NL1022034C2 - Reserve batterij en de toepassingsmogelijkheden ervan. - Google Patents

Reserve batterij en de toepassingsmogelijkheden ervan. Download PDF

Info

Publication number
NL1022034C2
NL1022034C2 NL1022034A NL1022034A NL1022034C2 NL 1022034 C2 NL1022034 C2 NL 1022034C2 NL 1022034 A NL1022034 A NL 1022034A NL 1022034 A NL1022034 A NL 1022034A NL 1022034 C2 NL1022034 C2 NL 1022034C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
ampoule
battery according
suspension device
battery
spare battery
Prior art date
Application number
NL1022034A
Other languages
English (en)
Inventor
Johannes Straver
Original Assignee
Thales Nederland Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thales Nederland Bv filed Critical Thales Nederland Bv
Priority to NL1022034A priority Critical patent/NL1022034C2/nl
Priority to ZA200309286A priority patent/ZA200309286B/xx
Priority to EP03104126A priority patent/EP1467423A3/en
Priority to US10/714,392 priority patent/US20040197640A1/en
Priority to CA002450508A priority patent/CA2450508A1/en
Priority to KR1020030084628A priority patent/KR20040047669A/ko
Application granted granted Critical
Publication of NL1022034C2 publication Critical patent/NL1022034C2/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/30Deferred-action cells
    • H01M6/36Deferred-action cells containing electrolyte and made operational by physical means, e.g. thermal cells
    • H01M6/38Deferred-action cells containing electrolyte and made operational by physical means, e.g. thermal cells by mechanical means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Filling, Topping-Up Batteries (AREA)

Description

Reserve batterij en de toepassingsmogelijkheden ervan
Deze uitvinding heeft betrekking op hoge-energiedichtheidbatterijen van een reservetype, ontworpen voor lange houdbaarheid en snelle activering.
5
In bepaalde toepassingen worden batterijen vereist die lange tijd opgeslagen kunnen blijven voordat zij in gebruik worden genomen.
Dergelijke batterijen moeten bovendien gedurende de opslag in inactieve toestand worden gehouden, maar zij moeten indien nodig op eenvoudige 10 wijze snel geactiveerd kunnen worden. Verder kan het voorkomen dat dergelijke batterijen werkzaam moeten zijn in omstandigheden waarin zij blootgesteld worden aan zeer lage of zeer hoge temperaturen.
Ontwikkelingen in hoge-energiedichtheid batterijsystemen hebben de energiedichtheid ten opzichte van conventionele batterijen in aanzienlijke 15 mate verhoogd. Daarom worden dergelijke hoge-energiedichtheid batterijsystemen voor vele toepassingen geschikt gemaakt waar batterijen langdurig in inactieve staat opgeslagen worden en toch onmiddellijk beschikbaar moeten zijn voor gebruik in zich plotseling voordoende situaties.
Hiertoe zijn reservetypebatterijen ontwikkeld, die gebruik maken van 20 hoge-energiedichtheidcellen en die geschikt zijn voor toepassingen waar de batterijen standby in opslag wordt gehouden voor betrekkelijk lange perioden voordat zij in gebruik worden gesteld.
In sommige van dergelijke toepassingen moet de batterij zeer langdurig, bijvoorbeeld tot 15 jaar, in opslag blijven en toch indien nodig voor 25 onmiddellijk gebruik geactiveerd kunnen worden. Voor een dergelijk doel zijn reservebatterijprincipes toegepast op de hoge-energiedichtheidsystemen zoals die welke gebaseerd zijn op lithium.
De lage-temperatuurprestaties van de batterijen van deze systemen zijn beduidend beter dan die van conventionele batterijen. Bij opslag onder 30 kamertemperatuuromstandigheden vertonen de primaire hoge- I energiedichtheidbatterijen slechts gedurende 1 tot 2 jaar een goede I capaciteits retentie, I De degradatie van de celprestatie tijdens opslag is hoofdzakelijk te I wijten aan de reactieve lithiumanode. De opslagnadelen van de hoge- 5 energiedichtheidsystemen worden daarom opgeheven door het gebruik van I reservetype structuren waarin de elektrolyt gedurende de opslag in een apart I reservoir gescheiden wordt gehouden van de lithiumanode. Bij een dergelijke I opzet wordt een houdbaarheid van vijftien jaar zonder problemen bereikt.
I Een voorbeeld van een dergelijke lithiumreservebatterij omvat een I 10 lithiumanode, een koolstofkathode en een organische elektrolyt bestaande uit I een mengsel met vloeibare zwaveloxide.
De celconstructie is bijvoorbeeld een "D" vorm. De elektroden van de I cel worden geconstrueerd door rechthoekige strips van anode-separator- I kathode-separator pakketten in een cilindrische spiraalrol te wikkelen, die I 15 vervolgens in een vernikkelde stalen bus wordt geplaatst. De aansluitlip van I de anode is elektrisch verbonden met de bovenkant van de cel, die elektrisch I geïsoleerd is van de cel. De cel wordt na de droge assemblage verzegeld.
I De elektrolyt wordt door middel van een naald door de verzegeling in de cel gebracht.
I 20 In dergelijke batterijen wordt een eenvoudig systeem toegepast voor I het gelijktijdig activeren van alle cellen, door het reservoir in elk van de I respectieve cellen te openen, waardoor de elektrolyt vrijkomt en de I betreffende cel activeert.
I 25 Een doel van de onderhavige uitvinding is om te voorzien in een I reservebatterij die met name geschikt is voor een I projectielontstekertoepassing. In een dergelijke toepassing moet de batterij I pas worden geactiveerd wanneer het projectiel wordt afgevuurd.
Reservebatterijen, bijvoorbeeld lithiumbatterijen, zijn geschikt vanwege hun I 30 lange houdbaarheid, hun hoge energiedichtheid, hun vermogen om I werkzaam te zijn bij zeer lage en hoge temperaturen en hun snelle 3 activering. Echter, het inwerking stellen van het batterij-activeringssysteem heeft geen direct verband met het afvuren van het projectiel, waardoor de batterij op een ontijdig moment geactiveerd zou kunnen worden.
5 Deze uitvinding elimineert het bovengenoemde nadeel door de afvuurversnelling van het projectiel te gebruiken om de batterij te activeren. Hiertoe stelt de uitvinding een reservebatterij voor, bestaande uit een ringvormig cellenpakket van elektroden, in het midden waarvan zich een vloeistof reserve-ampul met de elektrolyt bevindt, een activeringssysteem dat 10 de genoemde ampul breekt bij een van te voren vastgesteld versnellingsniveau en een huis waarin het genoemde cellenpakket, de genoemde ampul en het genoemde activeringssysteem worden ondergebracht.
De reservebatterij-eigenschappen zoals houdbaarheid en snelle 15 activering blijven bovendien in de uitvinding behouden en worden zelfs verbeterd.
Ten eerste kan het cellenpakket als kathode een laag omvatten van een poedermengsel bestaande uit koolstof en Teflon dat gespreid is over een plaat met een rooster en verder een glasvezellaag als separator en een 20 lithiumlaag als anode.
Ten tweede kan de elektrolyt thionylchloride en broom omvatten.
Verdere kenmerken en gunstige eigenschappen van de uitvinding zullen duidelijk worden uit de volgende beschrijving van voorbeelden van 25 uitvoeringsvormen van de uitvinding, aan de hand van afbeeldingen, die voor de uitvinding essentiële bijzonderheden laten zien en uit de conclusies. De afzonderlijke eigenschappen kunnen apart, allemaal of in elke gewenste combinatie worden gerealiseerd in een van de mogelijke uitvoeringsvormen van de uitvinding.
30 - Afbeeldingen 1 a en 1 b, batterij in een eerste uitvoeringsvorm, respectievelijk een opengewerkt aanzicht van deze batterij en een i ö 2 2 0 J 4 bovenaanzicht van het beschermingssysteem tegen ontijdige I activering tengevolge van trillingen of schokken, I - Afbeelding 2, opengewerkt aanzicht van een batterij in een I tweede uitvoeringsvorm, I 5 Afbeelding 3, opengewerkt aanzicht van het cellenpakket van I de batterij, I - Afbeelding 4, stijgtijdkrommen van de batterijspanning.
I Afbeeldingen 1 en 2 geven twee mogelijke uitvoeringsvormen van de I 10 uitvinding weer. Deze reservebatterijen omvatten een huis 40 met een I elektrische aansluiting 41. Het huis 40 kan gemaakt zijn van roestvrij staal.
De getoonde huizen zijn luchtdicht afgesloten.
I Voor toepassingen zoals in ontstekers van projectielen moet de I batterij vaak lang inactief blijven en daarna in een oogwenk vol vermogen I 15 kunnen leveren. Hiertoe wordt de batterij voorzien van een vloeistofreserve I 20 binnen het huis 40. Deze vloeistofreserve 20 omvat een ampul 21 waarin zich de elektrolyt 22 bevindt. Deze elektrolyt 22 is een vloeistof die het I resultaat kan zijn van de menging van meervoudige elementen. Bijvoorbeeld, I de elektrolyt 22 kan samengesteld zijn uit thionylchloride SOCI2 en broom.
I 20 Het aandeel van broom in de elektrolyt 22 kan groter zijn dan de I hoeveelheid die erin kan worden opgelost. Een dergelijk hoog broomgehalte I heeft een verrassend effect op de actieve levensduur van de batterij: hoe I meer broom de elektrolyt bevat, hoe meer de actieve levensduur van de I batterij wordt verlengd.
I 25 De reservebatterij volgens de uitvinding omvat een cellenpakket 10 I bestaande uit elektroden. Het huis 40 kan een cilindervorm hebben. Het I benedendeel van het huis 40 is breder dan het bovendeel. Dit benedendeel I van het huis 40 kan daardoor plaats bieden aan het cellenpakket 10. Een I ringvormig cellenpakket 10 is bij uitstek geschikt om in het benedendeel van I 30 het huis te worden geplaatst en om ten minste het onderste deel van de I vloeistofreserve 20 te omringen. Wanneer nu het activeringssysteem 30 de 5 ampul 21 breekt, komt de elektrolyt 22 vrij en vult de ruimte binnen het cellenpakket 10. Hierdoor wordt de batterij snel geactiveerd. Voor het activeren van de batterij door het breken van ampul 21 gebruikt het activeringssysteem 30 een versnelling, zoals optreedt bij het afvuren van een 5 projectiel.
Dit specifieke cellenpakket 10 kan maximaal negen cellen omvatten, maar het exacte aantal is afhankelijk van de gestelde eisen.
Batterijen van deze soort kunnen worden gebruikt voor land- of zeeprojectielontstekertoepassingen. Het activeringssysteem 30, dat de 10 ampul 21 doet breken, mag hierbij alleen in werking treden tengevolge van de afvuurversnelling. Daarom kan het activeringssysteem 30 middelen omvatten voor bescherming tegen trillingen en schokken.
Dergelijke beschermingsmiddelen maken de batterij "field proof" (geven de batterij immuniteit tegen transport- en behandelingstrillingen en -15 schokken). Bijvoorbeeld, het aanbrengen of per ongeluk laten vallen van een projectielontsteker mag niet resulteren in de activering van de projectielontstekerbatterij. De ampul 21 en het activeringssysteem 30 zijn daarom zodanig geconstrueerd dat de ampul uitsluitend gebroken wordt bij een van te voren bepaald versnellingsniveau, bijvoorbeeld in 20 projectielontstekerbatterijtoepassingen de versnelling die optreedt bij het afvuren van een projectiel.
Bij landgebruik dienen de beschermingsmiddelen de ampul 21 te vrijwaren tegen de gevolgen van trillingen en schokken die samenhangen met het transport over uiteenlopende soorten terrein.
25 Afbeelding 1a toont een eerste uitvoeringsvorm van de reservebatterij volgens de uitvinding. De batterij van deze eerste uitvoeringsvorm is speciaal aangepast voor landprojectielontstekertoepassingen.
De vloeistofreserve 20 omvat een ampul 21 waarvan de vorm zodanig is dat deze kan worden opgehangen. De ampul 21 kan de vorm hebben van 30 een dichte klok en kan bijvoorbeeld voorzien zijn van een aangrijpingsdeel i n ·> 9 η Λ & - halverwege, waar de ampulwand een verdikking heeft ten opzichte van het I daaronder gelegen deel.
I Het batterij-activeringssysteem 30 omvat een ophanginrichting 33. De I ampul 21 wordt met het genoemde aangrijpingsdeel opgehangen aan deze, I 5 zich aan de binnenbovenkant van het batterijhuis 40 bevindende I ophanginrichting 33. De ampul 21 wordt op deze wijze vastgehouden op een I vooraf bepaalde afstand van de bodem van het huis.
I Uitgangspunt bij de berekening van deze afstand is dat de ampul 21 I moet breken wanneer deze loskomt van de ophanginrichting 33 bij het 10 genoemde vooraf bepaalde versnellingsniveau. In I projectielontstekertoepassingen, bijvoorbeeld, is deze vooraf bepaalde I versnelling de afvuurversnelling.
I Een andere uitvoeringsvorm kan zijn dat het niet de ampul 21 is die I loskomt van de ophanginrichting 33, maar dat de ophanginrichting 33 zelf I 15 loskomt van de bovenkant van het batterijhuis. Bij het genoemde vooraf I bepaalde versnellingsniveau valt de ophanginrichting 33, waaraan nog steeds de ampul 21 hangt, naar beneden tot op de bodem van het huis 40.
Om het breken van de ampul te bevorderen kan het I activeringssysteem 30 een gewicht 31 omvatten. Dit gewicht 31 kan op de 20 ampul geplaatst worden zoals weergegeven In Afb. 1a. Om van de ampul 21 I en het gewicht 31 een eenheid te maken, wordt het gewicht 31 op contactstrook 32 met de ampul 21 verlijmd.
Deze samenstelling (21,31) kan aan de bovenkant van een hangdeel zijn voorzien. Dit hangdeel is tweedelig. Op het hoogste punt is de diameter I 25 ten minste iets groter dan die van het juist daaronder gelegen punt. Een I eerste manier om het hangdeel van deze samenstelling te realiseren is dat de ampul 21 reeds zijn eigen hangdeel heeft en dat het gewicht 31 een gat in I het midden heeft waar het hangdeel van de ampul door kan gaan om als het hangdeel van de samenstelling te gaan functioneren. Een tweede manier is I 30 dat de bovenkant van ampul 21 volledig bedekt is door het gewicht 31. Het 7 hangdeel van de samenstelling wordt geconstrueerd rechtstreeks op de bovenkant van het· gewicht 31.
In het geval van een ampul 21/gewicht 31 samenstelling, worden het gewicht 31 en de vooraf bepaalde afstand gegeven door de vooraf bepaalde 5 versnelling. Wanneer de ampul 21/gewicht 31 samenstelling dan wordt losgelaten, valt deze met een zodanige snelheid dat de ampul 21 breekt op de bodem van het batterijhuis.
Om field proof te zijn kan de ophanginrichting 33 een ophanging zijn van bewezen praktische bruikbaarheid. Voor dit doel wordt de 10 ophanginrichting gemaakt van een flexibel materiaal. Het materiaal moet soepel genoeg zijn om trillingen en schokken te absorberen en stug genoeg om de ampul 21 weg te houden van de bodem van het batterijhuis tot deze wordt losgelaten.
Het in Afb. 1 a weergegeven activeringssysteem 30 maakt de ampul 21 15 respectievelijk de ampul 21/gewicht 31 samenstelling los van ophanginrichting 33, of de ophanginrichting 33 van de bovenkant van het batterijhuis. Dit losmaken wordt uitsluitend teweeggebracht in reactie op een vooraf bepaalde versnelling. In projectielontstekertoepassingen correspondeert deze genoemde vooraf bepaalde versnelling met de 20 opgegeven terugslagkrachten die optreden tijdens het afvuren.
Een dergelijke afvuurversnelling is voldoende om de ampul 21/gewicht 31 samenstelling los te doen schieten. De traagheidskrachten van deze samenstelling gecombineerd met de tijdens het afvuren optredende terugslagkrachten, drukken de ampul 21 op de bodem van het huis. Deze 25 krachten zijn voldoende om de ampul 21 te breken, zodat de elektrolyt 22 vrijkomt.
De elektrolyt 22 vult het benedendeel van het batterijhuis en bedekt het zich in dit gedeelte van het huis bevindende cellenpakket 10. De over het cellenpakket spoelende elektrolyt 22 activeert de batterij.
30 Afb. 1 b toont een voorbeeld van ophanginrichting 33. De inrichting heeft een zeshoekige vorm. In het bovendeel van het huis 40 worden enkele 1 022034 I van de randen van de ophanginrichting 33 - drie in dit voorbeeld - I vastgehouden.
Om vastgehouden te worden, kunnen deze randen tegen de wand van het huis 40 gedrukt worden. Ophanginrichting 33 kan daartoe zodanig groot 5 worden geconstrueerd dat de randen tegen het huis 40 gedrukt kunnen worden en, indien de functie van het activeringssysteem 30 is, het doen losschieten van de ophanginrichting 33 van de bovenkant van het huis, I zodanig klein dat deze losschiet van het bovendeel van het huis bij een I vooraf bepaalde versnelling.
I 10 Ene andere manier om de genoemde randen van de ophanginrichting I vast te houden tegen de huiswand is het aanbrengen van een groef in de I binnenzijde van het bovendeel van huis 40. De ophanginrichting 33 wordt in I deze groef geplaatst. De groef is diep genoeg om de ophanginrichting 33 I zelfs gedurende trillingen en schokken vast te houden en, indien de functie I 15 van het activeringssysteem 30 is het doen losschieten van de I ophanginrichting 33 van de bovenkant van het huis, ondiep genoeg om de I ophanginrichting 33 met de ampul 21 te laten vallen bij de genoemde vooraf I bepaalde versnelling.
I De ampul 21 wordt bij zijn bovenste deel aan deze ophanginrichting I 20 33 gehangen. Het middenstuk van de ophanginrichting 33 omvat twee met I elkaar in verbinding staande gaten (een slobgat, zie Afb. 1b). Het eerste gat heeft een diameter die groot genoeg is om het bovendeel van de ampul 21/gewicht 31 samenstelling door te laten. Door deze samenstelling (21,31) I te verplaatsen van dit eerste gat naar het tweede gat, wordt de samenstelling 25 (21, 31) aan de ophanginrichting 33 gehangen. Dit tweede gat is groot I genoeg om het smalste punt van deze samenstelling (21,31) door te laten en heeft een kleinere diameter dan het hoogste punt van deze samenstelling I (21,31).
Op deze wijze wordt deze ampul 21/gewicht 31 samenstelling door de 30 ophanginrichting 33 op zijn plaats gehouden in het bovendeel van het I batterijhuis. In de toepassing waarbij een gewicht 31 niet nodig is, kunnen de I 1 n ? ? n 3 4 - 9 ophangmethoden rechtstreeks toegepast worden op de ampul 21 in plaats van op de samenstelling (21,31).
Een dergelijk activeringssysteem 30 met zijn trilling- en schokbeschermingsmiddelen kan een versnelling van maximaal 1600 g 5 weerstaan. De trilling- en schokresistentiebereiken van de reservebatterij volgens de uitvinding zijn benaderingen.
Afb. 2 geeft een tweede uitvoeringsvorm weer van de reservebatterij volgens de uitvinding. De batterij van deze tweede uitvoeringsvorm is speciaal aangepast aan projectielontstekers in marinetoepassingen.
10 De vloeistofreserve 20 omvat een op het activeringssysteem 30 geplaatste ampul 21. Het activeringssysteem 30 omvat een steun 35 met randen 36. De randen 36 zijn gekoppeld met de steun 35 door breekmiddelen 37. Deze breekmiddelen 37 bieden een zodanige weerstand dat zij alleen breken bij een vooraf bepaalde versnelling.
15 De steun 35 en randen 36 kunnen gemaakt zijn van een specifiek materiaal dat trillingen en schokken absorbeert. Om beweging van de vloeistofreserve (ampul) in het huis 40 te voorkomen, kan het activeringssysteem 30 blokkeermiddelen 38 omvatten. Deze blokkeermiddelen 38 verhinderen zijdelingse bewegingen en immobiliseren 20 de ampul 21 boven de steun 35.
Wanneer nu de reservebatterij blootstaat aan een vooraf bepaalde versnelling, wordt ampul 21 tegen de steun 35 en de randen 36 gedrukt. De steun 35 is zodanig ontworpen dat hij dergelijke drukkende krachten kan weerstaan. De steun 35, zoals bijvoorbeeld getoond in Afb. 2, heeft ten 25 minste één verbindingspunt met de bodem van het huis. De randen 36 echter zijn alleen verbonden met deze steun 35 en wel via de breekmiddelen 37. De drukkende krachten van de ampul op de randen 36 zijn dan voldoende om de breekmiddelen 37 te doen breken. Aangezien de ampul 21 een diameter heeft die groter is dan die van de steun 35, breekt de ampul 21 op deze 30 steun.
1 noon'ïi - H Hierdoor komt de elektrolyt 22 vrij uit de ampul 21. De elektrolyt 22 vult het benedendeel van het huis waarin zich het cellenpakket 10 bevindt.
I Op deze wijze wordt de batterij geactiveerd.
De steun 35 van het activeringssysteem 30 kan een plastic aambeeld I 5 zijn. In een reservebatterij met een dergelijk activeringssysteem 30 is de ondersteuning van de ampul 21 bedoeld om bepaalde krachten te kunnen H weerstaan, bijvoorbeeld die van het laden en vaststampen hetgeen het geval I is bij het meeste scheepsgeschut. De breekmiddelen 37 kunnen een I versnelling van maximaal 5000 g weerstaan.
I 10 Het cellenpakket 10 van elke uitvoeringsvorm van de reservebatterij volgens de uitvinding kan geschikt gemaakt worden voor de lithium thionylchloride elektrochemie.
I Afb. 3 toont een voorbeeld volgens de uitvinding van een uit I elektroden bestaand cellenpakket 10. Het cellenpakket 10 omvat een aantal I 15 lagen en elke laag heeft een ringvorm. Deze vorm is zodanig dat hij past in I het bodemdeel van het huis en de ampul 21 omringt.
De eerste laag omvat een ringvormige plaat 11. De plaat 11 kan van nikkel gemaakt zijn. De ringvormige plaat omvat in het midden een plastic ring 12. Deze plastic ring 12 zorgt ervoor dat de ampul 21 overal omringd is 20 door het cellenpakket 10.
Daarnaast omvat de eerste laag een poeder 13. De ringvormige plaat 11 omvat ook een rooster om poeder op de plaat 11 vast te houden. Het poeder 13 van deze eerste laag is de batterijkathode. Het poeder 13 kan worden verkregen door koolstofpoeder te mengen met Teflonpoeder. Een 25 alternatief voor Teflon kan Tefzel zijn. Met Tefzel zijn de batterijprestaties beter dan met Teflon.
De tweede laag is een separator 14. Deze separator 14 isoleert de door de eerste laag en met name door het poeder 13 gevormde kathode van de anode. De separator 14 kan gemaakt zijn van glasvezelfolie.
30 De derde laag 15 is de batterij-anode. Deze kan lithium omvatten.
Nog een vierde separatorlaag 16 wordt geplaatst tussen de derde laag van 11 de eerste cel en de eerste laag van een tweede cel. Deze lagenstappen kunnen zo vele malen als nodig is worden herhaald om maximaal negen cellen te construeren, afhankelijk van de gestelde eisen.
Een dergelijk cellenpakket 10 geeft de batterij een goede stijgtijd 5 (ongeveer 10 ms), hetgeen betekent dat de batterij snel een voldoende spanning bereikt.
Afb. 4 laat als voorbeeld spanningstijgtijdkrommen zien bij een batterijbelasting van 330 Ω. Deze krommen zijn slechts benaderde, met reservebatterijen volgens de uitvinding verkregen, waarden. Zij tonen aan dat 10 dergelijke reservebatterijen operationeel zijn voor temperatuurbereiken van -46°C tot +63°C.
De eerste kromme geeft de spanningsopbouw na activering in relatie met de tijd voor een temperatuur van -46°C. De batterij ontlaadspanning na 200 ms is hoger dan 22 V. De tweede kromme geeft de spanningsopbouw na 15 activering in relatie met de tijd voor een temperatuur van +63°C. De batterijspanning stijgt bij deze temperatuur sneller dan bij een lagere temperatuur. Na 200 ms is de batterij ontlaadspanning hoger dan 26 V voor de achtcellenversie.
De ruisspanning voor een reservebatterij volgens de uitvinding is lager 20 dan 50 mV voor 50 - 5000 Hz. Dergelijke reservebatterijen hebben een lange houdbaarheid, zelfs meer dan 15 jaar, aangezien zij volkomen inert zijn gedurende transport, behandeling en opslag bij bewaartemperatuur (ten minste van -54° tot +71 °C) zonder afbreuk te doen aan de opgegeven prestatie.
25 Voor gebruik in artilleriegranaatontstekers moeten deze reservebatterijen klein van afmeting zijn. De batterijstructuren en chemiecomponenten van de reservebatterijen volgens de uitvinding staan borg voor een goede batterij in termen van houdbaarheid en activeringssnelheid. Dergelijke batterijen kunnen bijvoorbeeld zelfs worden 30 gerealiseerd voor gebruik in projectielontstekers van kaliber 57 tot 203 mm.
1 0 2 2 Q 3 4

Claims (12)

1. Reservebatterij omvattende: - een cellenpakket (10) van elektroden, - een vloeistofreserve-ampul (21) waarin zich de elektrolyt (22) 5 bevindt, - een activeringssysteem (30), - een huis (40) waarin het genoemde cellenpakket (10), de ampul (21) en het activeringssysteem (30) worden ondergebracht, met de kenmerken dat 10. het cellenpakket (10) van elektroden een ringvorm heeft, - de ampul (21) zich bevindt in het midden van dit ringvormige cellenpakket (10), - het activeringssysteem (30) de ampul (21) doet breken bij een vooraf bepaalde versnelling. 15
2. Reservebatterij volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk dat het activeringssysteem (30) middelen omvat om de ampul (21) te beschermen tegen trillingen en schokken.
3. Reservebatterij volgens conclusie 1 of 2, met de kenmerken dat het activeringssysteem (30) bestaat uit een bovenop de ampul (21) gelijmd gewicht (31) en/of een ophanginrichting (33) waaraan de ampul (21) is opgehangen, met middelen voor het loslaten van de ampul (21) bij de genoemde vooraf bepaalde versnelling. 25
4. Reservebatterij volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk dat de ophanginrichting (33) trilling- en schokbeschermingsmiddelen omvat. „ Λ Λ /Λ Λ - j /1 —
5. Reservebatterij volgens een van de conclusies 2 t/m 4, met het kenmerk dat de ophanginrichting (33) een plaat is van een bepaalde vorm en enkele randen hiervan de ophanginrichting (33) vasthouden bovenin het batterijhuis. 5
6. Reservebatterij volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk dat de ophanginrichting (33) groot genoeg is zodat de randen tegen het huis gedrukt worden en klein genoeg zodat de ophanginrichting los van het huis kan schieten bij de genoemde vooraf bepaalde versnelling. 10
7. Reservebatterij volgens conclusie 1 of conclusie 2, met het kenmerk dat het activeringssysteem (30) bestaat uit een steun (35) met randen (36) waarop de ampul (21) wordt geplaatst, welke randen (36) alleen met de steun (35) verbonden zijn via breekmiddelen (37). 15
8. Reservebatterij volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk dat de trilling- en schokbeschermingsmiddelen gemaakt zijn van een flexibel materiaal.
9. Reservebatterij volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de elektrolyt (22) in de ampul (21) thionylchloride en broom bevat.
10. Reservebatterij volgens een van de voorgaande conclusies met het 25 kenmerk dat het cellenpakket (10) bestaat uit een ringvormig rooster op een plaat (11), waarop een koolstof en Teflon bevattend poedermengsel (13) is aangebracht, een glasvezelfolielaag (14) en een lithium omvattende laag (15). 30
11 .Reservebatterij volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de genoemde vooraf bepaalde versnelling gelijk is aan of 10220^^ I groter is dan de maximale versnellingen van de fuze tijdens transport of I laden van het projectiel in het kanon. I
12.Gebruik van een reservebatterij volgens een van de voorgaande I 5 conclusies in een projectielontsteker.
NL1022034A 2002-11-29 2002-11-29 Reserve batterij en de toepassingsmogelijkheden ervan. NL1022034C2 (nl)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1022034A NL1022034C2 (nl) 2002-11-29 2002-11-29 Reserve batterij en de toepassingsmogelijkheden ervan.
ZA200309286A ZA200309286B (en) 2002-11-29 2003-01-01 Reserve battery and its use.
EP03104126A EP1467423A3 (en) 2002-11-29 2003-11-07 Reserve battery and its use
US10/714,392 US20040197640A1 (en) 2002-11-29 2003-11-17 Reserve battery and its use
CA002450508A CA2450508A1 (en) 2002-11-29 2003-11-25 Reserve battery and its use
KR1020030084628A KR20040047669A (ko) 2002-11-29 2003-11-26 리저브 배터리 및 그 사용법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1022034A NL1022034C2 (nl) 2002-11-29 2002-11-29 Reserve batterij en de toepassingsmogelijkheden ervan.
NL1022034 2002-11-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1022034C2 true NL1022034C2 (nl) 2004-06-11

Family

ID=32501534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1022034A NL1022034C2 (nl) 2002-11-29 2002-11-29 Reserve batterij en de toepassingsmogelijkheden ervan.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20040197640A1 (nl)
EP (1) EP1467423A3 (nl)
KR (1) KR20040047669A (nl)
CA (1) CA2450508A1 (nl)
NL (1) NL1022034C2 (nl)
ZA (1) ZA200309286B (nl)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006045953B3 (de) * 2006-09-28 2008-06-12 Junghans Microtec Gmbh Aktivierbare Batterie für einen elektronischen Artilleriezünder
US20090042066A1 (en) * 2007-08-10 2009-02-12 Mphase Technologies, Inc. Adjustable Barrier For Regulating Flow Of A Fluid
KR101125519B1 (ko) * 2009-07-08 2012-03-23 주식회사 비츠로셀 비축형 전지
KR101219589B1 (ko) * 2010-08-23 2013-01-11 주식회사 비츠로셀 리튬망간 비축전지
KR101293523B1 (ko) * 2012-01-25 2013-08-06 주식회사 비츠로셀 앰플형 비축 전지
KR101381842B1 (ko) * 2012-11-09 2014-04-04 주식회사 비츠로셀 절연기능을 높인 비축전지용 전극
US20150001943A1 (en) * 2013-06-28 2015-01-01 General Electric Company System with dual battery back-up and related methods of operation
KR101534689B1 (ko) * 2013-11-28 2015-07-07 주식회사 비츠로셀 내충격성을 높인 앰플형 비축전지
KR101485898B1 (ko) 2014-01-02 2015-01-26 주식회사 비츠로셀 활성화 효율을 높인 앰플형 비축전지
RU2599147C1 (ru) * 2015-10-09 2016-10-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Электродный блок ампульного химического источника тока и способ его сборки
DE102017002847B4 (de) 2017-03-23 2019-03-07 Diehl & Eagle Picher Gmbh Aktivierungseinrichtung für eine Batterie für einen elektronischen Zündmechanismus
DE102017002803B4 (de) 2017-03-23 2018-11-15 Diehl & Eagle Picher Gmbh Aktivierungseinrichtung für eine Batterie für einen elektronischen Zündmechanismus
DE102018005202B4 (de) 2018-06-29 2020-02-06 Diehl & Eagle Picher Gmbh Aktivierungseinrichtung für eine Batterie für einen elektronischen Zündmechanismus
RU2685704C1 (ru) * 2018-07-13 2019-04-23 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Химический источник тока ампульного типа
CN109494383A (zh) * 2018-10-18 2019-03-19 重庆长安工业(集团)有限责任公司 一体化快激活小型化学储备电池
DE102019002504A1 (de) * 2019-04-05 2020-10-08 Diehl & Eagle Picher Gmbh Aktivierbare Batterie
DE102019004140B4 (de) 2019-06-12 2021-01-14 Diehl & Eagle Picher Gmbh Aktivierungseinrichtung für eine Batterie für einen elektronischen Zündmechanismus
KR102236591B1 (ko) * 2019-11-11 2021-04-06 주식회사 비츠로셀 내충격성 향상을 위한 펀처를 구비한 초소형 비축전지
CN113686213B (zh) * 2021-07-19 2023-04-07 沈阳理工大学 一种微小型引信化学电源快速激活机构及其方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1091667A (fr) * 1953-05-23 1955-04-14 Photographiques Modernes Lab Dispositifs d'amorçage pour piles et accumulateurs
US3150010A (en) * 1961-10-18 1964-09-22 Clark C Cleveland Electrolyte control for a battery
US3169084A (en) * 1947-08-12 1965-02-09 George M L Sommerman Deferred action battery
US3432359A (en) * 1961-05-18 1969-03-11 Cleveland Trust Co Setback activated,spin filled galvanic battery
US3432361A (en) * 1961-12-27 1969-03-11 Us Navy Galvanic battery electrical contact
US4196264A (en) * 1977-10-18 1980-04-01 U.S. Philips Corporation Acceleration activated battery
JPH10302811A (ja) * 1997-04-28 1998-11-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 注液式電池
JP2001236944A (ja) * 2000-02-23 2001-08-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 注液式電池

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL60238A (en) * 1980-06-05 1983-07-31 Tadiran Israel Elect Ind Ltd Cathode and electric cell containing same
US4699854A (en) * 1986-06-19 1987-10-13 Motorola, Inc. Multi-option deferred action battery
DE10038066B4 (de) * 2000-08-04 2004-07-08 Junghans Feinwerktechnik Gmbh & Co. Kg Aktivierbare Batterie für einen elektronischen Artilleriezünder

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3169084A (en) * 1947-08-12 1965-02-09 George M L Sommerman Deferred action battery
FR1091667A (fr) * 1953-05-23 1955-04-14 Photographiques Modernes Lab Dispositifs d'amorçage pour piles et accumulateurs
US3432359A (en) * 1961-05-18 1969-03-11 Cleveland Trust Co Setback activated,spin filled galvanic battery
US3150010A (en) * 1961-10-18 1964-09-22 Clark C Cleveland Electrolyte control for a battery
US3432361A (en) * 1961-12-27 1969-03-11 Us Navy Galvanic battery electrical contact
US4196264A (en) * 1977-10-18 1980-04-01 U.S. Philips Corporation Acceleration activated battery
JPH10302811A (ja) * 1997-04-28 1998-11-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 注液式電池
JP2001236944A (ja) * 2000-02-23 2001-08-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 注液式電池

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 02 26 February 1999 (1999-02-26) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 25 12 April 2001 (2001-04-12) *

Also Published As

Publication number Publication date
CA2450508A1 (en) 2004-05-29
EP1467423A2 (en) 2004-10-13
US20040197640A1 (en) 2004-10-07
KR20040047669A (ko) 2004-06-05
ZA200309286B (en) 2004-07-22
EP1467423A3 (en) 2005-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1022034C2 (nl) Reserve batterij en de toepassingsmogelijkheden ervan.
KR102149439B1 (ko) 소화용 마이크로캡슐을 함유한 소화필름이 구비된 배터리 팩
US8097356B2 (en) Battery pack
CN105849933B (zh) 带有热逸溃减缓的便携式电能储存器件
US8263266B2 (en) Electrode assembly and secondary battery having the same
KR102250161B1 (ko) 안전성이 향상된 배터리 모듈 및 배터리 팩
US11031607B2 (en) Hybrid thermal battery reserve power source
JPH08293327A (ja) バッテリ・パック
KR20090026648A (ko) 배터리 팩
Linden et al. The lithium—sulfur dioxide primary battery—its characteristics, performance and applications
US10186713B2 (en) Heat supply for thermal battery and thermal battery having the heat supply
US3930885A (en) Organic electrolyte reserve cell
US7504177B2 (en) Reserve battery with set back mechanism for delayed battery activation
KR102299443B1 (ko) 소화수단을 구비한 이차전지팩
US3653972A (en) Disposable reserve cell with encapsulated electrolyte
US3228801A (en) Deferred action dry cell
RU2091918C1 (ru) Тепловая электрохимическая батарея
US3669748A (en) Thermal battery
US9252433B2 (en) Liquid reserve batteries for munitions
US4156057A (en) Secondary heat system for thermal batteries
US3464863A (en) Deferred action type battery
JP2023513850A (ja) 充電式電池用の熱管理システム
US10461379B2 (en) Method for assembling and activating lithium-ion based reserve batteries
GB2210727A (en) Electrochemical cell
JP2000306559A (ja) パック電池

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20070601