JPS6121385B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6121385B2 JPS6121385B2 JP57118946A JP11894682A JPS6121385B2 JP S6121385 B2 JPS6121385 B2 JP S6121385B2 JP 57118946 A JP57118946 A JP 57118946A JP 11894682 A JP11894682 A JP 11894682A JP S6121385 B2 JPS6121385 B2 JP S6121385B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- binder
- pellets
- electrolyte
- pellet
- deb
- 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
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)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、電解質と減極剤およびバインダーと
からなる電解質・正極ペレツト（以下DEBペレ
ツトという）を有した熱電池に関するものであ
る。
からなる電解質・正極ペレツト（以下DEBペレ
ツトという）を有した熱電池に関するものであ
る。
従来例の構成とその問題点
一般に熱電池とは、
Fe／CaCrO4LiC―KC／Ca
Fe／CaCrO4NaAＣ４／Li
で表わされる様な溶融塩電解質を用いた高温電池
の一種である。LiC―KC，NaAＣ４等
の溶融塩は常温においては固体であるが、各々固
有の温度まで加熱すると液体化し、非常に大きな
イオン伝導性を生じて電池電解質として秀れた特
性を示すようななる。従つて熱電池は大電流放電
が可能、長期貯蔵が可能、広範囲の環境温度での
使用可能等数多くの特長を有し、ロケツト用や緊
急用の電源として実用化されている。
の一種である。LiC―KC，NaAＣ４等
の溶融塩は常温においては固体であるが、各々固
有の温度まで加熱すると液体化し、非常に大きな
イオン伝導性を生じて電池電解質として秀れた特
性を示すようななる。従つて熱電池は大電流放電
が可能、長期貯蔵が可能、広範囲の環境温度での
使用可能等数多くの特長を有し、ロケツト用や緊
急用の電源として実用化されている。
しかし通常の熱電池は電池の旋回運動が加わる
と溶融した電解質がその遠心力によつて素電池外
へ流出し、液絡や内部抵抗の増加を生じて放電寿
命の低下が激しかつた。これを防ぐ方法としては
従来DEBペレツト中のバインダー量を増加させ
て電解質保持力を増す手法や、DEBペレツトを
２層以上の同心円リング状に分割しその間に漏液
防止リングを配する手法が用いられていた。しか
し、前者ではバインダー量の増加によつて内部抵
抗が増し、大電流放電が困難となる欠点を有して
いた。また、後者は構造が非常に複雑で製造が困
難であるばかりでなく、漏液防止リングを含んで
いるため反応面積が小さくなるのと電池活性化中
に漏液防止リングが急激に電解質を吸収するので
電解質の偏在が生じ、これまた反応面積の低下を
ひきおこすという欠点を有していた。
と溶融した電解質がその遠心力によつて素電池外
へ流出し、液絡や内部抵抗の増加を生じて放電寿
命の低下が激しかつた。これを防ぐ方法としては
従来DEBペレツト中のバインダー量を増加させ
て電解質保持力を増す手法や、DEBペレツトを
２層以上の同心円リング状に分割しその間に漏液
防止リングを配する手法が用いられていた。しか
し、前者ではバインダー量の増加によつて内部抵
抗が増し、大電流放電が困難となる欠点を有して
いた。また、後者は構造が非常に複雑で製造が困
難であるばかりでなく、漏液防止リングを含んで
いるため反応面積が小さくなるのと電池活性化中
に漏液防止リングが急激に電解質を吸収するので
電解質の偏在が生じ、これまた反応面積の低下を
ひきおこすという欠点を有していた。
発明の目的
本発明はこれらの従来の欠点を解消するもの
で、旋回時にも大電流を安定して供給でき、かつ
また製造も容易な熱電池を提供するものである。
で、旋回時にも大電流を安定して供給でき、かつ
また製造も容易な熱電池を提供するものである。
発明の構成
前記目的達成のため、本発明はDEBペレツト
内のバインダー含有量をペレツトの中央部から外
周部に向つて同心円状に段階的に増加させる構成
とし、さらにこれに加えてバインダー含有量の異
なる部位の反応面積をバインダー含有量が増加す
るに従つて減少させることによつて、電池に旋回
運動が加わつた際の放電特性を向上するととも
に、耐旋回用熱電池の製造の簡易化に図つたもの
である。
内のバインダー含有量をペレツトの中央部から外
周部に向つて同心円状に段階的に増加させる構成
とし、さらにこれに加えてバインダー含有量の異
なる部位の反応面積をバインダー含有量が増加す
るに従つて減少させることによつて、電池に旋回
運動が加わつた際の放電特性を向上するととも
に、耐旋回用熱電池の製造の簡易化に図つたもの
である。
実施例の説明
以下、図に基づいて本発明の実施例を説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例における熱電池の素
電池縦断面図である。図中、１は負極集電体で２
の負極活物質であるカルシウムを圧着してある。
３は火道周辺部への漏液を防ぐ保護リングであ
り、４は素電池外周部の保護リングである。これ
ら３，４はアスベストペーパ、アルミナペーパ、
ガラスクロス等の耐熱性物質により構成されてい
る。５，６，７，８はLiC―KC溶融塩電解
質をシリカ、アルミナ等からなるバインダーに吸
着させた粉末（EB粉と呼ぶ）と、減極剤である
CaCrO4と前記電解質とからなる粉末（DE粉と呼
ぶ）との混合物からなるDEBペレツトである。
DEBペレツト５，６，７，８中のバインダーの
含有量はそれぞれ12wt％以下、８〜20wt％、12
〜25tw％及び16〜30tw％の範囲で決定され、
DEBペレツト５，６，７，８の順にバインダー
含有量が増加されている。すなわち、最外周部の
ペレツト８はバインダー量を増やし内部抵抗の増
加をいくぶん犠性にしても電解質保持能力を高め
て素電池外への漏液を防止している。反面最内周
部のペレツト５はバインダー量をおさえ、電解質
保持能力を犠性にして内部抵抗の減少を図つてい
る。従つて内周側のペレツト５，６では旋回時に
保持不可な電解質が外周側へと移動させられる
が、それらは保持能力の強い外周側のペレツト
７，８でくい止められ、イオン伝導に寄与する。
また、以上の様に最初からDEBペレツト５，
６，７，８には内部抵抗に差が生じているので、
負極との接触面積１０，１１，１２，１３を適切
に設定して素電池全体としての内部抵抗の増大を
抑える。すなわちバインダー量の多くなるDEB
ペレツト５，６，７，８の順に負極との接触面積
を減少させる。本実施例では負極との接触面積
10：接触面積11：接触面積12：接触面積13を35：
25：20：20とした。なお、本実施例ではDEBペ
レツト５，６，７，８はあらかじめ各々予備成型
しておき、その後本成型用金型中に前記の５，
６，７，８を同時に入れたのち高圧を加えること
によつて、一体化させた。また図中の９は正極の
集電板である。
電池縦断面図である。図中、１は負極集電体で２
の負極活物質であるカルシウムを圧着してある。
３は火道周辺部への漏液を防ぐ保護リングであ
り、４は素電池外周部の保護リングである。これ
ら３，４はアスベストペーパ、アルミナペーパ、
ガラスクロス等の耐熱性物質により構成されてい
る。５，６，７，８はLiC―KC溶融塩電解
質をシリカ、アルミナ等からなるバインダーに吸
着させた粉末（EB粉と呼ぶ）と、減極剤である
CaCrO4と前記電解質とからなる粉末（DE粉と呼
ぶ）との混合物からなるDEBペレツトである。
DEBペレツト５，６，７，８中のバインダーの
含有量はそれぞれ12wt％以下、８〜20wt％、12
〜25tw％及び16〜30tw％の範囲で決定され、
DEBペレツト５，６，７，８の順にバインダー
含有量が増加されている。すなわち、最外周部の
ペレツト８はバインダー量を増やし内部抵抗の増
加をいくぶん犠性にしても電解質保持能力を高め
て素電池外への漏液を防止している。反面最内周
部のペレツト５はバインダー量をおさえ、電解質
保持能力を犠性にして内部抵抗の減少を図つてい
る。従つて内周側のペレツト５，６では旋回時に
保持不可な電解質が外周側へと移動させられる
が、それらは保持能力の強い外周側のペレツト
７，８でくい止められ、イオン伝導に寄与する。
また、以上の様に最初からDEBペレツト５，
６，７，８には内部抵抗に差が生じているので、
負極との接触面積１０，１１，１２，１３を適切
に設定して素電池全体としての内部抵抗の増大を
抑える。すなわちバインダー量の多くなるDEB
ペレツト５，６，７，８の順に負極との接触面積
を減少させる。本実施例では負極との接触面積
10：接触面積11：接触面積12：接触面積13を35：
25：20：20とした。なお、本実施例ではDEBペ
レツト５，６，７，８はあらかじめ各々予備成型
しておき、その後本成型用金型中に前記の５，
６，７，８を同時に入れたのち高圧を加えること
によつて、一体化させた。また図中の９は正極の
集電板である。
次に本発明においてDEBペレツト５，６，
７，８中のバインダー量を5wt％，8wt％，12wt
％，16wt％とし、面積比を35：25：20：20とし
たＡ処方と、バインダー量を7wt％，10wt％，
20wt％，30wt％とし、面積比を35：25：20：20
としたＢ処方を用いてそれぞれ積層電池を構成
し、旋回放電した結果を従来周知の手法によつて
構成した積層電池の結果と比較して述べる。第２
図はこれらの積層電池のカツトオフ電圧20Vまで
の放電寿命と放回数との関係を示したものであ
る。図中Ａは本発明のＡ処方による電池の、また
Ｂは本発明のＢ処方による電池のそしてＣは従来
の手法による電池の結果である。Ａ処方において
は外周側のDEBペレツト７，８の電解質保持能
力をあまり上げていないので高旋回時には漏液が
生じ、従来法とほぼ同様の性能であるが
10000rpm以下では従来法より寿命が長くなつて
いる。これはDEBペレツト中に漏液防止リング
を含んでいないため負極との反応面積が広いこと
に起因すると思われる。またＢ処方では外周部の
電解質保持力を強めているため、高旋回
（10000rpm以上）領域での放電寿命が従来の約２
倍近くまで延びている。
７，８中のバインダー量を5wt％，8wt％，12wt
％，16wt％とし、面積比を35：25：20：20とし
たＡ処方と、バインダー量を7wt％，10wt％，
20wt％，30wt％とし、面積比を35：25：20：20
としたＢ処方を用いてそれぞれ積層電池を構成
し、旋回放電した結果を従来周知の手法によつて
構成した積層電池の結果と比較して述べる。第２
図はこれらの積層電池のカツトオフ電圧20Vまで
の放電寿命と放回数との関係を示したものであ
る。図中Ａは本発明のＡ処方による電池の、また
Ｂは本発明のＢ処方による電池のそしてＣは従来
の手法による電池の結果である。Ａ処方において
は外周側のDEBペレツト７，８の電解質保持能
力をあまり上げていないので高旋回時には漏液が
生じ、従来法とほぼ同様の性能であるが
10000rpm以下では従来法より寿命が長くなつて
いる。これはDEBペレツト中に漏液防止リング
を含んでいないため負極との反応面積が広いこと
に起因すると思われる。またＢ処方では外周部の
電解質保持力を強めているため、高旋回
（10000rpm以上）領域での放電寿命が従来の約２
倍近くまで延びている。
発明の効果
以上の様にDEBペレツトの中央部から外周部
に向けて同心円状に段階的にバインダー含有量を
多くし、また接触面積を減少することによつて高
旋回時にも従来品より放電寿命の長い熱電池を得
ることができる。さらに従来品に較べ素電池構成
部品が少なく、製造も容易な電池を提供できる。
に向けて同心円状に段階的にバインダー含有量を
多くし、また接触面積を減少することによつて高
旋回時にも従来品より放電寿命の長い熱電池を得
ることができる。さらに従来品に較べ素電池構成
部品が少なく、製造も容易な電池を提供できる。
第１図は本発明の実施例における熱電池の素電
池を示す縦断面面、第２図は本発明による２種の
処法により作られた素電池と従来法による素電池
を用いて作られた積層形熱電池におけるカツトオ
フ電圧20Vまでの放電寿命と旋回数との関係を示
す図である。 ５，６，７，８……DEBペレツト、１０，１
１，１２，１３……DEBペレツトと負極活物質
との接触面、Ａ……本発明の処方Ａによる結果、
Ｂ……本発明の処方Ｂによる結果、Ｃ……従来法
による結果。
池を示す縦断面面、第２図は本発明による２種の
処法により作られた素電池と従来法による素電池
を用いて作られた積層形熱電池におけるカツトオ
フ電圧20Vまでの放電寿命と旋回数との関係を示
す図である。 ５，６，７，８……DEBペレツト、１０，１
１，１２，１３……DEBペレツトと負極活物質
との接触面、Ａ……本発明の処方Ａによる結果、
Ｂ……本発明の処方Ｂによる結果、Ｃ……従来法
による結果。
Claims (1)
- １ 電解質溶融塩と減極剤およびバインダーより
なる電解質・正極ペレツトを有する熱電池であつ
た、前記ペレツト内のバインダー含有量を前記ペ
レツトの中央部から外周部に向うに従つて同心円
状に段階的に多くするとともに、前記ペレツトの
バインダー含有量の異なる部位の負極活物質との
接触面積が、バインダー含有量が増加するに従つ
て減少するよう構成した熱電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57118946A JPS599867A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | 熱電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57118946A JPS599867A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | 熱電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS599867A JPS599867A (ja) | 1984-01-19 |
| JPS6121385B2 true JPS6121385B2 (ja) | 1986-05-27 |
Family
ID=14749157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57118946A Granted JPS599867A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | 熱電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS599867A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6008744B2 (ja) * | 2013-01-11 | 2016-10-19 | 株式会社小松製作所 | 回転飛翔体 |
-
1982
- 1982-07-07 JP JP57118946A patent/JPS599867A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS599867A (ja) | 1984-01-19 |
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