CN109494383A - 一体化快激活小型化学储备电池 - Google Patents

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游渊
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Abstract

一体化快激活小型化学储备电池，由输出插针1、连接横板2、瓶体3、正极片4、垫片5、双极片6、灌封料7、检测插针8、导线9、电池壳基体10、电解液11、复合膜12、负极片13组成；负极片13、9个垫片5、8个双极片6和正极片4组成反应堆；反应堆和储液瓶装入电池壳体体内，注入灌封料7，再在电池壳体上放上连接横板2，电池壳体上的五根针分别插入连接横板2上的焊接孔，焊接固定，连接横板2与引信电路连接，向外供电。该电池具有体积小、激活快、与引信装配方便、检测引信电路方便等优点，提高了可靠性，缩短了电池激活时间，满足了引信的激活时间需求。

Description

一体化快激活小型化学储备电池
技术领域
本发明属于小口径火炮引信电源设计领域，特别涉及一体化快激活小体积化学储备电池。
背景技术
目前国内正在研制的小口径定距引信需要一种体积小、快激活(小于10毫秒)、与引信一体化、满足弹药勤务处理的化学储备电池。目前的化学储备电池中，同等激活时间的储备电池结构简单，影响引信的装配，与引信一体化的电池又体积偏大，激活时间也偏长导致不能使用。激活时间短的小型化学储备电池以导线连接输出电路和检测电路，影响电池与引信的装配。定距引信项目只能取消检测，引信的可靠性得不到保证，出现问题难以查找原因。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种一体化快激活储备电池，具有体积小、激活快、与引信装配方便、检测引信电路方便等功能。
本发明所涉及到的一种快激活小型化学储备电池，由输出插针1、连接横板2、瓶体3、正极片4、垫片5、双极片6、灌封料7、检测插针8、导线9、电池壳基体10、电解液11、复合膜12和负极片13组成，其中：双极片6由电工纯铁带一面镀铅一面镀二氧化铅,形状为圆环形，双极片6的外沿有两个弧形缺口，缺口过圆心对称，双极片6内沿有两个以圆心对称的方形缺口，方形缺口连线方向与弧形缺口连线方向垂直，方形缺口连接线以圆心为旋转点，顺时针旋转α度方向，从圆心开始，到半径长88％的位置，有两个圆心对称的小孔；负极片13由电工纯铁带双面镀铅,形状为圆形，负极片13的外沿有两个以圆心对称的弧形缺口，缺口尺寸与双极片6外环缺口尺寸一致；正极片4由电工纯铁带一面镀铅一面镀二氧化铅,形状为圆环形，正极片4的外沿有两个以圆心对称的弧形缺口，缺口尺寸与双极片6外环缺口尺寸一致；垫片5为同圆心双环结构，大环外沿有两个弧形缺口，缺口过圆心对称，小环为字母C形，小环内径是双极片内径一样，小环与大环用连接筋连接，连接筋与外环弧形缺口的连接线形成夹角β,小环的缺口在连接筋的延长方向；瓶体3为坛形，瓶嘴小于瓶身，在注射入电解液后，用复合膜12封装瓶嘴；电池壳体由输出插针1、电路检测插针8和电池壳基体10组成，两根输出插针1、三根电路检测插针8外形相同，均采用铜线加工制成并镀银，电池壳基体10为带底的圆筒,其材料采用ABS与PC的共聚物，两根输出插针1在电池壳基体10的圆筒内外壁的正中，与电池壳基体10轴线对称且平行,三根检测插针8与两根输出插针1分布的一个同心圆上，并在输出插针1连线的同侧均匀分布，各针在电池壳基体10的壁的中间，并从电池壳基体口部和底部露出，电池壳体内腔平行于底部的截面为圆形，该圆在两根输出插针1之间的位置向外有一弧形缺口，另一弧形缺口过圆心与他对称，两个弧形缺口用于电池堆的定位；负极片13、9个垫片5、8个双极片6和正极片4以二氧化铅面向下，依次交叉重叠放置，正极片4、负极片13、双极片6和垫片5外沿上缺口部位一致，双极片6上小孔位置一致，垫片5上涂少量粘胶将负极片13、双极片6、正极片4粘接成一体，组成反应堆，在反应堆中正极片4上方最边沿处和负极片13下方中心处分别焊上导线9；瓶体3用复合膜12封装电解液11，组成储液瓶，并将储液瓶口部通过正极片4插入反应堆中，反应堆和瓶体装入电池壳体内，注入灌封料7，再在电池壳体上放上连接横板2，导线9和电池壳体上的三根检测插针8和两根输出插针1分别插入连接横板2上的焊接孔，焊接固定，组成电池，连接横板与引信电路连接。
本发明与现有技术相比，其技术效果是：
1.本发明电池壳体中有输出针和检测针，有利于电池与引信的连接装配；
2.电池与连接横板一同灌封，连接横板再与工作电路连接，实现了电池与电路的硬连接，有利于总体装配；
3.本发明双极片形状为环形，可以在同等面积下，使极片外径最小，有利于电池的小型化；
4.本发明采用坛形储液瓶，增加了储液瓶的有效容积，同等液体量时可以降低瓶的高度，减小极片内径，增大极片面积，提高输出电流；
5.垫片采用双环形设计，内环的小缺口可以电解液更快均匀分布到单元电池反应空腔，缩短电池激活时间，也有利于将电解液锁在空腔内，稳定电流输出；
6.电池与连接横板一同灌封，连接横板再与工作电路连接，实现了电池与电路的硬连接，有利于总体装配；
7.本发明满足该近小口径定距引信的激活时间需求、能量需求、装配要求和勤务处理。
附图说明
图1是本发明的快激活小型化学储备电池结构示意图；
图2是图1中的反应堆结构示意图；
图3是图1中的储液瓶结构示意图；
图4是图1中的电池壳体结构示意图；
图5是图1中的双极片结构示意图；
图6是图1中的垫片结构示意图；
图7是是图1的实施例图；
在图1至图4中：
1—输出插针 2—连接横板 3—瓶体 4—正极片 5—垫片 6—双极片 7—灌封料8—检测插针 9—导线 10—电池壳基体 11—电解液 12—复合膜 13—负极片 14—一体化快激活储备电池。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进一步描述：
实施例
本实施例所涉及的一体化快激活小型化学储备电池，其结构如图1、图7所示。该电池包括输出插针1、连接横板2、瓶体3、正极片4、垫片5、双极片6、灌封料7、检测插针8、导线9、电池壳体10、电解液11、复合膜12、负极片13。电池壳体10结构见图4；复合膜12的厚度为0.1mm,由PET与PE复合而成,其中PET的厚度不小于0.01mm,复合膜12将电解液11封装在瓶体3中,制成储液瓶，储液瓶结构如图3；双极片6结构如图5，是由电工纯铁带两面分别镀上铅和二氧化铅，再加工成圆环状，该圆环的外径为12.1mm至12.2mm,内径为5.9mm至6.0mm，双极片6的外沿弧形缺口直径1mm至1.02mm，内沿方形缺口宽1.60mm至1.66mm，内沿方形缺口深1.84mm至1.90mm，小孔直径0.30mm至0.36mm,外径的最佳参数12.10mm、12.15mm、12.20mm,内径的最佳参数5.90mm、5.95mm、6.00mm,外沿弧形缺口直径的最佳参数1.00mm、1.01mm、1.02mm，方形缺口宽度的最佳参数1.60mm、1.63mm、1.66mm，缺口深度的最佳参数为1.84mm、1.87mm、1.90mm，小孔直径最佳参数0.30mm、0.33mm、0.36mm，；垫片5结构如图6，采用酚醛纸板，加工成双环形，其大环的外径为12.1mm至12.2mm,内径为11.00mm至11.10mm，大环外沿弧形缺口直径1mm至1.02mm，小环外径为6.90mm至7.00mm,小环内径为6.9mm至7.0mm，缺口宽2.0mm至12.06mm，大环外径的最佳参数12.10mm、12.15mm、12.20mm,内径的最佳参数11.0mm、11.05mm、11.10mm,外沿弧形缺口直径的最佳参数1.00mm、1.01mm、1.02mm，小环外径的最佳参数6.90mm、6.95mm、7.00mm，小环内径的最佳参数5.90mm、5.95mm、6.00mm，缺口宽度的最佳参数为2.00mm、2.03mm、2.06mm；负极片13、9个垫片5、8个双极片6和正极片4以二氧化铅面向下，依次交叉放置，双极片6和垫片5外沿上缺口部位一致，双极片6上小孔位置一致，垫片5上涂少量粘胶粘接成一体，组成反应堆；在反应堆中正极片4上方最边沿处和负极片13下方中心处分别焊上导线9；储液瓶口部通过正极片4插入反应堆中；反应堆和储液瓶装入电池壳体体内，注入灌封料7，再在电池壳体上放上连接横板2，电池壳体上的五根针分别插入连接横板2上的焊接孔，焊接固定，连接横板2与引信电路连接。本发明的工作原理是：平常状态下复合膜12将电解液11封装在瓶体3中，发射时，当弹丸到达一定过载时，复合膜12不能承受电解液11的后座力，电解液11脱离瓶体3，并在离心力的作用下进入多个双极片6的空腔，并通过方形缺口和小孔快速均匀分布，与双极片6的正极、负极活性物质接触，形成多个单元电池组成的电池组，电池组的电能依次通过正极片4和负极片13、导线9、连接横板2、输出插针1，供引信电路工作。这种结构设计在电池双极片同等面积时，外径最小；增大了瓶体容积，降低了瓶的高度，有利于电池小型化，有利于电池组与引信的装配和检测，提高了可靠性，保证电解液快速进入电池反应堆，缩短了电池激活时间，从实验测得的数据来看,电池激活时间均小于5ms，满足了引信的激活时间需求。

Claims (1)

1.一体化快激活小型化学储备电池，由输出插针(1)、连接横板(2)、瓶体(3)、正极片(4)、垫片(5)、双极片(6)、灌封料(7)、检测插针(8)、导线(9)、电池壳基体(10)、电解液(11)、复合膜(12)和负极片(13)组成，其特征在于：双极片(6)由电工纯铁带一面镀铅一面镀二氧化铅,形状为圆环形，双极片(6)的外沿有两个弧形缺口，缺口过圆心对称，双极片(6)内沿有两个以圆心对称的方形缺口，方形缺口连线方向与弧形缺口连线方向垂直，方形缺口连接线以圆心为旋转点，顺时针旋转α度方向，从圆心开始，到半径长88％的位置，有两个以圆心对称的小孔；负极片(13)由电工纯铁带双面镀铅,形状为圆形，负极片(13)的外沿有两个以圆心对称的弧形缺口，缺口尺寸与双极片(6)外环缺口尺寸一致；正极片(4)由电工纯铁带一面镀铅一面镀二氧化铅,形状为圆环形，正极片(4)的外沿有两个以圆心对称的弧形缺口，缺口尺寸与双极片(6)外环缺口尺寸一致；垫片(5)为同圆心双环结构，大环外沿有两个弧形缺口，缺口过圆心对称，小环为字母C形，小环内径是双极片内径一样，小环与大环用连接筋连接，连接筋与外环弧形缺口的连接线形成夹角β,小环的缺口在连接筋的延长方向；瓶体(3)为坛形，瓶嘴小于瓶身，在注射入电解液后，用复合膜(12)封装瓶嘴；电池壳体由输出插针(1)、电路检测插针(8)和电池壳基体(10)组成，两根输出插针(1)、三根电路检测插针(8)外形相同，均采用薄铜线加工制成并镀银，电池壳基体(10)为带底的圆筒,其材料采用ABS与PC的共聚物，两根输出插针(1)在电池壳基体(10)的圆筒内外壁的正中，与电池壳基体(10)轴线对称且平行,三根检测插针(8)与两根输出插针(1)分布的一个同心圆上，并在输出插针(1)连线的同侧均匀分布，各针在电池壳基体(10)的壁的中间，并从电池壳基体口部和底部露出，电池壳体内腔平行于底部的截面为圆形，该圆在两根输出插针(1)之间的位置向外有一弧形缺口，另一弧形缺口过圆心与他对称，两个弧形缺口用于电池堆的定位；负极片(13)、9个垫片(5)、8个双极片(6)和正极片(4)以二氧化铅面向下，依次交叉重叠放置，正极片(4)、负极片(13)、双极片(6)和垫片(5)外沿上缺口部位一致，双极片(6)上小孔位置一致，垫片(5)上涂少量粘胶将负极片(13)、双极片(6)、正极片(4)粘接成一体，组成反应堆，在反应堆中正极片(4)上方最边沿处和负极片(13)下方中心处分别焊上导线(9)；瓶体(3)用复合膜(12)封装电解液(11)，组成储液瓶，并将储液瓶口部通过正极片(4)插入反应堆中，反应堆和瓶体装入电池壳体内，注入灌封料(7)，再在电池壳体上放上连接横板(2)，导线(9)和电池壳体上的三根检测插针(8)和两根输出插针(1)分别插入连接横板(2)上的焊接孔，焊接固定，组成电池。
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