JPS6055955B2 - 熱電池 - Google Patents
熱電池Info
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- JPS6055955B2 JPS6055955B2 JP14032677A JP14032677A JPS6055955B2 JP S6055955 B2 JPS6055955 B2 JP S6055955B2 JP 14032677 A JP14032677 A JP 14032677A JP 14032677 A JP14032677 A JP 14032677A JP S6055955 B2 JPS6055955 B2 JP S6055955B2
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Classifications
-
- Y02E60/12—
Landscapes
- Primary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、常温では電力を取り出せないが、高温に加熱
すると電力の供給を始める熱電池に関し、その目的とす
るところは、負極カルシウムの低融点合金化によつて発
生する正・負極間の短絡を防止し、高信頼性の熱電池を
提供することにある。
すると電力の供給を始める熱電池に関し、その目的とす
るところは、負極カルシウムの低融点合金化によつて発
生する正・負極間の短絡を防止し、高信頼性の熱電池を
提供することにある。
熱電池は、一般的には塩化リチウム−塩化カリウム（Ｌ
ＩＣＩ−ＫＣｌ）共融混合塩を電解質とし、負極活物質
にマグネシウムやカルシウム金属、減極剤にクロム酸カ
ルシウムｃａｃｒｏ４、正極集電板に鉄、ニッケルもし
くはステンレス鋼板を用いる。
ＩＣＩ−ＫＣｌ）共融混合塩を電解質とし、負極活物質
にマグネシウムやカルシウム金属、減極剤にクロム酸カ
ルシウムｃａｃｒｏ４、正極集電板に鉄、ニッケルもし
くはステンレス鋼板を用いる。
電解質は水を使用せす無水塩として電池系に組み込むの
で、負極材料として前記のマグネシウムやカルシウムの
使用が可能となり、負極材料にマグネシウムを使用した
場合約２Ｖ）カルシウムを使用した場合約２．５Ｖの高
電圧が得られ、なおかつＪＪ−−レ゛ＬＪ−、２Ｊレー
＾゛−、１↓、、“をデ」Ｌ厩Ｉ太ユ！”ＷｉＡ”Π上
アなど数々の特徴がある。しかし、高温の溶融塩におけ
る電位が特異なため、負極にカルシウムを使用した場合
は、（１）式のように電解質中のＬｉ゛がＣａとイオン
置換を起こしてｌｉが生成し、次に（２）式のように低
融点合金ｐａＬｉ。（融点約２３０℃）となつて電極間
で液体となり、電極間の微少短絡による電圧のふらつき
や、短絡による機能停止という障害を引き起こしていた
。Ｃａｆ２Ｌｉ−４−Ｃａ″′゛＋２Ｌｉ（１）Ｃａ＋
２Ｌｉ−＊ＣａＬｉ２（２）本発明は、塩化リチウムの
ようなリチウム化合物を含有する電解質を無機吸着剤に
吸着させた粉末を電解質層とし、電解質と減極剤の混合
粉末を正極活物質層としてこれら２層を一体に加圧成形
した層を用い、負極活物質の主成分にカルシウムを用い
た熱電池を改良するものである。
で、負極材料として前記のマグネシウムやカルシウムの
使用が可能となり、負極材料にマグネシウムを使用した
場合約２Ｖ）カルシウムを使用した場合約２．５Ｖの高
電圧が得られ、なおかつＪＪ−−レ゛ＬＪ−、２Ｊレー
＾゛−、１↓、、“をデ」Ｌ厩Ｉ太ユ！”ＷｉＡ”Π上
アなど数々の特徴がある。しかし、高温の溶融塩におけ
る電位が特異なため、負極にカルシウムを使用した場合
は、（１）式のように電解質中のＬｉ゛がＣａとイオン
置換を起こしてｌｉが生成し、次に（２）式のように低
融点合金ｐａＬｉ。（融点約２３０℃）となつて電極間
で液体となり、電極間の微少短絡による電圧のふらつき
や、短絡による機能停止という障害を引き起こしていた
。Ｃａｆ２Ｌｉ−４−Ｃａ″′゛＋２Ｌｉ（１）Ｃａ＋
２Ｌｉ−＊ＣａＬｉ２（２）本発明は、塩化リチウムの
ようなリチウム化合物を含有する電解質を無機吸着剤に
吸着させた粉末を電解質層とし、電解質と減極剤の混合
粉末を正極活物質層としてこれら２層を一体に加圧成形
した層を用い、負極活物質の主成分にカルシウムを用い
た熱電池を改良するものである。
従来のこの種の代表的な素電池構成を第５図に示した。
図中１は負極集電板、２は負極活物質のカルシウム板で
ある。３は前述の一体層であり、・電解質、例えば塩化
リチウム−塩化カリウム共融混合塩を無機吸着剤に吸着
させた粉末からなる電解質層３ａと、前記粉末と減極剤
例えばクロム酸カルシウムとの混合物からなる減極剤層
３ｂとからなる。
ある。３は前述の一体層であり、・電解質、例えば塩化
リチウム−塩化カリウム共融混合塩を無機吸着剤に吸着
させた粉末からなる電解質層３ａと、前記粉末と減極剤
例えばクロム酸カルシウムとの混合物からなる減極剤層
３ｂとからなる。
４は正極集電板である。
門 従来の電解質層−減極剤層の一体層３は、第５図の
ように、同一厚味の円板状に成形したものが使用され、
正・負極間に挟まれて素電池を形成していた。
ように、同一厚味の円板状に成形したものが使用され、
正・負極間に挟まれて素電池を形成していた。
この構造は以下の理由で電圧のふらつきや短絡を発生し
やすい。
やすい。
すなわち後述の発熱剤７が燃焼して素電池が活性状態と
なつた時、反応式（１），（２）が進んで生成したＣａ
Ｌｉ２の液体合金が押し出され、負極集電板１および負
極活物質２と正極集電板４との間に電橋を生じ、小さな
電橋の場合は電圧のふらつきとなつて表れ、大きな電橋
の場合は短絡となつて機能障害を発生する。この現象を
防止するには２通りの方法が考えられる。
なつた時、反応式（１），（２）が進んで生成したＣａ
Ｌｉ２の液体合金が押し出され、負極集電板１および負
極活物質２と正極集電板４との間に電橋を生じ、小さな
電橋の場合は電圧のふらつきとなつて表れ、大きな電橋
の場合は短絡となつて機能障害を発生する。この現象を
防止するには２通りの方法が考えられる。
その１つは反応式（１），（２）を内部抵抗を上げずに
極力減少して不具合のでない量に制限すること、他の１
つはＣａＬｉ２合金の生成はやむをえずとして、生成合
金によつて短絡しない構造にすることである。本発明は
、後者の方法を採用し、電解質層と減極剤層との一体層
の成形形状の改良によつて短絡を防止し、高信頼性を実
現しようとするものである。
極力減少して不具合のでない量に制限すること、他の１
つはＣａＬｉ２合金の生成はやむをえずとして、生成合
金によつて短絡しない構造にすることである。本発明は
、後者の方法を採用し、電解質層と減極剤層との一体層
の成形形状の改良によつて短絡を防止し、高信頼性を実
現しようとするものである。
第２〜４図は、本発明による素電池構成の代表例を示す
。
。
第２図は一体層３の上面に円形の凹部５ａを設け、この
凹部５ａに負極活物質２を配置し、層３の上面周縁部と
負極集電板１とで丁度蓋とした構成になつている。この
ため、負極カルシウムがＣａＬｉ２合金になつた場合に
おいても、凹部５ａ内にとどまつて素電池へはみ出さな
い構造である。第３図は、一体層３の下面に円形の凹部
５ｂを設け、第２図の場合とは反対に、凹部５ｂに正極
集電板４を配置し、ＣａＬｉ２合金がはみ出しても隣り
合わせた素電池の間に設けられた絶縁性の発熱剤で絶縁
されるので、正極集電板４とは接触せず短絡しないよう
に工夫した構成である。
凹部５ａに負極活物質２を配置し、層３の上面周縁部と
負極集電板１とで丁度蓋とした構成になつている。この
ため、負極カルシウムがＣａＬｉ２合金になつた場合に
おいても、凹部５ａ内にとどまつて素電池へはみ出さな
い構造である。第３図は、一体層３の下面に円形の凹部
５ｂを設け、第２図の場合とは反対に、凹部５ｂに正極
集電板４を配置し、ＣａＬｉ２合金がはみ出しても隣り
合わせた素電池の間に設けられた絶縁性の発熱剤で絶縁
されるので、正極集電板４とは接触せず短絡しないよう
に工夫した構成である。
第４図は、火道孔６を有する素電池構成に適用した例を
示すもので、一体層３の上下両面に環状の凹部５ｃ，５
ｄを設け、凹部５ｃに負極活物質２を、また凹部５ｄに
正極集電板４をそれぞれ配置した構成である。
示すもので、一体層３の上下両面に環状の凹部５ｃ，５
ｄを設け、凹部５ｃに負極活物質２を、また凹部５ｄに
正極集電板４をそれぞれ配置した構成である。
この場合は、第２図及び第３図の長所を持ち合わせてい
る。第１図は第２図の素電池を用いて、積層形熱電池を
構成した一例を表したものである。
る。第１図は第２図の素電池を用いて、積層形熱電池を
構成した一例を表したものである。
図中７は発熱剤で素電池を加熱発電させるために用いら
れる。８は点火具で起動端子９から送られる外部信号に
より発火し、その火炎が発熱剤７をを燃焼させ電池全体
を活性化させる役目をする。
れる。８は点火具で起動端子９から送られる外部信号に
より発火し、その火炎が発熱剤７をを燃焼させ電池全体
を活性化させる役目をする。
１０は出力端子、１１は断熱材、１２は電槽でケースと
ガラス密封端子付きの蓋とからなる。
ガラス密封端子付きの蓋とからなる。
本発明の電解質層と減極剤層の一体層を製造するには、
まず１００℃前後に加熱した成形金型を準備し、電解質
層を無機吸着剤に吸着させた粉末の所定量を金型に入れ
て均一に分散させ、約０．５トン／Ｃｌｔの圧力で一次
成形する。
まず１００℃前後に加熱した成形金型を準備し、電解質
層を無機吸着剤に吸着させた粉末の所定量を金型に入れ
て均一に分散させ、約０．５トン／Ｃｌｔの圧力で一次
成形する。
次に前記粉末と減極剤の粉末との混合物の所定量を計り
取つて金型に入れて均一に分散し、約１トン／Ｃｒｉの
圧力で二次成形後、金型から二層一体層を取り出す。こ
の場合金型に凸部を設けておくと一体層には凹部ができ
る。以上のように、本発明は低融点合金による電圧のふ
らつきや短絡を防止し、高信頼性の熱電池を提供するも
のである。
取つて金型に入れて均一に分散し、約１トン／Ｃｒｉの
圧力で二次成形後、金型から二層一体層を取り出す。こ
の場合金型に凸部を設けておくと一体層には凹部ができ
る。以上のように、本発明は低融点合金による電圧のふ
らつきや短絡を防止し、高信頼性の熱電池を提供するも
のである。
第１図は本発明の一実施例における積層形熱電池の縦断
面図、第２図はその素電池の縦断面図、第３図及び第４
図は素電池の他の構成例を示す縦断面図、第５図は従来
の素電池の縦断面図である。 １・・・・・・負極集電板、２・・・・・・負極活物質
、３・・・・・・電解質層一減極剤層一体層、４・・・
・・・正極集電板、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ・・・・・
・凹部。
面図、第２図はその素電池の縦断面図、第３図及び第４
図は素電池の他の構成例を示す縦断面図、第５図は従来
の素電池の縦断面図である。 １・・・・・・負極集電板、２・・・・・・負極活物質
、３・・・・・・電解質層一減極剤層一体層、４・・・
・・・正極集電板、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ・・・・・
・凹部。
Claims (1)
- １ リチウム化合物を含有する電解質層と減極剤層との
一体層、カルシウムを主成分とする負極活物質及び正極
集電板を有し、前記一体層の片面もしくは両面に凹部を
設け、この凹部に負極活物質または正極集電板を配置し
てなる素電池を備えたことを特徴とする熱電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14032677A JPS6055955B2 (ja) | 1977-11-22 | 1977-11-22 | 熱電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14032677A JPS6055955B2 (ja) | 1977-11-22 | 1977-11-22 | 熱電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5472434A JPS5472434A (en) | 1979-06-09 |
| JPS6055955B2 true JPS6055955B2 (ja) | 1985-12-07 |
Family
ID=15266206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14032677A Expired JPS6055955B2 (ja) | 1977-11-22 | 1977-11-22 | 熱電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6055955B2 (ja) |
-
1977
- 1977-11-22 JP JP14032677A patent/JPS6055955B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5472434A (en) | 1979-06-09 |
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