JPS60230362A - 熱電池 - Google Patents
熱電池Info
- Publication number
- JPS60230362A JPS60230362A JP59086970A JP8697084A JPS60230362A JP S60230362 A JPS60230362 A JP S60230362A JP 59086970 A JP59086970 A JP 59086970A JP 8697084 A JP8697084 A JP 8697084A JP S60230362 A JPS60230362 A JP S60230362A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- stainless steel
- steel powder
- iron disulfide
- positive electrode
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/30—Deferred-action cells
- H01M6/36—Deferred-action cells containing electrolyte and made operational by physical means, e.g. thermal cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/581—Chalcogenides or intercalation compounds thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は二硫化鉄を正極に用いた熱電池に関するもので
、放電電圧の安定した熱電池を提供するものである。
、放電電圧の安定した熱電池を提供するものである。
熱電池は溶融塩を電解質に用いており、常温では電流を
流すことができないが、使用時に高温に加熱すると、電
解質が溶融して極めて高い導電性を示すようになり、大
電流での放電が可能となる。
流すことができないが、使用時に高温に加熱すると、電
解質が溶融して極めて高い導電性を示すようになり、大
電流での放電が可能となる。
このため、熱電池は未使用状態では自己放電がなく、長
期間の保存が可能であり、信頼性の高い緊急用高出力電
源として優れた電池である。特に正極に二硫化鉄を用い
、負極にリチウムもしくはリチウム合金を用いた熱電池
は高エネルギー密度であり、作動時においても自己７１
り電が少ないので、放電時間が１分以上の比較的艮時間
用として開発が進められている。
期間の保存が可能であり、信頼性の高い緊急用高出力電
源として優れた電池である。特に正極に二硫化鉄を用い
、負極にリチウムもしくはリチウム合金を用いた熱電池
は高エネルギー密度であり、作動時においても自己７１
り電が少ないので、放電時間が１分以上の比較的艮時間
用として開発が進められている。
従来、二硫化鉄を正極に用いた熱電池は電圧安定性が悪
いという欠点があった。すなわち、熱電池は発熱剤を内
部に保持しており、その発熱剤に点火することにより、
電池内部を瞬時に作動調度まで加熱して電池を活性化さ
せているが、二硫化鉄を正極に用いると、活性化初期に
高いピーク電圧を示すという現象が認められた。これは
二硫化鉄が高温度で熱分解して硫黄を発生し、この硫黄
の放電反応によるものである。二硫化鉄は不活性雰囲気
中では、４５０℃〜６５０℃と広い温度範囲でゆるやか
に熱分解する。一般に熱電池の作動温度は５００℃前後
であるために、このような二硫化鉄の熱分解を防ぐこと
はできなかった。熱分解硫黄による高いピーク電圧は、
熱電池を電源どする使用機器に悪影響を与え、誤動作や
故障の原因となった。
いという欠点があった。すなわち、熱電池は発熱剤を内
部に保持しており、その発熱剤に点火することにより、
電池内部を瞬時に作動調度まで加熱して電池を活性化さ
せているが、二硫化鉄を正極に用いると、活性化初期に
高いピーク電圧を示すという現象が認められた。これは
二硫化鉄が高温度で熱分解して硫黄を発生し、この硫黄
の放電反応によるものである。二硫化鉄は不活性雰囲気
中では、４５０℃〜６５０℃と広い温度範囲でゆるやか
に熱分解する。一般に熱電池の作動温度は５００℃前後
であるために、このような二硫化鉄の熱分解を防ぐこと
はできなかった。熱分解硫黄による高いピーク電圧は、
熱電池を電源どする使用機器に悪影響を与え、誤動作や
故障の原因となった。
本発明は、正極活物質として二硫化′鉄を用いる熱電池
において、正極にステンレス鋼粉末を添加したことを特
徴とするもので、熱分解により発生した硫黄をステンレ
ス鋼粉末と反応させることにより、活性化初期の高いピ
ーク電圧を除去することを目的とするものである。
において、正極にステンレス鋼粉末を添加したことを特
徴とするもので、熱分解により発生した硫黄をステンレ
ス鋼粉末と反応させることにより、活性化初期の高いピ
ーク電圧を除去することを目的とするものである。
以下その実施例について説明する。
第１図は本発明を実施した熱電池用素電池の断面図であ
る。図において（１）は負極層であり、多孔体に含浸保
持したリチウムや、リチウム−アルミニウム合金、リチ
ウム−シリコン合金、リチウム−ホウ素合金等のリチウ
ム合金が用いられる。
る。図において（１）は負極層であり、多孔体に含浸保
持したリチウムや、リチウム−アルミニウム合金、リチ
ウム−シリコン合金、リチウム−ホウ素合金等のリチウ
ム合金が用いられる。
（２）は電解質層であり、陶ＯやＹ２Ｏ３等のセラミッ
ク粉末で流動性を低下させた溶融塩電解質が用いられる
。（３）は正極層であり、二硫化鉄Ｆｅ Ｓ ２を主成
分とし、電解質やその電解質を保持するためのバインダ
粉末とともにステンレス鋼粉末が添加されている。ステ
ンレス鋼粉末は高温度において熱分解により発生する硫
黄を吸収するためのもので、二硫化鉄の重量の１〜３０
％が好ましい。
ク粉末で流動性を低下させた溶融塩電解質が用いられる
。（３）は正極層であり、二硫化鉄Ｆｅ Ｓ ２を主成
分とし、電解質やその電解質を保持するためのバインダ
粉末とともにステンレス鋼粉末が添加されている。ステ
ンレス鋼粉末は高温度において熱分解により発生する硫
黄を吸収するためのもので、二硫化鉄の重量の１〜３０
％が好ましい。
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、（４）は積層された各素電池であり、（５）
は素電池（４）と交互に積層された発熱剤である。（６
）は負極端子、（７）は正極端子である。（８）は点火
具であり、点火用端子（９）に瞬間電流を流すと点火具
（８）が発火し、発熱剤（５）に着火して電池が活性化
される。
において、（４）は積層された各素電池であり、（５）
は素電池（４）と交互に積層された発熱剤である。（６
）は負極端子、（７）は正極端子である。（８）は点火
具であり、点火用端子（９）に瞬間電流を流すと点火具
（８）が発火し、発熱剤（５）に着火して電池が活性化
される。
（１０）は電池を保温するための断熱体であ−リ、（１
１）は電池容器である。
１）は電池容器である。
素電池どして、負極層にリチウム−アルミニウム合金０
．７（１、電解質層としてＬＩＣＩ −ＫＣＩ共品塩と
ｈｏ粉末の混合物２．０ｇを使用した。正極層どして、
Ｆｅ８２６４％、Ｓ＋０２２％、 ＬＩＣＩ −ＫＣＩ
共品塩３４％からなる混合物に、Ｆｅ Ｓ ２の重量の
４％にあたる量のステンレス鋼粉末（組成５ＵＳ３０４
゜粒度２００メツシユ以下）を添加したちの１．５４１
Ｊを使用した。次に負極層、電解質層、正極層の各層を
一体に成形し、直径５４ｍｍ、厚さ１．０５ｍｍの素電
池どした。これらの素電池１５枚と、ＦｅとＫ ＣＩ
Ｏ４との混合物よりなる発熱剤とを交互に積層して熱電
池を構成し、電池を活性化して６．６Δの電流で放電し
た。
．７（１、電解質層としてＬＩＣＩ −ＫＣＩ共品塩と
ｈｏ粉末の混合物２．０ｇを使用した。正極層どして、
Ｆｅ８２６４％、Ｓ＋０２２％、 ＬＩＣＩ −ＫＣＩ
共品塩３４％からなる混合物に、Ｆｅ Ｓ ２の重量の
４％にあたる量のステンレス鋼粉末（組成５ＵＳ３０４
゜粒度２００メツシユ以下）を添加したちの１．５４１
Ｊを使用した。次に負極層、電解質層、正極層の各層を
一体に成形し、直径５４ｍｍ、厚さ１．０５ｍｍの素電
池どした。これらの素電池１５枚と、ＦｅとＫ ＣＩ
Ｏ４との混合物よりなる発熱剤とを交互に積層して熱電
池を構成し、電池を活性化して６．６Δの電流で放電し
た。
第３図は本発明実施電池△と従来電池Ｂの放電特性を示
したものである。従来電池Ｂは本発明実施電池と同一構
成で、正極へステンレス鋼粉末を添加しなかったもので
′ある。従来電池Ｂは放電初期に３１．５Ｖの高いピー
ク電圧を示したのに対し、本発明電池のピーク電圧は２
９．５Ｖであった。放電容量の差はほとんど認められな
かった。このことは添加したステンレス鋼粉末は熱分解
により生成した硫黄と反応するのみで、電池特性に悪影
響を与えないことを示している。
したものである。従来電池Ｂは本発明実施電池と同一構
成で、正極へステンレス鋼粉末を添加しなかったもので
′ある。従来電池Ｂは放電初期に３１．５Ｖの高いピー
ク電圧を示したのに対し、本発明電池のピーク電圧は２
９．５Ｖであった。放電容量の差はほとんど認められな
かった。このことは添加したステンレス鋼粉末は熱分解
により生成した硫黄と反応するのみで、電池特性に悪影
響を与えないことを示している。
なお、正極への添加物として鉄や銅、亜鉛等についても
試みた。これらの添加物によってもピーク電圧は低下し
たが、これらの添加物はＦｅ Ｓ ２とも反応するため
に、放電容量が減少するという欠点があった。またモリ
ブデンやタングステン等の金属は硫黄に対して安定であ
り、正極に添加してもピーク電圧は低下しなかった。
試みた。これらの添加物によってもピーク電圧は低下し
たが、これらの添加物はＦｅ Ｓ ２とも反応するため
に、放電容量が減少するという欠点があった。またモリ
ブデンやタングステン等の金属は硫黄に対して安定であ
り、正極に添加してもピーク電圧は低下しなかった。
以上のように本発明におけるステンレス鋼粉末は二硫化
鉄の熱分解により発生する硫黄とのみ反応してピーク電
圧の低下に効果を示すものであり、工業的価値の大きな
ものである。
鉄の熱分解により発生する硫黄とのみ反応してピーク電
圧の低下に効果を示すものであり、工業的価値の大きな
ものである。
第１図は本発明を実施した素電池の断面図、第２図は素
電池を積層した熱電池の断面図、第３図は本発明実施電
池と従来電池の比較を示す放電特性図である。
電池を積層した熱電池の断面図、第３図は本発明実施電
池と従来電池の比較を示す放電特性図である。
Claims (1)
- １、正極活物質として二硫化鉄を用いる熱電池にお０て
、正極にステンレス鋼粉末を添加したことを特徴とする
熱電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59086970A JPH0740487B2 (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 熱電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59086970A JPH0740487B2 (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 熱電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60230362A true JPS60230362A (ja) | 1985-11-15 |
| JPH0740487B2 JPH0740487B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=13901728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59086970A Expired - Lifetime JPH0740487B2 (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 熱電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0740487B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0212771A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-17 | Japan Storage Battery Co Ltd | リチウム系熱電池 |
| CN109817882A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-28 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种热电池锂硼合金负极组件及其制备方法 |
-
1984
- 1984-04-27 JP JP59086970A patent/JPH0740487B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0212771A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-17 | Japan Storage Battery Co Ltd | リチウム系熱電池 |
| CN109817882A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-28 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种热电池锂硼合金负极组件及其制备方法 |
| CN109817882B (zh) * | 2018-12-27 | 2022-03-04 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种热电池锂硼合金负极组件及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0740487B2 (ja) | 1995-05-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5770329A (en) | Thermal battery and improved cell therefor | |
| JP3216311B2 (ja) | リチウム電池 | |
| JP5006548B2 (ja) | 熱電池 | |
| JPH10172581A (ja) | 熱電池 | |
| EP0796512B1 (en) | High temperature battery | |
| Guidotti | Thermal batteries: A technology review and future directions | |
| JPS60230362A (ja) | 熱電池 | |
| JP2006236990A (ja) | 熱電池 | |
| JP2751389B2 (ja) | 熱電池用正極合剤の製造法およびそれを用いた熱電池 | |
| JPH084006B2 (ja) | 熱電池 | |
| JPH0740489B2 (ja) | 熱電池 | |
| JP2653065B2 (ja) | 積層形熱電池 | |
| US5045416A (en) | High temperature molten salt thermal cell including a ternary metal sulfide cathode | |
| JPS6155224B2 (ja) | ||
| JP2751388B2 (ja) | 熱電池 | |
| JP2847982B2 (ja) | 熱電池用正極活物質の製造法およびそれを用いた熱電池 | |
| JP2847983B2 (ja) | 熱電池用正極活物質の製造法およびそれを用いた熱電池 | |
| JP2563386B2 (ja) | 熱電池用負極の製造法 | |
| JPH05101831A (ja) | 熱電池 | |
| JP2751390B2 (ja) | 熱電池用正極合剤の製造法およびそれを用いた熱電池 | |
| JP4381092B2 (ja) | 熱電池 | |
| US5114432A (en) | Electrode for use in a high temperature rechargeable molten salt battery and method of making said electrode | |
| JPH02295066A (ja) | 熱電池用正極活物質の製造法およびそれを用いた熱電池 | |
| JPH053711B2 (ja) | ||
| JPH0234760Y2 (ja) |