JPH0878023A - 熱電池 - Google Patents
熱電池Info
- Publication number
- JPH0878023A JPH0878023A JP21473494A JP21473494A JPH0878023A JP H0878023 A JPH0878023 A JP H0878023A JP 21473494 A JP21473494 A JP 21473494A JP 21473494 A JP21473494 A JP 21473494A JP H0878023 A JPH0878023 A JP H0878023A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper
- electrolyte
- metal container
- thermal battery
- aluminum
- Prior art date
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- Pending
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-
- Y02E60/12—
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 放電時に放電電圧が不安定になるのを防止で
きる熱電池を得る。 【構成】 多孔性焼結式ニッケル基板にリチウムを含浸
した負極シート５とアルミニウムまたは銅からなる金属
シート４０とを積層した積層体と、この積層体を包囲す
る如く配された電解質粉末と電解質保持材粉末との混合
粉末を成形した混合粉末成形体４１とを収納した金属容
器１５の上部に電解質層４２が積層され、この電解質層
４２の上面に正極３が配された素電池１を発熱体２を介
在させて積層してなる。 【効果】 負極が溶融しても混合粉末成形体、金属容器
によって負極と正極とが素電池の周辺部で接触すること
がなくなり、溶融したリチウムがアルミニウムまたは銅
と合金を形成して金属容器から流出するのを防止できる
ので、放電電圧が不安定になるのを防止できる。
きる熱電池を得る。 【構成】 多孔性焼結式ニッケル基板にリチウムを含浸
した負極シート５とアルミニウムまたは銅からなる金属
シート４０とを積層した積層体と、この積層体を包囲す
る如く配された電解質粉末と電解質保持材粉末との混合
粉末を成形した混合粉末成形体４１とを収納した金属容
器１５の上部に電解質層４２が積層され、この電解質層
４２の上面に正極３が配された素電池１を発熱体２を介
在させて積層してなる。 【効果】 負極が溶融しても混合粉末成形体、金属容器
によって負極と正極とが素電池の周辺部で接触すること
がなくなり、溶融したリチウムがアルミニウムまたは銅
と合金を形成して金属容器から流出するのを防止できる
ので、放電電圧が不安定になるのを防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は熱電池に関するものであ
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】熱電池は、常温ではその電解質が固体
で、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
焼させて前記電解質を溶融させることにより、イオン伝
導度を高めて電気エネルギーを取り出すことができるよ
うにした電池である。
で、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
焼させて前記電解質を溶融させることにより、イオン伝
導度を高めて電気エネルギーを取り出すことができるよ
うにした電池である。
【０００３】このような熱電池は通常２０〜３０Ｖの電
圧が要求されるため、２〜３Ｖの電圧が得られる素電池
を複数個直列に接続するとともに、各素電池間に発熱体
を介在させて短時間に電解質を溶融させて電気エネルギ
ーが取り出せるようにしている。
圧が要求されるため、２〜３Ｖの電圧が得られる素電池
を複数個直列に接続するとともに、各素電池間に発熱体
を介在させて短時間に電解質を溶融させて電気エネルギ
ーが取り出せるようにしている。
【０００４】上記した従来の熱電池は、図３に示した如
く、クロム酸カルシウム、クロム酸鉛などよりなる正極
３、塩化カリウムと塩化リチウムの共融混合物または臭
化カリウムと臭化リチウムの共融混合物からなる電解質
４、カルシウム、リチウムなどよりなる負極５′からな
る素電池１と同じ構成からなる他の素電池１′との間に
ジルコニウムとクロム酸バリウムとを主体とした発熱体
２が配され、この発熱体２と前記素電池１，１′との間
にはニッケルまたは鉄からなる集電体６が介挿されて積
層されてなる。なお、図３において、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、１０は鉄、
ステンレス鋼などよりなる電槽で、この電槽１０はその
上部で同材質からなる蓋１１と気密溶接され、正極端子
１２、負極端子１３、点火用端子１４の引き出し部はハ
ーメチックシールされている。
く、クロム酸カルシウム、クロム酸鉛などよりなる正極
３、塩化カリウムと塩化リチウムの共融混合物または臭
化カリウムと臭化リチウムの共融混合物からなる電解質
４、カルシウム、リチウムなどよりなる負極５′からな
る素電池１と同じ構成からなる他の素電池１′との間に
ジルコニウムとクロム酸バリウムとを主体とした発熱体
２が配され、この発熱体２と前記素電池１，１′との間
にはニッケルまたは鉄からなる集電体６が介挿されて積
層されてなる。なお、図３において、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、１０は鉄、
ステンレス鋼などよりなる電槽で、この電槽１０はその
上部で同材質からなる蓋１１と気密溶接され、正極端子
１２、負極端子１３、点火用端子１４の引き出し部はハ
ーメチックシールされている。
【０００５】このような構成からなる熱電池は、点火用
端子１４に電力を供給すると点火玉８が発火し、その熱
エネルギーによって最外部発熱体が着火し、次に導火帯
７が燃焼し、さらには素電池間の発熱体２が燃焼して素
電池１の電解質４が溶融するので、正極端子１２、負極
端子１３から高出力の電気エネルギーを取り出すことが
できる。
端子１４に電力を供給すると点火玉８が発火し、その熱
エネルギーによって最外部発熱体が着火し、次に導火帯
７が燃焼し、さらには素電池間の発熱体２が燃焼して素
電池１の電解質４が溶融するので、正極端子１２、負極
端子１３から高出力の電気エネルギーを取り出すことが
できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の熱電池
では、発熱体２の燃焼によって負極５′が溶融し、素電
池１の周辺部で正極３と接触して短絡状態になり、放電
電圧が不安定になるという問題があった。
では、発熱体２の燃焼によって負極５′が溶融し、素電
池１の周辺部で正極３と接触して短絡状態になり、放電
電圧が不安定になるという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、金属容器内に多孔性焼結式ニッケル基板
にリチウムを含浸した負極シートとアルミニウムまたは
銅からなる金属シートとを積層した積層体と、この積層
体を包囲する如く配された電解質粉末と電解質保持材粉
末との混合粉末を成形した混合粉末成形体とが収納され
るとともに、この金属容器の上部に電解質層が載置さ
れ、この電解質層の上面に正極が配されてなる素電池を
発熱体を介在させて積層したことを特徴とするものであ
る。
め、本発明は、金属容器内に多孔性焼結式ニッケル基板
にリチウムを含浸した負極シートとアルミニウムまたは
銅からなる金属シートとを積層した積層体と、この積層
体を包囲する如く配された電解質粉末と電解質保持材粉
末との混合粉末を成形した混合粉末成形体とが収納され
るとともに、この金属容器の上部に電解質層が載置さ
れ、この電解質層の上面に正極が配されてなる素電池を
発熱体を介在させて積層したことを特徴とするものであ
る。
【０００８】
【作用】従って、本発明は、多孔性焼結式ニッケル基板
にリチウムを含浸した負極シートとアルミニウムまたは
銅からなる金属シートとを積層した積層体と、この積層
体を包囲する如く配された電解質粉末と電解質保持材粉
末との混合粉末を成形した混合粉末成形体とを金属容器
内に収納するとともに、前記負極シートを混合粉末成形
体によって包囲しているので、負極が溶融しても素電池
の周辺部で正極と接触することはない。
にリチウムを含浸した負極シートとアルミニウムまたは
銅からなる金属シートとを積層した積層体と、この積層
体を包囲する如く配された電解質粉末と電解質保持材粉
末との混合粉末を成形した混合粉末成形体とを金属容器
内に収納するとともに、前記負極シートを混合粉末成形
体によって包囲しているので、負極が溶融しても素電池
の周辺部で正極と接触することはない。
【０００９】また、本発明は、負極シートと金属容器と
の間にアルミニウムまたは銅からなる金属シートを介在
させたことにより、熱電池の作動時に溶融したリチウム
が前記アルミニウムまたは銅と合金を形成するので、負
極が溶融して素電池の周辺部に流出し、正極に接触する
ことが防止できる。
の間にアルミニウムまたは銅からなる金属シートを介在
させたことにより、熱電池の作動時に溶融したリチウム
が前記アルミニウムまたは銅と合金を形成するので、負
極が溶融して素電池の周辺部に流出し、正極に接触する
ことが防止できる。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明の熱電池に用いられる素電池
の断面図である。
の断面図である。
【００１１】図１に示した素電池１は、鉄製の金属容器
１５内に、多孔性焼結式ニッケル基板にリチウムを含浸
した負極シート５とアルミニウム板からなる金属シート
４０とを積層した積層体と、この積層体を包囲する如く
配された塩化カリウムと塩化リチウムの共融混合物から
なる電解質粉末と酸化マグネシウム粉末からなる電解質
保持材粉末との混合粉末を成形した混合粉末成形体４１
とが収納されるとともに、この金属容器１５の端部が折
り曲げられ、前記金属容器１５の上部に、溶融した塩化
カリウムと塩化リチウムの共融混合物をガラス繊維の布
に含浸させた電解質層４２が配され、この電解質層４２
の上面に二硫化鉄を主体とした正極３が配されてなる。
１５内に、多孔性焼結式ニッケル基板にリチウムを含浸
した負極シート５とアルミニウム板からなる金属シート
４０とを積層した積層体と、この積層体を包囲する如く
配された塩化カリウムと塩化リチウムの共融混合物から
なる電解質粉末と酸化マグネシウム粉末からなる電解質
保持材粉末との混合粉末を成形した混合粉末成形体４１
とが収納されるとともに、この金属容器１５の端部が折
り曲げられ、前記金属容器１５の上部に、溶融した塩化
カリウムと塩化リチウムの共融混合物をガラス繊維の布
に含浸させた電解質層４２が配され、この電解質層４２
の上面に二硫化鉄を主体とした正極３が配されてなる。
【００１２】前記金属シート４０としてのアルミニウム
板はそれに代えて銅板を用いてもよく、アルミニウム板
または銅板はそれに代えて繊維状アルミニウムフェル
ト、繊維状銅フェルト、アルミニウム発泡体、銅発泡体
や繊維状ニッケルフェルトまたはニッケル発泡体に銅メ
ッキしたものを用いても、熱電池の作動時に溶融したリ
チウムがアルミニウムまたは銅と合金を形成するので、
負極が溶融して素電池の周辺部で正極に接触することが
防止できる。なお、前記金属シート４０のアルミニウム
または銅は溶融したリチウムと合金を形成しても、その
量は少ないため集電効果が低下することはない。
板はそれに代えて銅板を用いてもよく、アルミニウム板
または銅板はそれに代えて繊維状アルミニウムフェル
ト、繊維状銅フェルト、アルミニウム発泡体、銅発泡体
や繊維状ニッケルフェルトまたはニッケル発泡体に銅メ
ッキしたものを用いても、熱電池の作動時に溶融したリ
チウムがアルミニウムまたは銅と合金を形成するので、
負極が溶融して素電池の周辺部で正極に接触することが
防止できる。なお、前記金属シート４０のアルミニウム
または銅は溶融したリチウムと合金を形成しても、その
量は少ないため集電効果が低下することはない。
【００１３】図２は、前記素電池１を複数個積層した本
発明の熱電池の断面図で、一つの素電池１と他の素電池
１′との間に、ジルコニウムとクロム酸バリウムとを主
体とした発熱体２が配され、この発熱体２と前記素電池
１，１′との間にはニッケル、鉄からなる集電体６が介
挿されて構成されてなる。
発明の熱電池の断面図で、一つの素電池１と他の素電池
１′との間に、ジルコニウムとクロム酸バリウムとを主
体とした発熱体２が配され、この発熱体２と前記素電池
１，１′との間にはニッケル、鉄からなる集電体６が介
挿されて構成されてなる。
【００１４】次に、図２に示した本発明電池Ａを５０個
と図３に示した従来電池Ｂを５０個製作し、放電電圧が
不安定になるかどうかを調査したところ、従来電池Ｂは
６個の電池で放電電圧が不安定になったのに対し、本発
明電池Ａでは放電電圧が不安定になったのは皆無であっ
た。なお、本発明電池Ａと従来電池Ｂとはいずれも８個
の素電池を直列に接続したもので、その正極には二硫化
鉄を、電解質には塩化カリウムと塩化リチウムの共融混
合物を使用している。
と図３に示した従来電池Ｂを５０個製作し、放電電圧が
不安定になるかどうかを調査したところ、従来電池Ｂは
６個の電池で放電電圧が不安定になったのに対し、本発
明電池Ａでは放電電圧が不安定になったのは皆無であっ
た。なお、本発明電池Ａと従来電池Ｂとはいずれも８個
の素電池を直列に接続したもので、その正極には二硫化
鉄を、電解質には塩化カリウムと塩化リチウムの共融混
合物を使用している。
【００１５】
【発明の効果】上記した如く、本発明電池は放電時に放
電電圧が不安定になるのを防止することができるので、
その工業的価値はきわめて大である。
電電圧が不安定になるのを防止することができるので、
その工業的価値はきわめて大である。
【図１】本発明電池に使用する素電池の断面図である。
【図２】本発明の熱電池の断面図である。
【図３】従来の熱電池の断面図である。
１，１′ 素電池 ２ 発熱体 ３ 正極 ４ 電解質 ４０ 金属シート ４１ 混合粉末成形体 ４２ 電解質層 ５ 負極シート ６ 集電体 １５ 金属容器
Claims (4)
- 【請求項１】 金属容器内に多孔性焼結式ニッケル基板
にリチウムを含浸した負極シートとアルミニウムまたは
銅からなる金属シートとを積層した積層体と、この積層
体を包囲する如く配された電解質粉末と電解質保持材粉
末との混合粉末を成形した混合粉末成形体とが収納され
るとともに、この金属容器の上部に電解質層が載置さ
れ、この電解質層の上面に正極が配されてなる素電池を
発熱体を介在させて積層したことを特徴とする熱電池。 - 【請求項２】 請求項第１項記載の熱電池において、金
属シートが繊維状アルミニウムフェルト、繊維状銅フェ
ルト、アルミニウム発泡体、銅発泡体であることを特徴
とする熱電池。 - 【請求項３】 請求項第１項記載の熱電池において、金
属シートが繊維状ニッケルフェルトに銅メッキしたも
の、ニッケル発泡体に銅メッキしたものであることを特
徴とする熱電池。 - 【請求項４】 請求項第１項記載の熱電池において、金
属容器の上端部が折り曲げられていることを特徴とする
熱電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21473494A JPH0878023A (ja) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | 熱電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21473494A JPH0878023A (ja) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | 熱電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0878023A true JPH0878023A (ja) | 1996-03-22 |
Family
ID=16660728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21473494A Pending JPH0878023A (ja) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | 熱電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0878023A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7755785B2 (en) | 1996-05-14 | 2010-07-13 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus |
| KR101449597B1 (ko) * | 2014-03-04 | 2014-10-13 | 국방과학연구소 | 리튬함침 메탈폼을 포함하는 열활성화 방식 비축형 전지 및 그 제조 방법 |
| 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 |
-
1994
- 1994-09-08 JP JP21473494A patent/JPH0878023A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7755785B2 (en) | 1996-05-14 | 2010-07-13 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus |
| US7952744B2 (en) | 1996-05-14 | 2011-05-31 | Ricoh Company, Ltd. | Controlling a configuration of an image forming apparatus |
| US8102556B2 (en) | 1996-05-14 | 2012-01-24 | Ricoh Company, Ltd. | Controlling a configuration of an image forming apparatus using a Java application |
| KR101449597B1 (ko) * | 2014-03-04 | 2014-10-13 | 국방과학연구소 | 리튬함침 메탈폼을 포함하는 열활성화 방식 비축형 전지 및 그 제조 방법 |
| 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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