RU211610U1 - Тепловой химический источник тока - Google Patents
Тепловой химический источник тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU211610U1 RU211610U1 RU2022106671U RU2022106671U RU211610U1 RU 211610 U1 RU211610 U1 RU 211610U1 RU 2022106671 U RU2022106671 U RU 2022106671U RU 2022106671 U RU2022106671 U RU 2022106671U RU 211610 U1 RU211610 U1 RU 211610U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- block
- electrochemical elements
- central
- layer
- hole
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001681 protective Effects 0.000 abstract 1
- YIEDHPBKGZGLIK-UHFFFAOYSA-L tetrakis(hydroxymethyl)phosphanium;sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O.OC[P+](CO)(CO)CO.OC[P+](CO)(CO)CO YIEDHPBKGZGLIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 7
- 210000004027 cells Anatomy 0.000 description 5
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к тепловым химическим источникам тока (ТХИТ) с блоком электрохимических элементов, обладающим повышенной надежностью активации и работы в условиях ограниченного временного интервала. Предотвращения потерь тепла за счет его полезного поглощения блоком электрохимических элементов при использовании слоев электро- и теплоизоляции является техническим результатом, который достигается выполнением блока теплового химического источника тока с двумя или более слоями электрохимических элементов, поджатых упругим элементом и размещенных в глухом цилиндрическом корпусе с крышкой, с расположением между внутренней боковой поверхностью корпуса и боковой поверхностью блока электрохимических элементов, плотно уложенного слоя теплоизоляции из материала «Картон-Η» и слоя электроизоляции из материала «Элмикатекс». Материал «Картон-Η» обладает пониженной пористостью и высокой термостойкостью, а материал «Элмикатекс» обеспечивает изоляцию корпуса от электродов с требуемыми защитными тепло- и электроизолирующими свойствами. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к тепловым химическим источникам тока (ТХИТ), обладающим повышенной надежностью активации и работы в условиях ограниченного временного интервала.
Известна тепловая батарея (Патент РФ 2457586, опубл. 27.07.2012, МПК Н01М 6/20, H01M 10/39), содержащая корпус с термоизоляцией и внешними токовыводами от двух и более электрически соединенных параллельно, расположенных друг за другом на центральном изолированном стержне блоков элементов термоактивируемых химических источников тока, каждый из которых состоит из катода, электролита и анода и чередуется последовательно в осевом направлении с пиронагревательными элементами. Кроме того, батарея содержит центральные катодный и анодный токоотводы, охватывающие центральный изолированный стержень и зафиксированные на соответствующих токосъемах внешних токовыводов и токосъемах блока элементов термоактивируемых химических источников тока, наиболее удаленного от внешних токовыводов, а также поджимные элементы блоков. При этом поджимные элементы блоков выполнены в виде герметичных сильфонов с внутренними упорами.
Известен тепловой химический источник тока (Патент RU №2508580, опубликовано 27.02.2014, МПК Н01М 6/00, Н01М 6/36, принят за прототип), содержащий блок электрохимических элементов (ЭХЭ) в корпусе с крышкой, внутренней тепло- и электроизоляцией, пиротехнические нагревательные элементы (ПТН) и ЭХЭ, каждый из которых содержит последовательно чередующиеся твердые слои анода, электролита, катода в расчетном количестве, поджатых упругим элементом и снабженных тепло- и электроизоляцией, знакопеременные гермовыводы для соединения с внешним потребителем, систему активации. Каждый слой ЭХЭ и пиротехнических нагревательных элементов выполнен с центральным сквозным отверстием, все ЭХЭ собраны последовательно на центральном изолированном стержне и жестко фиксированном с одной стороны на днище корпуса посредством втулки, а с другой - на крышке корпуса посредством основания, представляющего собой пространственную фигуру в виде плоского круга из нержавеющей стали с опорными лапками.
Недостатком как аналога, так и прототипа является повышенное тепловыделение в окружающую среду вследствие расположения средств воспламенения по боковой поверхности блоков элементов, что снижает энергию ТХИТ.
Проблемой ТХИТ, работающих в жестко ограниченном временном интервале, является минимизация тепловых потерь в окружающую среду, что снижает время работы и энергию ТХИТ.
Задачей настоящей полезной модели является повышение энергии ТХИТ, работающего в жестко ограниченном временном интервале.
Техническим результатом полезной модели является предотвращение потерь тепла за счет его полезного поглощения блоком электрохимических элементов, слоями электро- и теплоизоляции.
Указанный технический результат обеспечивается конструкцией теплового химического источника тока.
Тепловой химический источник тока содержит блок из двух или более слоев электрохимических элементов, поджатых упругим элементом и размещенных в глухом цилиндрическом корпусе с крышкой, в корпусе расположены набор тепло- и электроизоляционных прокладок, каждый из слоев электрохимических элементов содержит последовательно чередующиеся твердые слои анода, электролита, катода и пиротехнического нагревательного элемента, гермовыводы для соединения с внешним потребителем, систему активации, каждый слой электрохимических элементов выполнен с центральным сквозным отверстием, которые образуют центральное сквозное отверстие блока, причем система активации выполнена в виде воспламенительной пиротехнической ленты, закрепленной на боковой поверхности центрального сквозного отверстия блока и электровоспламенителя, закрепленного на крышке глухого цилиндрического корпуса, с возможностью попадания форса пламени в центральное сквозное отверстие блока, между внутренней боковой поверхностью корпуса и боковой поверхностью блока электрохимических элементов плотно уложены слой теплоизоляции из материала «Картон-Η» и слой электроизоляции из материала «Элмикатекс».
Закрепление воспламенительной пиротехнической ленты на боковой поверхности цилиндрического канала по оси блока электрохимических элементов в совокупности с расположением электровоспламенителя таким образом, чтобы его форс пламени попадал непосредственно на ленту, обеспечивает ее загорание по всей длине. Расположение воспламенительной пиротехнической ленты внутри цилиндрического канала увеличивает слой теплоизоляции, которой фактически становятся все материалы блока электрохимических элементов, что предотвращает потери тепла, а это, в свою очередь, увеличивает время работы ТХИТ, а значит и его энергию. В предлагаемой полезной модели между внутренней боковой поверхностью корпуса и боковой поверхностью блока электрохимических элементов плотно уложены слой теплоизоляции из материала «Картон-Η» и электроизоляции из материала «Элмикатекс», которые снижают тепловыделение в окружающую среду, так как материал «Картон-Η», непосредственно прилегающий к боковой поверхности блока электрохимических элементов, обладает пониженной пористостью и высокой термостойкостью, а материал «Элмикатекс» обеспечивает изоляцию корпуса от электродов, то есть необходимые тепло- и электроизолирующие свойства. Таким образом, в результате действия совокупности существенных признаков полезной модели достигается технический результат, заключающийся в сокращении потерь тепла, что влияет на повышение энергии ТХИТ.
Сущность полезной модели поясняется чертежом. На фиг. 1 показана конструкция теплового химического источника тока в продольном сечении:
1 – катод;
2 – электролит;
3 – анод;
4 – пиротехнические нагреватели;
5 – набор тепло- и электроизоляционных прокладок;
6 – крышка;
7 – воспламенительная пиротехническая лента;
8 – токоотвод элементов;
9 – глухой цилиндрический корпус батареи;
10 – теплоизоляция внутренних боковых поверхностей цилиндрического корпуса материалом «Картон-Н»;
11 – электроизоляция внутренних боковых поверхностей цилиндрического корпуса материалом «элмикатекс»;
12 – центральное сквозное отверстие;
13 – электровоспламенитель;
14 – гермовыводы;
15 – набор компенсационных прокладок;
16 – упругий элемент.
Тепловой химический источник тока содержит блок из двух или более слоев электрохимических элементов, поджатых упругим элементом 16 и размещенных в глухом цилиндрическом корпусе 9 с крышкой 6, в корпусе расположены набор тепло- и электроизоляционных прокладок 5, каждый из слоев электрохимических элементов содержит последовательно чередующиеся твердые слои анода 3, электролита 2, катода 1 и пиротехнического нагревательного элемента 4, гермовыводы 14 для соединения с внешним потребителем, систему активации, каждый слой электрохимических элементов выполнен с центральным сквозным отверстием (на фиг. 1 позицией не обозначены), которые образуют центральное сквозное отверстие блока 12. Система активации выполнена в виде воспламенительной пиротехнической ленты 7, закрепленной на боковой поверхности центрального сквозного отверстия блока 12 и электровоспламенителя 13, закрепленного на крышке 6 глухого цилиндрического корпуса 9, с возможностью попадания форса пламени в центральное сквозное отверстие блока 12, между внутренней боковой поверхностью глухого цилиндрического корпуса 9 и боковой поверхностью блока электрохимических элементов плотно уложены слой теплоизоляции из материала «Картон-Н» 10 и слой электроизоляции из материала «Элмикатекс» 11.
Тепловой химический источник тока работает следующим образом. В требуемый момент времени на электроды электровоспламенителя 13 (позицией не обозначены) через гермовыводы 14 подается напряжение, вызывающее появление пламени, форс которого попадает в центральное сквозное отверстие блока 12, расположенное по оси блока электрохимических элементов и образованное центральными сквозными отверстиями в слоях анода 3, электролита 2, катода 1 и пиротехнических нагревателей 4. От этого огневого импульса происходит зажигание воспламенительной пиротехнической ленты 7 по всей длине центрального сквозного отверстия блока 12. В результате происходит активация пиротехнических нагревательных элементов 4, в процессе сгорания они выделяют тепло для расплавления электролита и через анод 3, электролит 2, катод 1, в результате чего между катодом 1 и анодом 2 появляется напряжение, и через внешнюю цепь начинает протекать электрический ток. Рассеяние тепла в окружающую среду предотвращает увеличение слоя теплоизоляции, которой фактически становятся все материалы блока электрохимических элементов, что уменьшает рассеяние тепла, а это, в свою очередь, увеличивает время работы ТХИТ. Этому же способствует слой теплоизоляции 10 и электроизоляции 11. В процессе работы блок электрохимических элементов надежно удерживается упругим элементом 16 и набором компенсационных прокладок 15. Активация ТХИТ происходит значительно быстрее, чем в варианте прототипа вследствие зажигания воспламенительной пиротехнической ленты 7 по всей длине, а также предотвращения потерь тепла за счет его полезного поглощения блоком электрохимических элементов, слоем теплоизоляции «Картон-Н» 10, а также слоем электроизоляции 11.
Claims (1)
- Тепловой химический источник тока содержит блок из двух или более слоев электрохимических элементов, поджатых упругим элементом и размещенных в глухом цилиндрическом корпусе с крышкой, в корпусе расположены набор тепло- и электроизоляционных прокладок, каждый из слоев электрохимических элементов содержит последовательно чередующиеся твердые слои анода, электролита, катода и пиротехнического нагревательного элемента, гермовыводы для соединения с внешним потребителем, систему активации, каждый слой электрохимических элементов выполнен с центральным сквозным отверстием, которые образуют центральное сквозное отверстие блока, отличающийся тем, что система активации выполнена в виде воспламенительной пиротехнической ленты, закрепленной на боковой поверхности центрального сквозного отверстия блока и электровоспламенителя, закрепленного на крышке глухого цилиндрического корпуса, с возможностью попадания форса пламени в центральное сквозное отверстие блока, между внутренней боковой поверхностью корпуса и боковой поверхностью блока электрохимических элементов плотно уложены слой теплоизоляции из материала «Картон-Н» и слой электроизоляции из материала «Элмикатекс».
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU211610U1 true RU211610U1 (ru) | 2022-06-15 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2091918C1 (ru) * | 1987-10-28 | 1997-09-27 | Государственное научно-производственное предприятие "Квант" | Тепловая электрохимическая батарея |
EP2424017A2 (en) * | 2010-08-31 | 2012-02-29 | Samsung SDI Co., Ltd. | Solid electrolyte and thermoelectric converter including the same |
RU2457586C1 (ru) * | 2011-06-29 | 2012-07-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук | Тепловая батарея |
RU2508580C1 (ru) * | 2012-07-18 | 2014-02-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Тепловой химический источник тока |
CN203707259U (zh) * | 2014-01-10 | 2014-07-09 | 北京机电工程研究所 | 一种热电池 |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2091918C1 (ru) * | 1987-10-28 | 1997-09-27 | Государственное научно-производственное предприятие "Квант" | Тепловая электрохимическая батарея |
EP2424017A2 (en) * | 2010-08-31 | 2012-02-29 | Samsung SDI Co., Ltd. | Solid electrolyte and thermoelectric converter including the same |
RU2457586C1 (ru) * | 2011-06-29 | 2012-07-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук | Тепловая батарея |
RU2508580C1 (ru) * | 2012-07-18 | 2014-02-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Тепловой химический источник тока |
CN203707259U (zh) * | 2014-01-10 | 2014-07-09 | 北京机电工程研究所 | 一种热电池 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5161572B2 (ja) | 固体酸化物型燃料電池システム | |
CN111630704B (zh) | 电解质元件和结合有电解质元件的电池 | |
CN207664146U (zh) | 一种小直径热电池的绝缘结构 | |
CN210142683U (zh) | 一种热冲击激活式热电池 | |
RU211610U1 (ru) | Тепловой химический источник тока | |
CN106684402B (zh) | 微小型热电池激活装置 | |
RU2508580C1 (ru) | Тепловой химический источник тока | |
RU193576U1 (ru) | Тепловой химический источник тока | |
RU2393591C1 (ru) | Тепловой химический источник тока | |
RU198481U1 (ru) | Тепловая батарея | |
RU2628567C1 (ru) | Химический источник тока | |
RU2746268C1 (ru) | Батарея термоактивируемых химических источников тока | |
RU218024U1 (ru) | Тепловой химический источник тока | |
JPS61171065A (ja) | 熱電池 | |
RU2686661C1 (ru) | Тепловой источник тока | |
RU210951U1 (ru) | Тепловой химический источник тока | |
RU210933U1 (ru) | Тепловой химический источник тока | |
CN219759624U (zh) | 一种快速激活薄型热电池 | |
RU217952U1 (ru) | Тепловой химический источник тока | |
RU215570U1 (ru) | Тепловой химический источник тока | |
CN202930503U (zh) | 一种大容量钠氯化镍单体平板电池及其电池组 | |
RU2683585C1 (ru) | Тепловая батарея | |
US9444079B2 (en) | Electrode structure of lithium battery | |
RU2751538C1 (ru) | Энергоемкий тепловой химический источник тока | |
CN215990602U (zh) | 一种多管热偶束 |