Тепловой химический источник тока

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.

 

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

Известен тепловой химический источник тока, содержащий помещенный в корпус и герметизированный крышкой блок, набранный из последовательно расположенных электрохимических элементов и пиротехнических нагревателей, воспламеняемых от запального устройства, расположенного в основании корпуса [RU №2091918 С1, кл. H01M 6/36, от 27.09.1997 г.].

Данный источник тока имеет низкую электрическую емкость, что объясняется ограниченным количеством электрохимических элементов, которые могут быть помещены в один корпус. Это, в свою очередь, определяет и ограниченность его эксплуатационной возможности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является тепловой химический источник тока [Ф.И.Кукоз и др. Тепловые химические источники тока, стр.118, Изд-во Ростовского университета, 1989 г.], содержащий помещенный в корпус и герметизированный крышкой блок, набранный из последовательно расположенных электрохимических элементов и пиротехнических нагревателей, воспламеняемых от запального устройства.

Для повышения электрической емкости в одном корпусе может быть помещено несколько блоков электрохимических элементов, объединенных единой энергетической цепью.

Размещение блоков в едином корпусе и объединение их единой энергетической цепью снижает надежность работы источника тока, поскольку отказ в работе одного из блоков приводит к отказу в работе самого источника тока. Кроме этого такой источник тока имеет завышенное время выхода на рабочий режим и ограниченное применение.

Целью предложенного технического решения является повышение надежности работы, уменьшение времени выхода на режим и расширение эксплуатационных возможностей.

С этой целью предлагается тепловой химический источник тока, содержащий помещенный в корпус и герметизированный крышкой блок, набранный из последовательно расположенных электрохимических элементов и пиротехнических нагревателей, воспламеняемых от запального устройства, установленного в основании корпуса, отличающийся тем, что корпус содержит два диаметрально расположенных отсека с помещенными в них блоками электрохимических элементов, электрически не связанных друг с другом и получающих инициирующий импульс от запального устройства, заключенного в электроизоляционную оболочку, открытым концом направленную на рассекатель форса пламени, выполненный 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 этом случае рассекатель форса пламени должен иметь форму пирамиды с количеством граней, ответствующих количеству отсеков. Угол вершины пирамиды, обращенный к запальному устройству, соответствует указанному выше диапазону.

Выполнение в одном корпусе двух или более отсеков с помещенными в них электрически независимыми блоками электрохимических элементов, приводимых в рабочее состояние от одного запального устройства, повышает надежность работы источника тока. За счет уменьшения габаритов при сохранении электрической емкости, сопоставимой с прототипом, уменьшается время выхода на рабочий режим. Расширяются эксплуатационные возможности, поскольку энергосъем может быть произведен как от каждого блока электрохимических элементов, так и путем их подключения в различной комбинации вне источника тока в единую электрическую цепь.

Электроизоляционная оболочка, в которую помещено запальное устройство не позволяет рассеиваться и тем самым охлаждаться частицам форса пламени по внешним элементам конструкции, соединяющим запальное устройство и корпус источника тока. Форс пламени организованным потоком направляется на рассекатель.

Угол между гранями призмы в диапазоне (70-80)° определен необходимостью разделить форс пламени от запального устройства на два диаметрально направленных потока и без потерь тепловой энергии направить их в каналы, выполненные в основании корпуса и соединяющие запальное устройство с отсеками.

При углах рассекателя больше или меньше пределов выбранного диапазона не все раскаленные частицы потока направляются в сторону отсеков, из-за чего происходит потеря их тепловой энергии. В результате уменьшается надежность поджога пиротехнических нагревателей блока электрохимических элементов.

На рисунке 1 представлен предложенный источник тока. В корпусе 1 выполнены два отсека 2, в которые помещены собранные на крышке 3 блоки, состоящие из последовательно расположенных электрохимических элементов 4 и пиротехнических нагревателей 5, воспламенение которых осуществляется от запального устройства 6, помещенного в электроизоляционную оболочку 7.

При инициировании запального устройства форс пламени попадает на рассекатель форса пламени 8, установленный по центру металлической стенки 9, разделяющей отсеки. После рассекателя форс пламени разделяется на два диаметральных потока, которые по каналам 10, выполненным в основании 11 корпуса, направляются в воспламенительные каналы 12 блоков, производя поджог пиротехнических нагревателей.

Блоки могут быть выполнены без воспламенительных каналов. В таком случае в каналах основания корпуса укладываются пиротехнические полосы, которые передают тепловой импульс на такие же полосы, проложенные по боковой поверхности блоков.

Для уменьшения потерь тепла блоки окружены теплоизоляцией 13.

Напряжение с блоков снимается посредством токовыводов 14, выполненных на крышке каждого блока. Таким образом, электрические цепи блоков, находящихся внутри корпуса источника тока, не связаны между собой и могут питать разных потребителей энергии. В случае необходимости электрические выводы блоков могут быть скоммутированы с учетом потребителя электрической энергии вне корпуса источника тока.

Тепловой химический источник тока, содержащий помещенный в корпус герметизированный крышкой блок, набранный из последовательно расположенных электрохимических элементов и пиротехнических нагревателей, воспламеняемых от запального устройства, установленного в основании корпуса, отличающийся тем, что корпус содержит два диаметрально расположенных отсека с помещенными в них блоками электрохимических элементов, электрически не связанных друг с другом, и получающих инициирующий импульс от запального устройства, заключенного в цилиндрическую электроизоляционную оболочку, открытым концом направленную на рассекатель форса пламени, выполненный 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)°.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области энергетики, в частности к разработке составов солей лития, которые могут быть использованы в качестве расплавляемых электролитов для химического источника тока.
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.

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

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 области электротехнической промышленности, в частности к разработке расплавляемого электролита для химических источников тока, включающего метаванадат лития и соли лития, калия, при этом в качестве солей лития электролит содержит фторид и бромид, а в качестве соли калия его бромид при следующем соотношении компонентов, мас.%: фторид лития 2,18…2,52, бромид лития 50,86…52,83, метаванадат лития 3,60…4,81, бромид калия 41,38…43,35. Также изобретение относится к расплавляемому электролиту для химического источника тока, включающего метаванадат лития и соли лития, калия, при этом в качестве солей калия электролит содержит хлорид, бромид и метаванадат при следующем соотношении компонентов, мас.%: метаванадат лития 42,59…44,40, хлорид калия 2,15…2,79, бромид калия 2,42…2,99, метаванадат калия 50,30…52,73. Технический результат заключается в снижении температуры плавления солевых составов. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 10 пр.

Заявленное изобретение относится к резервным источникам тока, а именно к тепловым химическим источникам тока (ТХИТ). Повышение надежности работы, исключение риска появления коротких замыканий между элементами активных масс электрохимических элементов (ЭХЭ), образующих блок устройства, является техническим результатом заявленного изобретения. Снаружи блока расположена составная теплоизоляция, выполненная из композиционного материала на основе силикатной композиции и слюды. Для выравнивания теплового режима в краевых ЭХЭ между внутренней поверхностью слоя электроизоляции и боковой поверхностью ЭХЭ установлены пластины, выполненные из материала, удельная теплоемкость которого не менее 0,11 кал/г·град, а между изоляцией и поверхностью поджигающих пиротехнических лент выполнены воздушные зазоры. 1 ил., 1 пр.
Наверх