CN106785099A - 一种空间用高压氢镍蓄电池单体结构装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种空间飞行器用高压氢镍蓄电池单体结构装置，该装置包括：在中轴的外部从右向左依次套有圆形结构的下端板、电极组、上端板、蝶形垫圈、极堆螺母、焊接环和焊接环螺母。下端板、电极组、上端板、蝶形垫圈、极堆螺母组成电极堆。下端板，电极组、上端板、蝶形垫圈依次从外部套入中轴，极堆螺母拧入中轴，并将下端板，电极组、上端板、蝶形垫圈拧紧，焊接环套入中轴，并卡在极堆螺母上，最后在中轴上拧入焊接环螺母，将焊接环紧固。蓄电池单体焊接环采用锥形设计，用一定的预紧力将焊接环焊接在壳体，同时将下端板设计有一定弧度，提高了氢镍蓄电池单体可靠性。

Description

一种空间用高压氢镍蓄电池单体结构装置
技术领域
本发明涉及空间飞行器储能电源，特别涉及到高压氢镍蓄电池抗空间环境力学的结构装置。
背景技术
高压氢镍蓄电池作为空间飞行器贮能电源，主要功能是在航天器起飞前转内电、主动段飞行、轨道工作寿命地影期间提供卫星所需的能量，并在光照期有峰值功率需求时补充供电。
空间用氢镍蓄电池在整个工作寿命中要经历发射、调姿或变轨以及在复杂的太空环境中使用等诸多过程。受火箭运载能力的限制和发射场一般不处于赤道上的影响，运载火箭卫星要一般需分阶段将空间飞行器送到轨道上，氢镍蓄电池与空间飞行器一体化处于发射体系中，发射过程中存在很大的冲击、振动，运行过程中的调姿、变轨与对日定向也会引起振动，对蓄电池机械结构和电性能都产生影响，因此，空间用氢镍蓄电池结构必须具有足够地抗空间环境力学的能力。
现有的高压氢镍蓄电池单体结构采用悬臂结构，氢镍蓄电池单体内部电极堆吊在焊接环上，电极堆支撑主要由焊接环来承担，焊接环内圆、外圆及连接内圆与外圆之间的筋在同一平面上，这种结构设计抗空间力学环境能力差，在经过发射、调姿或变轨以及在复杂的太空环境中受到各种冲击和振动后，容易造成蓄电池内部电堆和壳体发生碰撞，造成电极材料从基体上脱落，隔膜破损，短路等危害，严重时甚至会造成焊接环断裂，对氢镍蓄电池性能和寿命带来潜在或直接的影响。
发明内容
本发明目的是在为了提供一种可靠地高压氢镍蓄电池单体结构装置，增强抵御冲击和振动等各种太空环境对氢镍蓄电池损害，保证氢镍蓄电池结构、部件完好，性能可靠。
为了达到上述发明目的，本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种空间飞行器用高压氢镍蓄电池单体结构装置，该装置包括：在中轴的外部从右向左依次套有圆形结构的下端板、电极组、上端板、蝶形垫圈、极堆螺母、焊接环和焊接环螺母。下端板、电极组、上端板、蝶形垫圈、极堆螺母组成电极堆。下端板，电极组、上端板、蝶形垫圈依次从外部套入中轴，极堆螺母拧入中轴，并将下端板，电极组、上端板、蝶形垫圈拧紧，焊接环套入中轴，并卡在极堆螺母上，最后在中轴上拧入焊接环螺母，将焊接环紧固。
优选的，下端板设计有一定弧度，并紧靠下壳体上，焊接环设计为锥形结构，用一定的预紧力将焊接环焊接在壳体上，使下壳体形成对电极堆向上和圆周方向支撑，同时焊接环对极堆形成向下拉伸，整个电极堆在上、下及圆周方向均得到固定，上述零件组合成一个抗力学的结构装置。
本发明具有的优点和积极效果是：可以解决蓄电池内部电堆和壳体发生碰撞，避免造成电极材料从基体上脱落，隔膜破损，短路等危害，避免现有技术会造成焊接环断裂，对氢镍蓄电池性能和寿命有效提升。
蓄电池单体焊接环采用锥形设计，用一定的预紧力将焊接环焊接在壳体，同时将下端板设计有一定弧度，并紧靠下壳体上，使整个电极堆在各个方向均得到支撑，增强了氢镍蓄电池单体抗力学环境的能力，提高了氢镍蓄电池单体可靠性。
附图说明
图1是本发明空间飞行器用高压氢镍蓄电池单体结构装置结构图。
具体实施方式
下面是发明优选的具体实施例。
图1是本发明空间飞行器用高压氢镍蓄电池单体结构装置结构图，图中，1：中轴，2：下端板，3：电极组，4：上端板，5：蝶形垫圈，6：极堆螺母，7：焊接环，8：焊接环螺母。
如图所示，该装置包括：在中轴1的外部从下向上依次套有下端板2、电极组3、上端板4、蝶形垫圈5、极堆螺母6、焊接环7和焊接环螺母8。中轴1、下端板2、电极组3、上端板4、蝶形垫圈5、极堆螺母6组成电极堆。下端板2，电极组3、上端板4、蝶形垫圈5依次从外部套入中轴，极堆螺母6拧入中轴，并将下端板2，电极组3、上端板4、蝶形垫圈5拧紧，焊接环7套入中轴1，并卡在极堆螺母6上，最后在中轴1上拧入焊接环螺母8，将焊接环7紧固。
下端板2设计有一定锥度，并紧靠下壳体上，与下壳体贴合在一起，焊接环设计为锥形结构，与壳体焊接前，焊接环离下壳体上边缘保持0.5mm距离，焊接时，通过焊接工装将焊接环、壳体压在一起，然后进行氩弧焊，将上壳体、下壳体和焊接环焊接在一起，焊接后焊接环处于受拉状态，有一定预紧力，整个电极堆在上、下及圆周方向均得到固定，上述零件组合成一个抗力学的结构装置。

Claims (4)

1.一种空间用高压氢镍蓄电池单体结构装置，其特征在于，包括：在中轴的外部从右向左依次套有圆形结构的下端板、电极组、上端板、蝶形垫圈、极堆螺母、焊接环和焊接环螺母；
所述下端板、电极组、上端板、蝶形垫圈、极堆螺母组成电极堆；
所述下端板，电极组、上端板、蝶形垫圈依次从外部套入中轴，极堆螺母拧入中轴，并将下端板，电极组、上端板、蝶形垫圈拧紧，焊接环套入中轴，并卡在极堆螺母上，最后在中轴上拧入焊接环螺母，将焊接环紧固。
2.根据权利要求1所述的一种空间用高压氢镍蓄电池单体结构装置，其特征在于，所述下端板设计有一定弧度，并紧靠下壳体上。
3.根据权利要求1所述的一种空间用高压氢镍蓄电池单体结构装置，其特征在于，所述焊接环为锥形结构。
4.根据权利要求3所述的一种空间用高压氢镍蓄电池单体结构装置，其特征在于，所述焊接环与壳体焊接前，焊接环离下壳体上边缘保持0.5mm距离，焊接后焊接环处于受拉状态，有一定预紧力，整个电极堆在上、下及圆周方向均得到固定，上述零件组合成一个抗力学的结构装置。
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CN108649279A (zh) * 2018-05-09 2018-10-12 上海空间电源研究所 一种空间用氢镍蓄电池支撑装置

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