CN217880871U - 一种氚电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及新能源电池技术领域，具体公开了一种氚电池，包括壳体、若干设在壳体内的发光组件、聚光组件和若干串联的太阳能电池板，聚光组件与太阳能电池板相对设置，发光组件包括若干排列设置的透光管和密封填充在透光管内气态氚，透光管内壁设有磷光层，聚光组件包括设在透光管一侧的透镜和转动连接在壳体侧壁的第一反射镜，太阳能电池板设有正极和负极，本实用新型解决了现有的氚电池由于透光管发射的光发散后导致只有小部分光转化为电能的问题。

Description

一种氚电池

技术领域

本申请涉及新能源电池技术领域，具体公开了一种氚电池。

背景技术

随着对持续能源提供装置越来多的需求，传统的化学电池无法满足在航天、军事、医疗等特殊环境和需求中的严苛要求。利用核能制作的电池可以会产生持久的电能并对环境友好，是未来理想的新能源提供方式。核电池目前常用的方法有：光电转化式和热电转化式。

利用氚荧光管和太阳能电池制作的核电池具备环境友好且耗能小的优点，但是现有的氚电池由于直接收集氚荧光管发出的射线转化的光进行发电，由于光的大量损耗，导致只有小部分光被转化被电，存在光电转化能力极低的缺陷，同时太阳能电池板直接受射线的辐射会导致其性能快速下降影响到电池性能的稳定性。

为此，实用新型人提供了一种氚电池以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决传统的氚电池只有小部分光转化为电从而导致光电转化能力极低的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供以下基础方案：包括壳体、若干设在壳体内的发光组件、聚光组件和若干串联的太阳能电池板，所述聚光组件与太阳能电池板相对设置，发光组件包括若干排列设置的透光管和密封填充在透光管内气态氚，透光管内壁设有磷光层，聚光组件包括设在透光管一侧的透镜和转动连接在壳体侧壁的第一反射镜，太阳能电池板设有正极和负极。

本基础方案的原理及效果在于：

1.与现有技术相比，本实用新型中的气态氚密封于透光管中，气态氚发射出的贝塔射线遇到透光管内壁的磷光层后，两者相互作用产生可见光，可见光通过透光管发出，透光管将气态氚密封后可有效地防止气态氚的泄露，保证了氚电池的稳定性，由于氚仅释放出贝塔射线，不会穿透人体的皮肤，即使在特殊情况下泄露，危险极小。

2.与现有技术相比，本实用新型中聚光组件中的透镜设在透光管的一侧，透镜可使透光管发出的光最大范围直线传播到第一反射镜上，第一反射镜将可将光再次反射到上，光集中太阳能电池板上，太阳能电池板将光能转化为电能，到达第一反射镜上的光直线传播到太阳能电池板上，减少了光传播路径上的损失，提高了光电转换率，解决了传统的氚电池只有小部分光转化为电从而导致光电转化能力极低的问题。

3.由于不同的材质的太阳能电池板电池性能不同，有其相应的输出特性曲线。在一定的光照强度下，其电流和电压值最优，输出功率可达到最大值。由于本实用新型中的第一反射镜转动连接在壳体的侧壁上，可通过调整第一反射镜的角度调整到达太阳能电池板上的聚光量从而使太阳能电池板将光能转化为电能的效能最大化，同时也可以节约过度堆砌发光组件造成的成本损耗，实现了输出功率可调节的同时可达到电池小型化的目的。

4.与现有技术相比，本实用新型中的透光管的数量可调整，通过调整透光管的数量可从源头上调整到达太阳能电池板上的聚光量，从而达到太阳能电池板将光能转化为电能的效率最大化的目的。

5.与现有技术相比，本实用新型的壳体可以根据应用的环境采用适应对应环境的材料制作，传统的核电池为防止辐射源泄露经过层层防护导致电池的体积较大，而本实用新型不需复杂的防护结构，实现了核电池的可微型化，应用范围广，使用环境多。

进一步，所述正极和负极均皆接有电线并穿出壳体。将正极和负极接电线并穿出壳体外方便使用。

进一步，所述若干发光组件对称设在壳体内两侧，太阳能电池板设于壳体内一侧中部且位于若干发光组件之间。将若干发光组件对称设在太阳能电池板两侧可使发光组件发出的光最大程度聚集在太阳能电池板上。

进一步，所述壳体内固接有将太阳能电池板包裹的防辐射板，防辐射板设有供光进入的开口。由于氚释放贝塔射线，在击中磷光层产生光的同时会向外部发射高能电子流，若将太阳能电池板长时间暴漏在这种高能电子流的辐射照射下，会造成太阳能电池板的损耗。因此，防辐射板可避免太阳能电池板因长时间暴露在贝塔射线下，使其使用寿命不受影响，实现了氚电池长期使用下持续稳定地输出电力的技术效果。

进一步，所述透镜和开口依次设置并位于同一水平线上。当第一反射镜和开口处于同一水平线上时，从发光组件发出的光可最大程度的经过第一反射镜的反射进入开口最终聚合在太阳能电池上，减少光到达太阳能电池板过程中路径上的损失。

进一步，所述若干透光管远离透镜的一侧设有将光反射到第一反射镜上的第二反射镜。通过透光管产生的可见光是朝着透光管的管壁四周发散出来的，在透光管的另一侧设置第二反射镜可将透光管发散出的没有直接打到透镜的光二次反射在透镜上，使得光大部分通过透镜射到第一反射镜上，从而达到增加聚光量的效果。

进一步，所述透光管和太阳能电池板均可拆卸连接在壳体内。壳体内的透光管和太阳能电池板可单独调整，可拆分调整，若单个组件出现故障可直接更换，不用更换全部组件，实现了设备小型化和易维修的技术效果。

进一步，所述磷光层由磷光材料均匀涂抹于透光管内壁形成。磷光材料均匀涂抹在透光管的内壁可最大范围与贝塔射线作用产生可见光。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例提出的一种氚电池的内部结构示意图；

图2示出了本申请实施例提出的一种氚电池的图1的俯视图；

图3示出了本申请实施例提出的一种氚电池的外部结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

说明书附图中的附图标记包括：壳体1、第二反射镜2、透光管3、第一反射镜4、透镜5、防辐射板6、开口7、太阳能电池板8、正极9、负极10。

实施例如图1和图2所示：

一种氚电池，包括壳体1和可拆卸连接在壳体1内后侧壁的太阳能电池板8，壳体1内前侧壁可拆卸连接有第一反射镜4，具体可拆卸连接方式为：壳体1内前侧壁对称设有卡槽，第一放光镜竖直设置，第一反射镜4的左右两侧分别卡在卡槽内，两卡槽将第一反射镜4卡紧。

太阳能电池板8的左右两侧对称设有发光组件，发光组件包括对称可拆卸连接在壳体1内底面的第二反射镜2和透镜5，透镜5可采用菲涅尔透镜，菲涅尔透镜为平面的透镜，与普通的凸透镜相比占用空间较小，便于安装，第二反射镜2与透镜5均竖直设置，第二反射镜2与透镜5之间均设有多根透光管3，多根透光竖直并排列设置在第二反射镜2与透镜5之间，透光管3均可拆卸，透光管3内密封有气态氚，透光管3的内壁设有磷光层，磷光层由均匀涂抹在透光管3内壁的磷光材料形成。

壳体1的后侧壁固接有防辐射板6，防辐射板6将太阳能电池板8包裹并设有开口7，开口7设在聚光镜8的正前方，第一反射镜4、开口7和聚光镜8在壳体1内从前至后一次设置并处于同一水平线上。

实施例如图2和图3所示，太阳能电池板8设有正极9和负极10且均接有电线，壳体1后侧壁对称设有通孔分别供两根电线穿出。

具体实施过程：首先，发光组件中的透光管3密封在气态氚可发生出贝塔射线，由于贝塔射线与透光管3内壁的磷光材料工作作用产生可见光，可见光通过透光管3的管壁发射出后靠近透镜5的一面发出的光会直接通过透镜5发射到第一反射镜4上，而透光管3背离透镜5一侧的发出的光由于第二反射镜2的存在会反射到透镜5上并通过透镜5发射到第一反射镜4上，由于将透光管3设在第二反射镜2与透镜5之间，所有通过透光镜发射出的光可最大程度地到达第一反射镜4上；

到达第一反射镜4上的光通过反射从防辐射板6的开口7处聚集在太阳能电池板8上，太阳能电池板8将第一反射镜4反射的光全部接收再转化为电能，作为电池为外部供电。

由于防辐射板6将太阳能电池板8包裹只留一个开口7，所以未能转化为可见光的部分贝塔射线被防辐射板6所阻挡无法对太阳能电池板8产生辐射，可以基本杜绝太阳能电池板8因辐射造成的损耗。

由于太阳能电池板8有其相应的输出特性曲线。在一定的光照强度下，其电流和电压值最优，输出功率可达到最大值。

所以可以通过调整太阳能电池板8上的光的量来使太阳能电池板8产生最大的电能，可以通过调整透光管3的数量和调整第一反射镜4的角度的方式来改变聚集到太阳能电池板8上的光量。

壳体1中的所有部件都是可拆卸的，所以当氚电池内部的某个构件需要更换的时候不需要更换整个氚电池，只需要打开壳体1更换对应的部件即可。

由于壳体1的材料是不受限制的，组成氚电池的所有组件均组合在壳体1内部，受到壳体1的保护，壳体1可根据氚电池的应用环境采用与应用环境相适应的材料制作。比如，氚电池需要在高压力的环境内工作时，可采用承压能力大的材料制作壳体1；如果氚电池应用到空间小的环境中时，可将壳体1微型化。

本实用新型通过设置第一反射镜4和第二反射镜2将透光管3发出的光反射使其最大程度地聚集在太阳能电池板8上，使得太阳能电池板8可将光最大程度地转化为电能，解决了氚电池中由于透光管发射的光发散后导致只有小部分光转化为电能的问题。同时在聚光镜8与太阳能电池板8之间设置防辐射板6减低了贝塔射线对太阳能电池板8的辐射，减少了太阳能电池板8因辐射造成的损耗，延长了氚电池的使用寿命。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种氚电池，其特征在于：包括壳体、若干设在壳体内的发光组件、聚光组件和若干串联的太阳能电池板，所述聚光组件与太阳能电池板相对设置，发光组件包括若干排列设置的透光管和密封填充在透光管内气态氚，透光管内壁设有磷光层，聚光组件包括设在透光管一侧的透镜和转动连接在壳体侧壁的第一反射镜，太阳能电池板设有正极和负极。

2.根据权利要求1所述的一种氚电池，其特征在于，所述正极和负极均皆接有电线并穿出壳体。

3.根据权利要求1所述的一种氚电池，其特征在于，所述若干发光组件对称设在壳体内两侧，太阳能电池板设于壳体内一侧中部且位于若干发光组件之间。

4.根据权利要求1所述的一种氚电池，其特征在于，所述壳体内固接有将太阳能电池板包裹的防辐射板，防辐射板设有供光进入的开口。

5.根据权利要求4所述的一种氚电池，其特征在于，所述透镜和开口依次设置并位于同一水平线上。

6.根据权利要求1所述的一种氚电池，其特征在于，所述若干透光管远离透镜的一侧设有将光反射到第一反射镜上的第二反射镜。

7.根据权利要求1所述的一种氚电池，其特征在于，所述透光管和太阳能电池板均可拆卸连接在壳体内。

8.根据权利要求1所述的一种氚电池，其特征在于，所述磷光层由磷光材料均匀涂抹于透光管内壁形成。

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