JPS60136173A - 熱電池用素電池の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明（よｉ牙融塩を電解７′１に用いた熱電池の一製
造法に関りるもので、絶縁不良のない、薄形の熱電池用
素電池の製造を可能どりるｂのである。

熱電池は溶ｆ、ｉｌ＋塩を“電Ｍ質に用いＣ（１３す、
常ｉｊ１〜（′（ユ雷流を流り°ことはできないが、使
用Ｉ＋ｉに高温に加熱りると、電解質が溶１ｍ’ｌ！　
して極めて高い導電性を示すように４１：す、入電流Ｃ
゛の放電が凸Ｊ　ｒｌｌｉとな−る。

このため、熱電池は未使用状態では自己放電がなく、艮
１！ｌ１間の保（ｆが可能であり、（＋’ｉ頼性の高い
緊り用高出力電源と１ノで優れた電池である１、−一般
に、熱電池は＾電）ニ「を１ｉ７るＩこめに複数枚の素
電池を積層して使用している。素電池は負極層と電解７
１１ｆｌｉと正極層との三１１″？ｉＪ二り（１１１成
され、それ−τ゛れ粉末状のＤ７．　）’ｌを三層一体
に加圧成形して製造されている。

より高電圧の熱電池を１１ノる１こめには、ｊ−り薄い
素電池が必要となるが、素電池のｊワさを薄くしていく
と、素電池の絶縁抵抗が急）２にに低１・し、テη造０
１の不良率が増加した。

この原因の一つは本電池内部Ｃの短絡に」：るｂのであ
る。素電池の〃みが薄くなると、電解質層を中心とした
三層間のわずか４ｆ乱れｒ−ｂ正極層と負極層の混合が
起りやずく、内部短絡の原因になるものと思われる。

しかしながら、素電池の絶縁抵抗低下の主な原因は、成
形された素電池の周縁部にあることが判明した。すなわ
ら、素電池は負極県別粉末と電解質原料粉末と正極原料
粉末とを、順次プレス型内に充填し、加圧により三層を
一体に成形して円板状成形体どじでいるが、成形体の周
縁部では加圧１１、冒こお【ノるプレス型のシリンダ壁
との摩擦により層の流れを生じ、正角極間の短縮あるい
は接触により絶ｔ３．抵抗の１氏下を招いているのが認
められた。

このＪ、・うな成形体周縁部での層の乱れは素電池の厚
さが２１１１１１１以上の場合はほとんど問題にならな
かつＩこが、厚ざが１ｍｍ前後の薄形の素電池の場合Ｊ
絶縁抵抗の低下に大きく影響Ｊ゛るようになった。

４！ｉに＜１４４にリヂウムーアルミニウム合金や、リ
チウｌ＼−シリコン合金のようなリチウム合金を用い、
正極に硫化鉄や二硫化鉄、硫化ニッケル等の硫化物を用
いＩＣ熱電池は、正極と負極のいずれもが電気の良導体
のために三層間のわずかな乱れでも絶縁抵抗低下の原因
となった。絶縁抵抗の低い素電池は自己放電が人さく、
内部短絡の原因となるために電池として使用できない。

本発明はこのＪ：うな欠点を改良するものであり、ｆ）
極原斜粉末ど、電解買原オ′；１粉末ど、正極原料粉末
とを、三層一体に加圧成形し−（ｔＩ？だ円板状成形体
を水蒸気雰囲気にさらして吸湿さＵたのち、真空乾燥す
ることを特徴とする熱電池用素電池の製造法に関するも
のである。本発明によれば、絶縁不良のない、鯉形の熱
電池用素電池ｌ池の製造が可能である。

以下その実施例について説明りる。

第１図は本発明を実施した素電池の断面図である。図に
おいて〈１）はΩ極層、（２）は電解質層、（３）は正
極層であり、これら三層は一体に加圧成最されでいる。

′Ｃ４）は素電池の周−ｇ部である。

第２図は素電池を積層した熱電池の断面図である。図に
おいて、（５）は積層された各素電池であり、（６）は
素電池（５）と交互に積層された発熱剤である。（７）
は負極端子、（８）は正極端子である。（９）は点火具
であり、点火用端子（１０）に瞬間電流を流り゛と点火
具（９）が発火し、発熱剤（６）に着火し電池が活性化
される。（１１）は電池を保温“σるための断熱体であ
り、（１２）は電池容器である。

負４ｉ１ｉ　ＩｌＩ　Ｐ＋粉末どして０　、７　！ｉ　
（ｌのりヂウムーアルミニウム合金を、電解質原料粉末
として１．、ｉ　ＣＩ　−Ｋ　ＣＩの共晶塩と酸化マグ
ネシウムの混合物２ｇを、正（〜原石粉末として二硫化
鉄を主成分どりる混合粉末１．５ｇとを順次プレス型内
に充填し、１　、５’ｌ　／　ｃｎ？のプレス圧で厚さ
１．０５１１１ｍ　、直径５４ｍｍの円板状成形体を（
ｒ７　／、：　。

従来、この円板状成形体はそのまま積層電池の素電池と
して用いられていたが、周縁部（４）において、成形時
におりるプレス型のシリンダ壁どの摩擦により三層間に
乱れを生じており、大部分の素電池の絶縁抵抗は１ＭΩ
以下であり、不良十が極めて高かった。

以−りの操作は全でアルゴン雰囲気のドライボックス中
ぐ行われたが、本発明にＪ３いては、加圧成形して得ら
れた円板状成形体を、水蒸気の露点−３０℃（温度２０
℃にお番）る湿度１６％）の、空気中に取り出し、１０
分間放置して吸湿させた。つぎに温度８０℃で１６時間
真空乾燥したのら、アルゴン雰囲気のドライボックス中
に戻した。

円板状成形体は水蒸気雰囲気にさらされると、吸湿性の
最も強い電Ｍ質に水分を吸収づる。ずな−わち、三層が
一体に成形された円板状成形体において、−周縁部に露
出している電解質層の表面部分で選択的に水分を吸収り
る。電解質層表面に吸収されＩこ水分は、周縁部表面の
負極と徐々に反応し、電気の不導体である酸化物あるい
は水酸化物へと変化させる。真空乾燥はこの反応を促進
させるとともに過剰の水分を除去するものである。円板
状成形体において、周縁部の負極の表面を電気の不導体
と変化さけることにＪ、って、絶縁不良を改希すること
が可能となった。

表１は２００個の素電池について、水蒸気雰囲気にさら
さない従来法と、本発明法による場合についで、絶縁抵
抗の測定結果を比較したものである。

本発明の製造法により、素電池の絶縁抵抗ははどんど仝
（’ｉＭＯ以上となり、不良率は激減した。

な、ｌＩ３．、、本発明法におりる２個のメ（電池につ
いては。

素電池の内部てλ（１絡していた。

本発明法において、素電池の開胸、部で水分と反応づ−
る負仲の量は極めてわずかであり、電池時１１Ｆに与え
る影響は全く認められなかった。

水蒸気雰囲気の露点１Ｊニー４０°Ｃ〜０°Ｃの範囲が
好ましい。露点−４０℃以Ｆでは水蒸気白瓜が１１（づ
ぎ−くでの効果が１ｊｌＪ持できず、露点０　（’、以
上で（は負極のＷ１接反応により、周縁部以外Ｃも反応
りるｌ、＝めに好ましくイ１い。また真空乾燥は温度５
０℃−・２５０℃の範囲が９ｒましい。特に８０℃〜１
３０℃が最適である。湿度５０℃以下では過剰に吸湿し
た水分の除去が行われにくく、２ｊ）０°Ｃ］又Ｊ−で
は負極の活性が高くなりり−ぎて、周縁部以外ｒ−ｔ、
＋酸化反応か進み＼″）りくなるためにり了ましくむい
。

熱電池は素電池が１１１独−Ｃ使われることはなく、複
数個の素電池を積層して使用づ−る。本発明によれば、
絶縁不良のない薄形の素電池が容易に製造可能であり、
工業的価値が大Ｃ゛ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により製造した素電池の断面図、第２図
は積層電池の断面図Ｃある。 １・・・・・・負極層、２・・・・・・電１７？賀層、
３・・・・・・正極層、４・・・・・・素電池の周縁部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、負極原Ｊｉｌ粉末と、電解７′１原利扮末と、正極
   原料粉末とを三層一体に加圧成形して１！７だ円板状成
   形イホを、水熱気雰囲気にさらして吸湿さけたの１）、
   真空乾燥り−ることを特徴とする熱電池用素電池の製造
   法。 ２、水蒸気゛Ｒ聞気の露Ｊ１°、−が−４ｏ”ｃ・〜・
   ０℃の範囲（−ある特許請求の範囲第１項記載の熱電池
   用素電池の　ｊｌ冑　バ５　ンノ、。 ３、真空※２燥を５０℃−２５０”Ｃの範囲の温度でｉ
   −１うことをｑ：ｉ　？？！ｌどする特５′［請求の範
   囲第１１ｒＩ記載の熱電？也用木゛「電池の製）貴法。