CN110993977A - 一种热电池导流装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热电池导流装置，该导流装置接线柱部分选用易机械加工、耐受热电池高温工况、同时有静电泄导属性的导电不锈钢材质。接线柱上端留有一个通孔用作热电池电连接器导线的稳固焊接，下端加工成扁平状结构，用作稳固点焊导流所需的导流片，电堆内部的导流片与不锈钢接线柱下端的导流片通过卡扣的形式相连接完成整个导流装置的制作。该装置在结构上既满足了电连接器导线的焊接以及电堆内部导流片的连接稳固要求，又满足了热电池在高温，冲击，振动等复杂工况下的电流稳定传输特性。
Description
技术领域
本发明属于热电池技术领域，具体涉及一种热电池导流装置。
背景技术
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。热电池使用时，通过外界电流引燃电池内部电点火头，从而点燃电池内部的加热材料，使电池内部温度迅速上升，导致熔融盐电解质融化并导电，激活电池，输出电流。
热电池通过导流装置与外部电连接器上的导线相连接，进行外界激活电流信号的输入，与内部电堆导流片相连接，进行电流的输出。传统导流装置是将电池外部电连接器导线及电堆导流片分别焊接在接线柱上下两端。在实际使用过程中，需考虑热电池耐受冲击，振动，高温等复杂的工况，仍保持稳定的电流传输能力。传统直接焊接到接线柱上的导流形式存在脱焊，应力断裂等可靠性不足的问题，而电流的稳定传输将直接影响热电池的激活与电能的输出。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种热电池导流装置，既满足电连接器导线的焊接以及电堆内部导流片的连接稳固要求，又满足了热电池在高温，冲击，振动等复杂工况下的电流稳定传输特性。
本发明解决技术的方案是：一种热电池导流装置，该装置包括接线柱、导流片、卡扣；接线柱一端为接线端，在接线端垂直于轴线方向加工一个圆形通孔，采用绕焊的方式连接电连接器导线；接线柱另一端为导流端，导流端加工成扁平状结构，便于采用点焊的方式与导流片连接；电堆内部的导流片与接线柱导流端的导流片通过卡扣相连接，使整个导流装置相连通。
所述导流片为L型，包括相互垂直的第一平面段和第二平面段，第一平面段通过电焊的方式固定连接在接线柱的引流端的任意一侧，第二平面段用于与电堆内部的导流片面接触连接。
所述导流片为两片，两片导流片第二平面段重叠焊接在一起，用于与电堆内部的导流片面接触连接，两片导流片第一平面段错开一段距离，夹在接线柱的引流端的两侧，与接线柱导流端平面焊接在一起。
所述接线柱采用易机械加工、耐受热电池高温工况、同时有静电泄导属性的导电不锈钢材质制成。
所述接线柱金属平均膨胀系数为6.0×10-6～15.0×10-6/℃。
所述接线柱的引流端为扁平状结构。
所述导流片六号镍、铜镍合金或镍镁合金制成。
所述卡扣由片状材料折叠成闭合环状结构，接线柱引流端焊接的导流片与电堆导流片穿过卡扣环环状结构中间的通孔，并用钳子紧固连接。
所述与电池的电堆导流片相连接的卡扣采用六号镍、铜镍合金或镍镁合金材料制成。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)、本发明针对现有技术的不足提供了一种热电池导流装置，该装置结构既满足电连接器导线的焊接以及电堆内部导流片的连接稳固要求，又满足了热电池在高温，冲击，振动等复杂工况下的电流稳定传输特性。
(2)、本发明在具有一定机械强度的不锈钢接线柱上端加工一个圆形通孔，用于电连接器导线的绕焊，该焊接方式更加稳定牢固，导线不会脱落；在满足导电性要求的前提下，不锈钢材质接线柱的选用还起到了静电泄导的作用，降低了静电对热电池性能的不利影响，耐高温高热的不锈钢属性同样也适用于热电池高温工况的需求；
(3)、本发明接线柱下端加工成扁平状结构，便于采用操作简便、稳固的点焊与导流片连接；
(4)、本发明电堆内部的导流片与不锈钢接线柱下端的导流片通过卡扣的形式相连接，该方式增加了应力缓冲，提升整体导流的可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例热电池导流装置整体示意图；
图2(a)为本发明实施例接线柱主视图；
图2(b)为本发明实施例接线柱左视图；
图2(c)为本发明实施例接线柱俯视图；
图2(d)为本发明实施例接线柱整体示意图；
图3(a)为本发明实施例接线柱主视图；
图3(b)为本发明实施例导流片左视图；
图3(c)为本发明实施例导流片俯视图；
图3(d)为本发明实施例导流片整体示意图；
图4(a)为本发明实施例电堆内导流片主视图；
图4(b)为本发明实施例电堆内导流片左视图；
图4(c)为本发明实施例电堆内导流片俯视图；
图4(d)为本发明实施例电堆内导流片整体示意图
图5(a)为本发明实施例卡扣主视图；
图5(b)为本发明实施例卡扣左视图；
图5(c)为本发明实施例卡扣俯视图；
图5(d)为本发明实施例卡扣整体示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
如图1所示，本发明提供了一种热电池导流装置，该装置包括接线柱1、导流片2、卡扣4；接线柱1一端为接线端，在接线端垂直于轴线方向加工一个圆形通孔，采用绕焊的方式连接电连接器导线；接线柱另一端为导流端，导流端加工成扁平状结构，便于采用点焊的方式与导流片2连接；电堆内部的导流片3与接线柱导流端的导流片2通过卡扣相连接，使整个导流装置相连通。
所述接线柱(1)采用易机械加工、耐受热电池高温工况、同时有静电泄导属性的导电不锈钢材质制成。作为优选方案，所述接线柱1金属平均膨胀系数为6.0×10-6～15.0×10-6/℃；金属电阻率为0.10～1.00Ω·mm2/m。金属热导率为10.0～20.0W/(m·℃)。
所述接线柱接线端为半径1.0～3.0mm，高5.0～9.5mm。
如图2(a)、图2(b)、图2(c)、图2(d)所示，所述接线柱接线端的通孔距离端部2.0～7.0mm，是尺寸为Φ1.5～2.5的圆形通孔。所述接线柱(1)的引流端为扁平状结构，该结构长2.0～10.0mm，宽2.0～10.0mm，厚0.5～2.0mm。
如图3(a)、图3(b)、图3(c)、图3(d)所示，所述热电池导流装置的导流片2为L型，包括相互垂直的第一平面段和第二平面段；第一平面段通过电焊的方式固定连接在接线柱1的引流端的任意一侧。为了提高连接可靠性，可以设置两片导流片2，两片导流片第二平面段重叠焊接在一起，第一平面段错开一段距离，夹在接线柱1的引流端的两侧，与接线柱导流端平面焊接在一起。所述导流片2选用长10～40mm，宽1～10mm，厚0.5～2.0mm的六号镍、铜镍合金或镍镁合金。
如图4(a)、图4(b)、图4(c)、图4(d)所示，电堆上的导流片需要与焊接在接线柱上的导流片配合，也为L型，包括相互垂直的第一平面段和第二平面段。电堆上的导流片的第一平面段用于与热电池导流装置导流片2第二平面段面接触，电堆上的导流片的第二平面段位于电堆内部。同样的，电堆的导流片2选用长10～40mm，宽1～10mm，厚0.5～2.0mm的六号镍、铜镍合金或镍镁合金。
如图5(a)、图5(b)、图5(c)、图5(d)所示，所述卡扣由片状材料折叠成闭合环状结构，多余的部分经同向或异向翻折在环形结构外侧，接线柱引流端焊接的导流片与电堆导流片穿过卡扣环环状结构中间的通孔，并用钳子紧固连接。所述与电池的电堆导流片相连接的卡扣由尺寸为长5.0～15.0mm，宽5.0～15.0mm，厚0.5～2.0mm的六号镍或铜镍合金或镍镁合金材料制成。卡扣的尺寸小于导流片2的第二平面段长度，多出的部分余有5.0～10.0mm。
实施例1
本实施例给出了一种热电池导流装置的具体结构，该装置选用不锈钢棒材作为接线柱，接线柱材质需具有导电、耐高温以及一定的机械强度属性。接线柱上端开有一个圆形通孔，采用焊接牢固的导线绕焊方式，锡焊电连接器的导线。下端经机械加工成有利于稳固点焊连接的扁平状结构，完成接线柱下端导流片的点焊。将热电池电堆正负极输出的导流片通过卡扣的形式与接线柱下端的导流片相连接，连接方式是将接线柱下半部焊接的导流片2与电堆导流片3同向穿过闭合环状结构的卡扣，穿出部分再经同向或异向翻，并用钳子紧固；通过以上导流装置可成功将热电池外部的激活信号通过焊接的导线传入电池内部，激活热电池，又可以将热电池内部产生的正负极输出电流通过导流片传递到接线柱的导线上，完成电能输出。
根据图1，该装置选用平均膨胀系数12.3×10-6/℃，电阻率0.90Ω·mm2/m，热导率为11.2W/(m·℃)的不锈钢棒材作为接线柱。接线柱上半部为半径2.0mm，高9.5mm的圆柱体，在离顶端距离为3.0mm处加工有一个尺寸为Φ1.5的圆形通孔，接线柱下半部为扁平状结构，该结构长6.5mm，宽5.0mm，厚1.0mm。通过点焊将长40mm,宽4mm，厚1mm的六号镍导流片与接线柱下端相连接。后序电池的电堆导流片可通过尺寸为长10.5mm，宽8.5mm，厚1.0mm的铜镍合金卡扣，与接线柱下端的六号镍导流片相连接，使整个导流装置相连通。
此种热电池导流装置制备工艺操作简便，易于制备，已成功应用于几十种弹上用热电池电源产品，数量多达上万台，圆满完成电池正负极电流的导流作用，应用良好。
本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明，优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (9)
1.一种热电池导流装置，其特征在于包括接线柱(1)、导流片(2)、卡扣(4)；接线柱(1)一端为接线端，在接线端垂直于轴线方向加工一个圆形通孔，采用绕焊的方式连接电连接器导线；接线柱另一端为导流端，导流端加工成扁平状结构，便于采用点焊的方式与导流片(2)连接；电堆内部的导流片(3)与接线柱导流端的导流片(2)通过卡扣相连接，使整个导流装置相连通。
2.根据权利要求1所述的一种热电池导流装置，其特征在于所述导流片(2)为L型，包括相互垂直的第一平面段和第二平面段，第一平面段通过电焊的方式固定连接在接线柱(1)的引流端的任意一侧，第二平面段用于与电堆内部的导流片面接触连接。
3.根据权利要求2所述的一种热电池导流装置，其特征在于所述导流片(2)为两片，两片导流片第二平面段重叠焊接在一起，用于与电堆内部的导流片面接触连接，两片导流片第一平面段错开一段距离，夹在接线柱(1)的引流端的两侧，与接线柱导流端平面焊接在一起。
4.根据权利要求1所述的一种热电池导流装置，其特征在于所述接线柱(1)采用易机械加工、耐受热电池高温工况、同时有静电泄导属性的导电不锈钢材质制成。
5.根据权利要求1所述的一种热电池导流装置，其特征在于所述接线柱(1)金属平均膨胀系数为6.0×10-6～15.0×10-6/℃。
6.根据权利要求1所述的一种热电池导流装置，其特征在于所述接线柱(1)的引流端为扁平状结构。
7.根据权利要求1所述的一种热电池导流装置，其特征在于所述导流片(2)六号镍、铜镍合金或镍镁合金制成。
8.根据权利要求1所述的一种热电池导流装置，其特征在于所述卡扣由片状材料折叠成闭合环状结构，接线柱引流端焊接的导流片与电堆导流片穿过卡扣环环状结构中间的通孔，并用钳子紧固连接。
9.根据权利要求1所述的一种热电池导流装置，其特征在于所述与电池的电堆导流片相连接的卡扣采用六号镍、铜镍合金或镍镁合金材料制成。
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