RU2508580C1 - Thermal chemical current source - Google Patents

Thermal chemical current source Download PDF

Info

Publication number
RU2508580C1
RU2508580C1 RU2012130705/07A RU2012130705A RU2508580C1 RU 2508580 C1 RU2508580 C1 RU 2508580C1 RU 2012130705/07 A RU2012130705/07 A RU 2012130705/07A RU 2012130705 A RU2012130705 A RU 2012130705A RU 2508580 C1 RU2508580 C1 RU 2508580C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ece
cover
housing
electrochemical cells
lid
Prior art date
Application number
RU2012130705/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012130705A (en
Inventor
Сергей Анатольевич Барнашов
Марина Владимировна Данилова
Владимир Александрович Загайнов
Елена Валентиновна Радецкая
Асан Гафурович Хакимов
Николай Маркович Щеткин
Ирина Викторовна Королева
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом"
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ"
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом", Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом"
Priority to RU2012130705/07A priority Critical patent/RU2508580C1/en
Publication of RU2012130705A publication Critical patent/RU2012130705A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2508580C1 publication Critical patent/RU2508580C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Primary Cells (AREA)
  • Fuses (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: thermal chemical current source includes unit of electrochemical cells in housing with a cover, inner thermal and electrical insulation, pyrotechnical heating elements and electrochemical cells, each of them contains in alternating sequence hard layers of anode, electrolyte, cathode in estimated amount, pressed by elastic member and provided with thermal and electrical insulation, alternating pressure seals for connection to external consumer, activation system. Each layer of electrochemical cells and pyrotechnical heating elements is designed with central through hole, all the electrochemical cells are accumulated in sequence on the central insulated rod, which is rigidly fixed by its one end on housing bottom by sleeve and by the other end on housing cover by basement which is a solid figure in the form of a flat sphere from stainless steel with support feet.
EFFECT: improving safety, simplifying assembly together with improving discharge characteristics providing required strength under mechanical loading of presented device.
1 ex, 3 dwg, 1 tbl

Description

Предполагаемое изобретение относится к электротехнике, к области резервных химических источников тока на твердом теле и может быть использовано для изготовления тепловых химических источников тока с ионной проводимостью, имеющих плотность энергии порядка 60 Вт*час/кг и применяющихся для питания электрической энергией автономных приборов и систем.The alleged invention relates to electrical engineering, to the field of chemical reserve power sources on a solid, and can be used for the manufacture of thermal chemical current sources with ionic conductivity, having an energy density of about 60 W * h / kg and used to supply electrical energy to autonomous devices and systems.

Известно устройство теплового химического источника тока (ТХИТ), содержащего блок электрохимических элементов (ЭХЭ), каждый из которых состоит из расчетного количества твердых слоев анода, катода, электролита, нагревательных элементов, ограниченных с внешней стороны общим корпусом с теплоизоляцией и крышкой (патент РФ №2369944, МПК H01M 6/36, публ. 10.10.2009 г., БИ 28/09 г.).A device is known for a thermal chemical current source (TCIT) containing a block of electrochemical elements (ECE), each of which consists of the calculated number of solid layers of the anode, cathode, electrolyte, heating elements, limited from the outside by a common housing with thermal insulation and cover (RF patent No. 2369944, IPC H01M 6/36, publ. 10.10.2009, BI 28/09).

Недостатком данного устройства является сложность сборки и недостаточно высокие электрохимические показатели (разрядный ток, напряжение).The disadvantage of this device is the complexity of the assembly and insufficiently high electrochemical parameters (discharge current, voltage).

Известно в качестве наиболее близкого по технической сущности к заявляемому устройство теплового химического источника тока (ТХИТ), содержащего блок электрохимических элементов (ЭХЭ), каждый из которых из расчетного количества твердых слоев анода, катода, электролита, теплонагревательных элементов между ними, ограниченных с внешней стороны общим корпусом с электро - и теплоизоляцией и крышкой (патент РФ №2091918, МПК H01M 6/36, публ. 27.09.1997 г., БИ №27/97).It is known as the closest in technical essence to the claimed device is a thermal chemical current source (TCIT) containing a block of electrochemical elements (ECE), each of which is from the estimated number of solid layers of the anode, cathode, electrolyte, heat-heating elements between them, bounded from the outside general housing with electrical and thermal insulation and cover (RF patent No. 2091918, IPC H01M 6/36, publ. 09/27/1997, BI No. 27/97).

К недостаткам прототипа относятся недостаточно высокие показатели токовых нагрузок, снимаемых с источника тока, электрического напряжения, необходимого для питания внешних потребителей, сложная технология изготовления и сборки ТХИТ.The disadvantages of the prototype are not high enough current loads removed from the current source, the electrical voltage required to power external consumers, the complex manufacturing and assembly technology of TCIT.

Задачей авторов предполагаемого изобретения является разработка теплового химического источника тока (ТХИТ), обеспечивающего требования по безопасности, упрощение сборки при одновременном улучшении разрядных характеристики и сохранении необходимой прочности при механических нагружениях.The task of the authors of the alleged invention is to develop a thermal chemical current source (TCIT), providing safety requirements, simplifying assembly while improving discharge characteristics and maintaining the necessary strength under mechanical loads.

Новый технический результат, получаемый при использовании предлагаемого изобретения заключается в обеспечении упрощения сборки, повышении прочности и безопасности за счет уменьшения риска короткого замыкания на на элементы конструкции корпуса, в улучшении разрядных характеристик ТХИТ за счет увеличения площади ЭХЭ и улучшения тепловых свойств теплонагревательных элементов.A new technical result obtained by using the present invention is to simplify assembly, increase strength and safety by reducing the risk of a short circuit to structural elements of the case, to improve the discharge characteristics of the TCIT by increasing the area of ECE and improving the thermal properties of heating elements.

Указанные задача и новый технический результат достигаются тем, что в отличие от известной конструкции теплового химического источника тока, содержащего блок электрохимических элементов (ЭХЭ) в корпусе с крышкой и 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, согласно изобретению каждый слой ЭХЭ и пиротехнических нагревательных элементов выполнен с центральным сквозным отверстием, все ЭХЭ собраны последовательно на центральном изолированном стержне, 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, выполненными радиально расходящимися в направлении от центра за контуры плоского круга и отогнутыми в направлении к опорной поверхности крышки, которые закреплены на соответствующих выступах крышки, на крышке корпуса также установлена система активации, каждый слой ЭХЭ и ПТН выполнен в виде запрессованных в металлические обечайки таблеток из порошков электрохимического и пиротехнического составов соответственно, анод в каждом ЭХЭ выполнен из литий - борного композита, знакопеременные гермовыводы выведены наружу через керамические изоляторы, вмонтированные в сквозные отверстия крышки корпуса.These tasks and a new technical result are achieved by the fact that, in contrast to the known design of a thermal chemical current source containing a block of electrochemical elements (ECE) in a housing with a cover and internal heat and electrical insulation, pyrotechnic heating elements (PTN) and ECE, each of which contains successively alternating solid layers of the anode, electrolyte, cathode in the calculated amount, preloaded by an elastic element and provided with heat and electrical insulation, alternating hermetic leads for connection with internal By the consumer, the activation system according to the invention, each layer of ECE and pyrotechnic heating elements is made with a central through hole, all ECEs are assembled sequentially on a central insulated rod, rigidly fixed on one side - to the bottom of the housing by means of a sleeve, and on the other - on the cover of the housing by the base, which is a spatial figure in the form of a flat circle of stainless steel with support legs made radially diverging in the direction from the center beyond rounds of a flat circle and bent towards the supporting surface of the lid, which are fixed on the corresponding protrusions of the lid, an activation system is also installed on the lid of the case, each layer of ECE and PTN is made in the form of tablets pressed from metal shells from powders of electrochemical and pyrotechnic compositions, respectively, the anode in each ECE is made of a lithium-boron composite, alternating hermetic leads are brought out through ceramic insulators mounted in through holes of the housing cover.

Предлагаемая конструкция теплового химического источника тока поясняется следующим образом.The proposed design of a thermal chemical current source is illustrated as follows.

На фиг.1 представлен вид предлагаемого теплового химического источника тока, где 1 - крышка, выполненная из стали, на которой жестко фиксированы, например, сваркой, корпус 2 и днище 3 корпуса, ограничивающие собой герметичное пространство ТХИТ. Вдоль вертикальной оси цилиндрического корпуса 2 в герметичном пространстве теплового химического источника установлен и жестко фиксирован блок электрохимических элементов (ЭХЭ), состоящий из расчетного количества чередующихся ЭХЭ 4 и пиротехнических нагревательных элементов (ПТН) 5. Каждый ЭХЭ (фиг.2) представляет собой пресс-пакет из твердых слоев анода 19, электролита 20 и катода 21 с сеткой 22. Для нагрева блока ЭХЭ до рабочей температуры и обеспечения электрической связи между ними установлены пиронагреватели. ПТН (фиг.3), состоящие из тепловыделяющего пиротехнического состава 23, запрессованного в металлическую обечайку. Каждый слой ЭХЭ и слои ПТН выполнены с центральным сквозным отверстием, а сборка блока ЭХЭ ведется на изолированном центральном стержне 6, что обеспечивает упрощение сборки ТХИТ за счет появления свободного доступа к местам установки ЭХЭ и ПТН. Центральный стержень, выполненный из закаленной стали, с одной стороны через специальную втулку 7 жестко закреплен на днище 3, с другой -жестко закреплен на круглом основании 8 блока ЭХЭ, которое, в свою очередь, с помощью винтов крепится к крышке 1 ТХИТ. Таким образом, центральный стержень представляет собой жестко закрепленную с двух сторон прочную ось, воспринимающую осевые и боковые механические нагрузки с минимальными деформациями.Figure 1 presents the view of the proposed thermal chemical current source, where 1 is a cover made of steel, on which are rigidly fixed, for example, by welding, the housing 2 and the bottom 3 of the housing, limiting the sealed space TCIT. Along the vertical axis of the cylindrical body 2 in a sealed space of a thermal chemical source, a block of electrochemical elements (ECE) is installed and rigidly fixed, consisting of the calculated number of alternating ECE 4 and pyrotechnic heating elements (PTN) 5. Each ECE (figure 2) is a press a package of solid layers of the anode 19, the electrolyte 20 and the cathode 21 with the grid 22. To heat the ECE unit to operating temperature and ensure electrical connection between them, pyroheaters are installed. PTN (figure 3), consisting of a heat-generating pyrotechnic composition 23, pressed into a metal shell. Each ECE layer and PTN layers are made with a central through-hole, and the ECE block is assembled on an insulated central rod 6, which simplifies the assembly of CTEC due to the free access to the installation sites of ECE and PTN. The central rod made of hardened steel, on the one hand through a special sleeve 7, is rigidly fixed to the bottom 3, and on the other, is rigidly fixed to the round base 8 of the ECE unit, which, in turn, is attached to the cover 1 of the TCCP with screws. Thus, the central rod is a rigid axis rigidly fixed on both sides, which receives axial and lateral mechanical loads with minimal deformations.

Предлагаемый ТХИТ имеет в своем составе устройство активации, установленное на плате 9, которая крепится к крышке 1 корпуса ТХИТ.The proposed TCIT includes an activation device mounted on the board 9, which is attached to the cover 1 of the TCIT housing.

Для сохранения необходимой рабочей температуры в блоке ЭХЭ и ограничения температуры корпуса по внутренним поверхностям корпуса 2 и днища 3 установлены теплоизоляторы 10, 11, 12 (фиг.1). Теплоизоляторы выполнены из теплоизоляционного материала ТЭМ-23 с низким коэффициентом теплопроводности.To maintain the required operating temperature in the ECE unit and limit the temperature of the housing along the inner surfaces of the housing 2 and the bottom 3, heat insulators 10, 11, 12 are installed (Fig. 1). Thermal insulators are made of TEM-23 thermal insulation material with a low coefficient of thermal conductivity.

Связь ТХИТ с внешним потребителем осуществляется через силовые знакопеременные контакты (гермовыводы) 13, установленные на крышке корпуса с использованием керамических изоляторов 14 (фиг.1), обеспечивающих электро изоляцию их от крышки, герметичность внутреннего объема ТХИТ и работу при повышенных температурах (порядка 600°С рабочих режимов, предусмотренных требованиями эксплуатации.The connection between the TCIT and an external consumer is carried out through alternating power contacts (hermetic leads) 13 installed on the housing cover using ceramic insulators 14 (Fig. 1), which provide electrical isolation from the cover, the tightness of the TCIT internal volume, and operation at elevated temperatures (about 600 ° With operating modes provided for by the requirements of operation.

Как это видно в предлагаемом ТХИТ в конструкции крышки совмещены функции крепления блока ЭХЭ, платы электровоспламенителей и силовых гермовыводов 13 для связи с внешним потребителем.As can be seen in the proposed TCIT, the cover design combines the functions of fastening the ECE unit, the board of electric igniters, and power terminal 13 for communication with an external consumer.

Контроль и приведение ТХИТ в рабочее состояние осуществляется через стандартный соединитель - вилку 15, закрепленную на крышке ТХИТ.Monitoring and bringing TCIT into working condition is carried out through a standard connector - plug 15, mounted on the cover of TCIT.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

Первоначально подают импульс тока на электрический мостик электровоспламенителя от внешнего источника тока. Электровоспламенитель (ЭВ) срабатывает и дает форс пламени на пирошнур, при горении которого воспламеняются пиротехнические нагревательные элементы 5, расположенные между ЭХЭ. При достижении рабочей температуры электролит становится ионопроводящим. При разогреве ионопроводящая среда приобретает чисто ионную проводимость электрического тока и на ЭХЭ возникает разность потенциалов. После нарастания величины разности потенциалов до требуемой величины ТХИТ готов к работе.Initially, a current pulse is supplied to the electric bridge of the electric igniter from an external current source. An electric igniter (EV) is triggered and gives a force of flame to the pyro cord, during the combustion of which pyrotechnic heating elements 5 located between the ECE are ignited. When the operating temperature is reached, the electrolyte becomes ion-conducting. When heated, the ion-conducting medium acquires the purely ionic conductivity of the electric current and a potential difference arises on the ECE. After the potential difference increases to the required value, the TCIT is ready for operation.

Таким образом, используемый в предлагаемом ТХИТ оптимальный принцип сборки, в которой все слои ЭХЭ, ПТН, элементы электроизоляции набраны на центральном стержне, способствует упрощению процесса сборки ТХИТ по сравнению с прототипом, в котором была предусмотрена поэтапная сборка - сначала в полости вспомогательной детали, а затем на общем основании с использованием многосложных и длительных процедур фиксации, сварки токовыводов, крепления резьбовыми элементами (длительность сборки предлагаемого ТХИТ около 2-х часов, тогда как в прототипе - 5 часов). При этом были достигнуты более высокие разрядные характеристики, соответствующие заданным требованиям ТХИТ за счет увеличения количества ЭХЭ и их поверхности, уменьшения внутреннего сопротивления ЭХЭ за счет конструктивного выполнения твердых слоев активной системы в виде запрессованных в металлические обечайки (сетки) таблеток, а также высокая прочность сборки за счет использования упругих элементов, создающих заданное усилие поджатия блока ЭХЭ.Thus, the optimal assembly principle used in the proposed TCIT, in which all layers of ECE, PTN, and electrical insulation elements are assembled on the central rod, simplifies the assembly of TCIT compared to the prototype, in which a phased assembly was provided - first in the cavity of the auxiliary part, and then, on a general basis, using polysyllabic and lengthy fixation procedures, welding of current leads, fastening with threaded elements (the assembly time of the proposed TCIT is about 2 hours, whereas in the prototype - 5 hours). At the same time, higher discharge characteristics were achieved that meet the specified requirements of TEC by increasing the number of ECE and their surface, reducing the internal resistance of ECE due to the constructive implementation of the solid layers of the active system in the form of tablets pressed into metal shells (grids), as well as high assembly strength due to the use of elastic elements that create a given preload force block ECE.

Возможность промышленного реализации предлагаемого ТХИТ подтверждается следующими примерами.The possibility of industrial implementation of the proposed TCIT is confirmed by the following examples.

Пример 1. В лабораторных условиях предлагаемый тепловой химический источник тока был реализован на опытном образце конкретного типа, представляющем собой герметичное цилиндрическое устройство (фиг.1), выполненное из стали марки 12X18H10T и состоящее из крышки 1, корпуса 2 и днища 3, соединенных между собой лазерной сваркой. Крышка 1 корпус 2 изготовлены механической формовкой из стального листа. На корпусе расположены опорные поверхности и резьба для крепления предлагаемого ТХИТ в эксплуатируемое изделие.Example 1. In laboratory conditions, the proposed thermal chemical current source was implemented on a prototype of a specific type, which is a sealed cylindrical device (figure 1), made of steel grade 12X18H10T and consisting of a cover 1, body 2 and bottom 3, interconnected laser welding. The cover 1 of the housing 2 is made by mechanical molding of a steel sheet. Supporting surfaces and threads for fastening the proposed TCIT to the product in use are located on the housing.

Блок ЭХЭ представляет собой столб из последовательно набранных на общем стержне 6 слоев ЭХЭ 4, между которыми расположены слои пиротехнических нагревателей (ПТН) 5.The ECE unit is a column of ECE 4 layers sequentially collected on a common rod 6, between which are layers of pyrotechnic heaters (PTN) 5.

ЭХЭ и ПТН выполнены с центральным сквозным отверстием, сборку последних ведут на изолированном центральном стержне 6, жестко фиксированном между крышкой 1 и днищем 3 корпуса 2.ECE and PTN are made with a central through hole, the assembly of the latter is carried out on an insulated central rod 6, rigidly fixed between the cover 1 and the bottom 3 of the housing 2.

Поджатие пакета ЭХЭ и ПТН производится упругими элементами 16 и гайкой 17, что обеспечивает снижение внутреннее сопротивления сборки при работе ТХИТ.The compression of the ECE and PTN package is performed by the elastic elements 16 and the nut 17, which ensures a decrease in the internal resistance of the assembly during the operation of the TCIT.

Основной рабочей единицей блока ЭХЭ является собственно ЭХЭ (фиг.2), представляющий собой таблетку (фиг.З). состоящую из слоев анода 19. электролита 20 и катода 21 с сеткой 22, впрессованных в фигурные металлические чашки с центральным отверстием.The main working unit of the ECE unit is the actual ECE (Fig.2), which is a tablet (Fig.Z). consisting of layers of anode 19. electrolyte 20 and cathode 21 with a grid 22, pressed into curly metal cups with a Central hole.

ПТН, используемый для нагрева ЭХЭ до рабочей температуры, представляет собой прессованную таблетку (фиг.3) из пиротехнического состава 23, помещенного в металлическую обечайку, что обеспечивает механическую прочность ПТН и электрическую связь между ЭХЭ.PTN used to heat the ECE to operating temperature is a pressed tablet (Fig. 3) of a pyrotechnic composition 23 placed in a metal shell, which provides mechanical strength of the PTN and the electrical connection between the ECE.

Напряжение с блока ЭХЭ снимается с помощью токовыводов 18, соединенных с силовыми гермовыводами 13, изолированными от крышки втулками 14, изготовленными из керамики на основе оксида алюминия.The voltage is removed from the ECE unit by means of current leads 18 connected to power seals 13, insulated from the cover by bushings 14 made of ceramic based on aluminum oxide.

Плата 9 с системой активации и контроля исходного состояния ТХИТ крепится к крышке. Для сохранения необходимой рабочей температуры в блоке ЭХЭ и ограничения температуры корпуса 2 по внутренним поверхностям корпуса 2, днища 3 и крышки 1 корпуса установлены теплоизоляторы 10, 11, 12. Теплоизоляторы выполнены из теплоизоляционного материала на основе мелкодисперсного кварцевого волокна с низким коэффициентом теплопроводности.Board 9 with a TCIT activation and control system is attached to the cover. To maintain the required operating temperature in the ECE unit and to limit the temperature of the housing 2 along the inner surfaces of the housing 2, the bottom 3 and the cover 1 of the housing, heat insulators 10, 11, 12 are installed. The heat insulators are made of heat-insulating material based on fine quartz fiber with a low coefficient of thermal conductivity.

Контроль исходного состояния и приведение ТХИТ в рабочее состояние осуществляется через стандартный соединитель - вилку 15, закрепленную на крышке ТХИТ.The initial state is monitored and the TCIT is brought into working condition through a standard connector - plug 15, mounted on the TCIT cover.

Результаты измерений сведены в таблицу 1.The measurement results are summarized in table 1.

Как показали пример и данные таблицы 1, использование предлагаемого ТХИТ позволило обеспечить выполнение требований по электрическим характеристикам. прочности конструкции, безопасности работы при штатном режиме разряда, упростить технологию сборки при обеспечении предъявляемых требований по массово-габаритным характеристикам.As shown by the example and data of table 1, the use of the proposed TCIT allowed to ensure compliance with the requirements for electrical characteristics. structural strength, safety during normal discharge mode, simplify the assembly technology while meeting the requirements for mass-dimensional characteristics.

Таблица 1Table 1 Примеры реализацииImplementation examples Электрические и разрядные характеристикиElectrical and discharge characteristics Прочность конструкцииStructural strength Безопасность ТХИТTHIT Safety Процесс сборки ТХИТTCIT assembly process ТХИТ прототипаTCIT prototype Сопротивление цепи ИК не более 0,1 Ом Сопротивление между электрически несвязанными цепями не менее 20 МОм Напряжение от 21 до 30 B Ток разряда до 3,5 AIR circuit resistance not more than 0.1 Ohm Resistance between electrically disconnected circuits not less than 20 MΩ Voltage from 21 to 30 V Discharge current up to 3.5 A Прочность ТХИТ ограничена прочностью материала корпуса блока ЭХЭThe strength of TCIT is limited by the strength of the material of the casing of the ECE unit Возможен риск короткого замыкания, т.к. не предусмотрены средства надежной изоляции токовыводовThere is a risk of short circuit, as no means of reliable isolation of current leads are provided Многосложная процедура выполнения корпуса с окнами, сложность набора пакета ЭХЭ и ПТН, их фиксация и центрирование.A complex procedure for executing a case with windows, the complexity of a set of ECE and PTN packages, their fixation and centering. Предлагае-
мый ТХИТ
Proposal
my thit
Сопротивление цепи ИК не более 0,5 Ом Сопротивление между электрически несвязанными цепями не менее 20 МОм Напряжение от 26,5 до 35,5 B Ток разряда до 15 AIR circuit resistance no more than 0.5 Ohm Resistance between electrically disconnected circuits at least 20 MΩ Voltage from 26.5 to 35.5 V Discharge current up to 15 A Прочность обеспечена материалом центрального стержня и выполнением ПТН и ЭХЭ прессованием в металлические ограничительные элементы - обечайкиStrength is provided by the material of the central rod and the implementation of PTN and ECE by pressing into metal restrictive elements - shells Наличие внутренней тепло- и электроизоляции, керамических изоляторов на центральном стержне, гермовыводах крышки, уменьшение риска короткого замыкания.The presence of internal heat and electrical insulation, ceramic insulators on the central core, pressure seal lids, reducing the risk of short circuit. Упрощение и ускорение процесса сборки за счет набора на центральном стержне ЭХЭ и ПТН.Simplification and acceleration of the assembly process due to the set on the central core of the ECE and PTN.

Claims (1)

Тепловой химический источник тока, содержащий блок электрохимических элементов (ЭХЭ) в корпусе с крышкой и 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, отличающийся тем, что каждый слой ЭХЭ и пиротехнических нагревательных элементов выполнен с центральным сквозным отверстием, все ЭХЭ собраны последовательно на центральном изолированном стержне, 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, выполненными радиально расходящимися в направлении от центра за контуры плоского круга и отогнутыми в направлении к опорной поверхности крышки, которые закреплены на соответствующих выступах крышки, на крышке корпуса также установлена система активации, каждый слой ЭХЭ и ПТН выполнен в виде запрессованных в металлические обечайки таблеток из порошков электрохимического и пиротехнического составов соответственно, анод в каждом ЭХЭ выполнен из литий-борного композита, знакопеременные гермовыводы выведены наружу через керамические изоляторы, вмонтированные в сквозные отверстия крышки корпуса. A thermal chemical current source containing a block of electrochemical elements (ECE) in a housing with a lid and internal heat and electrical insulation, pyrotechnic heating elements (PTN) and ECE, each of which contains successively alternating solid layers of the anode, electrolyte, cathode in the calculated amount, preloaded an elastic element and provided with heat and electrical insulation, alternating pressure leads for connection with an external consumer, an activation system, characterized in that each layer of ECE and pyrotechnic heating x elements are made with a central through hole, all ECEs are assembled sequentially on a central insulated rod, rigidly fixed on one side - on the bottom of the case through the sleeve, and on the other - on the cover of the case through the base, which is a spatial figure in the form of a flat circle made of stainless steel with support legs made radially diverging in the direction from the center behind the contours of the flat circle and bent towards the supporting surface of the cover, which are fixed to the protrusion of the lid of the lid, an activation system is also installed on the lid of the casing, each layer of ECE and PTN is made in the form of tablets pressed from metal shells of powders of electrochemical and pyrotechnic compositions, respectively, the anode in each ECE is made of lithium-boron composite, alternating hermetic leads are brought out through ceramic insulators mounted in the through holes of the housing cover.
RU2012130705/07A 2012-07-18 2012-07-18 Thermal chemical current source RU2508580C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012130705/07A RU2508580C1 (en) 2012-07-18 2012-07-18 Thermal chemical current source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012130705/07A RU2508580C1 (en) 2012-07-18 2012-07-18 Thermal chemical current source

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012130705A RU2012130705A (en) 2014-01-27
RU2508580C1 true RU2508580C1 (en) 2014-02-27

Family

ID=49956860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012130705/07A RU2508580C1 (en) 2012-07-18 2012-07-18 Thermal chemical current source

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2508580C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2623101C1 (en) * 2016-01-19 2017-06-22 Акционерное общество "Энергия" Thermal chemical current source
RU2683585C1 (en) * 2018-01-18 2019-03-29 Акционерное общество "Энергия" Thermal battery
RU195695U1 (en) * 2019-06-25 2020-02-04 Акционерное общество "Энергия" THERMAL CHEMICAL SOURCE
RU198031U1 (en) * 2019-02-04 2020-06-16 Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") THERMAL CHEMICAL SOURCE
RU2746268C1 (en) * 2020-11-06 2021-04-12 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук Battery of thermoactivated chemical current sources
RU211610U1 (en) * 2022-03-14 2022-06-15 Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") THERMAL CHEMICAL CURRENT SOURCE

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4999908A (en) * 1989-11-13 1991-03-19 Daniell Battery Mfg. Co., Inc. Battery heat sealing machine and method
RU2091918C1 (en) * 1987-10-28 1997-09-27 Государственное научно-производственное предприятие "Квант" Electrochemical thermal battery
RU2125753C1 (en) * 1993-04-22 1999-01-27 Дайкин Индастриз, Лтд. Method for production of electric power, device which implements said method, and composition
RU2369944C2 (en) * 2007-11-26 2009-10-10 Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии Thermal battery
US20100136405A1 (en) * 2008-04-02 2010-06-03 Karl Johnson Battery pack with optimized mechanical, electrical, and thermal management

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2091918C1 (en) * 1987-10-28 1997-09-27 Государственное научно-производственное предприятие "Квант" Electrochemical thermal battery
US4999908A (en) * 1989-11-13 1991-03-19 Daniell Battery Mfg. Co., Inc. Battery heat sealing machine and method
RU2125753C1 (en) * 1993-04-22 1999-01-27 Дайкин Индастриз, Лтд. Method for production of electric power, device which implements said method, and composition
RU2369944C2 (en) * 2007-11-26 2009-10-10 Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии Thermal battery
US20100136405A1 (en) * 2008-04-02 2010-06-03 Karl Johnson Battery pack with optimized mechanical, electrical, and thermal management

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2623101C1 (en) * 2016-01-19 2017-06-22 Акционерное общество "Энергия" Thermal chemical current source
RU2683585C1 (en) * 2018-01-18 2019-03-29 Акционерное общество "Энергия" Thermal battery
RU198031U1 (en) * 2019-02-04 2020-06-16 Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") THERMAL CHEMICAL SOURCE
RU195695U1 (en) * 2019-06-25 2020-02-04 Акционерное общество "Энергия" THERMAL CHEMICAL SOURCE
RU2746268C1 (en) * 2020-11-06 2021-04-12 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук Battery of thermoactivated chemical current sources
RU211610U1 (en) * 2022-03-14 2022-06-15 Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") THERMAL CHEMICAL CURRENT SOURCE

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012130705A (en) 2014-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2508580C1 (en) Thermal chemical current source
RU2369944C2 (en) Thermal battery
KR101732232B1 (en) Secondary battery and manufacturing process for the same
CN103069643A (en) Casing for an electrochemical cell
RU2313158C2 (en) Solid-state chemical current supply and method for raising discharge capacity/
CN104062597A (en) Battery internal short circuit test device and trigger method
US20190148782A1 (en) Battery device having anti-fire spreading structure
KR102577275B1 (en) Module for real time thermal behavior analysis of secondary cell battery and method of operating the same
KR20140012109A (en) Molten salt battery
JP2021005552A (en) Carrier structure, cell contacting system and manufacturing method
CN104064833A (en) Method for triggering short circuit in battery
US10700364B2 (en) Solid-state reserve battery activated by compression
RU2623101C1 (en) Thermal chemical current source
KR20160100928A (en) Molten salt battery
US3425872A (en) Thermal battery having heat generating means comprising exothermically alloyable metals
RU2746268C1 (en) Battery of thermoactivated chemical current sources
RU2457586C1 (en) Thermal battery
RU2628567C1 (en) Chemical cell
RU2413341C2 (en) Thermal source of current
RU2553449C1 (en) Thermal battery
JP6102730B2 (en) Hybrid battery system
CN107248565B (en) Active high_voltage isolation battery case and its dynamic high_voltage isolation connector
RU2751538C1 (en) Energy-intensive thermal chemical current source
RU2644555C1 (en) Multi-purpose storage battery
RU2683585C1 (en) Thermal battery