Тепловой литиевый источник тока

Изобретение относится к электротехнической промышленности, может быть использовано в тепловых литиевых источникам тока. Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы теплового источника тока в условиях воздействия высоких механических нагрузок. Согласно изобретению блок электрохимических элементов и пиротехнических нагревателей закреплен на крышке стяжками. Инициирующие пиротехнические полосы закреплены на слюдяных пластинах и помещены в зазор между боковой поверхностью блока электрохимических элементов и стяжками, крепящими блок на крышке, с последующим нанесением на боковую поверхность блока органосиликатного покрытия толщиной (0,3-0,6) мм, прочно фиксируемого по периметру блока стеклотканой лентой, пропитанной кремнийорганическим лаком. 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к электротехнической промышленности, может быть использовано в производстве тепловых литиевых источников тока.

Известен тепловой литиевый источник тока [Патент RU №2408113, кл. Н01М 6/20, 27.12.2010 г.], содержащий помещенный в корпус и герметизированный крышкой блок, набранный из электрохимических элементов и пиротехнических нагревателей, зафиксированный на крышке с помощью винтов. По образующей боковой поверхности блока установлены инициирующие пиротехнические полосы.

Известный источник тока обладает низкой надежностью в работе. Это объясняется тем, что при механических воздействиях (центробежных, вибрационных, ударных и т.п.), которые испытывает в процессе эксплуатации тепловой источник тока, возможно смещение электрохимических элементов относительно друг друга. Возможны также случаи смещения и даже разрыва инициирующих пиротехнических полос. Эти факторы приводят к уменьшению надежности и даже к отказу в работе источника тока.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является тепловой литиевый источник тока [Патент RU №2393591 С1, кл. Н01М 6/36, 24.04.2009 г.], содержащий помещенный в корпус и герметизированный крышкой блок, набранный из последовательно расположенных электрохимических элементов и пиротехнических нагревателей и зафиксированный стяжками, приваренными к крышке; по образующей боковой поверхности блока диаметрально установлены инициирующие пиротехнические полосы, прижатые к блоку тепло- и электроизоляционными прокладками и контактирующие в основании блока с запальным устройством.

Известный источник тока также обладает низкой надежностью в работе при воздействии высоких механических нагрузок, например осевых ударов с перегрузкой 20000 g и более. При воздействии механических нагрузок возможны случаи смещения деталей, например пиротехнических нагревателей и инициирующих пиротехнических полос. От этих причин источник тока не дает заложенных расчетом электрических параметров, а в случае смещения или разрыва инициирующих полос источник не выходит на рабочий режим. Возможно вытекание электролита и осыпание электропроводных шлаков сгоревших пиротехнических нагревателей. Растекаясь по поверхности блока, электролит, как и электропроводные шлаки пиронагревателей, приводит к межэлементным коротким замыканиям и, тем самым, к отказу источника тока в работе.

Обмотка блока стеклотканью или помещение его в плотную электроизоляционную оболочку, изготовленную из слюды или композиции на основе стекловолокна и высокотемпературного цемента [Ф.И.Кукоз и др. Тепловые химические источники тока, изд-во Ростовского университета, 1989 г., стр.141], не дает должного эффекта, поскольку не исключены вытеки электролита и выброс шлаков пиротехнических нагревателей по периметру блока на границах перехода между таблетками электрохимических элементов и пиротехнических нагревателей. Не решена проблема защиты от механических воздействий инициирующих пиротехнических полос, проложенных по боковой поверхности блока электрохимических элементов.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности работы источника тока при воздействии на него механических нагрузок.

С этой целью предлагается тепловой литиевый источник тока, содержащий помещенный в корпус и герметизированный крышкой блок, набранный из последовательно расположенных электрохимических элементов и пиротехнических нагревателей, зафиксированный на крышке стяжками, по образующей боковой поверхности блока диаметрально установлены инициирующие пиротехнические полосы, контактирующие в основании блока с запальным устройством, отличающийся тем, что пиротехнические полосы закреплены на слюдяных пластинах и помещены в зазор между блоком и стяжками, а на боковую поверхность блока, за исключением поверхности под инициирующими пиротехническими полосами, нанесено органосиликатное покрытие толщиной (0,3-0,6) мм, прочно фиксируемое по периметру блока стеклотканой лентой, пропитанной кремнийорганическим лаком.

Создание вокруг блока электрохимических элементов двухслойной оболочки из органосиликатной композиции и стеклотканой ленты, пропитанной кремнийорганическим лаком, одновременно охватывающей стяжки с находящимися под ними инициирующими пиротехническими полосами, впервые позволило создать монолитную конструкцию блока, устойчивую к высоким механическим воздействиям.

Обладающая высокими электроизоляционными характеристиками органосиликатная композиция заполняет имеющиеся на блоке неровности. При ее затвердении создается монолитная герметичная оболочка, исключающая вытекание и растекание по блоку расплавленного электролита. Исключается выброс электропроводных шлаков с пиротехнических нагревателей.

Толщина слоя покрытия менее 0,3 мм не обеспечивает должную устойчивость покрытия из-за появления при совершении технологических операций трещин. При толщине слоя свыше 0,6 мм уменьшается надежность обеспечения надлежащего контакта с блоком электрохимических элементов инициирующих пиротехнических полос при обжатии их стяжками.

Устойчивое сцепление стеклотканой ленты с ровной и гладкой поверхностью органосиликатной оболочки достигается клеящими свойствами кремнийорганического лака и натяжением ленты при ее намотке на блок.

Обжатие подобной стеклотканой лентой стяжек позволяет обеспечить не только плотный контакт с блоком инициирующих пиротехнических полос и исключить их смещение по поверхности блока, но и жестко зафиксировать блок на крышке.

Тепловой литиевый источник тока (рис.1) состоит из помещенного в корпус 1 и герметизированного крышкой 2 блока электрохимических элементов 3, набранного из последовательно расположенных электрохимических элементов 4 и пиротехнических нагревателей 5, зафиксированного на крышке стяжками 6 и окруженного тепло- и электроизоляционными прокладками 7. По образующей боковой поверхности блока установлены инициирующие пиротехнические полосы 8, воспламеняемые от находящегося в основании блока запального устройства 9. Полосы жестко закреплены на слюдяных пластинах 10 и помещены под стяжки. На боковую поверхность блока, за исключением поверхности под инициирующими пиротехническими полосами, нанесено органосиликатное покрытие 11, прочно фиксируемое по периметру блока стеклотканой лентой 12, пропитанной кремнийорганическим лаком.

Оценка технического эффекта проведена на источниках тока, изготовленных на электрохимической системе Li-Si/KCl, LiCl/FeS2. Испытания показали, что источники тока, выполненные согласно предложенному техническому решению, имеют надежность при воздействии ударных нагрузок в 20000 g, равную 0,999. Источники тока, изготовленные согласно прототипу, имели отказы, доходящие до 50%.

Тепловой литиевый источник тока, содержащий помещенный в герметичный корпус и герметизированный крышкой блок, набранный из последовательно расположенных электрохимических элементов и пиротехнических нагревателей, зафиксированный на крышке стяжками, по образующей боковой поверхности блока диаметрально установлены инициирующие пиротехнические полосы, контактирующие в основании блока с запальным устройством, отличающийся тем, что инициирующие пиротехнические полосы закреплены на слюдяных пластинах и помещены в зазор между блоком и стяжками, а на боковую поверхность блока нанесено органосиликатное покрытие толщиной (0,3-0,6) мм, прочно фиксируемое по периметру блока стеклотканей лентой, пропитанной кремнийорганическим лаком.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве тепловых литиевых источников тока. .
Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано при производстве тепловых химических источников. .
Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в производстве тепловых химических источниках тока. .
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве тепловых химических источников тока. .
Изобретение относится к области электротехнической промышленности, в частности к разработке расплавляемых электролитов для химических источников тока на основе солей лития.
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в производстве тепловых химических источников тока. .
Изобретение относится к тепловым химическим источникам тока, приводимым в действие посредством воспламенения пиротехнических элементов от инициирующих пиротехнических полос, расположенных по периферии блока элементов и контактирующих в торцевой части блока с запальным устройством.

Изобретение относится к области резервных химических источников тока и может быть использовано для изготовления теплового источника тока (ТИТ). .

Изобретение относится к электротехнической промышленности, может быть использовано в производстве тепловых химических источников тока. .

Изобретение относится к резервным химическим источникам тока на твердом теле. .
Изобретение относится к области электротехнической промышленности, в частности к разработке расплавляемых электролитов для химических источников тока на основе солей лития и калия
Изобретение относится к области электротехнической промышленности, в частности к разработке расплавляемых электролитов для химических источников тока на основе солей лития и калия
Изобретение относится к области электротехнической промышленности, в частности к разработке расплавляемых электролитов для химических источников тока на основе солей лития и калия. Расплавляемый электролит для химического источника тока, включающий метаванадат лития и соли калия, отличающийся тем, что в качестве солей калия содержит бромид и метаванадат, при следующем соотношении компонентов, мас.%: метаванадат лития 33,26…35,20, бромид калия 4,79…7,72, метаванадат калия 57,08…61,11. Снижение температуры и удельной энтальпии плавления расплава указанного электролита позволяет увеличить диапазон его использования в области температур 329-347°С, что позволяет снизить энергозатраты на приведение электролита в рабочее состояние. 1 пр., 1 табл.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к разработке составов солей лития, которые могут быть использованы в качестве расплавляемых электролитов для химического источника тока. В целях расширения диапазона концентраций с низкой температурой плавления предложенный состав содержит в качестве соли лития вольфрамат лития при следующем отношении компонентов, мас.%: бромид лития 68,97…71,83; бромид калия 24,84…25,42; молибдат лития 0,47…5,06; вольфрамат лития 0,30…3,10. Предложенный состав обеспечивает повышение работоспособности электролита для химического источника тока в диапазоне температур выше 323-327°С при сравнительно широкой области концентраций используемых компонентов. 3 пр., 1 табл.

Изобретение относится к области электротехники, может быть использовано в производстве тепловых химических источников тока. Технический результат - повышение надежности работы и уменьшение времени выхода на режим. Согласно изобретению корпус теплового химического источника тока содержит два диаметрально расположенных отсека с помещенными в них блоками электрохимических элементов, электрически не связанных друг с другом и получающих инициирующие импульсы от запального устройства, заключенного в цилиндрическую оболочку, открытым концом направленную на рассекатель форса пламени, выполненным в виде треугольной призмы, установленной в центре на металлической перегородке, разделяющей отсеки, при этом острый угол между гранями призмы, обращенный в сторону запального устройства, составляет (70-80)°. Положительный эффект может быть повышен путем выполнения на одном уровне по отношению к основанию корпуса нескольких отсеков. В данном случае рассекатель форса пламени должен иметь форму пирамиды с количеством граней, соответствующих соответствующим количеству отсеков. При этом угол вершины пирамиды, обращенный к запальному устройству, соответствует указанному выше. 1 ил.

Предложенное изобретение относится к тепловым химическим источникам тока (ТХИТ), имеющим плотность энергии порядка 60 Вт·час/кг, которые могут быть использованы для питания электрической энергией автономных приборов и систем. Повышение безопасности, упрощение сборки при одновременном улучшении разрядных характеристик при сохранении необходимой прочности при механических нагружениях заявленного устройства является техническим результатом изобретения. Тепловой химический источник тока содержит 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. 1 пр., 3 ил., 1 табл.
Настоящее изобретение относится к теплоаккумулирующему составу, включающему фторид лития, бромид лития, бромид калия, при этом для расширения диапазона концентраций с низкой температурой плавления в состав теплоаккумулирующего состава был добавлен молибдат лития, при следующем отношении компонентов, мас.%: Бромид лития 52,75 Бромид калия 45,03 Молибдат лития 0,87 Фторид лития остальное Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение работы при температуре 318 °С в качестве теплоаккумулирующего состава. 5пр., 1 табл.

Изобретение относится к электротехнической промышленности, может быть использовано в производстве тепловых химических источников тока. Согласно изобретению в тепловом литиевом источнике тока между запальным устройством капсюльного типа и пиротехнической полосой Z-образной формы установлен металлический диск диаметром, равным диаметру блока электрохимических элементов, и отверстием в центре диаметром, равным 0,25-0,50 ширины пиротехнической Z-образной полосы. Установка между капсюлем и блоком электрохимических элементов указанного металлического диска с диаметром, равным диаметру блока, и с центральным отверстием позволяет исключить влияние кинетической энергии раскаленных частиц от запального устройства на блок электрохимических элементов и стабилизировать поступление раскаленных газов к пиротехнической полосе с оптимальной стабилизацией, что является техническим результатом заявленного изобретения. 1 ил.

Предложенное изобретение относится к пиротехнике, а более конкретно, к технологии изготовления композитных пластин с сотовым асбестовым каркасом, полученных шликерным литьем, для последующего их заполненных пиротехническим порошковым материалом, из которых составляются автономные электролитические источники питания. Предложенный способ включает предварительное распушивание асбестовых волокон на фрагменты длиной 1,2-6 мм при массовом соотношении с водой в диапазоне 0,0015-0,0030 посредством циркулирования суспензии через турбинный диспергатор в течение 70000-90000 оборотов его ротора, при этом приготовленную суспензию разливают в мерные формы под диаметр электродов, удаляют вакуумированием воду и проводят сушку композитных пластин на ситах при температуре 150±10°С до влажности не более 0,7%. Предложенный способ обеспечивает формирование электродных пиротехнических пластин идентичной геометрической формы с повышенной прочностью, что позволяет повысить надежность работы электродов пиротехнических источников тока для автономного питания исполнительных устройств. 1 ил., 2 табл.
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве тепловых химических источников тока. Техническим результатом изобретения является сокращение технологического цикла изготовления электролитных таблеток и повышения их механической прочности при сохранении низкого внутреннего омического сопротивления. Этот эффект достигается путем горячего прессования в пресс-форме порошка электролитной смеси на основе эвтектики хлоридов лития и калия, загустителя порошка оксида алюминия γ-Аl2O3 давлением (200±20) МПа при температуре (100±20)°С и выдержкой под этим давлением в течение (20-30) с. Отпрессованные таким образом таблетки подвергают сушке при температуре (135-220)°С и вакуумметрическом давлении не менее 95 кПа в течение не менее 150 мин.

Изобретение относится к электротехнической промышленности, может быть использовано в тепловых литиевых источникам тока

Наверх