CN105742757B - 锌银贮备电池用化学加热器的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锌银贮备电池用化学加热器的制备方法，步骤包括：步骤1、选用高强度轻型金属和紫铜管制作化学加热器用零件；步骤2、装配化学加热器：⑴首先制作形成通路的换热器；⑵对化学加热器进行装配：包括将加热器外盖和加热器外壳密封固装成一体，通过氩弧焊将加热器外壳与换热器之间的接缝密封焊接成一体。本发明采用高强度轻型金属加热器外壳和加热器外盖密封构成了方形腔体，加热器外壳通过氩弧焊焊接将两端穿过加热器外壳的换热器密封固装于加热器外壳两端，即降低了高比能量锌银贮备电池的重量，又减小了化学加热器空间利用率，有效提高了高比能量锌银贮备电池的比能量。

Description

锌银贮备电池用化学加热器的制备方法

技术领域

本发明属于锌银电池技术领域，特别是涉及一种锌银贮备电池用化学加热器的制备方法。

背景技术

锌银贮备电池具有比能量高，比功率大，可大电流放电，工作电压平稳，电压精度高，安全性好等独特的特点，已广泛作为大功率装置中的供电直流电源。化学加热型锌银贮备电池包括焊线插座、气体发生器、贮液器、组合极板组、化学加热器、电池组外壳等零部件。使用时通过焊线插座接通外接激活电源点燃气体发生器，使其产生足够的压力，在规定的时间内将分开存放的电解液注入组合极板组中，使其活化建立电动势，并通过焊线插座向外输出电压。

其中化学加热器为低温环境下的电池加热。即低温激活时，化学加热器中的化学加热药同时被外接激活电源点燃，加热器升温，将流经化学加热器的电解液加热，被加热的电解液经电解液分配道进入每个极板组所在的单体槽中，与极板组等零部件进行热交换，从而完成电池组的加热，使电池可以正常工作。因此化学加热器的可靠性能够直接影响到锌银贮备电池激活的可靠性，并且在高比能量锌银贮备电池中，化学加热器的体积和重量能够直接影响到高比能量锌银贮备电池的比能量。

目前公知的化学加热器为通过螺纹连接构成圆筒形结构，圆筒形本身降低了高比能量锌银贮备电池中的空间利用率低，化学加热器中的换热器由紫铜或黄铜加工而成，相同加热效率下较重，降低了高比能量锌银贮备电池的比能量，由于化学加热器各零部件之间采用螺纹连接，减低了高比能量锌银贮备电池激活的可靠性。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种体积小、重量轻，并且能够提高高比能量锌银贮备电池激活的可靠性的锌银贮备电池用化学加热器的制备方法。

本发明包括如下技术方案：

锌银贮备电池用化学加热器的制备方法，其特点是：包括以下制备步骤：

步骤1制作化学加热器用零件

选用钛合金，制作构成腔体的加热器外壳和加热器外盖，加热器外壳上固装两个绝缘子；选用钛合金，制作构成换热器的支撑板、进出液管和热交换管端板，选用紫铜管制作矩形热交换管；

步骤2装配化学加热器

⑶制作换热器

将复数个热交换管两端对应置入支撑板的孔中，支撑板另一面通过热交换管端板与进出液管固装成通路换热器；

⑷对化学加热器进行装配

在步骤1制成的加热器外壳的内部壳底粘贴保温层，将步骤2⑴制成的换热器置入加热器外壳中，换热器两端的进出液管的管口位于加热器外壳两端的外部；在换热器中相邻热交换管之间和热交换管与保温层之间塞入加热片；将两个均焊接有两根引线的电点火头分别粘贴的到加热片和热交换管上，并将每一个电点火头上的引线穿过绝缘子位于加热器外壳的外部；在靠近电点火头的热交换管和加热片上粘贴引燃片；将加热器外盖和加热器外壳密封固装成一体，通过氩弧焊将加热器外壳与换热器之间的接缝密封焊接成一体，即完成锌银贮备电池用化学加热器的制备过程。

本发明还可以采用如下技术措施：

所述支撑板一面制出同一中心线的台阶状盲孔；所述进出液管为弯头状通管，靠近进出液管管口的外壁制有螺纹轴，进出液管的另一端外壁制出一圆周状台阶；所述热交换管端板中心处为板状，并在中心处制有一通孔，热交换管端板靠近进出液管的一侧有凸出的安装支耳，安装支耳上有用于固定加热器外盖的通孔，热交换管端板的周边置入支撑板的大孔内，所述进出液管的圆周状台阶置入热交换管端板中心处的通孔中；所述热交换管、支撑板、热交换管端板和进出液管的接口处均通过银铜焊密封焊接成一体。

所述加热器外壳为两端带有槽的方形无盖壳体，加热器外壳两外侧制有凸出的安装支耳；所述加热器外盖一面制有一放置密封圈用封闭式凹槽；加热器外盖放置有密封圈，加热器外壳和加热器外盖通过紧固螺钉压紧成为一体。

所述保温层为1mm厚的石棉板。

本发明具有的优点和积极效果：

1、本发明采用高强度轻型金属加热器外壳和加热器外盖密封构成了方形腔体，加热器外壳通过氩弧焊焊接将两端穿过加热器外壳的换热器密封固装于加热器外壳两端，即降低了高比能量锌银贮备电池的重量，又减小了化学加热器空间利用率，有效提高了高比能量锌银贮备电池的比能量。

2、本发明加热器外壳、加热器外盖以及换热器的支撑板、端板、进出液管均为高强度轻型钛合金材料，通过银铜焊将换热器中热交换管、支撑板、端板和进出液管之间的接缝密封焊接成一体，相同加热效率下不仅有效减小的加热器的重量更轻，减少了占用空间，保证了化学加热器整体密封性，提高了高比能量锌银贮备电池激活的可靠性；

3、本发明通过紧固螺钉将加热器外壳和加热器外盖压紧，在加热器外壳与加热器外盖接触部位置一密封圈，进一步保证了化学加热器整体密封的可靠性。

附图说明

图1是本发明锌银贮备电池用化学加热器的制备方法主视局部剖视示意图；

图2是图1的左视局部剖视示意图；

图3是图1中换热器的主视剖视示意图；

图4是图3的左视示意图。

图中：1-换热器，2-加热片，3-引燃片，4-电点火头，5-绝缘子，6-保温层，7-加热器外壳，8-加热器外盖，9-密封圈，10-引线，11-热交换管，12-支撑板，13-热交换管端板，14-进出液管，15-安装支耳。

具体实施方式

为能进一步公开本发明的发明内容、特点及功效，特例举以下实例详细说明如下。

锌银贮备电池用化学加热器的制备方法，其特点是：包括以下制备步骤：

步骤1制作化学加热器用零件

选用高强度轻型金属，制作构成腔体的加热器外壳和加热器外盖，加热器外壳上固装两个绝缘子；选用高强度轻型金属，制作构成换热器的支撑板、进出液管和热交换管端板，选用紫铜管制作矩形热交换管；

步骤2装配化学加热器

⑴制作换热器

将复数个热交换管两端对应置入支撑板的孔中，支撑板另一面通过热交换管端板与进出液管固装成通路换热器；

⑵对化学加热器进行装配

在步骤1制成的加热器外壳的内部壳底粘贴保温层，将步骤2⑴制成的换热器置入加热器外壳中，换热器两端的进出液管的管口位于加热器外壳两端的外部；在换热器中相邻热交换管之间和热交换管与保温层之间塞入加热片；将两个均焊接有两根引线的电点火头分别粘贴的到加热片和热交换管上，并将每一个电点火头上的引线穿过绝缘子位于加热器外壳的外部；在靠近电点火头的热交换管和加热片上粘贴引燃片；将加热器外盖和加热器外壳密封固装成一体，通过氩弧焊将加热器外壳与换热器之间的接缝密封焊接成一体，即完成本发明锌银贮备电池用化学加热器的制备过程。

所述所述高强度轻型金属为钛合金。

所述支撑板一面制出同一中心线的台阶状盲孔；所述进出液管为弯头状通管，靠近进出液管管口的外壁制有螺纹轴，进出液管的另一端外壁制出一圆周状台阶；所述热交换管端板中心处为板状，并在中心处制有一通孔，热交换管端板靠近进出液管的一侧有凸出的安装支耳，安装支耳上有用于固定加热器外盖的通孔，热交换管端板的周边置入支撑板的大孔内，所述进出液管的圆周状台阶置入热交换管端板中心处的通孔中；所述热交换管、支撑板、热交换管端板和进出液管的接口处均通过银铜焊密封焊接成一体。

所述加热器外壳为两端带有槽的方形无盖壳体，加热器外壳两外侧制有凸出的安装支耳；所述加热器外盖一面制有一放置密封圈用封闭式凹槽；加热器外盖放置有密封圈，加热器外壳和加热器外盖通过紧固螺钉压紧成为一体。

所述保温层为1mm厚的石棉板。

实施例：

步骤1制作化学加热器用零件

⑴选用钛合金分别制出如图1和图2中的方形两端带有槽的加热器外壳7和与加热器外壳配合的加热器外盖8；所述加热器外壳两外侧制有凸出的安装支耳15，其中靠近一侧的加热器外壳上还有两个用于固装点火回路中绝缘子5的通孔；所述加热器外盖的一面制有一封闭式凹槽；

⑵用矩形紫铜管制出四根尺寸相同的管作为的热交换管11；选用钛合金分别制出支撑板12、进出液管14和热交换管端板13；所述支撑板一面制出放置四根热交换管的通孔，并使四根热交换管相互平行，支撑板另一面制出同一中心线的台阶状盲孔；所述进出液管为弯头状通管，靠近进出液管管口的外壁制出螺纹轴，进出液管的另一端外壁制出一圆周状台阶；所述热交换管端板中心处制成板状，并在中心处制一通孔，热交换管端板靠近进出液管的一侧有凸出的安装支耳，安装支耳上有用于固定加热器外盖的通孔，热交换管端板的周边置入支撑板的大孔内，所述进出液管的圆周状台阶置入热交换管端板中心处的通孔中；所述热交换管、支撑板、热交换管端板和进出液管的接口处均通过银铜焊密封焊接成一体，形成如图3-图4所示的换热器1；

步骤2装配化学加热器

⑴将1mm厚的石棉板作为保温层6粘贴在加热器外壳的内部壳底；将两个绝缘子安装到加热器外壳的安装孔中，用密封胶封接、固化；然后将装配成的换热器置入加热器外壳内，在换热器中相邻热交换管之间和热交换管与保温层之间塞入加热片2，将两个均焊接有两根引线10的电点火头4分别粘贴的到加热片和热交换管上，并将每一个电点火头上的两根引线各穿过一个绝缘子，使引线从加热器外壳的内部引出，并在靠近电点火头的热交换管加热片上粘贴引燃片3；

⑵将密封圈9嵌入加热器外盖的凹槽内，涂上密封胶，然后用螺钉将加热器外盖和加热器外壳密封压装配成一体，通过氩弧焊将加热器外壳与换热器支撑板之间的接缝密封焊接成一体，即完成锌银贮备电池用化学加热器的制备方法的装配过程。

本发明的工作原理为：

电池组低温激活时，外接电源在点燃气体发生器火药的同时，通过点火回路点燃化学加热器中的电点火头，电点火头点燃引燃片，引燃片燃烧进而引燃加热片，加热片燃烧释放的热量使换热器的热交换管升温。此时电池组气体发生器中的火药柱燃烧产生大量气体，将贮液器中的电解液推入化学加热器中的热交换管中，电解液流经高温的热交换管升温，即完成电解液的加热过程。

尽管上面对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式。这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.锌银贮备电池用化学加热器的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：

步骤1 制作化学加热器用零件

选用钛合金，制作构成腔体的加热器外壳和加热器外盖，加热器外壳上固装两个绝缘子；选用钛合金，制作构成换热器的支撑板、进出液管和热交换管端板，选用紫铜管制作矩形热交换管；

步骤2 装配化学加热器

⑴制作换热器

将复数个热交换管两端对应置入支撑板的孔中，支撑板另一面通过热交换管端板与进出液管固装成通路换热器；

⑵对化学加热器进行装配

在步骤1制成的加热器外壳的内部壳底粘贴保温层，将步骤2⑴制成的换热器置入加热器外壳中，换热器两端的进出液管的管口位于加热器外壳两端的外部；在换热器中相邻热交换管之间和热交换管与保温层之间塞入加热片；将两个均焊接有两根引线的电点火头分别粘贴的到加热片和热交换管上，并将每一个电点火头上的引线穿过绝缘子位于加热器外壳的外部；在靠近电点火头的热交换管和加热片上粘贴引燃片；将加热器外盖和加热器外壳密封固装成一体，通过氩弧焊将加热器外壳与换热器之间的接缝密封焊接成一体，即完成锌银贮备电池用化学加热器的制备过程。

2.根据权利要求1所述锌银贮备电池用化学加热器的制备方法，其特征在于：所述支撑板一面制出同一中心线的台阶状盲孔；所述进出液管为弯头状通管，靠近进出液管管口的外壁制有螺纹轴，进出液管的另一端外壁制出一圆周状台阶；所述热交换管端板中心处为板状，并在中心处制有一通孔，热交换管端板靠近进出液管的一侧有凸出的安装支耳，安装支耳上有用于固定加热器外盖的通孔，热交换管端板的周边置入支撑板的大孔内，所述进出液管的圆周状台阶置入热交换管端板中心处的通孔中；所述热交换管、支撑板、热交换管端板和进出液管的接口处均通过银铜焊密封焊接成一体。

3.根据权利要求1所述锌银贮备电池用化学加热器的制备方法，其特征在于：所述加热器外壳为两端带有槽的方形无盖壳体，加热器外壳两外侧制有凸出的安装支耳；所述加热器外盖一面制有一放置密封圈用封闭式凹槽；加热器外盖放置有密封圈，加热器外壳和加热器外盖通过紧固螺钉压紧成为一体。

4.根据权利要求1所述锌银贮备电池用化学加热器的制备方法，其特征在于：所述保温层为1mm厚的石棉板。