RU218024U1 - THERMAL CHEMICAL CURRENT SOURCE - Google Patents

THERMAL CHEMICAL CURRENT SOURCE Download PDF

Info

Publication number
RU218024U1
RU218024U1 RU2023103494U RU2023103494U RU218024U1 RU 218024 U1 RU218024 U1 RU 218024U1 RU 2023103494 U RU2023103494 U RU 2023103494U RU 2023103494 U RU2023103494 U RU 2023103494U RU 218024 U1 RU218024 U1 RU 218024U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
matrix
pyrotechnic
fixed
activation
compartments
Prior art date
Application number
RU2023103494U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Архипенко
Владимир Михайлович Иванов
Иван Сергеевич Фомин
Александр Николаевич Тиханов
Михаил Васильевич Поверенный
Юрий Владимирович Юров
Original Assignee
Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия")
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") filed Critical Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия")
Application granted granted Critical
Publication of RU218024U1 publication Critical patent/RU218024U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к тепловым химическим источникам тока (ТХИТ), обладающим повышенной надежностью активации и работы в условиях ограниченного временного интервала. Техническим результатом полезной модели является повышение надежности активации ТХИТ в условиях воздействия перегрузок высокой интенсивности, который обеспечивается за счет того, что блоки электродов, размещенные в корпусе, объединены в единую электрическую цепь посредством токопроводящей пластины, уложенной в проточке, выполненной между отсеками матрицы, а их задействование осуществляется посредством пиротехнических шнуров, закрепленных в пазах матрицы на боковой поверхности блоков электродов, соединенных с запальным устройством, расположенным в основании матрицы, при этом пиротехнические шнуры дополнительно зафиксированы в пазах матрицы термоусадочной трубкой, которая их надежно прижимает к боковой поверхности блоков электродов, предотвращая их перегибы, переломы и разрывы при воздействии перегрузки высокой интенсивности, а это, в свою очередь, обеспечивает надежную передачу огневого импульса к пиротехническим нагревателям. 1 ил.

Figure 00000001
The utility model relates to thermal chemical current sources (TCSS) with increased reliability of activation and operation under conditions of a limited time interval. The technical result of the utility model is to increase the reliability of the activation of the HPIT under the influence of high-intensity overloads, which is ensured by the fact that the electrode blocks placed in the housing are combined into a single electrical circuit by means of a conductive plate laid in a groove made between the matrix compartments, and their activation is carried out by means of pyrotechnic cords fixed in the grooves of the matrix on the side surface of the electrode blocks connected to the ignition device located at the base of the matrix, while the pyrotechnic cords are additionally fixed in the grooves of the matrix with a heat shrink tube, which reliably presses them to the side surface of the electrode blocks, preventing them bends, fractures and breaks when exposed to high-intensity overload, and this, in turn, ensures reliable transmission of the fire impulse to pyrotechnic heaters. 1 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к тепловым химическим источникам тока (ТХИТ), обладающим повышенной надежностью активации и работы в условиях воздействия перегрузок высокой интенсивности.The utility model relates to thermal chemical current sources (TCSS) with increased reliability of activation and operation under high intensity overload conditions.

Известна тепловая батарея (Патент РФ 2457586, опубл. 27.07.2012, МПК Н01М 6/20, Н01М 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.Known thermal battery (RF Patent 2457586, publ. 27.07.2012, IPC H01M 6/20, H01M 10/39), containing a housing with thermal insulation and external current leads from two or more electrically connected in parallel, located one after another on a central insulated rod blocks elements of thermally activated chemical current sources, each of which consists of a cathode, an electrolyte and an anode and alternates sequentially in the axial direction with pyroheating elements. In addition, the battery contains central cathode and anode current collectors, covering the central insulated rod and fixed on the corresponding current collectors of the external current leads and the current collectors of the block of elements of thermally activated chemical current sources, which is the most remote from the external current leads, as well as clamping elements of the blocks. At the same time, the clamping elements of the blocks are made in the form of sealed bellows with internal stops.

Известен тепловой химический источник тока (Патент RU №2683585, опубликовано 29.03.2019, МПК Н01М 6/36, Н01М 6/38, принят за прототип), содержащий корпус, герметизированный крышкой, тепловую изоляцию, запальное устройство и блоки электрохимических элементов, помещенные в отсеки, отличающаяся тем, что отсеки выполнены в теплостойкой, закрепленной на крышке матрицы с соотношением размеров диаметра и высоты, максимально близким к единице, при заданном объеме, блоки в отсеках зафиксированы в радиальном направлении теплоизоляционными прокладками, а в осевом - самоконтрящимися замковыми пружинами, и объединены в единую электрическую цепь посредством токопроводящих пластин, уложенных в проточки, выполненные между отсеками матрицы, а их задействование осуществляется посредством пиротехнических шнуров, закрепленных в пазах матрицы по периметру блоков и соединенных с запальным устройством, расположенным в основании матрицы.Known thermal chemical current source (Patent RU No. 2683585, published 03/29/2019, IPC H01M 6/36, H01M 6/38, adopted as a prototype), containing a housing sealed with a lid, thermal insulation, an ignition device and blocks of electrochemical elements placed in compartments, characterized in that the compartments are made in a heat-resistant matrix fixed on the cover with a ratio of diameter and height dimensions as close as possible to unity, at a given volume, the blocks in the compartments are fixed in the radial direction by heat-insulating gaskets, and in the axial direction - by self-locking lock springs, and combined into a single electrical circuit by means of conductive plates laid in grooves made between the matrix compartments, and their activation is carried out by means of pyrotechnic cords fixed in the grooves of the matrix along the perimeter of the blocks and connected to an ignition device located at the base of the matrix.

Недостатком как аналога, так и прототипа является недостаточное поджатие пиротехнических шнуров, в связи с чем при воздействии перегрузок высокой интенсивности происходит их деформация и разрывы.The disadvantage of both the analogue and the prototype is the insufficient preload of the pyrotechnic cords, and therefore, when exposed to high-intensity overloads, they are deformed and ruptured.

Проблемой ТХИТ, работающих при воздействии перегрузок высокой интенсивности является деформация и разрывы пиротехнических шнуров, что снижает надежность активации ТХИТ.The problem of HPIT operating under high-intensity overloads is the deformation and rupture of pyrotechnic cords, which reduces the reliability of HPIT activation.

Задачей настоящей полезной модели является повышение надежности активации ТХИТ, работающего при воздействии перегрузок высокой интенсивности.The objective of the present utility model is to increase the reliability of activation of a THIT operating under the influence of high-intensity overloads.

Техническим результатом полезной модели является предотвращение переломов, перегибов и разрывов пиротехнических шнуров в условиях воздействия перегрузок высокой интенсивности.The technical result of the utility model is the prevention of fractures, kinks and breaks in pyrotechnic cords under high-intensity overload conditions.

Указанный технический результат обеспечивается конструкцией теплового химического источника тока. Тепловой химический источник тока содержит корпус, герметизированный крышкой, тепловую изоляцию, запальное устройство и блоки электрохимических элементов, помещенные в отсеки, выполненные в теплостойкой закрепленной на крышке матрице, имеющей соотношение размеров диаметра и высоты максимально близкое к двум при заданном объеме, блоки в отсеках зафиксированы в радиальном направлении теплоизоляционными прокладками и объединены в единую электрическую цепь посредством токопроводящей пластины, уложенной в проточке, выполненной между отсеками матрицы, а их задействование осуществляется посредством пиротехнических шнуров, закрепленных в пазах матрицы на боковой поверхности блоков, соединенных с запальным устройством, расположенным в основании матрицы. Пиротехнические шнуры дополнительно зафиксированы в пазах матрицы термоусадочной трубкой, которая их надежно прижимает к боковой поверхности блоков электродов, предотвращая их перегибы, переломы и разрывы при воздействии перегрузки высокой интенсивности, а это в свою очередь обеспечивает надежную передачу огневого импульса к пиротехническим таблеткам, а значит, увеличивает надежность активации ТХИТ.The specified technical result is provided by the design of the thermal chemical current source. The thermal chemical power source contains a housing sealed with a lid, thermal insulation, an ignition device and blocks of electrochemical elements placed in compartments, made in a heat-resistant matrix fixed on the lid, having a diameter-to-height ratio as close as possible to two at a given volume, the blocks in the compartments are fixed in the radial direction with heat-insulating spacers and are combined into a single electrical circuit by means of a conductive plate laid in a groove made between the matrix compartments, and their activation is carried out by means of pyrotechnic cords fixed in the grooves of the matrix on the side surface of the blocks connected to the ignition device located at the base of the matrix . Pyrotechnic cords are additionally fixed in the grooves of the matrix with a heat shrink tube, which securely presses them to the side surface of the electrode blocks, preventing them from bending, breaking and breaking when exposed to high-intensity overload, and this, in turn, ensures reliable transmission of the fire impulse to the pyrotechnic tablets, which means increases the reliability of THIT activation.

Таким образом, в результате действия совокупности существенных признаков полезной модели достигается технический результат, заключающийся в предотвращении возможности отказа ТХИТ при активации в условиях воздействия перегрузок высокой интенсивности.Thus, as a result of the action of a set of essential features of the utility model, a technical result is achieved, which consists in preventing the possibility of failure of the HPIT during activation under conditions of high-intensity overloads.

Сущность полезной модели поясняется чертежом. На фиг. 1 показана конструкция теплового химического источника тока в продольном сечении.The essence of the utility model is illustrated by the drawing. In FIG. 1 shows the design of a thermal chemical current source in a longitudinal section.

1 - анод;1 - anode;

2 - электролит-деполяризатор;2 - electrolyte-depolarizer;

3 - пиротехнический нагреватель;3 - pyrotechnic heater;

4 - электровоспламенитель;4 - electric igniter;

5 - набор компенсационных прокладок;5 - a set of compensation pads;

6 - набор компенсационных прокладок;6 - a set of compensation pads;

7 - набор компенсационных прокладок;7 - a set of compensation pads;

8 - матрица;8 - matrix;

9 - крышка;9 - cover;

10 - гермовыводы;10 - pressure seals;

11 - глухой цилиндрический корпус;11 - deaf cylindrical body;

12 - электроизоляция внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса материалом «Элмикатекс»;12 - electrical insulation of the inner side surface of the cylindrical body with the material "Elmicatex";

13 - пиротехнический шнур;13 - pyrotechnic cord;

14 - набор компенсационных прокладок;14 - a set of compensation gaskets;

15 - термоусадочная трубка;15 - heat shrink tube;

16 - пиротехнический шнур;16 - pyrotechnic cord;

17 - токопроводящая пластина;17 - conductive plate;

18 - токоотвод элементов;18 - current collector of elements;

19 - набор компенсационных прокладок;19 - a set of compensation gaskets;

20 - набор тепло- и электроизоляционных прокладок.20 - a set of heat and electrical insulation pads.

Тепловой химический источник тока содержит два блока из двух или более слоев электрохимических элементов, установленных в теплостойкую матрицу 8, поджатых набором компенсационных прокладок 5 и 6. Матрица размещена в глухом цилиндрическом корпусе 11 с крышкой 9, в которой расположены набор тепло- и электроизоляционных прокладок 20. Каждый из слоев электрохимических элементов содержит последовательно чередующиеся твердые слои анода 1, электролита-деполяризатора 2 и пиротехнического нагревателя 3, гермовыводы 10 для соединения с внешним потребителем, систему активации. Система активации выполнена в виде двух пиротехнических шнуров 13, установленного в специальную прорезь матрицы и поджатой к каждому из блоков набором компенсационных прокладок 14 и закрепленной по периметру матрицы термоусадочной трубкой 15, горизонтального пиротехнического шнура (передающей огневой импульс к пиротехническим шнурам 13) и электровоспламенителя 4, закрепленного на крышке 9 глухого цилиндрического корпуса 11, между внутренней боковой поверхностью глухого цилиндрического корпуса 11 и боковой поверхностью блока электродов плотно уложен слой электроизоляции из материала «Элмикатекс» 12.The thermal chemical current source contains two blocks of two or more layers of electrochemical elements installed in a heat-resistant matrix 8, pressed by a set of compensation gaskets 5 and 6. The matrix is placed in a blind cylindrical housing 11 with a cover 9, in which a set of heat and electrical insulating gaskets 20 are located Each of the layers of electrochemical cells contains sequentially alternating solid layers of the anode 1, electrolyte-depolarizer 2 and pyrotechnic heater 3, sealed leads 10 for connection with an external consumer, and an activation system. The activation system is made in the form of two pyrotechnic cords 13, installed in a special slot of the matrix and pressed to each of the blocks with a set of compensating gaskets 14 and fixed along the perimeter of the matrix with a heat shrink tube 15, a horizontal pyrotechnic cord (transmitting a fire impulse to pyrotechnic cords 13) and an electric igniter 4, fixed on the cover 9 of the deaf cylindrical body 11, between the inner side surface of the deaf cylindrical body 11 and the side surface of the electrode block, a layer of electrical insulation made of Elmicatex material 12 is tightly laid.

Тепловой химический источник тока работает следующим образом. В требуемый момент воздействия механической перегрузки высокой интенсивности термоусадочная трубка 15 обеспечивает надежное поджатие компенсационных прокладок 14 и пиротехнического шнура 13 к блоку электрохимических элементов, в частности к пиротехническому нагревателю 3, предотвращая их переломы, перегибы и разрывы. Затем происходит активация батареи путем подачи напряжения на электроды электровоспламенителя (позицией не обозначены) через гермовыводы 10, вызывающая появление пламени, форс которого попадает на пиротехнический шнур 16, расположенный над электровоспламенителем. От огневого импульса происходит зажигание пиротехнического шнура 13. В результате происходит активация пиротехнических нагревателей 3, в процессе сгорания они выделяют тепло для расплавления электролита-деполяризатора 2, в результате чего между электролитом-деполяризатором 2 и анодом 1 появляется напряжение и через внешнюю цепь начинает протекать электрический ток.Thermal chemical current source works as follows. At the required moment of high-intensity mechanical overload, the heat shrink tube 15 provides reliable compression of the compensation pads 14 and the pyrotechnic cord 13 to the block of electrochemical elements, in particular to the pyrotechnic heater 3, preventing their fractures, kinks and breaks. Then the battery is activated by applying voltage to the electrodes of the electric igniter (not marked with a position) through the sealed leads 10, causing the appearance of a flame, the force of which falls on the pyrotechnic cord 16 located above the electric igniter. From the fire pulse, the pyrotechnic cord 13 is ignited. As a result, the pyrotechnic heaters 3 are activated; during combustion, they release heat to melt the electrolyte-depolarizer 2, as a result of which a voltage appears between the electrolyte-depolarizer 2 and anode 1 and an electric current begins to flow through the external circuit. current.

Claims (1)

Тепловой химический источник тока, содержащий корпус, герметизированный крышкой, тепловую изоляцию, запальное устройство и блоки электрохимических элементов, помещенные в отсеки, выполненные в теплостойкой закрепленной на крышке матрице, имеющей соотношение размеров диаметра и высоты максимально близкое к двум при заданном объеме, при этом блоки в отсеках зафиксированы в радиальном направлении теплоизоляционными прокладками и объединены в единую электрическую цепь посредством токопроводящей пластины, уложенной в проточке, выполненной между отсеками матрицы, а их задействование осуществляется посредством пиротехнических шнуров, закрепленных в пазах матрицы на боковой поверхности блоков электродов, соединенных с запальным устройством, расположенным в основании матрицы, отличающийся тем, что пиротехнические шнуры дополнительно зафиксированы в пазах матрицы термоусадочной трубкой, которая их надежно прижимает к боковой поверхности блоков электродов, предотвращая их перегибы, переломы и разрывы при воздействии перегрузки высокой интенсивности, а это, в свою очередь, обеспечивает надежную передачу огневого импульса к пиротехническим нагревателям.A thermal chemical current source containing a housing sealed with a lid, thermal insulation, an ignition device and blocks of electrochemical elements placed in compartments made in a heat-resistant matrix fixed on the lid, having a diameter-to-height ratio as close as possible to two for a given volume, while the blocks in the compartments they are fixed in the radial direction with heat-insulating spacers and are combined into a single electrical circuit by means of a conductive plate laid in a groove made between the matrix compartments, and their activation is carried out by means of pyrotechnic cords fixed in the grooves of the matrix on the side surface of the electrode blocks connected to the ignition device, located at the base of the matrix, characterized in that the pyrotechnic cords are additionally fixed in the grooves of the matrix with a heat shrink tube, which securely presses them to the side surface of the electrode blocks, preventing their kinks, fractures and ruptures when exposed to high-intensity overload, and this, in turn, ensures reliable transmission of fire impulse to pyrotechnic heaters.
RU2023103494U 2023-02-15 THERMAL CHEMICAL CURRENT SOURCE RU218024U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU218024U1 true RU218024U1 (en) 2023-05-02

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2457586C1 (en) * 2011-06-29 2012-07-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук Thermal battery
RU2475898C1 (en) * 2011-11-10 2013-02-20 Открытое акционерное общество "Энергия" Thermal lithium current source
RU2507642C2 (en) * 2012-05-10 2014-02-20 Открытое акционерное общество "Энергия" Thermal chemical source of current
CN102447119B (en) * 2010-10-15 2014-04-16 中国电子科技集团公司第十八研究所 Preparation method of thermal battery striking and activating device
CN107069059A (en) * 2017-01-18 2017-08-18 沈阳理工大学 Thermal battery activating device based on PVDF thin film
RU2683585C1 (en) * 2018-01-18 2019-03-29 Акционерное общество "Энергия" Thermal battery

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102447119B (en) * 2010-10-15 2014-04-16 中国电子科技集团公司第十八研究所 Preparation method of thermal battery striking and activating device
RU2457586C1 (en) * 2011-06-29 2012-07-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук Thermal battery
RU2475898C1 (en) * 2011-11-10 2013-02-20 Открытое акционерное общество "Энергия" Thermal lithium current source
RU2507642C2 (en) * 2012-05-10 2014-02-20 Открытое акционерное общество "Энергия" Thermal chemical source of current
CN107069059A (en) * 2017-01-18 2017-08-18 沈阳理工大学 Thermal battery activating device based on PVDF thin film
RU2683585C1 (en) * 2018-01-18 2019-03-29 Акционерное общество "Энергия" Thermal battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101950812A (en) Rechargeable battery
CN101997133A (en) Rechargeable battery
CN110400894A (en) End cover for battery cells with fire-extinguishing function concurrently
CN106684402B (en) Micro thermal battery activating device
RU218024U1 (en) THERMAL CHEMICAL CURRENT SOURCE
CN103877688A (en) Self-starting thermal power generation device
RU50718U1 (en) HEAT BATTERY
RU2393591C1 (en) Thermal chemical current source
US3625767A (en) Thermal battery
RU2623101C1 (en) Thermal chemical current source
CN206673029U (en) A kind of microminiature thermal battery activating device
JP5567080B2 (en) Thin igniter and manufacturing method thereof
US6084501A (en) Thermal cutoff switch
US10700364B2 (en) Solid-state reserve battery activated by compression
RU2628567C1 (en) Chemical cell
RU211610U1 (en) THERMAL CHEMICAL CURRENT SOURCE
RU2686661C1 (en) Heat current source
CN109301097A (en) A kind of fire retardant elastic automobile storage battery shell
CN210224085U (en) Battery end cover with fire extinguishing function
US3518125A (en) Thermal batteries
RU2746268C1 (en) Battery of thermoactivated chemical current sources
US3558363A (en) Thermal cell
RU217952U1 (en) THERMAL CHEMICAL CURRENT SOURCE
RU2553449C1 (en) Thermal battery
RU2475898C1 (en) Thermal lithium current source