CN104701483B - 一种热电池引流条绝缘保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热电池引流条绝缘保护方法，包括：步骤一、选择云母条，沿所述云母条长度方向开一系列垂直于长度方向的缝；先将引流条依次穿过所述的缝，云母条位于引流条的根部，紧贴电堆；步骤二、再用石棉条包裹引流条。通过本发明的方案可以实现对引流条的绝缘保护，防止电堆短路，从而提高热电池的寿命。

Description

一种热电池引流条绝缘保护方法
技术领域
本发明涉及热电池领域，特别涉及一种热电池引流条绝缘保护方法。
背景技术
热电池通常是由单元电池、输出线缆和结构件组成，其中单元电池是热电池产生电能的核心部件，其性能决定了电池的输出是否满足技术要求，决定着热电池能否正常完成预定任务。电堆又是单元电池的核心部件，电堆由多个单体电池串并联组成，电堆能否正常输出规定电能是决定热电池是否正常工作的关键。电堆通过导电性良好的金属引流条对外传输电能，引流条的绝缘保护关系到电池是否正常、安全的工作。
热电池是用电池本身的加热系统把不导电的固体状态盐类电解质加热熔融呈离子型导体而进入工作状态的一种热激活储备电池。其内部电解质是由两种或两种以上的无机盐组成的低共熔体，常温时，电解质是不导电固体；使用时，熔融盐电解质融化并导电，激活电池，输出电能。因此，热电池在工作时其内部的温度通常维持在400℃以上，这时，引流条的绝缘保护材料要求至少在高温450℃环境条件处于不导电状态。通过检索国内外专利和文献，未查到引流条安全保护的相关报道。
在国内通常使用聚酰亚胺绝缘胶带包裹引流条以防止引流条裸露引起单体电池之间短路。聚酰亚胺绝缘胶带长期使用温度范围在-200℃~300℃，虽然短期工作最高温度可达到680℃，但是随着热电池的快速发展，热电池的工作时间由十几表、几分钟发展到半小时、1小时，因此，如果长时间工作的热电池仅仅使用聚酰亚胺绝缘胶带保护引流条可能会引起单体电池之间短路，最终导致热电池存在安全隐患。同时，聚酰亚胺绝缘胶带在高温下表面的有机胶易分解，产生的气体也会导致热电池存在安全隐患。因此，寻找一种耐高温、产气量小、易操作的引流条绝缘保护材料势在必行。
发明内容
本发明解决的问题是，现有技术缺少对热电池用引流条的绝缘保护；为解决所述问题，本发明提供一种热电池引流条绝缘保护方法。
本发明提供的热电池引流条绝缘保护方法，包括：步骤一、选择云母条，沿所述云母条长度方向开一系列垂直于长度方向的缝；先将引流条依次穿过所述的缝，云母条位于引流条的根部，紧贴电堆；步骤二、再用石棉条包裹引流条。
进一步，所述云母条的材料为人造云母，其密度为2.7g/cm3~2.9g/cm3，长期安全工作温度为1100℃，耐电压为4KV的情况下无击穿，绝缘电阻大于2×1012Ω（常态）。
进一步，所述云母条为长方体结构，宽度为引流条的3倍，厚度为0.2mm~0.4mm，长度不小于保护的最长的引流条的长度。
进一步，所述石棉条采用905/3型热电池用石棉纸，宽度为云母条的2倍；使用前，先将所述石棉条在500℃高温下灼烧半小时。
进一步，用石棉条包裹引流条包括：1）、将石棉条对折；2）在对折的一半开一系列的缝，所述石棉条上的缝的数目以及缝之间的距离与石英条上的缝的数目及缝之间的距离相等；3）将引流条沿着石棉条与云母条的缝相对应的缝插到底部，然后用石棉条将引流条包裹起来。
本发明的优点包括：本发明将云母条推到引流条的根部，形成一层保护层；再将引流条沿着石棉条与云母条相对应缝的边缘插到缝的底部，然后由石棉条对折的两部分将引流条包裹起来，形成第二保护层，从而防止电堆中单体电池之间发生短路。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的云母条结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的石棉条结构示意图；
图3为本发明实施例所提供的热电池用绝缘保护方法实现示意图。
实施方式
下面结合附图及具体实施例，进一步阐述本发明。
本发明提供的热电池引流条绝缘保护方法，包括：步骤一、选择云母条，沿所述云母条长度方向开一系列垂直于长度方向的缝；先将引流条依次穿过所述的缝，云母条位于引流条的根部，紧贴电堆；步骤二、再用石棉条包裹引流条。
结合参考图1，本发明的实施例 选用的云母条的材料为人造云母，其密度为2.7g/cm3~2.9g/cm3，长期安全工作温度为1100℃，耐电压为4KV的情况下无击穿，绝缘电阻大于2×1012Ω（常态）。人造云母安全工作温度高，比天然云母高约500℃，绝缘性能极佳，电阻率比天然云母高约1000倍；电真空放气量极低，低于天然云母2000倍。如图1所示，所述云母条为长方体结构，厚度为0.2mm~0.4mm，宽度为15mm，长度与保护的最长引流条的长度相等，在距右端5mm处中心位置开第一条3mm~6mm长的缝，所述缝垂直于云母条长度的方法，所述缝的长度根据引流条的宽度决定，引流条正好可以穿过缝即可。缝的数量和缝与缝之间的距离根据各引流条在电堆中的引出位置设计。每条缝安装一条引流条，各引流条依次安装。引流条穿过所述缝后，将云母条推至引流条根部，紧贴电堆。
结合参考图2，所述石棉条采用905/3型热电池用石棉纸，其长期安全工作温度可达600℃，绝缘保温性能较佳，产气量较少，在使用前应在500℃高温下灼烧半小时，以减少产气量和其它杂质成分。石棉条的外形设计见附图2，为长方体结构，厚度为0.5mm，宽度为30mm，将石棉条对折，在距右端5mm对折的一半处开第一条15mm长的缝，缝的数量和缝与缝之间的距离与云母条上缝的数量及缝之间的距离一致。
图3为本发明实施例所提供的热电池用绝缘保护方法实现示意图。参考图3，1：引流条，2：石棉条，3：云母条。第一步是将云母条按同一方向重叠在一起，重叠后，云母条的厚度满足云母条的厚度要求即可。然后将电堆最下端要保护的引流条穿过最近邻的缝，然后依次将其它要保护的引流条从下至上穿过相应的缝，最后将云母条推到引流条的跟部紧贴电堆，形成一层保护层，以防止电堆中单体电池之间发生短路；第二步是将引流条沿着石棉条与云母条相对应缝的边缘插进到缝的底部，然后将引流条包裹起来，形成第二层保护层。
按照本发明提供的引流条绝缘保护的热电池可以在工作时间长达1h，振动量级高达39g强度的随机振动环境下正常输出电能，安全可靠地完成预期工作。
实施例1
单元电池由2组电堆并联组成，电堆的直径为68mm，高度为178mm；电能正极输出引流条为2处引出，长的一根外形尺寸为180mm×5mm×0.1mm，短的一根外形尺寸为50mm×5mm×0.1mm；电能负极输出引流条为1处引出，外形尺寸为120mm×5mm×0.1mm。正极输出保护的云母条尺寸为180mm×15mm×0.1mm，开2条长为5mm的逢，两条缝之间的距离为130mm；负极输出保护的云母条尺寸为120mm×15mm×0.1mm，开1条长为5mm的逢。正极输出保护的石棉条尺寸为180mm×26mm×0.5mm，开2条长为13mm的逢，两条缝之间的距离为130mm；负极输出保护的云母条尺寸为120mm×26mm×0.5mm，开1条长为13mm的逢。正极输出和负极输出引流条的绝缘保护装配方法如上所述。然后对该电池进行大功率离心放电，放电结果满足工作时间不小于1450s的技术指标要求，且在工作过程中电池组安全可靠，无异常现象发生。
对比例1
使用聚酰亚胺绝缘胶带包裹正负电能输出的引流条，与实施例1进行同样的离心放电，电池在放电前4min5s放电正常，然后放电曲线开始异常，开始异常时电压降低约2V，约30s后，电压下降至0V。解剖电池发现，由于引流条保护不当引起引流条被烧断。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种热电池引流条绝缘保护方法，其特征在于，包括：步骤一、选择云母条，沿所述云母条长度方向开一系列垂直于长度方向的缝；先将引流条依次穿过所述的缝，云母条位于引流条的根部，紧贴电堆；步骤二、再用石棉条包裹引流条,包括：1）、将石棉条对折；2）在对折的一半开一系列的缝，所述石棉条上的缝的数目以及缝之间的距离与云母条上的缝的数目及缝之间的距离相等；3）将引流条沿着石棉条与云母条相对应的缝插到缝的底部，然后用石棉条将引流条包裹起来。
2.依据权利要求1所述的引流条绝缘保护方法，其特征在于，所述云母条的材料为人造云母，其密度为2.7g/cm3~2.9g/cm3，长期安全工作温度为1100℃，耐电压为4KV的情况下无击穿，常态绝缘电阻大于2×1012Ω。
3.依据权利要求2所述的引流条绝缘保护方法，其特征在于，所述云母条为长方体结构，宽度为引流条的3倍，厚度为0.2mm~0.4mm，长度不小于保护的最长的引流条的长度。
4.依据权利要求1所述的引流条绝缘保护方法，其特征在于，所述石棉条采用905/3型热电池用石棉纸，宽度为云母条的2倍；在使用前，先将所述石棉条在500℃高温下灼烧半小时。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106129431B (zh) * 2016-07-27 2019-04-12 上海空间电源研究所 一种热电池绝缘型引线集流片装配方法
CN106450367B (zh) * 2016-10-19 2018-12-11 上海空间电源研究所 一种热电池引流条的连接方法
CN106549191A (zh) * 2016-10-20 2017-03-29 上海空间电源研究所 一种热电池绝缘型引线集流片装配方法
CN111613764B (zh) * 2020-05-27 2022-10-04 北方特种能源集团有限公司西安庆华公司 一种热电池电堆极引出线绝缘保护方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102148338A (zh) * 2010-02-10 2011-08-10 上海空间电源研究所 热电池用耐高温电堆
CN202454662U (zh) * 2011-12-26 2012-09-26 中国电子科技集团公司第十八研究所 一种热电池用集流组件
CN202839851U (zh) * 2012-10-26 2013-03-27 北京机电工程研究所 一种电堆结构

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102148338A (zh) * 2010-02-10 2011-08-10 上海空间电源研究所 热电池用耐高温电堆
CN202454662U (zh) * 2011-12-26 2012-09-26 中国电子科技集团公司第十八研究所 一种热电池用集流组件
CN202839851U (zh) * 2012-10-26 2013-03-27 北京机电工程研究所 一种电堆结构

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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"高性能长寿命热电池的研制";张世全;《现代引信》;19900501(第2期);第41～56页 *

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