JPS62126561A - 熱電池 - Google Patents
熱電池Info
- Publication number
- JPS62126561A JPS62126561A JP60268185A JP26818585A JPS62126561A JP S62126561 A JPS62126561 A JP S62126561A JP 60268185 A JP60268185 A JP 60268185A JP 26818585 A JP26818585 A JP 26818585A JP S62126561 A JPS62126561 A JP S62126561A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fire
- thermal battery
- fuse
- exothermic
- thermal
- 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】
産業上の利用分野
本発明は素電池と発熱剤とを交互に積層して得た熱電池
に関するもので、活性化速度の早い熱電池を提供するも
のである。
に関するもので、活性化速度の早い熱電池を提供するも
のである。
従来の技術
熱電池は溶融塩を電解質に用いており、常温では電流を
流すことができないが、高温に熱すると電解質が溶融し
て極めて高い導電性を示すようになり、大電流での放電
が可能となる。このため、熱電池は未使用状態では自己
放電がなく、長期間の保存が可能であり、信頼性の高い
緊急用高出力電源として優れた電池である。特に１惨に
二流化鉄を用い、負極にリチウムもしくはリチウム合金
を用いた熱電池は高エネルギー密度であり、作動時にお
いて自己放電が少ないので、放電時間が数１０分以上に
も亙るような比較的長時間用としても開発が進められて
いる。
流すことができないが、高温に熱すると電解質が溶融し
て極めて高い導電性を示すようになり、大電流での放電
が可能となる。このため、熱電池は未使用状態では自己
放電がなく、長期間の保存が可能であり、信頼性の高い
緊急用高出力電源として優れた電池である。特に１惨に
二流化鉄を用い、負極にリチウムもしくはリチウム合金
を用いた熱電池は高エネルギー密度であり、作動時にお
いて自己放電が少ないので、放電時間が数１０分以上に
も亙るような比較的長時間用としても開発が進められて
いる。
熱電池は発熱剤を内部に保持しており、使用時に発熱剤
に点火することにより、内部を瞬時に作動温度まで加熱
して電池を活性化させる。このような発熱剤としてＺｒ
／ＢａＱ−Ｏｎ系のシート状発熱剤やＦｅ／ＫＣｌ０＋
系のペレット状発熱剤がよく知られている。シート状発
熱剤は発熱剤粒子をアスベスト等の無機繊維と共に水中
に分散させた後、シート状に漉いたもので、軽量で発熱
量が高く、燃焼速度も早いが、発火し易く、取扱いが不
便であるという欠点がある。一方、ペレット状発熱剤は
発熱剤を加圧成型して冑たもので、重量当りの発熱量が
低く、燃焼速度も遅いが、機械的強度が高く、発火し難
いために取扱いが容易であり、また、それ自身が電導性
を有するために素電池間の接続板が不要であるという利
点もあり、近年よく用いられている。
に点火することにより、内部を瞬時に作動温度まで加熱
して電池を活性化させる。このような発熱剤としてＺｒ
／ＢａＱ−Ｏｎ系のシート状発熱剤やＦｅ／ＫＣｌ０＋
系のペレット状発熱剤がよく知られている。シート状発
熱剤は発熱剤粒子をアスベスト等の無機繊維と共に水中
に分散させた後、シート状に漉いたもので、軽量で発熱
量が高く、燃焼速度も早いが、発火し易く、取扱いが不
便であるという欠点がある。一方、ペレット状発熱剤は
発熱剤を加圧成型して冑たもので、重量当りの発熱量が
低く、燃焼速度も遅いが、機械的強度が高く、発火し難
いために取扱いが容易であり、また、それ自身が電導性
を有するために素電池間の接続板が不要であるという利
点もあり、近年よく用いられている。
発明が解決しようとする問題点
熱電池の高い信頼性と長い貯蔵寿命および高エネルギー
密度等の利点によって、高容量、高出力の、より大形の
熱電池の開発が要望されている。
密度等の利点によって、高容量、高出力の、より大形の
熱電池の開発が要望されている。
しかしながら、熱電池が大形化するにつれて、使用時に
おける電位の立上り速度、すなわち、活性化速度が遅く
なるという欠点を生じた。
おける電位の立上り速度、すなわち、活性化速度が遅く
なるという欠点を生じた。
熱電池の活性化時に撃鉄Ａ５電気雷管等の点火手段を用
いて導火薬に点火すると、導火薬は瞬時に燃焼し、発熱
剤を発火させるに充分な熱エネルギーを放出する。表面
の一部に着火された発熱剤は熱エネルギーを放出して自
己燃焼し、その近傍の発熱剤を着火させる。このように
して燃焼反応が伝播し、全ての発熱剤が燃焼して熱電池
をその作動温度まで内部から加熱する。熱電池の内部が
高温に加熱され、電解質が溶融して、始めて放電が可能
となる。電ｒＲ買の溶融は熱電池の電位の上界として観
測される。
いて導火薬に点火すると、導火薬は瞬時に燃焼し、発熱
剤を発火させるに充分な熱エネルギーを放出する。表面
の一部に着火された発熱剤は熱エネルギーを放出して自
己燃焼し、その近傍の発熱剤を着火させる。このように
して燃焼反応が伝播し、全ての発熱剤が燃焼して熱電池
をその作動温度まで内部から加熱する。熱電池の内部が
高温に加熱され、電解質が溶融して、始めて放電が可能
となる。電ｒＲ買の溶融は熱電池の電位の上界として観
測される。
熱電池の大形化に伴ない、発熱剤も大形化し、導火薬の
点火から全ての発熱剤の燃焼終了までの時間が長くなり
、その結果、熱電池の活性化速度の低下をもたらした、
燃焼速度の遅いベレット状発熱剤を使用した場合、特に
その影響が大であった。
点火から全ての発熱剤の燃焼終了までの時間が長くなり
、その結果、熱電池の活性化速度の低下をもたらした、
燃焼速度の遅いベレット状発熱剤を使用した場合、特に
その影響が大であった。
問題点を解決するための手段
本発明は熱電池の大形化に伴なう上述の如き問題点を解
決するもので、素電池と発熱剤とが交互に積層された熱
電池において、発熱剤に点火するための導火孔を？Ｉ
ｒ！ｌＧ Ｋｕけたことを特徴とするものである。
決するもので、素電池と発熱剤とが交互に積層された熱
電池において、発熱剤に点火するための導火孔を？Ｉ
ｒ！ｌＧ Ｋｕけたことを特徴とするものである。
作 用
本発明においては、複数の導火孔により発熱剤への点火
が行なわれるため、短時間での発熱剤の燃焼が可能であ
り、熱電池の大形化に伴なう活性化時間の遅れの改善が
可能となった。
が行なわれるため、短時間での発熱剤の燃焼が可能であ
り、熱電池の大形化に伴なう活性化時間の遅れの改善が
可能となった。
実 施 例
以下、本発明をリチウム／二流化鉄系熱電池に適用した
一実施例について説明する。
一実施例について説明する。
第１図は本発明による熱電池用素電池の断面図で、図に
おいて１は負椿層であり、多孔体に含浸保持したリチウ
ムや、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−シリコ
ン合金、リヂウムーホウ素合金等のリチウム合金が用い
られている。２は電解質層で、ＭＯＯやＹ２０３等のセ
ラミック粉末で流動性を低下させた溶融塩電解質が用い
られる。
おいて１は負椿層であり、多孔体に含浸保持したリチウ
ムや、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−シリコ
ン合金、リヂウムーホウ素合金等のリチウム合金が用い
られている。２は電解質層で、ＭＯＯやＹ２０３等のセ
ラミック粉末で流動性を低下させた溶融塩電解質が用い
られる。
３は正極層であり、二流化鉄（ＦｅＳｚ）を主成分とし
、電解質とその電解質を保持するためのバインダ粉末と
の混合物である。４は負極集電板、５は正極集電板、６
は素電池に設けた複数の導火孔である。
、電解質とその電解質を保持するためのバインダ粉末と
の混合物である。４は負極集電板、５は正極集電板、６
は素電池に設けた複数の導火孔である。
第２図は発熱剤の断面図である。７はペレット状発熱剤
であり、複数個の導火孔６′を有している。
であり、複数個の導火孔６′を有している。
ベレット状発熱剤７は酸化剤と還元剤との温合物を加圧
成形により強固な板状にしたもので、機械的強度が高く
、発火し難いために取扱いが容易である。このような発
熱剤としてＦｅ／ ＫＣｌＯ４、Ｎｌ／ＫＣｌＯ４、Ｆ
ｅ／ＫＢｒＯ３，Ｎｉ／Ｋ Ｉ Ｏ３，ｒ／Ｋ ＣＩ
０３等の組合せが使用可能であるが、ここでハＦｅ ／
Ｋ ＣｌＯ２系の発熱剤を使用した。
成形により強固な板状にしたもので、機械的強度が高く
、発火し難いために取扱いが容易である。このような発
熱剤としてＦｅ／ ＫＣｌＯ４、Ｎｌ／ＫＣｌＯ４、Ｆ
ｅ／ＫＢｒＯ３，Ｎｉ／Ｋ Ｉ Ｏ３，ｒ／Ｋ ＣＩ
０３等の組合せが使用可能であるが、ここでハＦｅ ／
Ｋ ＣｌＯ２系の発熱剤を使用した。
第３図は上述した素電池および発熱剤を積層した本発明
熱電池の断面図である。、８はｗ４層された各素電池で
あり、ペレット状発熱剤７と交互に積層されている。６
パは積層された素電池８および発熱剤７に形成された複
数の導火孔である。導火孔６”内には発熱剤７に着火さ
せるための導火薬としてＺｌ” ／ Ｂａ ｃ＋−０４
系の発熱剤が充填されている。
熱電池の断面図である。、８はｗ４層された各素電池で
あり、ペレット状発熱剤７と交互に積層されている。６
パは積層された素電池８および発熱剤７に形成された複
数の導火孔である。導火孔６”内には発熱剤７に着火さ
せるための導火薬としてＺｌ” ／ Ｂａ ｃ＋−０４
系の発熱剤が充填されている。
９および９′は各導火孔内の導火薬に着火させるための
導火剤のシートであり、積層された素電池群の上下に１
枚ずつ使用した。１０は点火具であり、点火用端子１１
に瞬間電流を流すと点火具１０が発火し、直ちに導火薬
９に着火して、複数の導火孔６パ内の導火薬を介して発
熱剤７へと着火していく。１２は正極端子、１３は負極
端子である。
導火剤のシートであり、積層された素電池群の上下に１
枚ずつ使用した。１０は点火具であり、点火用端子１１
に瞬間電流を流すと点火具１０が発火し、直ちに導火薬
９に着火して、複数の導火孔６パ内の導火薬を介して発
熱剤７へと着火していく。１２は正極端子、１３は負極
端子である。
１４は熱電池内部を断熱保湿するための断熱剤であり、
１５は電池容器である。
１５は電池容器である。
直径８ｏｆｌ１１１の円板状素電池と発熱剤とを１７組
積層して熱電池を構成した。半径２０ｍｍの同心円上に
４個の導火孔を設けた本発明熱電池は、点火具に通電後
、端子電圧が２４Ｖに達するまでの活性七時間が０．４
５秒であった。一方、中心部に１個の導火孔しかない従
来の熱電池の活性化時間は０．８５秒であった。
積層して熱電池を構成した。半径２０ｍｍの同心円上に
４個の導火孔を設けた本発明熱電池は、点火具に通電後
、端子電圧が２４Ｖに達するまでの活性七時間が０．４
５秒であった。一方、中心部に１個の導火孔しかない従
来の熱電池の活性化時間は０．８５秒であった。
発明の効果
本発明によれば大形の熱電池においても、複数個の導火
孔を設けることにより活性化時間の短縮が可能であり、
更に着火の困難な発熱剤においても、同時に複数個所よ
り着火が行なわれるために、着火不良のおそれがない。
孔を設けることにより活性化時間の短縮が可能であり、
更に着火の困難な発熱剤においても、同時に複数個所よ
り着火が行なわれるために、着火不良のおそれがない。
第１図は本発明熱電池を構成する素電池の断面図、第２
図は発熱剤の断面図、第３図は本発明熱電池の断面図で
ある。 ６．６′、６°゛・・・・・・導火孔 ７・・・・・・発熱剤 ８・・・・・・素電池λ７
回 ２′導大孔 尋大孔
図は発熱剤の断面図、第３図は本発明熱電池の断面図で
ある。 ６．６′、６°゛・・・・・・導火孔 ７・・・・・・発熱剤 ８・・・・・・素電池λ７
回 ２′導大孔 尋大孔
Claims (1)
- 素電池と発熱剤とが交互に積層された熱電池において、
発熱剤に点火するための導火孔を複数個設けたことを特
徴とする熱電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60268185A JPS62126561A (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | 熱電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60268185A JPS62126561A (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | 熱電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62126561A true JPS62126561A (ja) | 1987-06-08 |
Family
ID=17455096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60268185A Pending JPS62126561A (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | 熱電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62126561A (ja) |
-
1985
- 1985-11-27 JP JP60268185A patent/JPS62126561A/ja active Pending
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