JPH0354432B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0354432B2 JPH0354432B2 JP58045078A JP4507883A JPH0354432B2 JP H0354432 B2 JPH0354432 B2 JP H0354432B2 JP 58045078 A JP58045078 A JP 58045078A JP 4507883 A JP4507883 A JP 4507883A JP H0354432 B2 JPH0354432 B2 JP H0354432B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit cell
- layer
- electrode layer
- negative electrode
- reinforcing body
- 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.)
- Expired
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-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は溶融塩を電解質とする熱電池の改良に
関するもので、薄型の素電池を用いた熱電池の製
造を可能にするものである。
関するもので、薄型の素電池を用いた熱電池の製
造を可能にするものである。
熱電池は、常温においてはその電解質が非導電
性の固体であるために自己放電がほとんどない
が、使用時に内蔵の発熱剤に点火して熱電池内部
を高温に加熱することにより、電解質が溶融して
極めて高い導電性を示すようになり、大電流の放
電が可能となる。このため熱電池は長時間の保存
が可能であり、信頼性の高い緊急用高出力電源と
して優れた特徴を有している。
性の固体であるために自己放電がほとんどない
が、使用時に内蔵の発熱剤に点火して熱電池内部
を高温に加熱することにより、電解質が溶融して
極めて高い導電性を示すようになり、大電流の放
電が可能となる。このため熱電池は長時間の保存
が可能であり、信頼性の高い緊急用高出力電源と
して優れた特徴を有している。
一般に熱電池は高電圧を得るために複数個の素
電池を積層して使用している。素電池は負極層と
電解質層と正極層との三層より構成されている
が、各構成層は極めて脆弱で取扱が困難であり、
厚さ１mm以下のような薄型の素電池を作ることが
できなかつた。特に負極にリチウム−アルミニウ
ム合金やリチウム−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などの硫
化物を用いた電池は高エネルギー密度が期待され
るが、成形された素電池が脆いために薄型化が困
難であり、その特徴を充分発揮することができな
かつた。
電池を積層して使用している。素電池は負極層と
電解質層と正極層との三層より構成されている
が、各構成層は極めて脆弱で取扱が困難であり、
厚さ１mm以下のような薄型の素電池を作ることが
できなかつた。特に負極にリチウム−アルミニウ
ム合金やリチウム−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などの硫
化物を用いた電池は高エネルギー密度が期待され
るが、成形された素電池が脆いために薄型化が困
難であり、その特徴を充分発揮することができな
かつた。
本発明はこのような欠点を改良するものであ
り、負極原料粉末と電解質原料粉末と正極原料粉
末とを三層一体に加圧成型して構成される電池に
おいて、負極層と電解質層との間に電極補強体を
備えることを特徴とするものである。
り、負極原料粉末と電解質原料粉末と正極原料粉
末とを三層一体に加圧成型して構成される電池に
おいて、負極層と電解質層との間に電極補強体を
備えることを特徴とするものである。
従来、熱電池の素電池は負極層と電解質層と正
極層との三層に別々に成形して組み合わせるか、
正極層と電解質層とを一体化したものと、別に作
成した負極とを組み合わせて構成されている。し
たがつて各構成層を１mm以下の厚みに成形して
も、素電池の厚さは１mm以上となつてしまつた。
本発明は負極と電解質層と正極層との三層を一体
に成形することにより、成形された素電池の厚さ
を薄くし、さらに負極層と電解質層との間に電極
補強体を備えることにより素電池の機械的強度を
上げ、電池組立時の取り扱いを容易にしたもので
ある。
極層との三層に別々に成形して組み合わせるか、
正極層と電解質層とを一体化したものと、別に作
成した負極とを組み合わせて構成されている。し
たがつて各構成層を１mm以下の厚みに成形して
も、素電池の厚さは１mm以上となつてしまつた。
本発明は負極と電解質層と正極層との三層を一体
に成形することにより、成形された素電池の厚さ
を薄くし、さらに負極層と電解質層との間に電極
補強体を備えることにより素電池の機械的強度を
上げ、電池組立時の取り扱いを容易にしたもので
ある。
以下その実施例について説明する。
第１図は本発明に使用した素電池の断面図であ
る。図において１は負極層、２は電解質層、３は
正極層であり、４は電極補強体である。電極補強
体４は負極層１と電解質層２との間に介在させね
ばならない。電極補強の目的のためには、補強体
の位置は負極側あるいは正極側の表面でも良い
が、電極補強体が負極側あるいは正極側の表面に
存在すると加圧により一体に成形された素電池に
反りを生じるという欠点が認められた。これは加
圧工程における補強体と素電池構成体との形状変
化に差があり、機械的ひずみを生ずるためと思わ
れる。反りを生じた素電池は積層化が困難てあ
り、組立時に割れて電池短絡の原因となつたりし
た。この欠点は電極補強体を負極層１と電解質層
２との間に介在させ、素電池内に埋設した構成と
することにより改善することができた。素電池内
部に電極補強体を埋設することにより機械的なひ
ずみは素電池内で吸収されほとんど反りを生じな
くなつた。
る。図において１は負極層、２は電解質層、３は
正極層であり、４は電極補強体である。電極補強
体４は負極層１と電解質層２との間に介在させね
ばならない。電極補強の目的のためには、補強体
の位置は負極側あるいは正極側の表面でも良い
が、電極補強体が負極側あるいは正極側の表面に
存在すると加圧により一体に成形された素電池に
反りを生じるという欠点が認められた。これは加
圧工程における補強体と素電池構成体との形状変
化に差があり、機械的ひずみを生ずるためと思わ
れる。反りを生じた素電池は積層化が困難てあ
り、組立時に割れて電池短絡の原因となつたりし
た。この欠点は電極補強体を負極層１と電解質層
２との間に介在させ、素電池内に埋設した構成と
することにより改善することができた。素電池内
部に電極補強体を埋設することにより機械的なひ
ずみは素電池内で吸収されほとんど反りを生じな
くなつた。
本発明に使用した素電池は次のようにして成形
した。負極原料粉末として0.2ｇのリチウム−シ
リコン合金を直径24mmのプレス成形型に充填し、
平らにならしたあと、電極補強体として200メツ
シユのステンレス鋼の網をその上に裁置し、750
Kg／cm2の圧力で加圧して予備成形する。予備成形
された負極の上に、LiC1−KC1の共晶塩と酸化
マグネシウムの混合物よりなる電解質原料粉末
0.3ｇを平らに充填し、さらにその上に正極原料
粉末として二硫化鉄を主成分とする正極混合物
0.1ｇを各層が混合しないように平に充填した後
2t／cm2の圧力で加圧成形した。このようにして得
られた素電池は直径24mm、厚さ0.8mmと薄く、反
りはなく、負極層と電解質層との間に電極補強体
を備えている。
した。負極原料粉末として0.2ｇのリチウム−シ
リコン合金を直径24mmのプレス成形型に充填し、
平らにならしたあと、電極補強体として200メツ
シユのステンレス鋼の網をその上に裁置し、750
Kg／cm2の圧力で加圧して予備成形する。予備成形
された負極の上に、LiC1−KC1の共晶塩と酸化
マグネシウムの混合物よりなる電解質原料粉末
0.3ｇを平らに充填し、さらにその上に正極原料
粉末として二硫化鉄を主成分とする正極混合物
0.1ｇを各層が混合しないように平に充填した後
2t／cm2の圧力で加圧成形した。このようにして得
られた素電池は直径24mm、厚さ0.8mmと薄く、反
りはなく、負極層と電解質層との間に電極補強体
を備えている。
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に瞬間電流を流すと点火
具９が発火し、発熱剤６に着火し、熱電池が活性
化される。１１は熱電池内部を保温するための断
熱体であり、１２は電池容器である。
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に瞬間電流を流すと点火
具９が発火し、発熱剤６に着火し、熱電池が活性
化される。１１は熱電池内部を保温するための断
熱体であり、１２は電池容器である。
本発明に用いる電極補強体は負極活物質や電解
質に耐食性があり、素電池成形時の加圧力で破損
しないことが要求される。この要求を満たす材質
として鉄、ニツケル、銅、クロム、ニオブ、モリ
ブデン、黄銅およびステンレス鋼等の耐食性金属
が好ましい。また電極補強体はイオン透過のため
に開孔していることが必要で、電池の内部抵抗に
悪影響を与えないよう、できるだけ開孔度は大き
いものが好ましい。例えば網、エキスパンド網、
発泡メタル、パンチングメタルもしくは多孔質焼
結体等の開孔体や多孔体はいずれも使用可能であ
る。
質に耐食性があり、素電池成形時の加圧力で破損
しないことが要求される。この要求を満たす材質
として鉄、ニツケル、銅、クロム、ニオブ、モリ
ブデン、黄銅およびステンレス鋼等の耐食性金属
が好ましい。また電極補強体はイオン透過のため
に開孔していることが必要で、電池の内部抵抗に
悪影響を与えないよう、できるだけ開孔度は大き
いものが好ましい。例えば網、エキスパンド網、
発泡メタル、パンチングメタルもしくは多孔質焼
結体等の開孔体や多孔体はいずれも使用可能であ
る。
本発明により製造された素電池は内部に電極補
強体を備えるために機械的強度が高く、取扱が容
易である。従来、素電池の機械的強度が低いため
に極めて割れやすく、積層化するために素電池の
厚さを1.5mm以上にしないと組立が困難であつた。
本発明によれば電極補強体を含めても素電池の厚
さを１mm以下とすることが可能であり、同一体積
でより高電圧の熱電池の製造が可能となつた。
強体を備えるために機械的強度が高く、取扱が容
易である。従来、素電池の機械的強度が低いため
に極めて割れやすく、積層化するために素電池の
厚さを1.5mm以上にしないと組立が困難であつた。
本発明によれば電極補強体を含めても素電池の厚
さを１mm以下とすることが可能であり、同一体積
でより高電圧の熱電池の製造が可能となつた。
第１図は本発明に使用する素電池の断面図、第
２図は素電池を積層した熱電池の断面図である。 １……負極層、２……電解質層、３……正極
層、４……電極補強体。
２図は素電池を積層した熱電池の断面図である。 １……負極層、２……電解質層、３……正極
層、４……電極補強体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 負極層１と、電解質層２と、正極層３と、電
極補強体４とを有する熱電池用素電池であつて、 負極層１と、電解質層２と、正極層３とは、そ
れぞれ原料粉末が層状に積層され、電極補強体４
が負極層１と電解質層２間に配設されて一体に加
圧成形されたものであり、 電極補強体４は鉄、ニツケル、銅、クロム、ニ
オブ、モリブデン、タングステン、黄銅及びステ
ンレス鋼等の耐食性金属からなる網、エキスパン
ド網、発泡メタル、パンチングメタルもしくは多
孔質焼結体である ことを特徴とする熱電池用素電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58045078A JPS59169074A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 熱電池用素電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58045078A JPS59169074A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 熱電池用素電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59169074A JPS59169074A (ja) | 1984-09-22 |
| JPH0354432B2 true JPH0354432B2 (ja) | 1991-08-20 |
Family
ID=12709295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58045078A Granted JPS59169074A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 熱電池用素電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59169074A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0815072B2 (ja) * | 1984-11-30 | 1996-02-14 | 日本電池株式会社 | 熱電池用電極の製造法 |
| JPH0815073B2 (ja) * | 1984-11-30 | 1996-02-14 | 日本電池株式会社 | 熱電池用電極の製造法 |
| RU2607471C1 (ru) * | 2015-07-03 | 2017-01-10 | Акционерное общество АО "Энергия" | Эликтролитная смесь для теплового химического источника тока |
| WO2020226241A1 (ko) * | 2019-05-07 | 2020-11-12 | 국방과학연구소 | 열전지용 음극, 열전지용 음극의 제조 장치 및 열전지용 음극의 제조 방법 |
| KR102050003B1 (ko) * | 2019-05-07 | 2019-11-28 | 국방과학연구소 | 금속 합금 폼을 포함하는 리튬 음극, 이를 포함하는 열전지 및 그 제조 방법 |
-
1983
- 1983-03-16 JP JP58045078A patent/JPS59169074A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59169074A (ja) | 1984-09-22 |
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