JPH0542781B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0542781B2 JPH0542781B2 JP12754085A JP12754085A JPH0542781B2 JP H0542781 B2 JPH0542781 B2 JP H0542781B2 JP 12754085 A JP12754085 A JP 12754085A JP 12754085 A JP12754085 A JP 12754085A JP H0542781 B2 JPH0542781 B2 JP H0542781B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- cell
- heat
- battery
- laminate
- 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 - Lifetime
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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)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は粉末成型からなる発電セルおよび発熱
剤を多数、直列に接続・積層する高電圧形熱電池
の製造法の改良に関するものである。 熱電池は、常温では固体で非電導性であるが、
高温になると溶融して電導性を示す無機塩を電解
質とする電池であつて、高電圧で大電流放電が可
能な信頼性の高い電池である。この熱電池は常温
で、保存中自己放電がなく、10年以上の保存が可
能で、始動は電池に内蔵された発熱剤に点火する
ことによつて行なうリザーブ型電池であり、発熱
セルと発熱剤とを交互に積層することによつて、
発電セルを直列に電気的に接続し、所定の高電圧
がコンパクトな形で得られるとうい利点を有す
る。このため、ロケツトを始めとして各種飛翔体
の電源あるは各種非常用・緊急用電源として実用
されている。 従来の技術 従来の熱電池で高電圧を得るためには、別々に
製造したセルペレツトと発熱剤とを所定枚数だけ
積層している（例えば特開昭59−169074号参照）。 クロム酸カルシウム−カルシウム系の熱電池で
は、正極層と電解質層とを粉末加圧成型により一
体化したペレツトと負極のカルシウム板および発
熱剤の三種類を積層するのが一般的であつた。ま
た、硫化鉄−リチウム合金系熱電池では正極層、
電解質層、および負極層の三層を粉末加圧成形に
より一体にした発熱セルペレツトと発熱剤との二
種類を積層するのが一般的であつた。 発明が解決しようとする問題点 従来の熱電池の製造にあたつては発電セルと発
熱剤とを別々に成型して、電池組立時、両者を交
互に積層しているため、発電セルと発熱剤とが充
分密着するように、積層体の上下方向に圧迫力を
常時加えておかなければならなかつた。このた
め、電池ケース・カバーを丈夫にする必要があ
り、また組立時、圧迫力を加えて溶接しなければ
ならないという繁雑な工程も必要であつた。さら
に発電セルと発熱剤との密着が悪いと熱の伝達も
悪くなつて、電圧立上りが遅くなる欠点があつ
た。また発電セルと発熱セルとを別々に作る場
合、１mm以下の薄い発電セルを作ることが困難で
あり、このため内部抵抗の小さな電池を作ること
が困難であつた。 問題点を解決するための手段 本発明は正極粉末、電解質粉末、負極粉末およ
び燃焼後も導電性を有する発熱剤粉末の四層を順
次、金型に充填する操作を所定回数繰り替えし、
加圧成型することによつて一体になつた多数セ
ル・発熱積層体を用いることによつて、高電圧型
熱電池の製造を可能にするものである。 作 用 正極粉末、電解質粉末および負極粉末からなる
発電セル部と発熱剤とは粉末同志で接触してお
り、その後、加圧して一体化するので、両者間の
密着は極めて良い。また、多数セル・発熱積層体
を一回の工程で作るので、製造工程が簡単にな
り、かつ、電池ケース・カバーの溶接時に圧迫力
を加える必要がなく、電池ケース・カバーの肉厚
を薄くすることも出来る。 本発明では発電セル同志の電気的直列接続に、
燃焼後も導電性を有する発熱剤を利用している
が、これに該当する発熱剤としては、鉄粉末85％
と過塩素酸カリウム粉末15％の発熱混合物が代表
的なものである。鉄の含有量を多くしているの
で、この組成の発熱剤は発熱反応後も多量の鉄が
残り、発電セル同志を接続するのに十分な電導性
を有している。 各粉末を金型に充填して、最終の加圧成型の前
に、必要に応じて最終の加圧成型圧力より低い圧
力で加圧成型してもよい。 実施例 第１図において、１は多数セル・発熱積層体で
あり、正極粉末の正極層２、電解質粉末の電解質
層３、負極粉末の負極層４および、鉄粉末と過塩
素酸カリウム粉末とからなる発熱剤粉末の発熱層
５の四層を一組とし、これを下金型１０１と中金
型１０２との中に10回繰返して順次充填し、上金
型１０３をのせて2t／cm2の圧力で加圧成型する。
正極粉末は50メツシユの硫化鉄粉末であり、電解
質粉末は100メツシユから300メツシユの塩化カル
シウム−塩化リチウム共晶塩と酸化マグネシウム
との混合物であり、負極粉末はリチウム合金粉
末、例えばLi−Al、Li−Si、Li−Ｂを50メツシ
ユから200メツシユに粉砕したものである。 第２図は上記方法により製作した多数セル・発
熱積層体を用いて構成した熱電池を示すもので、
多数セル・発熱積層体１の下部に正極集電板６を
配置し、上部に負極集電板７を配置している。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は負極端子、１２は正極端子、１３
は負極リード線、１４は正極リード線、１５は断
熱剤、１６は金属製電池ケース、１７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
り、１８は電池ケース１６とカバー１７との溶接
接合部である。 本発明になる電池の点火用端子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、この火炎により多数セル・発熱積層体１の発
熱層５が発火し、発熱層で発生した熱が隣接する
負極層４および正極層２を通して電解質層３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、電気伝導性が
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。 発明の効果 本発明は一体に成型した多数セル・発熱積層体
を用いることによつて組立が容易で、電圧立上り
が早く、内部抵抗の小さい熱電池を肉厚の薄い電
池ケース・カバーで製造可能にしたものである。 従来の発電セルと発熱剤とを別々に成型し、両
者を交互に積層した電池と本発明になる電池とを
比較したものを第１表に示す。 【表】
剤を多数、直列に接続・積層する高電圧形熱電池
の製造法の改良に関するものである。 熱電池は、常温では固体で非電導性であるが、
高温になると溶融して電導性を示す無機塩を電解
質とする電池であつて、高電圧で大電流放電が可
能な信頼性の高い電池である。この熱電池は常温
で、保存中自己放電がなく、10年以上の保存が可
能で、始動は電池に内蔵された発熱剤に点火する
ことによつて行なうリザーブ型電池であり、発熱
セルと発熱剤とを交互に積層することによつて、
発電セルを直列に電気的に接続し、所定の高電圧
がコンパクトな形で得られるとうい利点を有す
る。このため、ロケツトを始めとして各種飛翔体
の電源あるは各種非常用・緊急用電源として実用
されている。 従来の技術 従来の熱電池で高電圧を得るためには、別々に
製造したセルペレツトと発熱剤とを所定枚数だけ
積層している（例えば特開昭59−169074号参照）。 クロム酸カルシウム−カルシウム系の熱電池で
は、正極層と電解質層とを粉末加圧成型により一
体化したペレツトと負極のカルシウム板および発
熱剤の三種類を積層するのが一般的であつた。ま
た、硫化鉄−リチウム合金系熱電池では正極層、
電解質層、および負極層の三層を粉末加圧成形に
より一体にした発熱セルペレツトと発熱剤との二
種類を積層するのが一般的であつた。 発明が解決しようとする問題点 従来の熱電池の製造にあたつては発電セルと発
熱剤とを別々に成型して、電池組立時、両者を交
互に積層しているため、発電セルと発熱剤とが充
分密着するように、積層体の上下方向に圧迫力を
常時加えておかなければならなかつた。このた
め、電池ケース・カバーを丈夫にする必要があ
り、また組立時、圧迫力を加えて溶接しなければ
ならないという繁雑な工程も必要であつた。さら
に発電セルと発熱剤との密着が悪いと熱の伝達も
悪くなつて、電圧立上りが遅くなる欠点があつ
た。また発電セルと発熱セルとを別々に作る場
合、１mm以下の薄い発電セルを作ることが困難で
あり、このため内部抵抗の小さな電池を作ること
が困難であつた。 問題点を解決するための手段 本発明は正極粉末、電解質粉末、負極粉末およ
び燃焼後も導電性を有する発熱剤粉末の四層を順
次、金型に充填する操作を所定回数繰り替えし、
加圧成型することによつて一体になつた多数セ
ル・発熱積層体を用いることによつて、高電圧型
熱電池の製造を可能にするものである。 作 用 正極粉末、電解質粉末および負極粉末からなる
発電セル部と発熱剤とは粉末同志で接触してお
り、その後、加圧して一体化するので、両者間の
密着は極めて良い。また、多数セル・発熱積層体
を一回の工程で作るので、製造工程が簡単にな
り、かつ、電池ケース・カバーの溶接時に圧迫力
を加える必要がなく、電池ケース・カバーの肉厚
を薄くすることも出来る。 本発明では発電セル同志の電気的直列接続に、
燃焼後も導電性を有する発熱剤を利用している
が、これに該当する発熱剤としては、鉄粉末85％
と過塩素酸カリウム粉末15％の発熱混合物が代表
的なものである。鉄の含有量を多くしているの
で、この組成の発熱剤は発熱反応後も多量の鉄が
残り、発電セル同志を接続するのに十分な電導性
を有している。 各粉末を金型に充填して、最終の加圧成型の前
に、必要に応じて最終の加圧成型圧力より低い圧
力で加圧成型してもよい。 実施例 第１図において、１は多数セル・発熱積層体で
あり、正極粉末の正極層２、電解質粉末の電解質
層３、負極粉末の負極層４および、鉄粉末と過塩
素酸カリウム粉末とからなる発熱剤粉末の発熱層
５の四層を一組とし、これを下金型１０１と中金
型１０２との中に10回繰返して順次充填し、上金
型１０３をのせて2t／cm2の圧力で加圧成型する。
正極粉末は50メツシユの硫化鉄粉末であり、電解
質粉末は100メツシユから300メツシユの塩化カル
シウム−塩化リチウム共晶塩と酸化マグネシウム
との混合物であり、負極粉末はリチウム合金粉
末、例えばLi−Al、Li−Si、Li−Ｂを50メツシ
ユから200メツシユに粉砕したものである。 第２図は上記方法により製作した多数セル・発
熱積層体を用いて構成した熱電池を示すもので、
多数セル・発熱積層体１の下部に正極集電板６を
配置し、上部に負極集電板７を配置している。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は負極端子、１２は正極端子、１３
は負極リード線、１４は正極リード線、１５は断
熱剤、１６は金属製電池ケース、１７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
り、１８は電池ケース１６とカバー１７との溶接
接合部である。 本発明になる電池の点火用端子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、この火炎により多数セル・発熱積層体１の発
熱層５が発火し、発熱層で発生した熱が隣接する
負極層４および正極層２を通して電解質層３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、電気伝導性が
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。 発明の効果 本発明は一体に成型した多数セル・発熱積層体
を用いることによつて組立が容易で、電圧立上り
が早く、内部抵抗の小さい熱電池を肉厚の薄い電
池ケース・カバーで製造可能にしたものである。 従来の発電セルと発熱剤とを別々に成型し、両
者を交互に積層した電池と本発明になる電池とを
比較したものを第１表に示す。 【表】
第１図は本発明製造方法による多数セル・発熱
積層体の製造工程説明図、第２図は本発明により
製作した熱電池の一例を示す断面図である。 １……多数セル・発熱積層体、２……正極層、
３……電解質層、４……負極層、５……発熱層。
積層体の製造工程説明図、第２図は本発明により
製作した熱電池の一例を示す断面図である。 １……多数セル・発熱積層体、２……正極層、
３……電解質層、４……負極層、５……発熱層。
Claims (1)
- １ 発電セルおよび発熱剤を多数、直列に接続・
積層する高電圧形熱電池において、正極粉末、電
解質粉末、負極粉末および燃焼後も導電性を有す
る発熱剤粉末の四層を順次、金型に充填する操作
を所定回数繰り返し、加圧成型によつて一体化さ
れた多数セル・発熱積層体を得ることを特徴とす
る熱電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12754085A JPS61285673A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 熱電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12754085A JPS61285673A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 熱電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61285673A JPS61285673A (ja) | 1986-12-16 |
| JPH0542781B2 true JPH0542781B2 (ja) | 1993-06-29 |
Family
ID=14962536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12754085A Granted JPS61285673A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 熱電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61285673A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0748380B2 (ja) * | 1987-12-09 | 1995-05-24 | 松下電器産業株式会社 | 熱電池の製造法 |
| RU2732080C1 (ru) * | 2019-08-29 | 2020-09-11 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Электролитная масса и способ изготовления электролита для тепловых химических источников тока |
| CN110534697B (zh) * | 2019-09-11 | 2022-03-01 | 中国工程物理研究院电子工程研究所 | 一种热电池单体电池及其制备方法 |
-
1985
- 1985-06-11 JP JP12754085A patent/JPS61285673A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61285673A (ja) | 1986-12-16 |
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