CN113707898B - 一种锌银贮备电池用气体发生器及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锌银贮备电池用气体发生器及其制备方法，属于锌银贮备电池技术领域。该气体发生器包括气体发生组件，所述气体发生组件的一端可拆卸连接有点火部件，另一端设有导气组件，所述气体发生组件上设有喷气孔与导气组件的内部连通。导电柱采用玻璃封接的方式与短壳体连接，密封性好，保证了导电柱的绝缘性能，有助于提高气体发生器的结构强度和密封性。采用压紧环与短壳体螺纹连接的方式，压紧密封膜对烟火药剂进行密封，结构简单，操作便捷，简化了装配工艺，且采用螺纹连接密封可以根据烟火药剂的多少调节螺纹连接长度，适应性强。

Description

一种锌银贮备电池用气体发生器及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种锌银贮备电池用气体发生器及其制备方法，属于锌银贮备电池技术领域。
背景技术
锌银贮备电池是一种比能量和比功率高的化学电源，具有大电流、长时间放电、长贮存寿命及内阻小、放电电压平稳、电性能稳定、高安全性、高可靠性、免维护等优点，已广泛作为大功率装置中的供电直流电源。气体发生器已被广泛应用到锌银贮备电池组领域，例如公开号为CN109841860A的中国专利文献所公开的锌银贮备电池用并联气体发生器激活结构，又如公开号为CN108832151A的中国专利文献所公开的一种锌银贮备电池的激活系统及方法。电池激活时，通过气体发生器产生足够的压力，在规定的时间内将分开存放的电解液注入电池堆中，使其活化建立电动势，并向外输出电压。
但是，目前所使用的锌银贮备电池用气体发生器为通过橡胶密封垫、支撑座等结构进行电发火管的密封，这种密封方式装配工艺复杂，且密封性较差，影响电池激活的安全可靠性。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种锌银贮备电池用气体发生器。
本发明通过以下技术方案得以实现：
一种锌银贮备电池用气体发生器，包括气体发生组件，所述气体发生组件的一端可拆卸连接有点火部件，另一端设有导气组件，所述气体发生组件上设有喷气孔与导气组件的内部连通。
所述导气组件包括导气管和套环，套环通过导气管与气体发生组件连接。
所述气体发生组件和套环上在与导气管相对应的位置均设有定位凹槽，定位凹槽与导气管间隙配合。
所述气体发生组件包括长壳体和火药柱，长壳体内设有容纳槽，喷气孔设在容纳槽的一端，容纳槽的另一端设有管螺纹孔，火药柱位于容纳槽内。
所述喷气孔的孔径为1～5mm。
所述点火部件包括短壳体和电加热组件，短壳体上设有凹槽，凹槽内放置有烟火药剂，凹槽的开口端可拆卸连接有密封组件进行密封，电加热组件的中部通过绝缘件与短壳体连接，电加热组件的一端伸入凹槽内与烟火药剂接触，另一端延伸到短壳体外。
所述密封组件包括密封膜和压紧环，压紧环将密封膜压紧固定在短壳体上，压紧环上设有扳手通槽，电加热组件包括四根并排设置的导电柱，四根导电柱采用桥丝连接成双桥并联结构。
一种锌银贮备电池用气体发生器的制备方法，包括以下步骤：
A、零件制作：选用不锈钢材料制作套环、导气管和长壳体，选用碳钢材料制作短壳体和压紧环，选用双基固体推进剂制作火药柱；
B、整体装配：
a、分别将导气管的两端插入长壳体和套环上的定位凹槽中，对焊缝进行焊接，使套环、导气管和长壳体连接为一体；
b、将四根导电柱与短壳体通过玻璃封接固装成一体，并在导电柱之间焊接桥丝，然后将烟火药剂放置到短壳体的凹槽内，盖上密封膜，拧紧压紧环使密封膜固定并对凹槽进行密封，制得点火部件；
c、将火药柱装入长壳体的容纳槽内，将步骤b中的点火部件与长壳体螺纹连接，完成整体装配工作。
所述步骤a中采用氩弧焊对焊缝进行满焊密封焊接。
所述步骤c中在短壳体的管螺纹上涂满胶水后，再将其与长壳体螺纹连接。
本发明的有益效果在于：
1、导电柱采用玻璃封接的方式与短壳体连接，密封性好，保证了导电柱的绝缘性能，有助于提高气体发生器的结构强度和密封性。
2、采用压紧环与短壳体螺纹连接的方式，压紧密封膜对烟火药剂进行密封，结构简单，操作便捷，简化了装配工艺，且采用螺纹连接密封可以根据烟火药剂的多少调节螺纹连接长度，适应性强。
3、套环、导气管和长壳体均采用不锈钢材料制成，并采用氩弧焊进行焊接连接和密封，操作简单，连接部位结构强度好，确保了气体发生器的整体结构强度，有助于提高高比能量锌银贮备电池的激活可靠性。
4、喷气孔的孔径为1～5mm，远小于导气管的内径，有助于在气体发生器工作时，使长壳体内保持高温高压环境，从而保证火药柱燃烧充分，提高了高比能量锌银贮备电池的激活可靠性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的导气组件和长壳体的装配结构示意图；
图3为本发明的点火部件的结构示意图。
图中：1-导气组件，2-火药柱，3-点火部件，4-套环，5-导气管，6-长壳体，7-短壳体，8-导电柱，9-绝缘件，10-密封膜，11-压紧环，12-焊接线。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1至图3所示，本发明所述的一种锌银贮备电池用气体发生器，包括气体发生组件，所述气体发生组件的一端螺纹连接有点火部件3，另一端焊接有导气组件1，所述气体发生组件上加工有喷气孔与导气组件1的内部连通。
所述导气组件1包括导气管5和套环4，套环4通过导气管5与气体发生组件连接。
所述气体发生组件和套环4上在与导气管5相对应的位置均加工有定位凹槽，定位凹槽与导气管5间隙配合。设置定位凹槽，有助于提高导气管5与套环4、长壳体6的焊接密封性。
所述气体发生组件包括长壳体6和火药柱2，长壳体6内加工有容纳槽，喷气孔加工在容纳槽的一端，容纳槽的另一端加工有管螺纹孔，火药柱2位于容纳槽内。
所述喷气孔的孔径为1～5mm。喷气孔的孔径为1～5mm，远小于导气管5的内径，有助于在气体发生器工作时，使长壳体6内保持高温高压环境，从而保证火药柱2燃烧充分，提高了高比能量锌银贮备电池的激活可靠性。在气体发生器工作时，若喷气孔孔径过大，气体会快速流出，则不能使长壳体6内部保持高温高压环境；若喷气孔孔径过小，则长壳体6会因为内部压力过高炸裂。
所述点火部件3包括短壳体7和电加热组件，短壳体7上加工有凹槽，凹槽内放置有烟火药剂，凹槽的开口端可拆卸连接有密封组件进行密封，电加热组件的中部通过绝缘件9与短壳体7连接，电加热组件的一端伸入凹槽内与烟火药剂接触，另一端延伸到短壳体7外。
所述密封组件包括密封膜10和压紧环11，压紧环11将密封膜10压紧固定在短壳体7上，压紧环11上加工有扳手通槽，电加热组件包括四根并排设置的导电柱8，四根导电柱8采用桥丝连接成双桥并联结构。采用压紧环11与短壳体7螺纹连接的方式，压紧密封膜10对烟火药剂进行密封，结构简单，操作便捷，简化了装配工艺，且采用螺纹连接密封可以根据烟火药剂的多少调节螺纹连接长度，适应性强。导电柱8上连接有焊接线12。
一种锌银贮备电池用气体发生器的制备方法，包括以下步骤：
A、零件制作：选用不锈钢材料制作套环4、导气管5和长壳体6，选用碳钢材料制作短壳体7和压紧环11，选用双基固体推进剂制作火药柱2；
B、整体装配：
a、分别将导气管5的两端插入长壳体6和套环4上的定位凹槽中，对焊缝进行焊接，使套环4、导气管5和长壳体6连接为一体；
b、将四根导电柱8与短壳体7通过玻璃封接固装成一体，并在导电柱8之间焊接桥丝，然后将烟火药剂放置到短壳体7的凹槽内，盖上密封膜10，拧紧压紧环11使密封膜10固定并对凹槽进行密封，制得点火部件3；导电柱8采用玻璃封接的方式与短壳体7连接，密封性好，保证了导电柱8的绝缘性能，同时有助于提高气体发生器的结构强度和密封性。
c、将火药柱2装入长壳体6的容纳槽内，将步骤b中的点火部件3与长壳体6螺纹连接，完成整体装配工作。
所述步骤a中采用氩弧焊对焊缝进行满焊密封焊接。套环4、导气管5和长壳体6均采用不锈钢材料制成，并采用氩弧焊进行焊接连接和密封，操作简单，连接部位结构强度好，确保了气体发生器的整体结构强度，有助于提高高比能量锌银贮备电池的激活可靠性。
所述步骤c中在短壳体7的管螺纹上涂满胶水后，再将其与长壳体6螺纹连接。确保短壳体7与长壳体6的螺纹连接处密封。
本发明所述的锌银贮备电池用气体发生器，其工作原理如下：
需要激活锌银贮备电池组时，通过焊线插座接通外电源，向气体发生器施加一定大小的直流电压，桥丝通电发热点燃短壳体7内的烟火药剂，通过烟火药剂引燃火药柱2，火药柱2在长壳体6中充分燃烧，并产生大量气体，气体通过喷气孔、导气管5和套环4等后，将贮液器中的电解液推注到电池堆中，从而完成锌银贮备电池的激活工作。
本发明提供的锌银贮备电池用气体发生器，其有益效果如下：
1、导电柱8采用玻璃封接的方式与短壳体7连接，密封性好，保证了导电柱8的绝缘性能，有助于提高气体发生器的结构强度和密封性。
2、采用压紧环11与短壳体7螺纹连接的方式，压紧密封膜10对烟火药剂进行密封，结构简单，操作便捷，简化了装配工艺，且采用螺纹连接密封可以根据烟火药剂的多少调节螺纹连接长度，适应性强。
3、套环4、导气管5和长壳体6均采用不锈钢材料制成，并采用氩弧焊进行焊接连接和密封，操作简单，连接部位结构强度好，确保了气体发生器的整体结构强度，有助于提高高比能量锌银贮备电池的激活可靠性。
4、喷气孔的孔径为1～5mm，远小于导气管5的内径，有助于在气体发生器工作时，使长壳体6内保持高温高压环境，从而保证火药柱2燃烧充分，提高了高比能量锌银贮备电池的激活可靠性。

Claims (8)

1.一种锌银贮备电池用气体发生器，其特征在于：包括气体发生组件，所述气体发生组件的一端可拆卸连接有点火部件（3），另一端设有导气组件（1），所述气体发生组件上设有喷气孔与导气组件（1）的内部连通；
所述点火部件（3）包括短壳体（7）和电加热组件，短壳体（7）上设有凹槽，凹槽内放置有烟火药剂，凹槽的开口端可拆卸连接有密封组件进行密封，电加热组件的中部通过绝缘件（9）与短壳体（7）连接，电加热组件的一端伸入凹槽内与烟火药剂接触，另一端延伸到短壳体（7）外；
所述密封组件包括密封膜（10）和压紧环（11），压紧环（11）将密封膜（10）压紧固定在短壳体（7）上，压紧环（11）上设有扳手通槽；电加热组件包括四根并排设置的导电柱（8），四根导电柱（8）采用桥丝连接成双桥并联结构；
四根导电柱（8）与短壳体（7）通过玻璃封接固装成一体。
2.如权利要求1所述的锌银贮备电池用气体发生器，其特征在于：所述导气组件（1）包括导气管（5）和套环（4），套环（4）通过导气管（5）与气体发生组件连接。
3.如权利要求2所述的锌银贮备电池用气体发生器，其特征在于：所述气体发生组件和套环（4）上在与导气管（5）相对应的位置均设有定位凹槽，定位凹槽与导气管（5）间隙配合。
4.如权利要求1所述的锌银贮备电池用气体发生器，其特征在于：所述气体发生组件包括长壳体（6）和火药柱（2），长壳体（6）内设有容纳槽，喷气孔设在容纳槽的一端，容纳槽的另一端设有管螺纹孔，火药柱（2）位于容纳槽内。
5.如权利要求1或4所述的锌银贮备电池用气体发生器，其特征在于：所述喷气孔的孔径为1~5mm。
6.如权利要求1至5任一项所述的锌银贮备电池用气体发生器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、零件制作：选用不锈钢材料制作套环（4）、导气管（5）和长壳体（6），选用碳钢材料制作短壳体（7）和压紧环（11），选用双基固体推进剂制作火药柱（2）；
B、整体装配：
a、分别将导气管（5）的两端插入长壳体（6）和套环（4）上的定位凹槽中，对焊缝进行焊接，使套环（4）、导气管（5）和长壳体（6）连接为一体；
b、将四根导电柱（8）与短壳体（7）通过玻璃封接固装成一体，并在导电柱（8）之间焊接桥丝，然后将烟火药剂放置到短壳体（7）的凹槽内，盖上密封膜（10），拧紧压紧环（11）使密封膜（10）固定并对凹槽进行密封，制得点火部件（3）；
c、将火药柱（2）装入长壳体（6）的容纳槽内，将步骤b中的点火部件（3）与长壳体（6）螺纹连接，完成整体装配工作。
7.如权利要求6所述的锌银贮备电池用气体发生器的制备方法，其特征在于：所述步骤a中采用氩弧焊对焊缝进行满焊密封焊接。
8.如权利要求6所述的锌银贮备电池用气体发生器的制备方法，其特征在于：所述步骤c中在短壳体（7）的管螺纹上涂满胶水后，再将其与长壳体（6）螺纹连接。
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