JPS6116154B2 - - Google Patents
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- JPS6116154B2 JPS6116154B2 JP18302781A JP18302781A JPS6116154B2 JP S6116154 B2 JPS6116154 B2 JP S6116154B2 JP 18302781 A JP18302781 A JP 18302781A JP 18302781 A JP18302781 A JP 18302781A JP S6116154 B2 JPS6116154 B2 JP S6116154B2
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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
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、同一電槽内に複数の用途に供給する
異種の電池系を内蔵する熱電池に関し、その的は
用途に最適な電池特性を供給することにある。
異種の電池系を内蔵する熱電池に関し、その的は
用途に最適な電池特性を供給することにある。
熱電池とは一般的に常温では不活性であるが高
温に加熱されると活性になつて発電する素電池
と、電槽内に素電池を加熱する発熱剤と、起動用
の点火器を有することを特徴とする電池である。
温に加熱されると活性になつて発電する素電池
と、電槽内に素電池を加熱する発熱剤と、起動用
の点火器を有することを特徴とする電池である。
このような熱電池の代表例を述べると、素電池
は負極にカルシウム、電解質に塩化カリウムと塩
化リチウムの共融点を正極にクロム酸カルシウ
ム、集電板にニツケルを用いる。この素電池は電
解質の融点が352℃であるために常温では固体で
あり、乾燥状態ではほとんど実用的にはイオン電
導性を有しないので発電しない。しかし融点近傍
からイオン導電性を有し、融点以上では非常に良
好なイオン電導性を有するので発電する。加熱剤
の代表例は酸化剤のクロム酸バリウムと還元剤の
ジルコニウム粉末の混合物を用い、常態では全く
発熱反応を呈さないが、点火器からの僅かな点火
エネルギーで着火し、発熱反応を開始して前述の
素電池を加熱発電させるものである。点火器は電
気式又は撃発式又は圧電式などがあるが、最も多
く用いられるのは電気点火玉を用いる方法であ
る。
は負極にカルシウム、電解質に塩化カリウムと塩
化リチウムの共融点を正極にクロム酸カルシウ
ム、集電板にニツケルを用いる。この素電池は電
解質の融点が352℃であるために常温では固体で
あり、乾燥状態ではほとんど実用的にはイオン電
導性を有しないので発電しない。しかし融点近傍
からイオン導電性を有し、融点以上では非常に良
好なイオン電導性を有するので発電する。加熱剤
の代表例は酸化剤のクロム酸バリウムと還元剤の
ジルコニウム粉末の混合物を用い、常態では全く
発熱反応を呈さないが、点火器からの僅かな点火
エネルギーで着火し、発熱反応を開始して前述の
素電池を加熱発電させるものである。点火器は電
気式又は撃発式又は圧電式などがあるが、最も多
く用いられるのは電気点火玉を用いる方法であ
る。
これらの構成によつて製作された熱電池は、大
電流放電（500mA／cm2以上）が可能、信頼性が
高い、通常発電しないので全体システムの安全性
を高める、長期保存後も劣化がないなど数多くの
特徴を持つている。従つてロケツトを初めとする
各種飛翔体の電源や、緊急用途の電源として使用
されている。
電流放電（500mA／cm2以上）が可能、信頼性が
高い、通常発電しないので全体システムの安全性
を高める、長期保存後も劣化がないなど数多くの
特徴を持つている。従つてロケツトを初めとする
各種飛翔体の電源や、緊急用途の電源として使用
されている。
近年、飛翔体技術の飛躍的進歩により、１つの
電源から２種以上の複数の用途に電力を供給する
ことが多くなつた。例えば姿勢制御に用いる電
力、飛翔体内部回路に用いる電力、地上装置と通
信するための電力、テレメータ発信用電力などで
ある。これらに要求される電池特性は大きく異な
り、短時間に大電流を必要とするもの、微弱電流
を比較的長時間必要とするもの、電圧平担性を要
求するもの等々がある。
電源から２種以上の複数の用途に電力を供給する
ことが多くなつた。例えば姿勢制御に用いる電
力、飛翔体内部回路に用いる電力、地上装置と通
信するための電力、テレメータ発信用電力などで
ある。これらに要求される電池特性は大きく異な
り、短時間に大電流を必要とするもの、微弱電流
を比較的長時間必要とするもの、電圧平担性を要
求するもの等々がある。
従来はこれらの用途に対し用途別に個々の電池
を製作していたため、飛翔体全体システムの中に
占める電池の容積が無視出来ない状態となつてい
た。
を製作していたため、飛翔体全体システムの中に
占める電池の容積が無視出来ない状態となつてい
た。
本発明は前述の不都合を解消するため、同一の
電槽内に異種の熱素電池を内蔵せしめ、点火器や
断熱層を共通に使用することによつて、電池全体
を小型にするとともに使用に便利なように形成
し、且つ長時間電力の供給を要求される蓄電池を
内方に配置することによつてその素電池の保温を
効果的に行なうものである。
電槽内に異種の熱素電池を内蔵せしめ、点火器や
断熱層を共通に使用することによつて、電池全体
を小型にするとともに使用に便利なように形成
し、且つ長時間電力の供給を要求される蓄電池を
内方に配置することによつてその素電池の保温を
効果的に行なうものである。
以下に本発明の実施例を記述する。
第１図ａは電池外装蓋１側より端子P1，P2，
P3，P4，P5，P6，P7，P8の上視図であり、P1〜P8
はガラス密封端子を外装蓋１に取付けたものであ
る。第１図ｂは本発明の熱電池の断面図であり、
ａ図、ｂ図を対応させて説明するとまずP1とP2か
らなる一対の端子は点火器２と接続してあり、外
部電源よりP1，P2に電気信号を通じると電気内部
に配設された電気式点火器が火炎を発する構造と
なつている。P3およびP4は電地群Ａの出力端子
で、例えばP3はプラス端子、P4はマイナス端子で
あり、内部リード線３および４と接続してある。
電池群Ａの素電池５は本発明の場合、 Fe／CaCrO4 LiCl−KCl／Ca の電池系を用いたが、その理由は短時間に電圧が
立上り、高密度放電が短時間の放電に向くためで
ある。
P3，P4，P5，P6，P7，P8の上視図であり、P1〜P8
はガラス密封端子を外装蓋１に取付けたものであ
る。第１図ｂは本発明の熱電池の断面図であり、
ａ図、ｂ図を対応させて説明するとまずP1とP2か
らなる一対の端子は点火器２と接続してあり、外
部電源よりP1，P2に電気信号を通じると電気内部
に配設された電気式点火器が火炎を発する構造と
なつている。P3およびP4は電地群Ａの出力端子
で、例えばP3はプラス端子、P4はマイナス端子で
あり、内部リード線３および４と接続してある。
電池群Ａの素電池５は本発明の場合、 Fe／CaCrO4 LiCl−KCl／Ca の電池系を用いたが、その理由は短時間に電圧が
立上り、高密度放電が短時間の放電に向くためで
ある。
P5およびP6は電池群Ｂの出力端子で、例えばP5
はプラス端子、P6はマイナス端子であり内部リー
ド線６および７と接続してある。電池群Ｂの素電
池８は本発明の場合、 ステンレス／CaCrO4 NaAlCl4／Li−Al を用いた。その理由は電池群Ａとは異なり、高い
電圧と比較的長時間の放電時間を必要とするため
で、この場合電圧立上り時間は遅くなつてもよい
からである。
はプラス端子、P6はマイナス端子であり内部リー
ド線６および７と接続してある。電池群Ｂの素電
池８は本発明の場合、 ステンレス／CaCrO4 NaAlCl4／Li−Al を用いた。その理由は電池群Ａとは異なり、高い
電圧と比較的長時間の放電時間を必要とするため
で、この場合電圧立上り時間は遅くなつてもよい
からである。
P7およびP8は電池群Ｃの出力端子で、例えばP7
はプラス端子、P8はマイナス端子であり内部リー
ド線９および１０と接続してある。電池群Ｃの素
電池１１は本発明の場合 Ni／Fe2O3LiCl−KCl／Mg であり、その理由は電圧の平担性の要求および、
低コスト化のためである。この場合電圧は低くて
もよい。
はプラス端子、P8はマイナス端子であり内部リー
ド線９および１０と接続してある。電池群Ｃの素
電池１１は本発明の場合 Ni／Fe2O3LiCl−KCl／Mg であり、その理由は電圧の平担性の要求および、
低コスト化のためである。この場合電圧は低くて
もよい。
１２は加熱剤で素電池の両面に配設され、点火
器２からの火炎を火道孔１３を通過する時に着火
して燃焼する。この場合瞬間的に高温の反応熱を
生成し、素電池を加熱して電解質が融解すること
で電池全体が活性となつて電力を各出力端子P3〜
P8から供給し始める。加熱剤は一般的にはテルミ
ツト反応を利用し、例えばジルコニウム粉末とク
ロム酸バリウム粉と若干の無機繊維との成型物を
用いたり、鉄粉と過塩素酸カリウム粉末との加圧
成型体を用いたりする。
器２からの火炎を火道孔１３を通過する時に着火
して燃焼する。この場合瞬間的に高温の反応熱を
生成し、素電池を加熱して電解質が融解すること
で電池全体が活性となつて電力を各出力端子P3〜
P8から供給し始める。加熱剤は一般的にはテルミ
ツト反応を利用し、例えばジルコニウム粉末とク
ロム酸バリウム粉と若干の無機繊維との成型物を
用いたり、鉄粉と過塩素酸カリウム粉末との加圧
成型体を用いたりする。
１４は電池群Ａ，Ｂ，Ｃおよび加熱剤１２を包
囲する断熱層であり、１５は外装蓋１と一対の外
装ケースでその嵌合部１６を溶接した密封構造で
ある。
囲する断熱層であり、１５は外装蓋１と一対の外
装ケースでその嵌合部１６を溶接した密封構造で
ある。
以上の様に本発明の特徴は従来の同一電池系に
よる一目的のために一電源又は同一電源の分割と
いう思想を越えた、異種の電池系を数種同一電槽
容器に収容し多目的に使用できることとしたとこ
ろにある。
よる一目的のために一電源又は同一電源の分割と
いう思想を越えた、異種の電池系を数種同一電槽
容器に収容し多目的に使用できることとしたとこ
ろにある。
本発明の作用について次に記述する。
第２図は本発明熱電池の実施例の放電特性図で
ある。図中Ａは電池群Ａの放電カーブを示し、
500mA／cm2という強放電率で放電したもので立
上り時間（P1，P2から点火器２へ通電してから
20Vに達する時間）は0.3秒と非常に早いが、約
30秒で20Vを割込んでしまう欠点がある。Ｂは電
池群Ｂの放電カーブであるが、NaAlCl4の電解質
が175℃で融解するため、電解質が再凝固するま
での時間が長いので長時間の放電が可能である一
方、電圧立上り時間が長いので例えば飛翔体のテ
レメータ用電源として有効に使用される。Ｃは電
池群Ｃの放電カーブを示し、電圧平担性がきわめ
て良好な特性を有する。ただし発生電圧は
1.2V／cellであるため高電圧を得るにはふさわし
くない。
ある。図中Ａは電池群Ａの放電カーブを示し、
500mA／cm2という強放電率で放電したもので立
上り時間（P1，P2から点火器２へ通電してから
20Vに達する時間）は0.3秒と非常に早いが、約
30秒で20Vを割込んでしまう欠点がある。Ｂは電
池群Ｂの放電カーブであるが、NaAlCl4の電解質
が175℃で融解するため、電解質が再凝固するま
での時間が長いので長時間の放電が可能である一
方、電圧立上り時間が長いので例えば飛翔体のテ
レメータ用電源として有効に使用される。Ｃは電
池群Ｃの放電カーブを示し、電圧平担性がきわめ
て良好な特性を有する。ただし発生電圧は
1.2V／cellであるため高電圧を得るにはふさわし
くない。
また次の様な特徴も表われた。すなわち電池群
Ｂは電池群Ａと電池群Ｃにはさまれるため、放熱
が防止されて長時間の放電に好都合となることで
ある。従来は電池群の両端の素電池は放熱が他の
内側の素電池よりも大きいため、両端に配置した
素電池の電解質が固化して内部抵抗を上げ放電出
来なくなるものを防ぐため、わざわざ保温層を設
ける必要があつた。本発明の場合には短時間で放
電しきる電池群を両端にもつてくる様設計できる
のであるから電池群Ｂは保温される。
Ｂは電池群Ａと電池群Ｃにはさまれるため、放熱
が防止されて長時間の放電に好都合となることで
ある。従来は電池群の両端の素電池は放熱が他の
内側の素電池よりも大きいため、両端に配置した
素電池の電解質が固化して内部抵抗を上げ放電出
来なくなるものを防ぐため、わざわざ保温層を設
ける必要があつた。本発明の場合には短時間で放
電しきる電池群を両端にもつてくる様設計できる
のであるから電池群Ｂは保温される。
前述の例はそれぞれ異種負極からなる電池系を
用いた場合について記したが、同一負極で電解質
のみを変えた場合も同様であり、次のような例も
ある。
用いた場合について記したが、同一負極で電解質
のみを変えた場合も同様であり、次のような例も
ある。
CaCrO4NaClO4／Li
CaCrO4LiCl−KCl／Li
また当然ながら正極のみを変えた場合もある。
CaCrO4NaAlCl4／Li
FeS2NaAlCl4／Li
以上の通りであるから、本発明は次のような優
れた効果を奏するものである。
れた効果を奏するものである。
(1) 複数の異種の熱素電池を内蔵してあるので、
点火器や断熱層を共通に使用できるから、個々
に点火器や断熱層を設ける単一の熱電池を同数
使用する場合に較べて、全体が小型になり、且
つ使用に便利である。
点火器や断熱層を共通に使用できるから、個々
に点火器や断熱層を設ける単一の熱電池を同数
使用する場合に較べて、全体が小型になり、且
つ使用に便利である。
(2) 長時間電力の供給を必要とする素電池を他の
素電池の内側に配置することができるから、特
に断熱材を増加することなく、内側の素電池を
温度を長く保つことができる。
素電池の内側に配置することができるから、特
に断熱材を増加することなく、内側の素電池を
温度を長く保つことができる。
第１図ａ，ｂは本発明の熱電池の上視図および
断面図、第２図はその放電特性図である。 P1〜P2……点火器用端子、P3〜P8……電池群
Ａ，Ｂ，Ｃ用出力端子、２……点火器、５……Ａ
の素電池、８……Ｂの素電池、１１……Ｃの素電
池。
断面図、第２図はその放電特性図である。 P1〜P2……点火器用端子、P3〜P8……電池群
Ａ，Ｂ，Ｃ用出力端子、２……点火器、５……Ａ
の素電池、８……Ｂの素電池、１１……Ｃの素電
池。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 正負極活物質が同じで、電解質組成が異なる
２種以上の異種電池系または電解質組成が同じで
正負極活物質が異なる２種以上の異種電池系を１
つの外装ケースに内蔵したことを特徴とする熱電
池。 ２ 融点が高い電解質よりなる電池系により、融
点の低い電解質よりなる電池系をその内側に配置
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の熱電池。 ３ 少なくともCaCrC4／LiCl−KCl／Caか
らなる電池系とCaCrO4／NaAlCl4／Liから
なる電池系を内蔵したことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の熱電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18302781A JPS5885280A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | 熱電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18302781A JPS5885280A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | 熱電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5885280A JPS5885280A (ja) | 1983-05-21 |
| JPS6116154B2 true JPS6116154B2 (ja) | 1986-04-28 |
Family
ID=16128455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18302781A Granted JPS5885280A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | 熱電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5885280A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0546520Y2 (ja) * | 1986-03-19 | 1993-12-06 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2769600B2 (ja) * | 1994-02-25 | 1998-06-25 | 株式会社生方製作所 | 密閉形電動圧縮機用プロテクタ |
-
1981
- 1981-11-17 JP JP18302781A patent/JPS5885280A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0546520Y2 (ja) * | 1986-03-19 | 1993-12-06 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5885280A (ja) | 1983-05-21 |
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