外部より点火入力端子８に点火電流もしくは
高電圧を印可すると、点火入力端子８に接続されている
点火具６が燃焼する。この燃焼炎が、発熱剤２上の着火
パッド９、さらに側部に設けた発火剤１０に燃え広が
り、素電池１を挟み込むかたちで配している発熱剤２を
燃焼させる。その結果、素電池１を上下方向から加熱
し、素電池１中の正極と負極間に存在する電解質中の共
融塩を加熱溶融し、電池が活性化状態となり出力端子１
から電力を出力する。
いて図２を用いて説明する。図２において、素電池１と
発熱剤２とから構成される発熱部３の上部に着火パッド
４が位置しており、発熱部３の外周及び底部を断熱体層
４Ａにより保持している。これらを電池外装ケース５に
挿入後、点火具６及び点火具６の周りを取り囲むように
位置する断熱体層４Ｂを装着した外装蓋本体７により、
所定の発電部締め付け荷重にて密閉した構造となってい
る。従来の断熱体層４Ａ，４Ｂの材質としては熱電池内
部の温度が高温になるため耐熱性を考え、アスベスト、
無機質ペーパ、アスベスト成形体、無機質焼結体等が使
用されており、発熱部３の外周を覆っている。これは、
熱電池が活性化されたときに内部温度が数百度に達する
ため耐熱性の高い材料を使用している。活性化機構とし
ては、電池外部より点火入力端子８に点火電流もしくは
高電圧を印可すると、点火入力端子８に接続されている
点火具６が燃焼する。この燃焼炎が、発熱剤２上の着火
パッド９、さらに側部に設けた発火剤１０に燃え広が
り、素電池１を挟み込むかたちで配している発熱剤２を
燃焼させる。その結果、素電池１を上下方向から加熱
し、素電池１中の正極と負極間に存在する電解質中の共
融塩を加熱溶融し、電池が活性化状態となり出力端子１
から電力を出力する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに多くの特徴を持つ熱電池にもいくつかの短所が存在
しており、その一つに高衝撃、高旋回が加わった時の放
電性能の低下がある。従来、熱電池は数十Ｇ〜数百Ｇの
耐衝撃性能で十分であったが、各種飛翔体の多様化によ
り数千Ｇ〜数万Ｇの要求がされてきている。この高衝撃
を加えることにより断熱体層が破壊もしくは衝撃方向に
収縮することがあり、所定荷重で締め付けている発電部
の締め付け荷重が低下する。そのため素電池間の緊縛度
が緩むことによる反応面積の減少及び接触抵抗の増大に
より放電性能の低下が発生することがあり、信頼性の乏
しいものであった。また、高旋回についても従来の用途
は無旋回であったが、４，０００ｒｐｍ回転以上の旋回
性能が要求されてきている。この高旋回を加えることに
より、旋回による遠心力で発電部が断熱体層を押さえつ
けることで断熱体層が破壊、変形、収縮することがあ
り、素電池のズレによる反応面積の減少及び接触抵抗の
増大による放電性能の低下が発生することもある。
うに多くの特徴を持つ熱電池にもいくつかの短所が存在
しており、その一つに高衝撃、高旋回が加わった時の放
電性能の低下がある。従来、熱電池は数十Ｇ〜数百Ｇの
耐衝撃性能で十分であったが、各種飛翔体の多様化によ
り数千Ｇ〜数万Ｇの要求がされてきている。この高衝撃
を加えることにより断熱体層が破壊もしくは衝撃方向に
収縮することがあり、所定荷重で締め付けている発電部
の締め付け荷重が低下する。そのため素電池間の緊縛度
が緩むことによる反応面積の減少及び接触抵抗の増大に
より放電性能の低下が発生することがあり、信頼性の乏
しいものであった。また、高旋回についても従来の用途
は無旋回であったが、４，０００ｒｐｍ回転以上の旋回
性能が要求されてきている。この高旋回を加えることに
より、旋回による遠心力で発電部が断熱体層を押さえつ
けることで断熱体層が破壊、変形、収縮することがあ
り、素電池のズレによる反応面積の減少及び接触抵抗の
増大による放電性能の低下が発生することもある。
【０００５】本発明は、上記のような従来の問題点を解
消し、高衝撃、高旋回に対して断熱体層が破壊、変形、
収縮することなく、安定した放電性能を有する熱電池を
提供することを目的とする。
消し、高衝撃、高旋回に対して断熱体層が破壊、変形、
収縮することなく、安定した放電性能を有する熱電池を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の素電池は、素電池と発熱剤を交互に積層した
発電部と、この発電部を保温するための断熱体層を有す
る熱電池であって、前記断熱体層として合成樹脂加工品
を用いることを特徴とする。
に本発明の素電池は、素電池と発熱剤を交互に積層した
発電部と、この発電部を保温するための断熱体層を有す
る熱電池であって、前記断熱体層として合成樹脂加工品
を用いることを特徴とする。
【０００７】この場合、前記合成樹脂加工品はガラス繊
維を充填されているものであることが好ましい。また、
前記合成樹脂加工品はポリフェニレンサルファイドであ
ることが好ましい。
維を充填されているものであることが好ましい。また、
前記合成樹脂加工品はポリフェニレンサルファイドであ
ることが好ましい。
【０００８】
【作用】上記のように断熱体層に合成樹脂加工品を用い
ることにより、数千Ｇ〜数万Ｇの高衝撃及び１０，００
０ｒｐｍの高旋回を加えても、断熱体層の破壊、変形、
収縮がほとんどなく、発電部の締め付け圧力の低下が抑
制されることと、素電池のズレを小さくすることで素電
池の反応面積の減少及び接触抵抗の増大を防ぎ安定した
放電性能を供給することができる。
ることにより、数千Ｇ〜数万Ｇの高衝撃及び１０，００
０ｒｐｍの高旋回を加えても、断熱体層の破壊、変形、
収縮がほとんどなく、発電部の締め付け圧力の低下が抑
制されることと、素電池のズレを小さくすることで素電
池の反応面積の減少及び接触抵抗の増大を防ぎ安定した
放電性能を供給することができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面に基づ
き説明する。
き説明する。
【００１０】図１は、本発明の一実施例による熱電池の
全体構成を示す断面図であり、前記従来例の熱電池と同
一部材には図中において同一符号を付して重複する説明
は省略する。
全体構成を示す断面図であり、前記従来例の熱電池と同
一部材には図中において同一符号を付して重複する説明
は省略する。
【００１１】図中１は、リチウムまたはリチウムアルミ
合金の負極層と、塩化カリウムー塩化リチウム共融塩を
主体とした電解質層と、二硫化鉄を主体とした正極層か
ら構成された素電池である。２は、その素電池１を加
熱、発電させるための発熱剤であり、素電池１と発熱剤
２とを複数交互に積層して発電部３を構成している。
合金の負極層と、塩化カリウムー塩化リチウム共融塩を
主体とした電解質層と、二硫化鉄を主体とした正極層か
ら構成された素電池である。２は、その素電池１を加
熱、発電させるための発熱剤であり、素電池１と発熱剤
２とを複数交互に積層して発電部３を構成している。
【００１２】４Ａ’，４Ｂ’は本発明のポイントである
合成樹脂加工品の断熱体層であり、材質は耐熱性及び耐
衝撃性に強いポリフェニレンサルファイドにガラス繊維
を充填したものを使用し、電池外装ケース５に所定荷重
で挿入し密閉されている。
合成樹脂加工品の断熱体層であり、材質は耐熱性及び耐
衝撃性に強いポリフェニレンサルファイドにガラス繊維
を充填したものを使用し、電池外装ケース５に所定荷重
で挿入し密閉されている。
【００１３】なお、本実施例では内部寸法調整用として
発電部３の底部に１．０ｍｍ以下の厚みの無機質ペーパ
１２を使用しているが、この程度であれば問題ない。
発電部３の底部に１．０ｍｍ以下の厚みの無機質ペーパ
１２を使用しているが、この程度であれば問題ない。
【００１４】次に、本発明の断熱体層を備えた前記実施
例の熱電池と、従来例の熱電池の衝撃後及び旋回後の放
電性能について示す。
例の熱電池と、従来例の熱電池の衝撃後及び旋回後の放
電性能について示す。
【００１５】図３は、１００Ｇ〜２０，０００Ｇまでの
衝撃を各電池の上下方向に印可した後の持続時間を示
す。５，０００Ｇまでは変化が見られないが、５，００
０Ｇを越えると従来例電池の持続時間が短くなってきて
いる。これは、高衝撃により上下の断熱体層が破壊され
発電部への適正な圧力が低下したためである。しかしな
がら、実施例電池では、２０，０００Ｇまで印可しても
持続時間の劣化はほとんど見られず断熱体層の破壊及び
破損は全く見られていない。
衝撃を各電池の上下方向に印可した後の持続時間を示
す。５，０００Ｇまでは変化が見られないが、５，００
０Ｇを越えると従来例電池の持続時間が短くなってきて
いる。これは、高衝撃により上下の断熱体層が破壊され
発電部への適正な圧力が低下したためである。しかしな
がら、実施例電池では、２０，０００Ｇまで印可しても
持続時間の劣化はほとんど見られず断熱体層の破壊及び
破損は全く見られていない。
【００１６】図４は、１０，０００Ｇの衝撃を印可した
時の放電特性を示す。初期３０ｓ位までの放電特性には
差は見られないが、３０ｓ以後の放電特性は従来例電池
の方が劣化が大きい。これは、前記と同様に高衝撃によ
り外装蓋断熱体層が破壊され発電部への圧力が低下した
ためであり、素電池間の密着不足による内部抵抗の増大
により放電特性の劣化が見られる。
時の放電特性を示す。初期３０ｓ位までの放電特性には
差は見られないが、３０ｓ以後の放電特性は従来例電池
の方が劣化が大きい。これは、前記と同様に高衝撃によ
り外装蓋断熱体層が破壊され発電部への圧力が低下した
ためであり、素電池間の密着不足による内部抵抗の増大
により放電特性の劣化が見られる。
【００１７】図５は、２，０００〜１２，０００ｒｐｍ
の旋回を印可した後の持続時間を示す。４，０００ｒｐ
ｍ位までは差がないが、４，０００ｒｐｍを越えると前
記と同様に従来例電池との特性差が見られる。
の旋回を印可した後の持続時間を示す。４，０００ｒｐ
ｍ位までは差がないが、４，０００ｒｐｍを越えると前
記と同様に従来例電池との特性差が見られる。
【００１８】なお、断熱体層の樹脂材質については、耐
熱性、耐衝撃性に強いフェノール、ポリイミド、エポキ
シ、シリコンにガラス繊維を充填したものでも同様の効
果を確認している。
熱性、耐衝撃性に強いフェノール、ポリイミド、エポキ
シ、シリコンにガラス繊維を充填したものでも同様の効
果を確認している。
【００１９】また、熱電池の活性時の内部温度上昇に対
する樹脂への影響は、１分程度の放電であれば影響がな
いことも確認した。
する樹脂への影響は、１分程度の放電であれば影響がな
いことも確認した。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、断
熱体層に耐熱性、耐衝撃性の強い合成樹脂加工品を用い
ることにより、高衝撃、高旋回を印可しても発電部の締
め付け荷重の低下が抑制され、また、素電池のズレが抑
制されることで素電池の反応面積の減少及び接触抵抗の
増大を防ぎ、安定した放電性能を供給することができ
る。
熱体層に耐熱性、耐衝撃性の強い合成樹脂加工品を用い
ることにより、高衝撃、高旋回を印可しても発電部の締
め付け荷重の低下が抑制され、また、素電池のズレが抑
制されることで素電池の反応面積の減少及び接触抵抗の
増大を防ぎ、安定した放電性能を供給することができ
る。
【図１】本発明の一実施例における熱電池の断面図
【図２】従来の熱電池の断面図
【図３】本発明の熱電池と従来の熱電池の衝撃印可後の
持続時間を示す図
持続時間を示す図
【図４】本発明の熱電池と従来の熱電池の衝撃印可後の
放電特性を示す図
放電特性を示す図
【図５】本発明の熱電池と従来の熱電池の旋回印可後の
持続時間を示す図
持続時間を示す図
１ 素電池 ２ 発熱剤 ３ 発電部 ４Ａ 断熱体層 ４Ｂ 断熱体層 ４Ａ’断熱体層 ４Ｂ’断熱体層 ５ 電池外装ケース ６ 点火具 ７ 外装蓋本体 ８ 点火入力端子 ９ 着火パッド １０ 発火剤 １１ 出力端子 １２ 無機ペーパ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 和弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山根 輝雄 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)
- 【請求項１】 素電池と発熱剤を交互に積層した発電部
と、この発電部を保温するための断熱体層を有する熱電
池であって、前記断熱体層として合成樹脂加工品を用い
ることを特徴とする熱電池。 - 【請求項２】 前記合成樹脂加工品はガラス繊維を充填
されたものであることを特徴とする請求項１記載の熱電
池。 - 【請求項３】 前記合成樹脂加工品がポリフェニレンサ
ルファイドであることを特徴とする請求項１または２記
載の熱電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29443094A JPH08153523A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 熱電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29443094A JPH08153523A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 熱電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08153523A true JPH08153523A (ja) | 1996-06-11 |
Family
ID=17807669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29443094A Pending JPH08153523A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 熱電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08153523A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2526857C1 (ru) * | 2013-02-08 | 2014-08-27 | Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" | Способ изготовления композитных пластин |
| CN109888142A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-06-14 | 中材科技（苏州）有限公司 | 一种工业化应用锂电池的箱体及其制法 |
-
1994
- 1994-11-29 JP JP29443094A patent/JPH08153523A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2526857C1 (ru) * | 2013-02-08 | 2014-08-27 | Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" | Способ изготовления композитных пластин |
| CN109888142A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-06-14 | 中材科技（苏州）有限公司 | 一种工业化应用锂电池的箱体及其制法 |
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