JPS5816469A - 熱電池 - Google Patents
熱電池Info
- Publication number
- JPS5816469A JPS5816469A JP56113905A JP11390581A JPS5816469A JP S5816469 A JPS5816469 A JP S5816469A JP 56113905 A JP56113905 A JP 56113905A JP 11390581 A JP11390581 A JP 11390581A JP S5816469 A JPS5816469 A JP S5816469A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ring
- deb
- battery
- pellets
- leakage
- 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.)
- Pending
Links
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
-
- 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)
- 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、電解質層（ＥＢ層）と減極剤層（ＤＥ層）と
を一体化したペレット、もしくは電解質と減極剤との混
合物からなるベレット（以下これをＤＥＢペレットとい
う）を有する熱電池に関するもので、その目的とすると
ころは、同心円的に配置した複数のベレット間に同心円
状に無機物質からなる漏液防止リングを配設することに
よシ、電池活性時における電解質の漏出を防ぎ、電池に
旋回運動が加わった際の電池性能を向上することにある
。
を一体化したペレット、もしくは電解質と減極剤との混
合物からなるベレット（以下これをＤＥＢペレットとい
う）を有する熱電池に関するもので、その目的とすると
ころは、同心円的に配置した複数のベレット間に同心円
状に無機物質からなる漏液防止リングを配設することに
よシ、電池活性時における電解質の漏出を防ぎ、電池に
旋回運動が加わった際の電池性能を向上することにある
。
熱電池は常温では電力を供給しえないが、高温に加熱さ
れ電解質が溶融すると電解質にイオン伝導性が生じ、電
力が供給可能となる性質の電池である。ここでの電解質
としてはＫＯ２−Ｌｉｃｅ。
れ電解質が溶融すると電解質にイオン伝導性が生じ、電
力が供給可能となる性質の電池である。ここでの電解質
としてはＫＯ２−Ｌｉｃｅ。
ＫＢｒ−ＬｉＢｒ等の共融塩が用いられ、これらの溶融
塩は３３０″Ｃ〜３６０’Ｃで溶融し、水溶液系電解質
の約１０倍というイオン伝導性を有する。この種の熱電
池には次のような特徴があることが知られている。すな
わち、貯蔵中の自己放電が実用上皆無で長期保存後も製
造直後と同様の放電特性を有する。電池内部に加熱剤を
組み込むことにより電池使用に際して加熱剤を作用させ
０．６秒以内の短時間で電池を活性化することができる
。水溶液系電解質では用いることのできない超低電位の
負極活物質が使用でき、素電池当りの出力電圧を高める
ことができる。低温から高温の幅広い温度領域で使用で
きる。小形軽量で大電流が供給可能である。このような
特徴を有することからロクットや緊急用の電源として実
用化されている。
塩は３３０″Ｃ〜３６０’Ｃで溶融し、水溶液系電解質
の約１０倍というイオン伝導性を有する。この種の熱電
池には次のような特徴があることが知られている。すな
わち、貯蔵中の自己放電が実用上皆無で長期保存後も製
造直後と同様の放電特性を有する。電池内部に加熱剤を
組み込むことにより電池使用に際して加熱剤を作用させ
０．６秒以内の短時間で電池を活性化することができる
。水溶液系電解質では用いることのできない超低電位の
負極活物質が使用でき、素電池当りの出力電圧を高める
ことができる。低温から高温の幅広い温度領域で使用で
きる。小形軽量で大電流が供給可能である。このような
特徴を有することからロクットや緊急用の電源として実
用化されている。
しかしながら従来のベレット形熱電池の問題点として電
池が活性化した際に電解質が素電池外へ漏れ出すために
液絡を生じたり、ＤＥＢベレット内の電解質量の減少を
まねいて内部抵抗を増加させ電圧低下を引き起こすこと
があった。特に電池に対し強い旋回運動が加えられると
その現象が助長され、放電寿命も著しく低下することが
認められているっ第１図に従来のＤＥＢベレットを用い
た熱電池の素電池断面を示す。該素電池は負極集電体１
．負極活物質２．内部保護リング３．外部保護リング４
．ＥＢ層１０とＤＥ層１１とを１体化シたＤＥＢペレッ
ト１３および正極集電体１２から構成されている。負極
活物質２としてはＭｑ。
池が活性化した際に電解質が素電池外へ漏れ出すために
液絡を生じたり、ＤＥＢベレット内の電解質量の減少を
まねいて内部抵抗を増加させ電圧低下を引き起こすこと
があった。特に電池に対し強い旋回運動が加えられると
その現象が助長され、放電寿命も著しく低下することが
認められているっ第１図に従来のＤＥＢベレットを用い
た熱電池の素電池断面を示す。該素電池は負極集電体１
．負極活物質２．内部保護リング３．外部保護リング４
．ＥＢ層１０とＤＥ層１１とを１体化シたＤＥＢペレッ
ト１３および正極集電体１２から構成されている。負極
活物質２としてはＭｑ。
Ｃａ 、 Ｌｉ等の超低電位物質が使用される。ＤＥＢ
ペレット１３は電解質粉末にシリカ、カオリン等の無機
質バインダーを加え電解質量を６０〜８０重量％に制限
した混合物よりなるＥＢ層１ｏと、クロム酸カルシウム
粉末等の減極剤に２０〜３０重量％の電解質粉末が加え
られた混合物よりなるＤＥ層１１とを加圧一体化したペ
レットも（７＜は電解質および減極剤の混合物を加圧成
形したベレットである。このような素電池において従来
はアスベストペーパやアルミナペーパまたはガラスペー
パ等の耐熱部材により構成される内部保護リング３およ
び外部保護リング４によって電池活性時に電解質が素電
池外部へ漏れ出すのを防止していた。しかし電池に強い
旋回運動が加えられると、これらの保護リングでは漏液
を十分に食い止めることができず、特に外部保護リング
４からの漏液が激しく認められた。従って高旋回時には
特にこのような漏液が激しく、素電池間の短絡や素電池
内の電解質不足による内部抵抗の増加が生じて電池の放
電容量が著しく低下した。次表に従来の電池における旋
回数とカットオフ電圧２ｏＶまでの寿命の関係を示す。
ペレット１３は電解質粉末にシリカ、カオリン等の無機
質バインダーを加え電解質量を６０〜８０重量％に制限
した混合物よりなるＥＢ層１ｏと、クロム酸カルシウム
粉末等の減極剤に２０〜３０重量％の電解質粉末が加え
られた混合物よりなるＤＥ層１１とを加圧一体化したペ
レットも（７＜は電解質および減極剤の混合物を加圧成
形したベレットである。このような素電池において従来
はアスベストペーパやアルミナペーパまたはガラスペー
パ等の耐熱部材により構成される内部保護リング３およ
び外部保護リング４によって電池活性時に電解質が素電
池外部へ漏れ出すのを防止していた。しかし電池に強い
旋回運動が加えられると、これらの保護リングでは漏液
を十分に食い止めることができず、特に外部保護リング
４からの漏液が激しく認められた。従って高旋回時には
特にこのような漏液が激しく、素電池間の短絡や素電池
内の電解質不足による内部抵抗の増加が生じて電池の放
電容量が著しく低下した。次表に従来の電池における旋
回数とカットオフ電圧２ｏＶまでの寿命の関係を示す。
（以下余白）
この表から明らかなように旋回数が高くなると電池の放
電寿命は著しく短くなり、放電後の電池を解体してみる
と高旋回（Ｉ Ｃ）ｐｏｏ 〜１２０００ｒｐｍ）が加
わった電池では激しい漏液が外部保護リング４側にみら
れ、素電池間の液絡が確認された。また、漏出によりベ
レット内の電解質量も減少し電池の内部抵抗が増加する
ことも認められた。
電寿命は著しく短くなり、放電後の電池を解体してみる
と高旋回（Ｉ Ｃ）ｐｏｏ 〜１２０００ｒｐｍ）が加
わった電池では激しい漏液が外部保護リング４側にみら
れ、素電池間の液絡が確認された。また、漏出によりベ
レット内の電解質量も減少し電池の内部抵抗が増加する
ことも認められた。
本発明はこのような欠点を改良したもので、リング状の
ＤＥＢベレット間にＤＥＢペレットと同心円状に無機物
質よりなる漏液防止リングを配設して、高旋回時の耐漏
液性の向上を図ったものである。第２図Ａに本発明の一
実施例である素電池の断面図を、第２図Ｂにその平面図
をそれぞれ示す。素電池は負極集電体１．負極活物質２
．内部保護リング３．外部保護リング４．ＥＢ層１０と
ＤＥ層１１とを一体化したＤＥＢベレット６．６゜７．
８．漏液防止リング９．正極集電体１２より構成されて
いる。本発明による漏液防止リング９はＤＥＢペレット
５，６，７．８に用いられる無機質バインダー、例えば
カオリン、シリカ等かあるいは外部および内部保護リン
グ４，３に用いられるアスベストペーパ、アルミナペー
パ、ガラスペーパ等のみで形成されるか、またはそれら
の無機質リングにＤＥＢペレット５，６，７．８よりも
少ない電解質を吸着させたもので形成される。
ＤＥＢベレット間にＤＥＢペレットと同心円状に無機物
質よりなる漏液防止リングを配設して、高旋回時の耐漏
液性の向上を図ったものである。第２図Ａに本発明の一
実施例である素電池の断面図を、第２図Ｂにその平面図
をそれぞれ示す。素電池は負極集電体１．負極活物質２
．内部保護リング３．外部保護リング４．ＥＢ層１０と
ＤＥ層１１とを一体化したＤＥＢベレット６．６゜７．
８．漏液防止リング９．正極集電体１２より構成されて
いる。本発明による漏液防止リング９はＤＥＢペレット
５，６，７．８に用いられる無機質バインダー、例えば
カオリン、シリカ等かあるいは外部および内部保護リン
グ４，３に用いられるアスベストペーパ、アルミナペー
パ、ガラスペーパ等のみで形成されるか、またはそれら
の無機質リングにＤＥＢペレット５，６，７．８よりも
少ない電解質を吸着させたもので形成される。
これらのリング９は電解質を吸着する能力を有しており
、素電池外部への電解質の漏出を防ぐものである。この
漏液防止リング９の幅ａは、素電池の大きさによって異
なるが、６Ｗ以下のものでＤＥＢペレット５，６，７．
８の間に同心円状に配設される。本実施例ではバインダ
ーに数重量％の電解質を吸着させたものを幅２１１１１
で使用し、３層設けた。また各ＤＥＢペレット５，６，
７．８は負極との接触面極を等しくし電流密度のバラッ
キを最少限度におさえた。すなわち、ＤＥＢペレ、ノド
は５（６（７（８と素電池外周に近いペレ・ソトはどそ
の半径が長いため、ペレットの幅すは８く了〈６（６と
いう順に広くして接触面積の均等化を図った。
、素電池外部への電解質の漏出を防ぐものである。この
漏液防止リング９の幅ａは、素電池の大きさによって異
なるが、６Ｗ以下のものでＤＥＢペレット５，６，７．
８の間に同心円状に配設される。本実施例ではバインダ
ーに数重量％の電解質を吸着させたものを幅２１１１１
で使用し、３層設けた。また各ＤＥＢペレット５，６，
７．８は負極との接触面極を等しくし電流密度のバラッ
キを最少限度におさえた。すなわち、ＤＥＢペレ、ノド
は５（６（７（８と素電池外周に近いペレ・ソトはどそ
の半径が長いため、ペレットの幅すは８く了〈６（６と
いう順に広くして接触面積の均等化を図った。
従来、例えば２７ ｔｈ Ｐｏｗｅｒ ５ｏｕｒｃｅ
３ｙｍｐｏｓｉｕｍにおいて、ＤＥＢベレットに溝を設
は電池反応により生成する合金が素電池外に漏れ出すの
を防ぐ技術が知られているが、本発明はＤＥＢベレｙト
に溝を設ける技術を含むものではなく、漏液防止リング
を組み込むことにより電解質を吸着し、漏液を防ぐもの
で全く異なる技術である。
３ｙｍｐｏｓｉｕｍにおいて、ＤＥＢベレットに溝を設
は電池反応により生成する合金が素電池外に漏れ出すの
を防ぐ技術が知られているが、本発明はＤＥＢベレｙト
に溝を設ける技術を含むものではなく、漏液防止リング
を組み込むことにより電解質を吸着し、漏液を防ぐもの
で全く異なる技術である。
次に本発明による素電池を用いて従来例と同様の積層形
態電池を構成し、比較検討した結果について述べる。第
３図は積層形態電池の断面図で、正極端子１４１点火用
端子１６２点火器１６．負極端子１７．加熱剤１８．素
電池１９．外装缶２０および保温層２１で構成されてい
る。このように構成された本発明による積層形態電池に
対し、従来品と同様の旋回放電試験を行った結果を画表
に示した。従来品における結果と比較すると、無旋回お
よび低旋回時の放電寿命はあまり変わらないが、１００
００ ｒｐｍ を超す高旋回時の放電寿命は従来の約２
倍に伸びている。また放電後の電池を解体してみても外
部保護リング４側からの漏液が抑制されていることが確
認された。さらに漏液が抑制されたために電解質不足に
よる内部抵抗の増加もおさえられ、放電初期の電圧にも
平坦性が認められた。
態電池を構成し、比較検討した結果について述べる。第
３図は積層形態電池の断面図で、正極端子１４１点火用
端子１６２点火器１６．負極端子１７．加熱剤１８．素
電池１９．外装缶２０および保温層２１で構成されてい
る。このように構成された本発明による積層形態電池に
対し、従来品と同様の旋回放電試験を行った結果を画表
に示した。従来品における結果と比較すると、無旋回お
よび低旋回時の放電寿命はあまり変わらないが、１００
００ ｒｐｍ を超す高旋回時の放電寿命は従来の約２
倍に伸びている。また放電後の電池を解体してみても外
部保護リング４側からの漏液が抑制されていることが確
認された。さらに漏液が抑制されたために電解質不足に
よる内部抵抗の増加もおさえられ、放電初期の電圧にも
平坦性が認められた。
以上の様に、本発明を用いることは、従来の熱電池の欠
点であった高旋回時における放電特性の悪化を大幅に改
善することができ、熱電池の使用範囲の拡大に有益なも
のである。
点であった高旋回時における放電特性の悪化を大幅に改
善することができ、熱電池の使用範囲の拡大に有益なも
のである。
第１図は従来のペレット形熱電池に使用される素電池の
縦断面図であり、第２図Ａは本発明の一実施例による素
電池の縦断面図、第２図ＢＩ／′ｉその平面図、第３図
は第２図に示す前記の素電池を用いた積層形態電池の断
面図である。 ２・・・・・・負極活物質、３・・・・−・内部保護リ
ング、４・・・・・・外部保護リング、５，６，７，８
，１３・・・・・・ＤＥＢペレ・ノド、９・・・・・・
漏液防ｔｌ＝’Ｊング。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ｔｌか１名第
１図 （１１） １３１！ｍ
縦断面図であり、第２図Ａは本発明の一実施例による素
電池の縦断面図、第２図ＢＩ／′ｉその平面図、第３図
は第２図に示す前記の素電池を用いた積層形態電池の断
面図である。 ２・・・・・・負極活物質、３・・・・−・内部保護リ
ング、４・・・・・・外部保護リング、５，６，７，８
，１３・・・・・・ＤＥＢペレ・ノド、９・・・・・・
漏液防ｔｌ＝’Ｊング。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ｔｌか１名第
１図 （１１） １３１！ｍ
Claims (2)
- （１）同心円的に配置した複数個のリング状の電解質と
減極剤とからなるベレット間に、無機物質からなる漏液
防止リングを配設したことを特徴とする熱電池。 - （２）゛前記漏液防止リングが前記ペレットよりも少な
い電解質を吸着している特許請求の範囲第１項に記載の
熱電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113905A JPS5816469A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 熱電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113905A JPS5816469A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 熱電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5816469A true JPS5816469A (ja) | 1983-01-31 |
Family
ID=14624102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56113905A Pending JPS5816469A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 熱電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5816469A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0214667U (ja) * | 1988-07-11 | 1990-01-30 |
-
1981
- 1981-07-20 JP JP56113905A patent/JPS5816469A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0214667U (ja) * | 1988-07-11 | 1990-01-30 |
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