JPS61285672A - 熱電池用ペレットの製造方法 - Google Patents
熱電池用ペレットの製造方法Info
- Publication number
- JPS61285672A JPS61285672A JP60127539A JP12753985A JPS61285672A JP S61285672 A JPS61285672 A JP S61285672A JP 60127539 A JP60127539 A JP 60127539A JP 12753985 A JP12753985 A JP 12753985A JP S61285672 A JPS61285672 A JP S61285672A
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- JP
- Japan
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- powder
- layer
- thickness
- cell
- heat generating
- Prior art date
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- 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)
- Battery Electrode And Active Subsutance (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】
産業上の利用分野
本発明は粉末成型体からなるセルペレットおよび発熱剤
を用いた熱電池の製造法の改良に関するものである。
を用いた熱電池の製造法の改良に関するものである。
熱電池は常温においては電ｗｌ賀が固体で非電導体であ
るが、使用時、内蔵した発熱剤を燃焼させて高温に加熱
し、電解質をＷＪｍさせることによって、極めて高い電
導性を示し、大電流の放電が可能となる電池である。ま
た、この熱電池は自己放電がほとんどなく、１０年以上
の保存が可能であり、薄いセルペレットと発熱剤とを多
数枚積層することによって、小型で高電圧が出せる電池
が得られ、ロケットを始めとして各種飛翔体の電源ある
いは各種非常用・緊急用電源として実用化されている。
るが、使用時、内蔵した発熱剤を燃焼させて高温に加熱
し、電解質をＷＪｍさせることによって、極めて高い電
導性を示し、大電流の放電が可能となる電池である。ま
た、この熱電池は自己放電がほとんどなく、１０年以上
の保存が可能であり、薄いセルペレットと発熱剤とを多
数枚積層することによって、小型で高電圧が出せる電池
が得られ、ロケットを始めとして各種飛翔体の電源ある
いは各種非常用・緊急用電源として実用化されている。
従来の技術
従来の熱電池には二層一体ペレットか、三層一体ペレッ
トが用いられている。（例えば、特公昭５９−４２４２
２号および特開昭５９−１６９０７４号参照）二層一体
ペレットはクロム酸カルシウム−カルシウム系の熱電池
において一般的であり、クロム酸カルシウムの正極層と
、塩化リチウム−塩化カリウムと吸着剤との混合物から
なる電解質層との二層を粉末成型でペレットにし、負極
のカルシウムは板状で用いている。
トが用いられている。（例えば、特公昭５９−４２４２
２号および特開昭５９−１６９０７４号参照）二層一体
ペレットはクロム酸カルシウム−カルシウム系の熱電池
において一般的であり、クロム酸カルシウムの正極層と
、塩化リチウム−塩化カリウムと吸着剤との混合物から
なる電解質層との二層を粉末成型でペレットにし、負極
のカルシウムは板状で用いている。
また、三層一体ペレットは硫化鉄−リチウム合金系の熱
電池で用いられており、硫化鉄粉末からなる正極層と、
塩化リチウム−塩化カリウムと吸着剤との混合物からな
る電解質層と、リチウムーアルミニウム合金あるいはリ
チウム−ケイ素合金などのリチウム合金粉末からなる負
極層との三層を粉末成型で一体化し、この三層一体のセ
ルペレットと、クロム酸バリウムとジルコニウムとの発
熱混合物あるいは過塩素カリウムと鉄粉末との発熱混合
物からなる発熱ペレットとを交互に積層して熱電池を製
作していた。
電池で用いられており、硫化鉄粉末からなる正極層と、
塩化リチウム−塩化カリウムと吸着剤との混合物からな
る電解質層と、リチウムーアルミニウム合金あるいはリ
チウム−ケイ素合金などのリチウム合金粉末からなる負
極層との三層を粉末成型で一体化し、この三層一体のセ
ルペレットと、クロム酸バリウムとジルコニウムとの発
熱混合物あるいは過塩素カリウムと鉄粉末との発熱混合
物からなる発熱ペレットとを交互に積層して熱電池を製
作していた。
発明が解決しようとする問題点
従来の硫化鉄−リチウム合金系の熱電池に用いる三層一
体のセルペレットは各層が粉末であり、厚みの比率もほ
ぼ同程度で、強度の中心となる層がないため、厚みをト
Ｉ以下にすると強度が小さく、極めて破損し易くなった
。このため１１１１１以下の薄形ペレットを用いて、内
部抵抗が小さく、大ｗｉ流放電が可能な熱電池を製造す
ることは困難であった。
体のセルペレットは各層が粉末であり、厚みの比率もほ
ぼ同程度で、強度の中心となる層がないため、厚みをト
Ｉ以下にすると強度が小さく、極めて破損し易くなった
。このため１１１１１以下の薄形ペレットを用いて、内
部抵抗が小さく、大ｗｉ流放電が可能な熱電池を製造す
ることは困難であった。
また、１１１１以上の厚形の三層ペレットでは硫化鉄−
リチウム合金系熱電池で期待される小内部抵抗・大１！
流放電型の電池を達成することが出来なかった。浮型ペ
レットは内部抵抗が大きい欠点以外に、熱の伝導に時間
がかかるために電池始動時、電圧の立上りが遅い、電池
が大きくなる、さらには発熱剤を多くする必要がある等
、多くの欠点があった。
リチウム合金系熱電池で期待される小内部抵抗・大１！
流放電型の電池を達成することが出来なかった。浮型ペ
レットは内部抵抗が大きい欠点以外に、熱の伝導に時間
がかかるために電池始動時、電圧の立上りが遅い、電池
が大きくなる、さらには発熱剤を多くする必要がある等
、多くの欠点があった。
問題点を解決するための手段
本発明は正極粉末と電解質粉末と負極粉末および鉄粉末
と過塩素酸カリウム粉末より成る混合発熱粉末とを一体
に粉末加圧成型した四層一体のセル・発熱一体ペレット
を用いることによって、前記従来の欠点を解消するもの
である。すなわち、正極層、電解質層、負極層、発熱層
の四層を一体化することによって、強度が大きく、セル
部を構成する正極層、電解質層、負極層の三層の合計厚
みが１１１１以下であるペレットを可能にするものであ
る。
と過塩素酸カリウム粉末より成る混合発熱粉末とを一体
に粉末加圧成型した四層一体のセル・発熱一体ペレット
を用いることによって、前記従来の欠点を解消するもの
である。すなわち、正極層、電解質層、負極層、発熱層
の四層を一体化することによって、強度が大きく、セル
部を構成する正極層、電解質層、負極層の三層の合計厚
みが１１１１以下であるペレットを可能にするものであ
る。
作 用
発熱層は鉄粉末と過塩素酸カリウム粉末の混合発熱粉末
からなり、加圧成型によって鉄粉末同志が結着した強度
の大きい成形体となる。本発明においてセル部と強度の
大きい発熱層とを一体に加圧成型することによって、セ
ル部が薄くても発熱層が補強支持体としての役割をはた
して、全体として強度が大ぎく、歩留りが良く、取扱い
が容易で、破損不良が少ないセル・発熱一体ペレットを
大量に製造することが出来る。
からなり、加圧成型によって鉄粉末同志が結着した強度
の大きい成形体となる。本発明においてセル部と強度の
大きい発熱層とを一体に加圧成型することによって、セ
ル部が薄くても発熱層が補強支持体としての役割をはた
して、全体として強度が大ぎく、歩留りが良く、取扱い
が容易で、破損不良が少ないセル・発熱一体ペレットを
大量に製造することが出来る。
実 施 例
第１図において、１は本発明により四層を一体に加圧成
型したセル・発熱ペレットで、直径５０１１１１、厚み
１．６１１１１である。２は発熱層で、鉄粉末８５％と
過塩素酸カリウム粉末１５％との混合物からなり、厚み
は０．８１ＲＩ１１である。３は負極層で、リチウム−
アルミニウム合金粉末（１００メツシユ以下）からなり
、厚みは０．２ｍｍである。４は電解質層で、塩化リチ
ウム−塩化カリウム共晶塩と酸化マグネシウムとの混合
物からなり、厚みは０゜３ｕ＋である。５は正極層で、
硫化鉄（ＦｅＳ２）粉末を主成分とする正極混合物から
なり、厚みは０゜３Ｉｌｌｌである。
型したセル・発熱ペレットで、直径５０１１１１、厚み
１．６１１１１である。２は発熱層で、鉄粉末８５％と
過塩素酸カリウム粉末１５％との混合物からなり、厚み
は０．８１ＲＩ１１である。３は負極層で、リチウム−
アルミニウム合金粉末（１００メツシユ以下）からなり
、厚みは０．２ｍｍである。４は電解質層で、塩化リチ
ウム−塩化カリウム共晶塩と酸化マグネシウムとの混合
物からなり、厚みは０゜３ｕ＋である。５は正極層で、
硫化鉄（ＦｅＳ２）粉末を主成分とする正極混合物から
なり、厚みは０゜３Ｉｌｌｌである。
セル・発熱ペレット１は金型に発熱層粉末２、負極層粉
末３、電解質層粉末４および正極層粉末５を順次充填し
、均一に均し、上金型をの往て２ｔ／−の圧力で加圧成
型したものである。
末３、電解質層粉末４および正極層粉末５を順次充填し
、均一に均し、上金型をの往て２ｔ／−の圧力で加圧成
型したものである。
第２図は上記セル・発熱体ペレット１を１０枚積層して
構成した熱電池を示したもので、この積層体の下部に負
極集電体６を、上部に正極集電体７を配置する。８はク
ロム酸バリウムとジルコニウムとの混合物を成型した着
火剤である。９は点火玉、１０は点火用端子、１１は正
極端子、１２は負極端子、１３は正極リード線、１４は
負極リード線、１５は所熱材、１６は金属製電池ケース
、７は各端子をガラスで絶縁して貫通させた金属製カバ
ーである。
構成した熱電池を示したもので、この積層体の下部に負
極集電体６を、上部に正極集電体７を配置する。８はク
ロム酸バリウムとジルコニウムとの混合物を成型した着
火剤である。９は点火玉、１０は点火用端子、１１は正
極端子、１２は負極端子、１３は正極リード線、１４は
負極リード線、１５は所熱材、１６は金属製電池ケース
、７は各端子をガラスで絶縁して貫通させた金属製カバ
ーである。
この電池の点火用端子１０に電圧を印加すると、点火玉
９が発火し、着火剤８が燃焼し、この火炎によりセル・
発熱ペレット１の発熱層２が発火し、発熱層で発生した
熱が隣接する負極層３および正極層５を通して電解質層
４に伝わり、電解質層中の塩化リチウム−塩化カリウム
共晶塩（共晶点３５２℃）が溶融し、セルは発電状態に
なる。
９が発火し、着火剤８が燃焼し、この火炎によりセル・
発熱ペレット１の発熱層２が発火し、発熱層で発生した
熱が隣接する負極層３および正極層５を通して電解質層
４に伝わり、電解質層中の塩化リチウム−塩化カリウム
共晶塩（共晶点３５２℃）が溶融し、セルは発電状態に
なる。
鉄粉末８５％と過塩素酸カリウム１５％からなる発熱層
は発熱後も鉄が残り、電気電導性があり隣接セルを直列
に電気的に接続する役割を果している。
は発熱後も鉄が残り、電気電導性があり隣接セルを直列
に電気的に接続する役割を果している。
第３図はセル・発熱体ペレットの他の実施例を示すもの
である。第１図の実施例では発熱層２と負極層３とが接
触しているが、第３図では発熱層２と正極層５とが接触
している。
である。第１図の実施例では発熱層２と負極層３とが接
触しているが、第３図では発熱層２と正極層５とが接触
している。
尚、本発明において四層一体のペレットを複数個積層す
るに際し、各セル・発熱ペレットの間に熱緩衝用として
薄い金属板を挿入してもよい。
るに際し、各セル・発熱ペレットの間に熱緩衝用として
薄い金属板を挿入してもよい。
発明の効果
本発明は正極粉末と電解質粉末と負極粉末と混合発熱粉
末とを四層一体に加圧成型することによって１１１ｍ以
下の厚みのセル部を持つセル・発熱ペレットの製造を可
能にし、もって内部抵抗が小さく、大′Ｗｉ流放電が可
能で電圧立上りの早い熱電池の製造を可能にするもので
ある。
末とを四層一体に加圧成型することによって１１１ｍ以
下の厚みのセル部を持つセル・発熱ペレットの製造を可
能にし、もって内部抵抗が小さく、大′Ｗｉ流放電が可
能で電圧立上りの早い熱電池の製造を可能にするもので
ある。
本発明になる電池と従来の三層一体のペレットを用いた
電池との電池特性の比較を第１表に示す１第１表
電池との電池特性の比較を第１表に示す１第１表
第１図は本発明によるセル・発熱ペレットの一実施例を
示す断面図、第２図は本発明方法により製造した熱電池
の断面図であり、第３図は他の実施例に用いるセル・発
熱ペレットの断面図である。 １・・・・・・セル・発熱ペレット ２・・・・・・発
熱層３・・・・・・負極層 ４・・・・・
・電解質層５・・・・・・正極層
示す断面図、第２図は本発明方法により製造した熱電池
の断面図であり、第３図は他の実施例に用いるセル・発
熱ペレットの断面図である。 １・・・・・・セル・発熱ペレット ２・・・・・・発
熱層３・・・・・・負極層 ４・・・・・
・電解質層５・・・・・・正極層
Claims (1)
- 正極層と電解質層と負極層からなるセルおよび鉄粉末
と過塩素酸カリウム粉末との混合発熱粉末からなる発熱
剤を用いる熱電池において、正極粉末と電解質粉末と負
極粉末と混合発熱粉末とを四層一体に加圧成型したペレ
ットを用いることを特徴とする熱電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60127539A JPS61285672A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 熱電池用ペレットの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60127539A JPS61285672A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 熱電池用ペレットの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61285672A true JPS61285672A (ja) | 1986-12-16 |
| JPH0326912B2 JPH0326912B2 (ja) | 1991-04-12 |
Family
ID=14962513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60127539A Granted JPS61285672A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 熱電池用ペレットの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61285672A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012523100A (ja) * | 2009-04-06 | 2012-09-27 | イーグルピッチャー テクノロジーズ，エルエルシー | 熱電池のカソード材料およびそれを含有する電池 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60262360A (ja) * | 1984-06-07 | 1985-12-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 熱電池 |
-
1985
- 1985-06-11 JP JP60127539A patent/JPS61285672A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60262360A (ja) * | 1984-06-07 | 1985-12-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 熱電池 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012523100A (ja) * | 2009-04-06 | 2012-09-27 | イーグルピッチャー テクノロジーズ，エルエルシー | 熱電池のカソード材料およびそれを含有する電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0326912B2 (ja) | 1991-04-12 |
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