(57)【要約】【課題】  保持体と樹脂部との密着性に優れた点火栓の製造方法を提供する。【解決手段】  熱電池用点火栓の製造方法が、一対のリード線を、それぞれの一方の端部を対向させ、かつ前記端部に点火薬を配した状態で保持体に保持する工程（１）、工程（１）の後、保持体の底面をプラズマ処理する工程（２）、および保持体の下部において露出するリード線を保持体の底面とともに樹脂で覆う工程（３）を含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）一対のリード線を、それぞれの一方の端部を対向させ、かつ前記端部に点火薬を配した状態で保持体に保持する工程、
（２）前記工程（１）の後、前記保持体の底面をプラズマ処理する工程、および
（３）前記保持体の下部において露出する前記リード線を、保持体の底面とともに樹脂で覆う工程を含む熱電池用点火栓の製造方法。
【請求項２】
前記樹脂がシリコーン樹脂である請求項１記載の熱電池用点火栓の製造方法。
【請求項３】
前記シリコーン樹脂が脱アセトンタイプである請求項１記載の熱電池用点火栓の製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の製造方法により得られた点火栓を用いた熱電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱電池に用いられる点火栓の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、熱電池用の点火栓は、一対のリード線の端部を対向させて保持する保持体、および前記端部を覆う点火剤からなる。そして、リード線に高電圧が印加される際に一対のリード線の露出部分における沿面放電を防止するために、保持体の底面および保持体の下部において露出するリード線をシリコーン樹脂で覆う方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
ところで、シリコーン樹脂との密着性をよくするために、保持体の底面に付着した有機膜や汚染物を除去する方法として、有機溶剤で洗浄したり、綿棒等を用いて物理的に掻き落としたりする方法が用いられている。しかし、点火薬の一部が剥がれたり、脱落したりしやすいという問題がある。
【０００４】
また、点火栓を電池蓋に取り付ける際にリード線に物理的な力が加わると、保持体からシリコーン樹脂が剥がれる場合がある。この保持体の底面とシリコーン樹脂との間に隙間が生じると、この部分で沿面放電による漏電が生じ、点火栓に十分なエネルギーが供給されずに、点火栓が発火しなくなるという問題がある。
【特許文献１】特許第３１７８２３４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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密着性に優れた熱電池用点火栓の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の熱電池用点火栓の製造方法は、一対のリード線を、それぞれの一方の端部を対向させ、かつ前記端部に点火薬を配した状態で保持体に保持する工程（１）、前記工程（１）の後、前記保持体の底面をプラズマ処理する工程（２）、および前記保持体の下部において露出する前記リード線を、保持体の底面とともに樹脂で覆う工程（３）を含む。
【０００７】
前記樹脂がシリコーン樹脂であるのが好ましい。
前記シリコーン樹脂が脱アセトンタイプであるのが好ましい。
また、本発明は、上述の製造方法により得られた点火栓を用いた熱電池に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、保持体と樹脂部との密着性に優れた点火栓が得られる。この点火栓は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、確実に発火するため、高信頼性の熱電池が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の製造方法で得られる点火栓の一例を図１に概略縦断面図で示す。
点火栓５は、一対のリード線６の端部（電橋部）１４を対向させて保持する保持体１５、および保持体１５の上部に突出しているリード線６の端部１４を覆う点火薬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を保持体１５の底面とともに覆うように、絶縁性を有する樹脂部１７が形成されている。
【００１０】
上記の点火栓の製造方法を以下に説明する。
まず、一対のリード線６を、その端部１４を対向させて保持体１５に保持し、端部１４を点火薬１６で覆った後（工程１）、保持体１５の底面をプラズマ処理する（工程２）。
プラズマ処理により、保持体の底面に付着した有機膜、金属酸化膜、および表面汚染物を除去することができる。このとき、点火栓における底面部以外を保護カバーで覆った状態でプラズマ処理するのが好ましい。プラズマ処理される部分は保持体の底面部に限定されるため、点火薬に損傷を与えずに済む。
プラズマ処理の条件を表１に示す。
【００１１】
【表１】
2005332765.tif 000002
【００１２】
プラズマ処理装置には、バレル型と平行平板型の２つのタイプがある。バレル型のプラズマ処理装置としては、例えば、ヤマト科学（株）製のＰＲ３００が挙げられる。また、平行平板型のプラズマ処理装置としては、例えば、ヤマト科学（株）製のＶ１０００が挙げられる。
【００１３】
バレル型では、ＤＰ（Direct Plasma）方式のプラズマ処理モードを適用することができ、Ｏ2またはＡｒガスを使用した有機膜の除去、界面活性、あるいはカーボン皮膜の除去等に効果がある。一方、平行平板型では、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）方式とＤＰ方式の２通りのプラズマモードを適用することができ、金属酸化物や金属水酸化物をアルゴンプラズマでエッチングし、材料表面の接合阻害物を除去することができる。
【００１４】
ＤＰ方式では、材料表面の有機物を取り除くことができる。材料表面の有機物にプラズマが作用し、ＣＯ等が形成され、真空中より外部に取り出され、材料の表面がクリーニングされる。真空中で化学変化を生じる場合には、このＤＰ方式が好ましい。しかし、材料表面の汚れが有機物だけでなく無機物を含む場合、ＤＰ方式ではこの無機物を取り除くことはできない。このような場合には、イオンシースの中でプラズマ処理をするＲＩＥ方式を適用するのが好ましい。ＲＩＥ方式の場合はイオンシースの中でイオンが加速され、汚れた部分に突き当たることにより物理的作用でクリーニングされる。
【００１５】
プラズマ処理した後、保持体１５の底面および保持体１５の下部において露出するリード線６を樹脂で覆い、樹脂部１７を形成する（工程３）。保持体１５の底面部は、プラズマ処理により洗浄されているため樹脂部１７との密着性が向上する。
樹脂部１７がシリコーン樹脂からなるのが好ましい。保持体１５と優れた密着性が得られる。
【００１６】
シリコーン樹脂としては、室温で硬化するのもの（ＲＴＶ）が用いられる。シリコーン樹脂を塗布すると、大気中の水分を取り込むことにより硬化反応として縮合反応（架橋反応）が進行する。硬化反応時には、アセトン、アルコール、メチルエチルケトオキシム、酢酸等のガスが少量発生する。熱電池の製造時において、酢酸やメチルエチルケトオキシムが発生するものは金属材料を腐食させる可能性がある。
【００１７】
シリコーン樹脂は、硬化反応時に副反応としてアセトンガスのみを発生する脱アセトンタイプであるのが好ましい。この脱アセトンタイプのシリコーン樹脂は、金属材料を腐食させることがなく、優れた速乾性および密封耐熱性を有する。
【００１８】
これにより、保持体と樹脂部との間の密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。また、保持体の底面の汚れを有機溶剤で洗浄したり、綿棒等で物理的に掻き落としたりする必要がないため、点火薬の脱落や損傷を防止できる。このことから、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。
【実施例】
【００１９】
以下に、本発明の実施例を具体的に説明する。
《実施例１》
（１）点火栓の作製
上述した図１と同様の構造の点火栓を以下のように作製した。
ガラス製の保持体１５に保持された一対のリード線６の端部１４を点火薬１６で覆った。点火薬１６には、ジルコニウムとクロム酸バリウムの混合物を用いた。そして、保持体１５の底面以外に保護カバーを設置した後、ヤマト科学（株）製のＶ１０００を用いて、表２に示す条件で保持体の底面をプラズマ洗浄した。
【００２０】
【表２】
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【００２１】
保持体１５の下部に露出するリード線６を覆うように、保持体１５の底面に脱アセトンタイプのシリコーン樹脂として一液性ＲＴＶゴム（信越シリコーン（株）製、ＫＥ３４９４）を塗布して樹脂部１７を形成した。
【００２２】
（２）熱電池の組み立て
図２に示す構造の圧電素子を用いた点火装置を具備する熱電池を以下のように作製した。
素電池１、および素電池１を加熱して活性化させる発熱剤２とを交互に所定枚数ずつ積層して、発電体３を得た。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で構成した。発熱剤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。
【００２３】
発電体３の上部および側面部に着火シート４を配した後、これをセラミックファイバーの断熱材８で覆い、電池ケース１８に収納した。なお、着火シート４には、ジルコニウムとクロム酸バリウムの混合物を用いた。電池ケース１８の開口部を、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を蓋部１２に設けられた通過孔１１にそれぞれ通し、各通過孔１１にハーメチックシールを施した。その後、蓋部１２で電池ケース１８の開口部を封口した。このとき、発電体３の上部に点火栓５を配置した。そして、点火栓５の一対のリード線６を圧電素子１３を具備する点火装置７に接続した。
【００２４】
この熱電池では、圧電素子１３に衝撃が加わると、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の燃焼がさらに発熱剤２へと伝播する。これにより、素電池の電解質層が溶融し、電圧が発生し、熱電池が作動する。
【００２５】
《実施例２》
使用ガスとしてＯ2ガスの代わりにＡｒガスを用いて表３の条件でプラズマ処理した以外は、実施例１と同様に熱電池を作製した。
【００２６】
【表３】
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【００２７】
《実施例３》
脱アセトンタイプのシリコーン樹脂の代わりに脱メチルエチルケトオキシムタイプのシリコーン樹脂として一液性ＲＴＶゴム（信越シリコーン（株）製、ＫＥ４５）を用いた以外は、実施例１と同様に熱電池を作製した。
【００２８】
《実施例４》
シリコーン樹脂に実施例３と同様の脱メチルエチルケトオキシムタイプのものを用い、実施例２の条件でプラズマ処理した以外は、実施例１と同様に熱電池を作製した。
【００２９】
《比較例１》
シリコーン樹脂に実施例３と同様の脱メチルエチルケトオキシムタイプのものを用い、プラズマ処理しなかった以外は、実施例１と同様に熱電池を作製した。
【００３０】
［電池の評価］
上記の実施例１〜４および比較例１の熱電池をそれぞれ１００個ずつ作製し、点火栓に高電圧を印加した。このとき、点火栓が発火し、所定の電圧が発生し、電池が正常に作動するかどうかを調べた。その試験結果を表４に示す。
【００３１】
【表４】
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【００３２】
比較例１では、試験した電池の約３０％が正常に作動しなかったが、実施例３および４では、試験した電池の９０％が正常に作動し、電池の信頼性が向上した。さらに、実施例１および２では、全ての電池が作動し、電池の信頼性が大幅に向上した。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の製造方法により得られた点火栓は、誘導機器用電源や緊急用電源としての熱電池に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の製造方法により得られる熱電池用点火栓の一例を示す概略縦断面図である。
【図２】図１の点火栓を用いた熱電池本体の構造を示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  素電池
２  発熱剤
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  点火薬
１７  樹脂部
１８  電池ケース
【図１】
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【図２】
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