JPH0547946B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0547946B2 JPH0547946B2 JP25829889A JP25829889A JPH0547946B2 JP H0547946 B2 JPH0547946 B2 JP H0547946B2 JP 25829889 A JP25829889 A JP 25829889A JP 25829889 A JP25829889 A JP 25829889A JP H0547946 B2 JPH0547946 B2 JP H0547946B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermal
- battery
- activated
- batteries
- thermal battery
- 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 - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y02E60/12—
Landscapes
- Primary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は電池内部に発熱剤を内蔵し、電池使用
時に発熱剤に点火することにより、電池内部を高
温に加熱して活性化させる熱電池に関するもの
で、複数個の熱電池を組み合わせた熱電池におい
て、少ない外部エネルギーにより活性化可能な組
み合わされ熱電池を提供するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a thermal battery that contains a heat generating agent inside the battery and activates the battery by heating the inside of the battery to a high temperature by igniting the heat generating agent when the battery is used. In a thermal battery that is a combination of a plurality of thermal batteries, the present invention provides a combined thermal battery that can be activated with a small amount of external energy.
従来の技術
熱電池とは溶融塩を電解質とする電池であり、
保存中は電解質が非電導性の固体塩であるため
に、電池として不活性状態にあるが、電池内部に
内蔵されている発熱剤を燃焼させて、電池内部を
高温に加熱することにより、電解質が溶融して電
導性を示すようになり、電池が活性化される。Conventional technology A thermal battery is a battery that uses molten salt as an electrolyte.
During storage, the electrolyte is a non-conductive solid salt, so it is inactive as a battery, but the electrolyte is heated to a high temperature by burning the exothermic agent built inside the battery. melts and becomes conductive, activating the battery.
熱電池は保存中の自己放電がほとんどなく、長
期間の保存が可能であり、必要なときは瞬時に活
性化させることができる貯蔵型電池の一種であ
る。また、−55〜100℃というような広範囲な環境
温度下でも使用が可能な、高エネルギー密度の電
池である。このような多くの特徴を備えているた
めに、熱電池は、ミサイル、ロケツト等の飛しよ
う体用の電源や各種緊急用電源として欠かせない
ものとなつている。 A thermal battery is a type of storage battery that has almost no self-discharge during storage, can be stored for a long time, and can be activated instantly when needed. It is also a high-energy density battery that can be used under a wide range of environmental temperatures, such as -55 to 100 degrees Celsius. Because of these many characteristics, thermal batteries have become indispensable as power sources for flying vehicles such as missiles and rockets, and as power sources for various emergencies.
従来、この種の熱電池の活物質として、負極に
カルシウムを、正極にクロム酸カルシウムを用い
た系が用いられてきたが、さらに高容量、高出力
用として負極にリチウムやリチウム合金を、正極
に硫化物を用いた熱電池が開発されている。 Conventionally, systems using calcium for the negative electrode and calcium chromate for the positive electrode have been used as active materials for this type of thermal battery, but for higher capacity and higher output, lithium or lithium alloys have been used for the negative electrode and lithium alloy for the positive electrode. A thermal battery using sulfide has been developed.
リチウム合金として、リチウムとホウ素、アル
ミニウム、ケイ素、ガリウム、ゲルマニウム等と
の合金としたものが使用可能である。 As the lithium alloy, alloys of lithium and boron, aluminum, silicon, gallium, germanium, etc. can be used.
正極活物質の硫化物として、耐熱性の高い二硫
化鉄が専ら使用されているが、ニツケル、クロ
ム、コバルト、銅、タングステン、モリブデン等
の硫化物や、これらの金属を含むシユブレル相の
硫化物も使用可能である。 Iron disulfide, which has high heat resistance, is exclusively used as the sulfide of the positive electrode active material, but sulfides of nickel, chromium, cobalt, copper, tungsten, molybdenum, etc., and shubrel phase sulfides containing these metals are also used. is also available.
電解質としてはLiCl−59モル%、KCl−41モル
%の共晶塩が一般に用いられている。この共晶塩
は比較的に安価で、融点が352℃と低く、常温で
の絶縁抵抗が高いという特徴がある。電解質は負
極のリチウムに耐食性のある酸化マグネシウム、
酸化ホウ素、酸化ジルコニウム等の絶縁体粉末を
混合して流動性をなくしたものが使用される。電
解質層は、熱電池作動時のイオンの伝導体である
と同時に、正極と負極のセパレータとしても作用
している。 As the electrolyte, a eutectic salt containing 59 mol% of LiCl and 41 mol% of KCl is generally used. This eutectic salt is relatively inexpensive, has a low melting point of 352°C, and has high insulation resistance at room temperature. The electrolyte is magnesium oxide, which has corrosion resistance to the lithium in the negative electrode.
A mixture of insulating powders such as boron oxide and zirconium oxide to eliminate fluidity is used. The electrolyte layer is an ion conductor during thermal battery operation, and at the same time acts as a separator between the positive and negative electrodes.
発熱剤として、鉄粉と過塩素酸カリウムの混合
物を成形したものが素電池と交互に積層して用い
られている。発熱剤は電池活性化時に点火される
ことにより、酸化還元反応を起こして発熱し、電
池内を作動温度まで加熱する。この発熱剤は鉄が
発熱反応に必要な量よりも過剰に含まれており、
発熱反応後も導電性が高く、隣接する素電池間の
接続体としても作用している。 As a heat generating agent, a molded mixture of iron powder and potassium perchlorate is used by stacking the cells alternately. When the exothermic agent is ignited during battery activation, it causes an oxidation-reduction reaction and generates heat, heating the inside of the battery to the operating temperature. This exothermic agent contains iron in excess of the amount required for the exothermic reaction,
It remains highly conductive even after the exothermic reaction, and also acts as a connector between adjacent unit cells.
熱電池の活性化手段として一般に点火玉が用い
られている。熱電池使用時に外部電源より熱電池
に内蔵された点火玉に通電することにより発火さ
せ、発熱剤に点火することができる。撃鉄の打撃
により発火する撃発雷管による活性化も可能であ
る。この方式は外部電源が不要であり、機械的作
用により熱電池の活性化が可能である。 Ignition balls are commonly used as a means of activating thermal batteries. When the thermal battery is used, an external power supply energizes the ignition ball built into the thermal battery to ignite the heat generating agent. It can also be activated by a percussion cap, which is ignited by a hammer strike. This method does not require an external power source, and the thermal battery can be activated by mechanical action.
第3図は点火玉で活性化される熱電池の構成を
示す断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a thermal battery activated by an igniter.
13は素電池と発熱剤とを組み合わせた発電素
子で、負極集電板14を介して積層され発電ブロ
ツクを構成している。15は発電ブロツクの両端
を加熱するための発熱剤である。16は発電ブロ
ツクの中心軸に設けた導火薬で点火玉17の点火
エネルギーを発電ブロツク内の発熱剤に伝えるも
のである。18は点火用の端子で、外部電源より
点火電流を流すことにより、点火玉17を発火さ
せることができる。19,20は電流を取り出す
ための正極端子および負極端子である。21は熱
電池の容器であり、その内部には熱電池を保温す
るための断熱材22が充填されている。 Reference numeral 13 denotes a power generation element which is a combination of a unit cell and a heat generating agent, which are stacked with a negative electrode current collector plate 14 in between to form a power generation block. 15 is a heat generating agent for heating both ends of the power generating block. Reference numeral 16 is a fuse provided at the central axis of the power generation block, which transmits the ignition energy of the ignition ball 17 to the exothermic agent within the power generation block. Reference numeral 18 denotes an ignition terminal, through which the ignition ball 17 can be ignited by passing an ignition current from an external power source. 19 and 20 are a positive terminal and a negative terminal for extracting current. 21 is a container for the thermal battery, and the inside thereof is filled with a heat insulating material 22 for keeping the thermal battery warm.
第4図は撃発雷管を備える熱電池の構成を示す
要部断面図である。 FIG. 4 is a sectional view of a main part showing the structure of a thermal battery equipped with a percussion cap.
第4図において、第3図と同符号のものは同一
作用部材である。23は打撃により発火する撃発
雷管で、雷管台24を介して電池容器に固定され
ている。25は円筒状の撃鉄用ハウジングで、撃
鉄26と圧縮コイルバネ27を収納している。 In FIG. 4, the same reference numerals as in FIG. 3 indicate the same operating members. Reference numeral 23 denotes a percussion detonator that ignites upon impact, and is fixed to the battery container via a detonator base 24. 25 is a cylindrical hammer housing that houses a hammer 26 and a compression coil spring 27.
28は撃鉄26を固定している作動ピンで、熱
電池活性化時に矢印の方向に引き抜くことによ
り、圧縮コイルバネ27の力によつて撃鉄26で
撃発雷管23を打撃しその発火エネルギーにより
導火薬16に着火させる。 Reference numeral 28 denotes an operating pin that fixes the hammer 26. When the thermal battery is activated, by pulling it out in the direction of the arrow, the hammer 26 hits the detonator 23 with the force of the compression coil spring 27, and the ignition energy causes the fuse 16 to be activated. ignite it.
発明が解決しようとする課題
熱電池は必要なときに瞬時に電力を得ることが
できる貯蔵型の電池であり、高エネルギー密度で
高い信頼性を有するために、その用途、使用量は
ますます増加の傾向にある。しかし構造的な制約
により大型のものは製造が困難であり、大容量の
用途に対しては複数個の熱電池を組み合わせたも
のが使用されている。熱電池は必要な時に瞬時に
電力を得ることができるが、その活性化には外部
のエネルギーが必要であり、活性化する熱電池の
個数分の外部エネルギーが必要であつた。1個の
熱電池に必要なエネルギーはわずかであるが、複
数個の熱電池を組み合わせた熱電池においては、
多大の活性化のための外部エネルギーが必要とな
つた。すなわち、点火玉を発火させるためには瞬
時ではあるが1A前後の電流が必要であり、多く
の熱電池を電気的に活性化させるためには高容量
の外部電源が必要となつた。また、撃鉄を固定し
ている作動ピンを機械的に引き抜くためには4.5
Kgf程度の力が必要であるが、多くの熱電池を機
械的に活性化させるためには多大の機械的エネル
ギーが必要であつた。Problems to be solved by the invention Thermal batteries are storage-type batteries that can obtain electricity instantly when needed, and because they have high energy density and high reliability, their applications and usage are increasing. There is a tendency to However, large-sized batteries are difficult to manufacture due to structural constraints, and a combination of multiple thermal batteries is used for large-capacity applications. Although thermal batteries can obtain electric power instantaneously when needed, external energy is required for activation, and external energy equal to the number of thermal batteries to be activated is required. The energy required for one thermal battery is small, but for a thermal battery that combines multiple thermal batteries,
A large amount of external energy for activation was required. In other words, an instantaneous current of around 1A is required to ignite the ignition ball, and a high-capacity external power source is required to electrically activate many thermal batteries. Also, in order to mechanically pull out the operating pin that fixes the hammer, 4.5
Although a force of Kgf is required, a large amount of mechanical energy is required to mechanically activate many thermal batteries.
課題を解決するための手段
本発明は複数個の熱電池を組み合わせた熱電池
において、外部手段により活性化される少なくと
も1個の熱電池と、該熱電池の起電力により活性
化される残りの熱電池から構成されることを特徴
とする組み合わされた熱電池を提供するものであ
る。Means for Solving the Problems The present invention provides a thermal battery that combines a plurality of thermal batteries, in which at least one thermal battery is activated by an external means, and the remaining thermal batteries are activated by an electromotive force of the thermal battery. The present invention provides a combined thermal battery comprising a thermal battery.
発明の作用
本発明熱電池においては、少ないとも1個の熱
電池を活性化するのみで、組み合わされた全ての
熱電池を活性化することが可能であり、少ない外
部エネルギーで多くの熱電池を活性化することが
できる。本発明によれば組み合わされた熱電池の
個数が増加しても活性化のための外部エネルギー
の増加は最小に抑えることができる。外部エネル
ギーにより活性化される熱電池は活性化手段に応
じ電気的でも機械的でも可能である。さらに残り
の熱電池が点火玉を内蔵している場合は既に活性
化された熱電池の電力を供給することにより全て
の熱電池を活性化させることができる。また、残
りの熱電池が撃発雷管を備える場合は、すでに活
性化された熱電池の電力で電磁ソレノイドを作動
させ、撃鉄を固定している作動ピンを引き抜き、
残りの熱電池を活性化させることができる。Effect of the Invention In the thermal battery of the present invention, all the combined thermal batteries can be activated by activating at least one thermal battery, and many thermal batteries can be activated with little external energy. Can be activated. According to the present invention, even if the number of combined thermal batteries increases, the increase in external energy for activation can be suppressed to a minimum. Thermal cells activated by external energy can be electrical or mechanical, depending on the activation means. Furthermore, if the remaining thermal batteries have built-in ignition balls, all of the thermal batteries can be activated by supplying power from the already activated thermal batteries. In addition, if the remaining thermal battery is equipped with a percussion cap, the electromagnetic solenoid is operated with the power of the already activated thermal battery, and the operating pin that fixes the hammer is pulled out.
The remaining thermal batteries can be activated.
実施例
第1図は本発明の一実施例を示したものであ
る。Embodiment FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
1,2,3,4はいずれも熱電池であり、組み
合わされた熱電池を構成している。1は外部電源
により最初に活性化される熱電池であり、2,
3,4は残りの熱電池である。いずれも点火玉を
内蔵した電気的に活性化可能な熱電池であり、S
は点火用の端子、+、−は電流を取り出す電極端子
である。本発明の組み合わされた熱電池は5に外
部電源を接続して点火電流を流すことにより、1
の熱電池を活性化し、その電力を限流器6を介し
て2,3,4の残りの熱電池の点火端子に供給し
全ての熱電池を活性化させる。限流器6は電流の
制限抵抗、ヒユーズ、分配器等からなるもので組
み合わされた熱電池の種類により適宜変更される
もので必ずしも必要なものではない。第1図は点
火電流のみの経路を示したもので、出力端子の経
路は示していない。熱電池の出力は、要求に応じ
て直列や並列に接続して、またはそれぞれ単独で
用いられる。 1, 2, 3, and 4 are all thermal batteries, and constitute a combined thermal battery. 1 is a thermal battery that is first activated by an external power source; 2,
3 and 4 are the remaining thermal batteries. Both are electrically activatable thermal batteries with built-in igniters, and S
is a terminal for ignition, and + and - are electrode terminals for extracting current. The combined thermal battery of the present invention can be manufactured by connecting an external power source to 5 and supplying an ignition current to 1.
The electric power is supplied to the ignition terminals of the remaining thermal batteries 2, 3, and 4 through the current limiter 6 to activate all the thermal batteries. The current limiter 6 consists of a current limiting resistor, a fuse, a distributor, etc., and is not necessarily required, and may be changed as appropriate depending on the type of thermal battery combined. FIG. 1 shows only the path of the ignition current, and does not show the path of the output terminal. The output of the thermal batteries can be used in series or parallel connections, or each can be used individually, depending on the requirements.
なお、外部電源により最初に活性化される熱電
池は、外部電源の容量により複数個でもよく、ま
た残りの熱電池の個数は外部電源により活性化さ
れた熱電池の放電容量の範囲であれば何個でもよ
く、制限はない。 Note that the number of thermal batteries activated first by an external power source may be more than one depending on the capacity of the external power source, and the number of remaining thermal batteries may be within the discharge capacity of the thermal batteries activated by the external power source. Any number of pieces may be used, there is no limit.
第2図は本発明の他の実施例を示したものであ
る。 FIG. 2 shows another embodiment of the invention.
7,8,9,10はいずれも熱電池であり、組
み合わされた熱電池を構成している。7は外部の
機械的力により活性化される熱電池であり、8,
9,10は残りの熱電池である。いずれも機械的
に活性化可能な熱電池である。Tは撃鉄の機構、
+、−は電流を取り出す電極端子である。本発明
の組み合わされた熱電池は11にアーミングワイ
ヤ等の伝達機構を介して、外部の機械的力を作用
させることにより7の熱電池を活性化させる。活
性化した熱電池7の出力を電磁ソレノイド12に
供給して機械力に変換し、残りの熱電池の撃鉄機
構を作動させ、全ての熱電池を活性化させる。第
2図は点火機構のみの経路を示したもので、出力
端子の経路は示していない。熱電池の出力は、要
求に応じて直列や並列に接続して、またはそれぞ
れ単独で用いられる。 7, 8, 9, and 10 are all thermal batteries, and constitute a combined thermal battery. 7 is a thermal battery activated by external mechanical force; 8,
9 and 10 are the remaining thermal batteries. Both are mechanically activatable thermal cells. T is hammer mechanism;
+ and - are electrode terminals from which current is taken out. The combined thermal battery of the present invention activates the thermal battery 7 by applying an external mechanical force to 11 via a transmission mechanism such as an arming wire. The output of the activated thermal battery 7 is supplied to the electromagnetic solenoid 12 to convert it into mechanical power, and the hammer mechanisms of the remaining thermal batteries are activated, thereby activating all the thermal batteries. FIG. 2 shows only the path of the ignition mechanism, and does not show the path of the output terminal. The output of the thermal batteries can be used in series or parallel connections, or each can be used individually, depending on the requirements.
なお、外部の機械力により最初に活性化される
熱電池は外部力の程度により複数個でもよく、ま
た残りの熱電池の個数は電磁ソレノイドと活性化
された熱電池の能力の範囲であれば何個でもよ
く、制限はない。また残りの熱電池は電気的に活
性化可能な熱電池としてもよい。この場合、実施
例1と同様に活性化された熱電池の出力を残りの
熱電池の点火端子に供給すればよい。 The number of thermal batteries that are first activated by an external mechanical force may be more than one depending on the degree of external force, and the number of remaining thermal batteries may be within the capacity of the electromagnetic solenoid and the activated thermal battery. Any number of pieces may be used, there is no limit. The remaining thermal cells may also be electrically activatable thermal cells. In this case, as in the first embodiment, the output of the activated thermal battery may be supplied to the ignition terminals of the remaining thermal batteries.
発明の効果
以上述べたように、本発明によれば、複数個の
組み合わされた熱電池において、少なくとも1個
の熱電池を外部手段で活性化すればよく、最小の
外部エネルギーで全ての熱電池を活性化すること
ができる。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, in a plurality of combined thermal batteries, it is only necessary to activate at least one thermal battery by external means, and all the thermal batteries can be activated with minimum external energy. can be activated.
なお、外部手段により最初に活性化される熱電
池は残りの熱電池を活性化するための専用でもよ
く、活性化した残りの熱電池と組み合わせて用い
てもよい。また、組み合わされた個々の熱電池は
同一特性を持つものでもよいが電圧、容量等が異
なるものでもよい。 Note that the thermal battery that is first activated by external means may be dedicated to activating the remaining thermal batteries, or may be used in combination with the activated remaining thermal batteries. Further, the individual thermal batteries combined may have the same characteristics, but may have different voltages, capacities, etc.
第1図および第2図は本発明実施例の構成図で
ある。第3図は点火玉を内蔵した熱電池の断面図
である。第4図は撃鉄で打撃される撃発雷管を備
える熱電池の断面図である。
1,7……外部エネルギーにより活性化される
熱電池、2,3,4,8,9,10……残りの熱
電池。
FIGS. 1 and 2 are configuration diagrams of an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of a thermal battery with a built-in igniter. FIG. 4 is a cross-sectional view of a thermal cell with a percussion cap that is struck by a hammer. 1, 7...thermal batteries activated by external energy, 2, 3, 4, 8, 9, 10... remaining thermal batteries.
Claims (1)
て、外部手段により活性化される少なくとも1個
の熱電池と該熱電池の起電力により活性化される
残りの熱電池から構成されることを特徴とする組
み合わされた熱電池。1. A thermal battery that is a combination of a plurality of thermal batteries, characterized by comprising at least one thermal battery that is activated by external means and the remaining thermal batteries that are activated by the electromotive force of the thermal battery. combined thermal battery.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25829889A JPH03119660A (en) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | Combined thermal battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25829889A JPH03119660A (en) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | Combined thermal battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03119660A JPH03119660A (en) | 1991-05-22 |
| JPH0547946B2 true JPH0547946B2 (en) | 1993-07-20 |
Family
ID=17318317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25829889A Granted JPH03119660A (en) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | Combined thermal battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03119660A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108091895B (en) * | 2017-12-13 | 2020-08-11 | 贵州梅岭电源有限公司 | Zinc-silver reserve battery and thermal battery parallel power supply system |
| CN110783587B (en) * | 2019-10-25 | 2022-01-04 | 上海空间电源研究所 | Device for improving thermal battery activation loop reliability and thermal battery system |
-
1989
- 1989-10-02 JP JP25829889A patent/JPH03119660A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03119660A (en) | 1991-05-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4119769A (en) | Thermal battery having iron pyrite depolarizer | |
| JP5386574B2 (en) | Battery system including battery module, thermal switch, heating element, and pin structure | |
| US10665891B2 (en) | Lithium-sulfur thermal battery | |
| US3677822A (en) | Thermal battery having a thermal reservoir pellet | |
| US5770329A (en) | Thermal battery and improved cell therefor | |
| US3625767A (en) | Thermal battery | |
| JP3777582B2 (en) | Thermal battery | |
| JPH0547946B2 (en) | ||
| Koch | Special materials in pyrotechnics VII: Pyrotechnics used in thermal batteries | |
| Ritchie | Military applications of reserve batteries | |
| JPH0740489B2 (en) | Thermal battery | |
| US3558363A (en) | Thermal cell | |
| US6384571B1 (en) | Method of recharging a pyrotechnically actuated thermal battery | |
| US3738872A (en) | Miniaturized thermal cell | |
| US5731102A (en) | Thermally activated electrical cell | |
| JPH0782860B2 (en) | Thermal battery | |
| JP3185303B2 (en) | Thermal battery | |
| US5045416A (en) | High temperature molten salt thermal cell including a ternary metal sulfide cathode | |
| JPH0782859B2 (en) | Thermal battery | |
| JP3136903B2 (en) | Thermal battery | |
| RU2137263C1 (en) | Pyrotechnic electric generator | |
| JPH05190181A (en) | Thermal battery | |
| JPS61285673A (en) | Manufacture of thermal cell | |
| JPH04133267A (en) | Thermal cell | |
| JPH05307966A (en) | Thermal battery |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |