JPS58100367A - 熱電池の製造方法 - Google Patents
熱電池の製造方法Info
- Publication number
- JPS58100367A JPS58100367A JP56199206A JP19920681A JPS58100367A JP S58100367 A JPS58100367 A JP S58100367A JP 56199206 A JP56199206 A JP 56199206A JP 19920681 A JP19920681 A JP 19920681A JP S58100367 A JPS58100367 A JP S58100367A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolyte
- pellets
- cutting
- melting point
- pellet
- 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】
本発明は正極活物質、バインダー、電解質からなる層（
以下ＤＩＫＢペレットと呼ぶ）を内蔵する熱電池に関す
るもので、その目的とするところは複雑な形状を有する
素電池を製作する場合に容易にＤＥＢベレットを得るこ
とのできる方法を提案するもやである。
以下ＤＩＫＢペレットと呼ぶ）を内蔵する熱電池に関す
るもので、その目的とするところは複雑な形状を有する
素電池を製作する場合に容易にＤＥＢベレットを得るこ
とのできる方法を提案するもやである。
熱電池は常温では固体で不活性であるが、高温に加熱す
ると溶融して活性化する溶融塩電解質を用い、この電解
質を加熱溶融するだめの加熱剤を内蔵した電池で、一般
的には負極活物質にＭｇ５Ｃａ、Ｌｉなどを、電解質と
してＬｉｍ１−ＫＯｌ（融点３６２℃） 、ＬｉＢｒ
−ＫＢｒ （融点３４０℃）などを、バインダーとして
カオリン、 ８ｉ０２．ム１２０２などを、正極活物
質としてＣａＣｒＯ４，Ｆｅ８ｚなどを、さらにまた正
、負極集電板として鉄、ステンレス鋼、ニッケル等をそ
れぞれ用いて素電池を構成する。一方加熱剤は還元剤と
酸化剤を主成分とする、例えばＺｒ−ＢａＣｒ、０４．
Ｆｅ−ＫＯＩＯ＜などの組合せからなる成形層である
。これは混合比率り組合せ等によって著しく性質や発生
熱量が異なるので、設計する電池に適合する加熱剤を用
いる必要がある。
ると溶融して活性化する溶融塩電解質を用い、この電解
質を加熱溶融するだめの加熱剤を内蔵した電池で、一般
的には負極活物質にＭｇ５Ｃａ、Ｌｉなどを、電解質と
してＬｉｍ１−ＫＯｌ（融点３６２℃） 、ＬｉＢｒ
−ＫＢｒ （融点３４０℃）などを、バインダーとして
カオリン、 ８ｉ０２．ム１２０２などを、正極活物
質としてＣａＣｒＯ４，Ｆｅ８ｚなどを、さらにまた正
、負極集電板として鉄、ステンレス鋼、ニッケル等をそ
れぞれ用いて素電池を構成する。一方加熱剤は還元剤と
酸化剤を主成分とする、例えばＺｒ−ＢａＣｒ、０４．
Ｆｅ−ＫＯＩＯ＜などの組合せからなる成形層である
。これは混合比率り組合せ等によって著しく性質や発生
熱量が異なるので、設計する電池に適合する加熱剤を用
いる必要がある。
ＤＩＥＢベレットは多くの文献等にも記述されている様
に大別して２種類のベレットがある。その一つは電解質
とバインダーを主成分とする電解質層（ＩＢ層と呼ぶ）
と正極活物質と電解質を主成分とする正極活物質層（Ｄ
Ｉ層と呼ぶ）とを２層一体に成形したペレットの製造方
法であり、他の一つはＫＢの粉末とｎｘの粉末とを均一
に混合して成形したペレットの製蓬方法である。前者の
方法によって得たペレットは高率放電用に、後者の方法
によって得たペレットは低率放電用に使用されている。
に大別して２種類のベレットがある。その一つは電解質
とバインダーを主成分とする電解質層（ＩＢ層と呼ぶ）
と正極活物質と電解質を主成分とする正極活物質層（Ｄ
Ｉ層と呼ぶ）とを２層一体に成形したペレットの製造方
法であり、他の一つはＫＢの粉末とｎｘの粉末とを均一
に混合して成形したペレットの製蓬方法である。前者の
方法によって得たペレットは高率放電用に、後者の方法
によって得たペレットは低率放電用に使用されている。
これらのＤＫＢペレットを得るには金型に材料粉末を所
定量送シ込んで、加圧成形してペレットを作−る。加圧
力は０．５〜６トン／ｃｄの任意の点で設定されるが、
通常１〜３トン／−である。この様にして得られたＤＲ
Ｂベレットは通常円形で場合によっては角形の形状をし
ているが、例えば半月状。
定量送シ込んで、加圧成形してペレットを作−る。加圧
力は０．５〜６トン／ｃｄの任意の点で設定されるが、
通常１〜３トン／−である。この様にして得られたＤＲ
Ｂベレットは通常円形で場合によっては角形の形状をし
ているが、例えば半月状。
晃円状、３角形等の複雑な形状をした場合や、同一平面
上に２つ以上の素電池を有効に構成する場合には従来の
様に金型に材料粉末を送シ込んで加圧成形するだけでは
、金型の製作費、製作台数。
上に２つ以上の素電池を有効に構成する場合には従来の
様に金型に材料粉末を送シ込んで加圧成形するだけでは
、金型の製作費、製作台数。
歩留りなどに多くの問題点をかかえていた。
本発明は上記の問題点を解決する方法として、従来の様
に円形や角形に加圧成形した後、電解質の融点より高い
熱体で溶融切断して複雑な形状のＤＥＢペレットに加工
するので、製作容易となり、低コスト化へ貢献するもの
である。
に円形や角形に加圧成形した後、電解質の融点より高い
熱体で溶融切断して複雑な形状のＤＥＢペレットに加工
するので、製作容易となり、低コスト化へ貢献するもの
である。
第１図は本発明の方法によシ製作したＤＫＢペレットで
構成した素電池を用いた一実施例である。
構成した素電池を用いた一実施例である。
図は第３図のＸ’−Ｙ／に沿った切断図を示し、図中ム
、Ｂ、０３つの電池群を同一平面上に構成した場合につ
いて示している。電池群ム、Ｂ、０の大きさは放電電流
の大きさに比例する様配分し、本実施例の場合はムＨＢ
：Ｃ＝３：２：、１の大きさになっている。従ってム、
Ｂ、 Ｏの電池群は同一放電密度となり、放電維
持時Ｉ哲はソ同じとなる様に設計した。１は大道孔であ
り、ム、Ｂ、Ｏ電池群に用いている加熱剤に同時に着火
する様共通の孔が開孔しており、点火玉などからなる起
動具の火炎を導びく役目をする。２は電池群ム、Ｂ。
、Ｂ、０３つの電池群を同一平面上に構成した場合につ
いて示している。電池群ム、Ｂ、０の大きさは放電電流
の大きさに比例する様配分し、本実施例の場合はムＨＢ
：Ｃ＝３：２：、１の大きさになっている。従ってム、
Ｂ、 Ｏの電池群は同一放電密度となり、放電維
持時Ｉ哲はソ同じとなる様に設計した。１は大道孔であ
り、ム、Ｂ、Ｏ電池群に用いている加熱剤に同時に着火
する様共通の孔が開孔しており、点火玉などからなる起
動具の火炎を導びく役目をする。２は電池群ム、Ｂ。
Ｃを絶縁し、保温する絶縁層でロックウールや耐熱ボー
ドでできている。
ドでできている。
第２図は第１図Ｘ−Ｙ断面図で、左側は電池群ム、右側
は電池群Ｂの断面を示す。３．３′は負極でＣ＆板、４
．４’は本発明によって製作し九ＤＥＢペレットである
。まず大道孔１を開孔したディスク状ＤＩＣＢペレット
を従来の方法と同様、所定量のＩＢ、ＤＢ粉末を用いて
加圧成形にて製作し、こののち、絶縁層２と同一スリッ
ト幅に例えば第４図の如き熱カッターで切断する。熱カ
ッターは高モリブテン鋼、ステンレス鋼、耐熱ガラス等
を加工した切断刃２１にヒータ（面ヒータ）２２を埋設
し、熱伝対２３をセンサーとして温度コントロールする
。２４はヒータ２２用の電源線、２６は熱カッターの握
り部である。この熱カッターの場合、切断刃２１は中央
部が幅広く、両端に行くほど幅狭いテーパを有しており
、垂直に押し当てていくと、ＤＩＲペレットをその中央
部から順次切断するよう配慮をしている。
は電池群Ｂの断面を示す。３．３′は負極でＣ＆板、４
．４’は本発明によって製作し九ＤＥＢペレットである
。まず大道孔１を開孔したディスク状ＤＩＣＢペレット
を従来の方法と同様、所定量のＩＢ、ＤＢ粉末を用いて
加圧成形にて製作し、こののち、絶縁層２と同一スリッ
ト幅に例えば第４図の如き熱カッターで切断する。熱カ
ッターは高モリブテン鋼、ステンレス鋼、耐熱ガラス等
を加工した切断刃２１にヒータ（面ヒータ）２２を埋設
し、熱伝対２３をセンサーとして温度コントロールする
。２４はヒータ２２用の電源線、２６は熱カッターの握
り部である。この熱カッターの場合、切断刃２１は中央
部が幅広く、両端に行くほど幅狭いテーパを有しており
、垂直に押し当てていくと、ＤＩＲペレットをその中央
部から順次切断するよう配慮をしている。
被切断のＤＩＣＢペレットは電解質の融点付近まで加熱
すると加工性が良好となり、例えばＬｉ０ＪνＫＣＩを
電解質とする場合は３６２° より１０℃〜１６ｏ℃低
い温度、すなわち約３４〜２０ｏ°Ｃに加熱保温すると
よい。融点以上に保温するとペレットの変形が生じ、ま
た２００℃以下では可成り作業性が低下する。一方熱カ
ッターの温度は電解質の融点よりも６０℃〜４００℃高
く温度設定する（約４００〜７６０℃）と、作業性が良
好である。約４ｏｏ℃以下に設定した場合切断時間が３
秒／個かかるが、約４００℃では２秒／個。
すると加工性が良好となり、例えばＬｉ０ＪνＫＣＩを
電解質とする場合は３６２° より１０℃〜１６ｏ℃低
い温度、すなわち約３４〜２０ｏ°Ｃに加熱保温すると
よい。融点以上に保温するとペレットの変形が生じ、ま
た２００℃以下では可成り作業性が低下する。一方熱カ
ッターの温度は電解質の融点よりも６０℃〜４００℃高
く温度設定する（約４００〜７６０℃）と、作業性が良
好である。約４ｏｏ℃以下に設定した場合切断時間が３
秒／個かかるが、約４００℃では２秒／個。
７５０℃では０３秒／個のスピードで切断できる。
尚７６ｏ℃以上では切断時の電解質蒸気の臭気がきつく
なること、加熱のための電力が浪費されるなどで好まし
くない。本実施例ではまずＤＩＥＢペレットからムを切
断、次にＢ、 ０を切断した。尚Ｄ−ＩＣＢペレット
の混合比は電解質（ＬｉＣＪ−ＫＯＪ）６０重量％、バ
インダー（８ｉ０２）１５ ｉｉ量チ、正極活物質（Ｃ
ａＯｒＯａ ） ３５重量％とした。６，６′はステン
レス鋼からなる正、負極集電板でその間に加熱剤６，６
′を挾み１丁度素電池と素電池との間に加熱剤が順次挿
入された構造となっている。
なること、加熱のための電力が浪費されるなどで好まし
くない。本実施例ではまずＤＩＥＢペレットからムを切
断、次にＢ、 ０を切断した。尚Ｄ−ＩＣＢペレット
の混合比は電解質（ＬｉＣＪ−ＫＯＪ）６０重量％、バ
インダー（８ｉ０２）１５ ｉｉ量チ、正極活物質（Ｃ
ａＯｒＯａ ） ３５重量％とした。６，６′はステン
レス鋼からなる正、負極集電板でその間に加熱剤６，６
′を挾み１丁度素電池と素電池との間に加熱剤が順次挿
入された構造となっている。
この様にして必要素電池数を直列に接続して所望とする
電圧を得ることが出来る。以上の様にム。
電圧を得ることが出来る。以上の様にム。
Ｂν ０３つの電池群を同一平面上に構成して全体電池
を組立て、負極側を共通端子とした構造を第３図に示す
。
を組立て、負極側を共通端子とした構造を第３図に示す
。
第３図は全体構成図であり、ム、Ｂ、０３つの電池群の
負極端子は共通化されて外部端子７に導通している。外
部端子８，９．１０は電池群ム。
負極端子は共通化されて外部端子７に導通している。外
部端子８，９．１０は電池群ム。
Ｂ、 Ｏのそれぞれ独立した正極端子である。１１゜
１２は一対の起動用端子で、点火器と接続され、起動用
端子に瞬間的な電流パルスを通電すると、点火器は火炎
を発し、各層の加熱剤６，６′に着火伝播して全体が活
性となる。
１２は一対の起動用端子で、点火器と接続され、起動用
端子に瞬間的な電流パルスを通電すると、点火器は火炎
を発し、各層の加熱剤６，６′に着火伝播して全体が活
性となる。
従って外部端子７−８．７−９．７−１０を通じて出力
が取出せる。１３は電槽で電解質の吸湿を防止し、長期
保存を維持するため完全密閉構造としている。
が取出せる。１３は電槽で電解質の吸湿を防止し、長期
保存を維持するため完全密閉構造としている。
以上述べた如く、本発明の特徴はＤＩＣＢペレットを従
来と同様の円形、角形などに成形した後、熱カッターで
切断し、複数個のＤＫＢペレットに分割する方法を用い
たところにある。
来と同様の円形、角形などに成形した後、熱カッターで
切断し、複数個のＤＫＢペレットに分割する方法を用い
たところにある。
前述の方法は熱カッターで切断する方法のみについて述
べたが、近年の技術ではレーザービーム。
べたが、近年の技術ではレーザービーム。
電子ビームによる切断、酸素・水素ガス切断等も使用で
きる。微細なスリット幅でＤＥＢペレットを切断加工す
る場合には熱カッターよりもビーム等を利用した方法が
よい。
きる。微細なスリット幅でＤＥＢペレットを切断加工す
る場合には熱カッターよりもビーム等を利用した方法が
よい。
以上の構成において、本発明はＤＩＥＢペレットを通常
通り成形後、任意な形状に切断、開孔して複雑な素電池
が容易に得ることが出来るようになったので下記の如き
大きな効果が期待できる。
通り成形後、任意な形状に切断、開孔して複雑な素電池
が容易に得ることが出来るようになったので下記の如き
大きな効果が期待できる。
（１）、製作する金型は従来通シ、円形、角形でよく複
雑な金型を必要としないので、金型の製作費。
雑な金型を必要としないので、金型の製作費。
製作日数を短縮して開発を早めることができる。
（２）、加工方法がきわめて簡単であるとともに、任意
な形状に変形させることが出来る。
な形状に変形させることが出来る。
（３）、少量生産する場合のコストパーフォーマンスが
有利となる。
有利となる。
（４）、同一平面上に複数個の素電池を構成する場合に
有効な手段である。
有効な手段である。
第１〜第３図は本発明に用いた電池の部分ならびに全体
図であシ、第１図は第３図のＸ／ Ｙ／に沿って同一
平面上に構成された電池群の上面図、第２図は第１図の
Ｘ−Ｙに沿った縦断面図、第３図は全体図で、第４図は
熱カッターの一実施例を示す構造図である。 ム、 Ｂ、 Ｃ・・・・・・電池群、２・・・・・
・絶縁層、３．３’・・・・・・負極活物質、４．４’
・・・・・・ＤＫＢペレット、５゜６Ｉ・・・・・・正
負極集電板 ６．６／・・・・・・加熱剤。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
図であシ、第１図は第３図のＸ／ Ｙ／に沿って同一
平面上に構成された電池群の上面図、第２図は第１図の
Ｘ−Ｙに沿った縦断面図、第３図は全体図で、第４図は
熱カッターの一実施例を示す構造図である。 ム、 Ｂ、 Ｃ・・・・・・電池群、２・・・・・
・絶縁層、３．３’・・・・・・負極活物質、４．４’
・・・・・・ＤＫＢペレット、５゜６Ｉ・・・・・・正
負極集電板 ６．６／・・・・・・加熱剤。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
Claims (1)
- （１）溶融塩電解質、バインダー、正極活物質を主成分
とする粒子を加圧成形してＤＩＣＢベレットを製造する
工程と、前記ＤＩＣＢペレットの一部を電解質の融点以
上の温度で加熱切断する工程と、その後、負極、ＤＩＣ
Ｂペレット、正極および加熱剤等で積層体をつくる工程
とを有することを特徴とする熱電池の製造方法。 ＠）前記被切断ＤＫＢベレットを電解質の融点以下１０
〜１５０’Ｃに保温し、熱カッターの温度を電解質の融
点以上６０〜４ｏｏ℃に設定して加熱切断することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱電池の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56199206A JPS58100367A (ja) | 1981-12-10 | 1981-12-10 | 熱電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56199206A JPS58100367A (ja) | 1981-12-10 | 1981-12-10 | 熱電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58100367A true JPS58100367A (ja) | 1983-06-15 |
| JPS6129104B2 JPS6129104B2 (ja) | 1986-07-04 |
Family
ID=16403897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56199206A Granted JPS58100367A (ja) | 1981-12-10 | 1981-12-10 | 熱電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58100367A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6142066U (ja) * | 1984-08-21 | 1986-03-18 | 日本電池株式会社 | 熱電池 |
-
1981
- 1981-12-10 JP JP56199206A patent/JPS58100367A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6142066U (ja) * | 1984-08-21 | 1986-03-18 | 日本電池株式会社 | 熱電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6129104B2 (ja) | 1986-07-04 |
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