JPS60230363A - 熱電池 - Google Patents
熱電池Info
- Publication number
- JPS60230363A JPS60230363A JP8697184A JP8697184A JPS60230363A JP S60230363 A JPS60230363 A JP S60230363A JP 8697184 A JP8697184 A JP 8697184A JP 8697184 A JP8697184 A JP 8697184A JP S60230363 A JPS60230363 A JP S60230363A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- insulating material
- lithium
- heat insulating
- negative 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
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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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Primary Cells (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】
本発明はリチウム合金をね極に用いるリチウム系熱電池
に関するもので、電池作動時の自己放電がなく、高温作
動の可能な熱電池を提供するものである。
に関するもので、電池作動時の自己放電がなく、高温作
動の可能な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Ｊ３す、常温では電流
を流すことはできないが、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ｔ＋を示すようになり
、大電流での放電が可能となる。
を流すことはできないが、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ｔ＋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。
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。
熱電池は発熱剤を内部に保持しており、その光熱剤に点
火りることにより、電池内部を作動温度まで瞬時に加熱
して活性化させる。電池の発電部は断熱材により断熱保
温されており、電池作動温度に長時間像たれている。
火りることにより、電池内部を作動温度まで瞬時に加熱
して活性化させる。電池の発電部は断熱材により断熱保
温されており、電池作動温度に長時間像たれている。
従来、電池内部を保温りるための断熱材としてアスベス
トやガラス繊維およびセラミック繊維等が用いられてい
る。このような断熱材は軽量で安価な保温材料であるが
、リチウム合金を負極に用いるリチウム系熱電池には好
ましくないことが判明した。ずなわら、従来の断熱材は
シリカ（Ｓｉ２０ ）やアルミ±（Ａｌ１０３ ）等を
主成分とするものであるが、このような成分は高温度に
おいてリチウム合金中のリチウムと容易に反応し、還元
されることが明らかとなった。還元されたこれらの断熱
材は、一般に黒く変色し、導電性を示すようになった。
トやガラス繊維およびセラミック繊維等が用いられてい
る。このような断熱材は軽量で安価な保温材料であるが
、リチウム合金を負極に用いるリチウム系熱電池には好
ましくないことが判明した。ずなわら、従来の断熱材は
シリカ（Ｓｉ２０ ）やアルミ±（Ａｌ１０３ ）等を
主成分とするものであるが、このような成分は高温度に
おいてリチウム合金中のリチウムと容易に反応し、還元
されることが明らかとなった。還元されたこれらの断熱
材は、一般に黒く変色し、導電性を示すようになった。
断熱材が導電性を帯びると、電池が自己放電して放電容
量が減少したり、電圧変動の原因や、甚だしい場合は、
内部短絡の原因となったりした。このような現象は、従
来のカルシウムやマグネシウムを負極に用いた熱電池で
は認められなかったものであり、リチウムの高活性に起
因づるものと思われる。
量が減少したり、電圧変動の原因や、甚だしい場合は、
内部短絡の原因となったりした。このような現象は、従
来のカルシウムやマグネシウムを負極に用いた熱電池で
は認められなかったものであり、リチウムの高活性に起
因づるものと思われる。
本発明はこのような欠点を改良するものであり、リチウ
ム合金を負極に用いるリチウム系熱電池において、断熱
材としてジルコニア（ＺｒＯ２）Ｉｉｔｉｌを用いるこ
とを特徴とするものである。ジルコニアはリチウム−ア
ルミニウム合金、リヂウムーケイ素合金、リチウムーホ
ウ素合金等のリチウム合金に対して安定であり、織布あ
るいはフェルト状とすることにより、保湿性も向上し、
熱電池の断熱材として最適なものとなった。なお、ここ
で述べるジルコニア繊維は、１０パーセント前後のイツ
トリア（Ｙ２０３ ）やカルシア（Ｃａｂ）を添加して
安定化したものも含むものである。
ム合金を負極に用いるリチウム系熱電池において、断熱
材としてジルコニア（ＺｒＯ２）Ｉｉｔｉｌを用いるこ
とを特徴とするものである。ジルコニアはリチウム−ア
ルミニウム合金、リヂウムーケイ素合金、リチウムーホ
ウ素合金等のリチウム合金に対して安定であり、織布あ
るいはフェルト状とすることにより、保湿性も向上し、
熱電池の断熱材として最適なものとなった。なお、ここ
で述べるジルコニア繊維は、１０パーセント前後のイツ
トリア（Ｙ２０３ ）やカルシア（Ｃａｂ）を添加して
安定化したものも含むものである。
以下、その実施例について説明する。
第１図は本発明熱電池の断面図である。図において、（
１）は積層電池を構成する素電池である。
１）は積層電池を構成する素電池である。
素電池（１）は負極層と電解質層と正極層との三層より
なるペレットであり、発熱剤（２）と交互に積層されて
いる。（３）は負極端子、（４）は正極端子である。（
５）は点火具であり、点火用端子（６）に瞬間電流を流
すと点火具（５）が発火し、発熱剤（２）に着火して電
池が活性化される。（７）は電池を断熱保温するための
断熱材であり、ジルコニアＩ１ｍを使用した。（８）は
電池容器であり、電池内を気密に保っている。
なるペレットであり、発熱剤（２）と交互に積層されて
いる。（３）は負極端子、（４）は正極端子である。（
５）は点火具であり、点火用端子（６）に瞬間電流を流
すと点火具（５）が発火し、発熱剤（２）に着火して電
池が活性化される。（７）は電池を断熱保温するための
断熱材であり、ジルコニアＩ１ｍを使用した。（８）は
電池容器であり、電池内を気密に保っている。
直径５４１．厚さ１，０５１１１１１１の三層ペレット
よりなる素電池１６枚を、ＦｅとＫ ＣＩ Ｏ４との混
合物よりなる発熱剤と交互に積層して積層電池を構成し
た。
よりなる素電池１６枚を、ＦｅとＫ ＣＩ Ｏ４との混
合物よりなる発熱剤と交互に積層して積層電池を構成し
た。
素電池の負極層はりチウム−アルミニウム合金０．７５
ｇ、電解質層はＬＩ ＣＩ −Ｋ Ｃ１共晶塩と酸化マ
グネシウム粉末の混合物２（］、正極層は二硫化鉄を主
成分とする混合物１．５ｇから構成されている。
ｇ、電解質層はＬＩ ＣＩ −Ｋ Ｃ１共晶塩と酸化マ
グネシウム粉末の混合物２（］、正極層は二硫化鉄を主
成分とする混合物１．５ｇから構成されている。
第２図は本発明実施電池Ａと、従来電池Ｂとを環境温度
８０℃のもとて活性化させ、１０Ａの電流で放電した時
の端子電圧の変化を示したものである。
８０℃のもとて活性化させ、１０Ａの電流で放電した時
の端子電圧の変化を示したものである。
熱電池は、一般に一５５℃〜８０℃と広い温度範囲で使
用可能であるが、本発明の効果をより明らかにするため
に高温度で比較した。高温度はど負極のリチウム合金の
活性が増し、反応しやすくなった。
用可能であるが、本発明の効果をより明らかにするため
に高温度で比較した。高温度はど負極のリチウム合金の
活性が増し、反応しやすくなった。
一本発明実施電池Ａは、断熱材としてＩｌ雑径径約３ミ
クロンジルコニアフェルト（米国、ＺＩＲＣＡＲＰＲＯ
ＤＵＣＴＳ社製）を使用した。従来電池Ｂは断熱材とし
て、セラミックＩＩＩＭＩであるファイバーフラックス
（東芝モノフラックス（株）製）を使用したものである
。従来電池Ｂは内部短絡現象が認められ、放電電圧、放
電容量ともに低下した。放電試験後、電池を解体したと
ころ、従来電池Ｂの断熱材は、素電池との接触部分が黒
く変色し、一部溶融しているのが観察された。また変色
した断熱材は導電性を示すことが認められた。
クロンジルコニアフェルト（米国、ＺＩＲＣＡＲＰＲＯ
ＤＵＣＴＳ社製）を使用した。従来電池Ｂは断熱材とし
て、セラミックＩＩＩＭＩであるファイバーフラックス
（東芝モノフラックス（株）製）を使用したものである
。従来電池Ｂは内部短絡現象が認められ、放電電圧、放
電容量ともに低下した。放電試験後、電池を解体したと
ころ、従来電池Ｂの断熱材は、素電池との接触部分が黒
く変色し、一部溶融しているのが観察された。また変色
した断熱材は導電性を示すことが認められた。
これはセラミック繊維が高温度で負極のリチウム合金に
より還元されたことによるものであり、内部短絡の原因
となっている。本発明実施電池Ａには自己放電や内部短
絡現象はなく、また断熱材として使用したジルコニア繊
維の変化も認められなかった。
より還元されたことによるものであり、内部短絡の原因
となっている。本発明実施電池Ａには自己放電や内部短
絡現象はなく、また断熱材として使用したジルコニア繊
維の変化も認められなかった。
以上のように断熱材としてジルコニア繊維を用いること
により、高温においても安定な熱電池を得ることが可能
となった。なお、断熱材として全てジルコニアＩｌｌを
用いる必要はなく、少なくとも素電池と接する部分にの
み用いれば、その効果が期待できる。
により、高温においても安定な熱電池を得ることが可能
となった。なお、断熱材として全てジルコニアＩｌｌを
用いる必要はなく、少なくとも素電池と接する部分にの
み用いれば、その効果が期待できる。
第１図は本発明実施電池の断面図、第２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。
電池と従来電池の比較を示す放電特性図である。
Claims (1)
- １、リチウム合金を負極に用いるリチウム系熱電池にｄ
３い（、断熱材どしてジルコニア繊維を用いることを特
徴とする熱電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8697184A JPS60230363A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 熱電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8697184A JPS60230363A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 熱電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60230363A true JPS60230363A (ja) | 1985-11-15 |
| JPH0554224B2 JPH0554224B2 (ja) | 1993-08-12 |
Family
ID=13901756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8697184A Granted JPS60230363A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 熱電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60230363A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100601554B1 (ko) * | 2004-09-22 | 2006-07-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차전지 |
| WO2017112024A1 (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | Raytheon Company | Thermal and electrical insulation coating for use in thermal battery casings |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5756521A (en) * | 1980-09-16 | 1982-04-05 | Onoda Cement Co Ltd | Preparation of heat-resistant k2-tio-zro crystalline fiber |
-
1984
- 1984-04-27 JP JP8697184A patent/JPS60230363A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5756521A (en) * | 1980-09-16 | 1982-04-05 | Onoda Cement Co Ltd | Preparation of heat-resistant k2-tio-zro crystalline fiber |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100601554B1 (ko) * | 2004-09-22 | 2006-07-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차전지 |
| WO2017112024A1 (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | Raytheon Company | Thermal and electrical insulation coating for use in thermal battery casings |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0554224B2 (ja) | 1993-08-12 |
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