一种小型化过载激活热电池及其制备方法与流程

本发明属于小型化热电池技术领域，具体涉及一种小型化过载激活热电池及其制备方法。

背景技术：

热电池是热激活储备电池，由于热电池本身的特性优势，热电池广泛应用于航天、航空、兵器等各领域，随着科技技术的不断发展，小型化装配的需求日渐突出。

公布号为cn206673029u的一种微小型热电池激活装置，包括压电陶瓷片、电极a、电点火头、绝缘层、绝缘导线、重力块、引燃条、单体电池、壳体、电池电极、压电陶瓷堆；壳体设置为圆柱体，壳体设置为上层和下层，上层内部设置有单体电池，所述单体电池的顶端向上设置有电池电极，所述单体电池的外壁以及底端设置有引燃条，下层从上向下依次设置有重力块、绝缘层、电极和压电陶瓷片；所述重力块设置为圆柱形，且中间设置有圆形通孔，圆形通孔内部设置有电点火头，所述上层与下层之间设置有隔层。该实用新型电池达到过载条件时压电陶瓷产生电流脉冲可在20微秒内快速点燃引燃纸，10毫秒内激活电池，激活时间短，集成度高，激活可靠性好。但是，在一些小型化装备上却由于其可容纳热电池的体积空间紧张，常规热电池体积不匹配或体积过大，造成高昂的生产成本；所以，需要一种小体积且大容量型的热电池。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种小型化过载激活热电池及其制备方法。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种小型化过载激活热电池，包括电池壳体，所述电池壳体上设有电池盖；所述电池盖上设有过载激活器；所述过载激活器通过转动连接的方式安装在电池盖底部；所述电池盖下方设有电池堆；所述电池堆通过固定件与电池盖连接；所述电池堆内还设置有引燃装置。

作为进一步技术改进，以上所述过载激活器与电池盖采用螺纹连接。

作为进一步技术改进，以上所述电池盖底部设有凹孔，且在凹孔内设有与过载激活器配合的内螺纹。

作为进一步技术改进，以上所述凹孔位于电池盖正中心。

作为进一步技术改进，以上所述固定件设为钢带。

作为进一步技术改进，以上所述电池堆采用环形状。

作为进一步技术改进，以上所述引燃装置采用引燃片和引燃条，且引燃条位于电池堆的侧面，引燃片位于电池堆内，且引燃片的一端与引燃条连接。

作为进一步技术改进，以上所述的小型化过载激活热电池的制备方法，步骤如下：

步骤一，通过螺纹连接的方式把过载激活器安装在电池盖底部的中心位置；

步骤二，通过设计环形的复合模模具将粉末状态的正极料、粉末状态的负极料和粉末状态隔膜料按一定质量比，采用分层压制技术压制成环形复合片，保证环形复合片的绝缘性和成型性；

步骤三，通过设计环形加热模模具将粉料状态的加热粉压制成环形的加热片，保证加热片的成型性；

步骤四，通过设计环形的刀口模模具加工环形定位板、环形绝缘片、环形垫片；

步骤五，将正负极复合片、环形加热片、环形集流片、环形引出片、环形基片、环形绝缘片、环形垫片和环形定位板按装配顺序依次叠装，叠装后将电池堆采用压机压到设计高度后，用钢带与环形定位板外圆周处的锁紧机构连接后进行固定，保证电池堆高度，最终形成环形电池堆，且装配后电池堆中心位置形成圆形空腔；

步骤六，将电池盖下方的过载激活器沿着电池堆的中心位置插入和固定。

作为进一步技术改进，以上所述步骤二中正负极的质量比为1:99-99:1，隔膜料根据厚度换算质量，隔膜厚度范围为0.1～1mm。

作为进一步技术改进，以上所述步骤五中锁紧机构是通过把钢带180°折弯，再将环形定位板圆周边上的突出块以180°折弯，利用环形定位板圆周处弯折的凸出块与钢带折弯处压紧卡住。

本发明的有益效果在于：

1.本发明实现了小型化武器装备对小体积、大容量的过载激活热电池特殊需求。

2.本发明能将该类热电池的比能量提高30％以上，能使热电池更加广泛的应用在小型化武器装备中。

3.本发明因体积小、重量轻、激活简单等特点，应用在兵器领域靠过载力进行激活的装备中，如炮弹、火箭弹、炸弹等小型化武器装备上，能够很大程度上适应不同的制造需求。

4.本发明消除了因过载激活器本身的体积空间去占用电池的高度空间，提高了电池高度空间有效利用率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明过载激活器安装在电池盖上的剖面图。

图3是本发明的凹孔与过载激活器连接示意图。

图中：

1-电池盖、2-电池堆、3-过载激活器、4-引燃装置、5-电池壳体、6-转动连接、7-凹孔、8-连接端。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1-3所示，本发明提供的一种小型化过载激活热电池，包括电池壳体5，所述电池壳体5上设有电池盖1；所述电池盖1上设有过载激活器3；所述过载激活器3通过转动连接的方式安装在电池盖1底部；所述电池盖1下方设有电池堆2；所述电池堆2通过固定件与电池盖1连接；所述电池堆2内还设置有引燃装置4。

所述过载激活器3与电池盖1采用螺纹连接。

所述电池盖1底部设有凹孔7，且在凹孔7内设有与过载激活器3配合的内螺纹。

所述凹孔7位于电池盖1正中心。

所述固定件设为钢带。

所述电池堆2采用环形状。

所述引燃装置4采用引燃片和引燃条，且引燃条位于电池堆2的侧面，引燃片位于电池堆2内，且引燃片的一端与引燃条连接。

所述的小型化过载激活热电池的制备方法，步骤如下：

步骤一，通过螺纹连接的方式把过载激活器安装在电池盖底部的中心位置；

步骤二，通过设计环形的复合模模具将粉末状态的正极料、粉末状态的负极料和粉末状态隔膜料按一定质量比，采用分层压制技术压制成环形复合片，保证环形复合片的绝缘性和成型性；

步骤三，通过设计环形加热模模具将粉料状态的加热粉压制成环形的加热片，保证加热片的成型性；

步骤四，通过设计环形的刀口模模具加工环形定位板、环形绝缘片、环形垫片；

步骤五，将正负极复合片、环形加热片、环形集流片、环形引出片、环形基片、环形绝缘片、环形垫片和环形定位板按装配顺序依次叠装，叠装后将电池堆采用压机压到设计高度后，用钢带与环形定位板外圆周处的锁紧机构连接后进行固定，保证电池堆高度，最终形成环形电池堆，且装配后电池堆中心位置形成圆形空腔；

步骤六，将电池盖下方的过载激活器沿着电池堆的中心位置插入和固定。

所述步骤二中正负极的质量比为1:99-99:1，隔膜料根据厚度换算质量，隔膜厚度范围为0.1～1mm。

所述步骤五中锁紧机构是通过把钢带180°折弯，再将环形定位板圆周边上的突出块以180°折弯，利用环形定位板圆周处弯折的凸出块与钢带折弯处压紧卡住。

本发明充分利用有限的电池堆2高度空间，通过将电池堆2制作成圆环形，并将过载激活器3除安装部分放置在电池堆2中心内圆环内，节省过载激活器3的长度空间，提高热电池的高度利用率，有效降低电池的高度。电池堆2为圆环形，圆环形电池堆2是采用环形的复合片、环形的加热片、环形的绝缘片、环形的固定板等零部件叠装后通过钢带固定在电池盖1上。通过采用环形电池堆2的制备，合理利用电池堆2高度空间放置过载激活器3，有效降低电池的体积空间，解决小型化装备因体积空间紧张，对比能量大，即小体积，大容量型的热电池需求。过载激活器3安装是通过采用机械安装接口装备在电池盖1的中心，防止过载激活器3安装存在非刚性连接。转动连接采用螺纹的方式进行连接，便于安装和拆卸。

本发明采用环形复合片、环形加热片等环形电极制备技术，实现环形电池堆2的制备，最后将过载激活器3通过机械安装接口安装在电池盖1中心部位，再采用钢带、环形固定板将环形电池堆2固定在电池盖1上，保证过载激活器3处于环形电池堆2中部，消除了因过载激活器3本身的体积空间去占用电池的高度空间。点火头直接接触引燃片，与电池堆2和加热衬相连，引燃条紧贴电堆。经过严格的工艺质量控制保证快速引燃片的燃值和热值，可靠度高。