(57)【要約】      （修正有）【課題】電池構造を変えずに発射衝撃だけで確実に活性化する低コストの注液式電池を提供する。【解決手段】注液式電池において、電解液８を封入したアンプル９と、発電部６と、前記アンプルおよび発電部を収納する収納部を有する外装ケース１とを具備し、前記収納部の内圧を前記アンプルの内圧よりも低くする。アンプルは収納部において外装ケースの底面上に設置するのが好ましく、また、アンプルの内圧Ｘと収納部の内圧Ｙとが、０＜Ｙ／Ｘ＝＜３／５を満たすことが好ましい。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解液を封入したアンプルと、発電部と、前記アンプルおよび発電部を収納する収納部を有する外装ケースとを具備する注液式電池であって、前記収納部の内圧が前記アンプルの内圧よりも低いことを特徴とする注液式電池。
【請求項２】
前記アンプルは、前記収納部において前記外装ケースの底面上に設置されていることを特徴とする請求項１記載の注液式電池。
【請求項３】
前記アンプルの内圧Ｘと前記収納部の内圧Ｙとが、０＜Ｙ／Ｘ≦３／５を満たすことを特徴とする請求項１記載の注液式電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、注液式電池に関するものである。さらに詳しくは、低電圧で小型タイプの注液式電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の注液式電池は、発射後に旋回する飛翔体の信管用電源部として使用されてきた。この種の注液式電池では、電解液を封入したアンプルが電池の中央に配され、発射衝撃でアンプルが破壊されることにより、電解液が外部に流出する。そして、電池の旋回による遠心力により、この電解液がアンプルの周囲に配されている発電部へ流入し、電圧が発生する構成となっている。
【０００３】
ところが、最近では、旋回せずに発射衝撃のみで活性化する電源部として注液式電池の適用が求められている。しかし、発射衝撃だけでは、充分に電解液が発電部に流入しないため電池が活性化しないという問題がある。
【０００４】
この問題を解決する方法として、特許文献１では、電解液が発電部に効率よく流入し、無旋回の場合でも、発電部への電解液の流入を可能にする液散布盤をアンプルの下方に設けることが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１２４５８１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の注液式電池よりも多くの部材を必要とするため、電池構造が複雑になることや、コストがかかるという問題がある。
また、近年、従来の注液式電池に対して、低電圧の小型タイプの注液式電池の要望が高まっている。このため、発電部を構成するセル数が少なく、少量の電解液で確実に活性化する注液式電池の開発が要求されている。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の問題を解決するために、電池構造を変えずに発射衝撃だけで確実に活性化する低コストの注液式電池を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の注液式電池は、電解液を封入したアンプルと、発電部と、前記アンプルおよび発電部を収納する収納部を有する外装ケースとを具備し、前記収納部の内圧が前記アンプルの内圧よりも低いことを特徴とする。
前記アンプルは、前記収納部において前記外装ケースの底面上に設置されていることが好ましい。
前記アンプルの内圧Ｘと前記収納部の内圧Ｙとが、０＜Ｙ／Ｘ≦３／５を満たすことが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、電解液を封入したアンプルと、発電部と、前記アンプルおよび発電部を収納する収納部を有する外装ケースとを具備し、前記収納部の内圧が前記アンプルの内圧よりも低い注液式電池に関する。
【００１０】
本発明の実施の形態の一例として低電圧の小型タイプの注液式電池の概略縦断面図を図１に示す。
外装ケース１の内部（収納部）には、金属製の押さえ板４とポリエチレンからなるスペーサー５との間に挟まれた発電部６が収納されている。発電部６としては、例えば、鉛粉を活物質とする負極板、セルロース製のセパレータ、および二酸化鉛を活物質とする正極板からなる単セルを複数積層したものを用いることができる。
【００１１】
押さえ板４、スペーサー５、および発電部６からなる積層体には中央部に空洞部７が設けられている。その空洞部７には、過塩素酸水溶液からなる電解液８を封入したアンプル９が配置されている。そして、その空洞部７の上部および下部には、電解液が外部へ漏れないように鉄板１０ａ、１０ｂが配されている。外装ケース１とスペーサー５および発電部６との隙間には、端子ピン２ａ、２ｂと発電部６とを接続するリード線１１ａ、１１ｂが配されている。
【００１２】
そして、外装ケース１と押さえ板４、スペーサー５、および発電部６との隙間およびスペーサー５の上部に樹脂１２が充填されている。よって、リード線１１ａ、１１ｂおよび空洞部７の上部に配された鉄板１０ａは樹脂１２で埋め込まれる構成となっている。また、樹脂１２は外装ケース１を封口するための電池蓋３を接着する役割も兼ねている。
【００１３】
上記のような構成の注液式電池において、本発明は、外装ケース１の収納部の内圧がアンプル９の内圧よりも低いという点に特徴を有する。
このように収納部の内圧をアンプルの内圧よりも低くする方法としては、例えば、アンプル内に電解液を収容し密閉する作業を大気圧下で行い、注液式電池を組み立てる作業を大気圧よりも低い気圧下で行うことが挙げられる。
【００１４】
本発明に係る注液式電池では、発射衝撃によりアンプルが破壊されると、アンプル内の電解液が解放状態となり、外装ケースの収納部の内圧がアンプルの内圧よりも低いため、電解液が発電部へ拡散し易くなる。これにより、発射衝撃だけでも確実に電池を活性化させることが可能となる。
【００１５】
前記アンプルの内圧Ｘと前記収納部の内圧Ｙは、０＜Ｙ／Ｘ≦３／５を満たすことが好ましい。Ｙ／Ｘ値が３／５を超えると、アンプルの内圧と収納部の内圧との差が小さくなり、電解液の発電部への拡散が充分でなくなる。
【００１６】
また、注液式電池では、一般に、アンプルの下方にアンプルを破壊するための突起状の破壊機構が設けられている。しかし、上記のように低電圧、小型の注液式電池の場合、このような破壊機構を設けずに、収納部において外装ケースの底面に設置したままの状態でも、発射衝撃により収納部の底面から受ける力のみで、アンプルを破壊することが可能である。
【００１７】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を説明する。
《実施例１》
上述した図１と同様の注液式電池を作製した。発電部には、鉛粉を活物質とする負極板、セルロース製のセパレータ、および二酸化鉛を活物質とする正極板からなる単セルを用いた。そして、この単セル４個を直列に積層し、低電圧の小型タイプの注液式電池を得た。電解液には、過塩素酸水溶液を用いた。また、注液式電池の組み立ては大気圧の１／２の減圧下で行い、アンプルおよび発電部を収納する外装ケースの収納部の内圧を５０．７ｋＰａとした。アンプル内への電解液の封入は大気圧下で行い、アンプルの内圧を１０１．３ｋＰａとした。
このようにして、外装ケースの収納部の内圧がアンプルの内圧よりも低い注液式電池を作製した。
【００１８】
《比較例１》
注液式電池の組み立てを大気圧下で行い、外装ケースの収納部の内圧を１０１．３ｋＰａとした以外は、実施例１と同様の方法により注液式電池を作製した。そして、実施例および比較例の注液式電池をそれぞれ１０個ずつ作製した。各電池を発射衝撃が加わる方向と同様の向きにして落下させて、アンプルを破壊し、電解液を発電部に注入させた。このとき、セル積層数に応じた電圧が発生した電池の個数を調べた。
この評価結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
実施例１では、外装ケースの収納部の内圧がアンプルの内圧よりも低いことにより、電解液が発電部へ確実に流入したため、いずれの電池もセル積層数に応じた電圧が発生した。これに対して、比較例１では、いずれの電池も発射衝撃のみでは、電解液の発電部への流入が不充分であるため、所定の電圧が得られなかった。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、電池構造を変えずに発射衝撃だけで確実に活性化する低コストの注液式電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における注液式電池の概略縦断面図である。
【符号の説明】
１  外装ケース
２ａ、２ｂ  端子ピン
３  電池蓋
４  押さえ板
５  スペーサー
６  発電部
７  空洞部
８  電解液
９  アンプル
１０ａ、１０ｂ  鉄板
１１ａ、１１ｂ  リード線
１２  樹脂
【図１】
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