(57)【要約】      （修正有）【課題】保持体と樹脂部との界面で生じる沿面放電を防止することにより、確実に高電圧が印加される点火栓を備えた高信頼性の熱電池を提供する。【解決手段】素電池と加熱剤とを交互に積層した発電体、前記加熱剤を着火させる着火シート、一対のリード線により圧電素子に接続され、前記着火シートを着火させる点火栓を具備した熱電池であって、前記点火栓が、前記リード線の端部１４を対向させて保持する保持体１５、前記端部を覆う点火剤１６、ならびに前記保持体の底面および前記リード線を覆う樹脂部１７からなり、前記樹脂部と前記保持体とを接着剤１９により接合する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素電池と加熱剤とを交互に積層した発電体、前記加熱剤を着火させる着火シート、一対のリード線により圧電素子に接続され、前記着火シートを着火させる点火栓を具備した熱電池であって、
前記点火栓が、前記リード線の端部を対向させて保持する保持体、前記端部を覆う点火剤、ならびに前記保持体の底面および前記リード線を覆う樹脂部からなり、前記樹脂部と前記保持体とが接着剤により接合されていることを特徴とする熱電池。
【請求項２】
前記接着剤が、シランカップリング系プライマー、ウレタン系プライマー、変形シリコーン系プライマー、およびポリサルファイド系プライマーからなる群より選ばれた少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１記載の熱電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、点火栓を具備する熱電池に関し、さらに詳しくは点火栓の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１に圧電素子を用いた点火装置を具備する熱電池の構造を示す。
素電池１および素電池１を加熱して活性化させる加熱剤２は交互に積層されて発電体３を構成し、前記発電体３の上部および側面部には着火シート４が配されている。発電体３の上部には点火栓５が備えられており、点火栓５は一対のリード線６で圧電素子１３を具備する点火装置７に接続されている。
【０００３】
発電体３は、セラミックファイバーの断熱材８で覆われた状態で電池ケース１８に収納されている。電池ケース１８の開口部は、発電体３の正極リード部１０および負極リード部９、ならびに一対のリード線６の通過孔１１を有する蓋部１２で封口されている。各通過孔１１には、ハーメチックシールが施されている。圧電素子１３に衝撃等が加わると、点火栓５に高電圧が印加され、点火栓５が発火し、着火シート４が着火する。そして、着火シート４の燃焼がさらに加熱剤２へと伝播する。
【０００４】
図２に点火栓５の一例の断面拡大図を示す。
点火栓５は、一対のリード線６の端部１４を対向させて保持する保持体１５、保持体１５上部のリード線６の端部１４を覆う点火剤１６より構成されている。そして、高電圧エネルギーの漏洩およびリード線の変形を防止するために、保持体１５の下部に露出するリード線６を覆うように絶縁性樹脂を塗布することにより樹脂部１７が形成されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２８２８２０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、点火栓を電池蓋部に取り付ける際にリード線に物理的な力が加わると、保持体から樹脂部が剥がれて保持体と樹脂部との間に隙間が生じることがある。この部分で沿面放電が起こると、点火栓に充分な高電圧エネルギーが供給されず、点火栓が発火しなくなるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の問題を解決するため、保持体と樹脂部との界面で生じる沿面放電を防止することにより、確実に高電圧が印加される点火栓を備えた高信頼性の熱電池を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の熱電池は、素電池と加熱剤とを交互に積層した発電体、前記加熱剤を着火させる着火シート、一対のリード線により圧電素子に接続され、前記着火シートを着火させる点火栓を具備した熱電池であって、前記点火栓が、前記リード線の端部を対向させて保持する保持体、前記端部を覆う点火剤、ならびに前記保持体の底面および前記リード線を覆う樹脂部からなり、前記樹脂部と前記保持体とが接着剤により接合されていることを特徴とする。
前記接着剤が、シランカップリング系プライマー、ウレタン系プライマー、変形シリコーン系プライマー、およびポリサルファイド系プライマーからなる群より選ばれた少なくとも１種を含むことが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の熱電池は、素電池と加熱剤とを交互に積層した発電体、前記加熱剤を着火させる着火シート、一対のリード線により圧電素子に接続され、前記着火シートを着火させる点火栓を具備する。
前記素電池は、リチウム、カリウム等からなる負極層と、塩化リチウム−塩化カリウム共有混合塩等からなる電解質層と、二硫化鉄、クロム酸カルシウム等を主成分とする正極層とから構成される。
【００１０】
前記加熱剤には、例えば、鉄粉等の金属粉末および過塩素酸カリウム等の酸化剤を混合したものが用いられる。
発電体の上部および側面部に配される着火シートには、例えば、ジルコニウム粉等の金属粉末とクロム酸バリウム等の酸化剤を混合したものが用いられる。
前記圧電素子は点火装置に設置され、衝撃等が圧電素子に加えられると、高電圧が点火栓に印加される。このとき、放電により発生する火花が、着火シートを着火させる。
【００１１】
本発明は、前記点火栓が、リード線の端部を対向させて保持する保持体、前記リード線端部を覆う点火剤、ならびに前記保持体の底面および前記リード線を覆う樹脂部からなり、前記樹脂部と保持体とが接着剤により接合されている点に特徴を有する。
【００１２】
本発明の熱電池における点火栓の一例の拡大断面図を図３に示す。
点火栓５は、一対のリード線６の端部１４を対向させて保持する保持体１５、保持体１５上部のリード線６の端部１４を覆う点火剤１６より構成されている。高電圧エネルギーの漏洩およびリード線の変形を防止するために、保持体１５の下部に露出するリード線６を覆うように絶縁性樹脂を塗布することにより樹脂部１７が形成されている。そして、前記保持体１５と前記樹脂部１７とが接着剤１９により接合されている。
【００１３】
これにより、保持体と樹脂部との間の接着力が充分に強化されるため、熱電池の製造工程等で加えられる衝撃により、樹脂部が保持体から剥がれるのを防ぐことができる。このため、保持体と樹脂部との界面で起こる沿面放電を防止することができる。このような点火栓は、確実に発火するため、高信頼性の熱電池が得られる。
【００１４】
前記接着剤は、シランカップリング系プライマー、ウレタン系プライマー、変形シリコーン系プライマー、およびポリサルファイド系プライマーからなる群より選ばれた少なくとも１種を含むことが好ましい。その中でも、ガラスからなる保持体と絶縁性樹脂からなる樹脂部との親和性の改善という点でシランカップリング系プライマーが特に好ましい。
【００１５】
前記点火剤には、例えば、ジルコニウム等の金属粉末と、クロム酸バリウム等の酸化剤と、無機短繊維とを混合したものが用いられる。
前記樹脂部には、例えば、シリコーン樹脂等が用いられる。
【００１６】
【実施例】
以下に、実施例に基づき、本発明の熱電池を具体的に説明する。
《実施例》
図３に示す点火栓を以下のように作製した。
一対のリード線６の端部１４を対向させて保持するガラス製の保持体１５の底面に接着剤１９としてシランカップリング系プライマー（横浜ゴム（株）製、ハマタイト接着促進プライマー）を塗布した。そして、保持体１５の下部に露出するリード線６を覆うようにシリコーン樹脂を塗布して樹脂部１７を形成し、接着剤１９を介して保持体１５と樹脂部１７を接合した。
この点火栓を用いて図１と同様の構造の熱電池を作製した。
【００１７】
このとき、素電池１は、リチウムからなる負極層と、塩化リチウム−塩化カリウム共融混合塩からなる電解質層と、二硫化鉄からなる正極層とで構成した。加熱剤２には、鉄粉および過塩素酸カリウムを混合したものを用いた。
着火シート４および点火剤１６には、ジルコニウムとクロム酸バリウムを混合したものを用いた。
【００１８】
《比較例》
ガラス製の保持体の底面に接着剤を塗布せずに直接シリコーン樹脂を塗布した以外は実施例と同様の方法で図２に示す点火栓を作製した。この点火栓を用いた以外は実施例と同様の構造の熱電池を作製した。
【００１９】
上記の実施例および比較例の熱電池をそれぞれ１００個ずつ作製し、点火栓が発火し、電池が作動するかどうかを調べた。その試験結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
比較例では、点火栓が発火せずに電池が作動しないものがみられたが、実施例では全ての電池が作動し、確実に点火栓が発火することがわかった。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、保持体と樹脂部との界面で生じる沿面放電を防止することにより、確実に高電圧が印加される点火栓を備えた高信頼性の熱電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱電池本体の構造を示す断面図である。
【図２】従来の熱電池における点火栓の一例の断面拡大図である。
【図３】本発明の熱電池における点火栓の一例の断面拡大図である。
【符号の説明】
１  素電池
２  加熱剤
３  発電体
４  着火シート
５  点火栓
６  リード線
７  点火装置
８  断熱材
９  負極リード部
１０  正極リード部
１１  通過孔
１２  蓋部
１３  圧電素子
１４  リード線端部
１５  保持体
１６  点火剤
１７  樹脂部
１８  電池ケース
１９  接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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