一种热电池堆的制作方法

本实用新型属于热电池技术领域，尤其涉及一种热电池堆的扇形并排结构。

背景技术：

热电池是一种热激活贮备电池，在常温下贮存时电解质为不导电的固体，使用时用电发火头或撞针机构引燃其内部的加热药剂，使电解质熔融成为离子导体而被激活的一种储备电池，贮存时间理论上是无限的，实际达17年以上。由于它内阻小、功率高、使用温度范围宽、贮存时间长、激活迅速可靠、不需要维护，故而其已发展成为现代化设备的理想电源体系。

然而，随着设备的小型化发展，对热电池的空间体积提出了越来越高的要求。在空间高度受限的热电池，为构建高电压热电池体系，往往需要两个或多个单元热电池串联，而这种设计结构对空间利用率不高，使得热电池的比功率大大降低。而采用涂覆法制备的超薄形热电池，则抗力学强度不强，不能在苛刻力学环境下，保证电池的可靠输出。

目前的电池堆采用圆形电极片重叠排列而成，电池堆呈柱状。这种形式的电池堆存在如下劣势：对于空间高度受限单元电池，电极片若采用粉末压制法制备，电极片厚度较厚，重叠电极片数量受限，无法构建高电压热电池体系；而采用涂覆法等薄型电极片制备工艺，电极片成型率低，抗力学强度不佳，无法承受高过载条件下可靠使用。

技术实现要素：

本实用新型为解决上述技术问题，提出了一种扇形并排热电池堆，能够实现一个单元电池内部装配多个并排串联的单元电池堆，空间既紧凑又能满足苛刻环境的用电需求。

为了能够达到上述所述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种热电池堆，包括，

n个并排且围合成圆柱体的扇形电池堆，n个扇形电池堆之间相互串联，其中n为大于等于的正整数；

绝缘板，所述绝缘板设置在相邻的扇形电池堆之间；

引出片，所述引出片连接在扇形电池堆上；

跨接片，所述跨接片的两端分别与不同扇形电池堆的不同极性端连接。

需要说明的是，前述的“并排”是指相邻的扇形电池堆肩并肩排列，最终几个扇形电池堆组成一个圆形(圆柱形)电池堆。

优选的，所述扇形电池堆由多个扇形电极片沿着电极片厚度方向重复叠加而成。

进一步，所述扇形电池堆中的扇形电极片边角连接处倒圆角。

优选的，所述扇形电池堆的数量n满足2≤n≤6。

进一步，所述扇形电池堆中的扇形电极片包括自上而下的加热片、正极片、隔膜片和负极片。

优选的，相邻的两个扇形电池堆上、下端极性相反，所述跨接片位于热电池堆的1/n电势处，n为扇形电池堆的个数，串联连接相邻两个扇形电池堆的正极和负极。

优选的，所述绝缘板为一块绝缘材质的平面板。

优选的，所述引出片连接在热电池堆的正极输出端和负极输出端。

本实用新型将圆形电池堆分割成n个扇形电池堆，扇形电池堆之间再进行串联，从而构建高电压电池体系，由于单体片厚度适中，机械强度好，可满足高过载条件下的使用。

本实用新型中，热电池堆由多个扇形电池堆组成，通过扇形电池堆之间的跨接，达到高电位电能输出的目的，采用该结构形式，在构建高电压电池时，可以将传统的通过电池的厚度做薄改为本实用新型中的横截面积分割，同时分割后的热电池单体由于厚度未减少，具有力学强度高的优势。此外，本实用新型的扇形电池堆由多个粉末压制的扇形单体组成，制备工艺为粉末压制法，热电池堆扇形单体由加热片、正极片、隔膜片和负极片四合一组成。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型的扇形并排热电池堆，将传统的圆形电极片分割成多个扇形电极片，进一步组成多个并排热电池堆，然后在单元电池内部进行串联，既满足结构紧凑的要求，又符合抗力学强度高的要求，解决了采用涂覆法制备的薄型单体片电池堆抗机械强度差的问题。

(2)本实用新型的扇形并排热电池堆，可在有限的空间高度下，提供满足要求的高电压用电，符合结构功能一体化的发展趋势。

附图说明

图1为扇形并排热电池堆截面图；

图2为扇形电极片示结构意图；

图3为扇形并排热电池堆电路图；

图4为扇形热电池单体结构；

图5为三个扇形电池堆串联组成的热电池堆；

其中，1-绝缘板；2-扇形电极片；3-引出片；4-跨接片；5-第一倒角；6-第二倒角；7-第三倒角；8-加热片；9-正极片；10-隔膜片；11-负极片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但不应就此理解为本实用新型所述主题的范围仅限于以下的实施例，在不脱离本实用新型技术思想的情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更，均包括在本实用新型的范围内。

一种热电池堆，主要由n个并排扇形电池堆、跨接片4、引出片3和绝缘板1组成，其中n为大于等于2的正整数，n个扇形电池堆中，相邻的扇形电池堆之间设置有绝缘板1，相邻的扇形电池堆之间通过跨接片4进行跨接，最终形成串联结构，如图5所示，为n＝3时的热电池堆俯视图；

进一步地，并排扇形电池堆中的每一个扇形电池堆都由多个扇形电极片2沿着电极片厚度方向重复叠加而成，扇形电池堆由多个粉末压制的扇形单体组成，制备工艺为粉末压制法，如图4所示，热电池堆的扇形单体主要由加热片8、正极片9、隔膜片10和负极片11四合一组成；

进一步地，扇形电池堆的扇形电极片2的边角倒圆角；

进一步地，热电池由n个扇形电池堆组成，2≤n≤6；

进一步地，并排扇形电池堆通过跨接片4连接，跨接的扇形电池堆连接处极性相反；

进一步地，不同扇形电池堆之间设置有绝缘板1；

进一步地，串联连接电池堆顶端设置有引出片3，连接在电池堆的输出“+”端和输出“-”端。

实施例1

如图1所示，一种扇形并排热电池堆，该扇形热电池堆由4个扇形电池堆并排组成(n＝4)，图中只画出了2个扇形电池堆。其中，如图2所示，扇形电池堆由边角做了倒角设计的扇形电极片2叠加组成，扇形电极片2采用圆心角为90°的扇形片，弧形边和直线边的连接转角处分别为第一倒角5、第二倒角6和第三倒角7。如图1，两个扇形电池堆之间设置有绝缘板1，两个扇形电池堆上端和下端的极性相反，两个扇形电池堆之间通过底部的跨接片4连接，从而实现两个扇形电池堆的串联(电路示意图如图3所示)，在扇形电池堆的顶部设置有正、负极引出片3，可将整个电池堆的电能对外输出。

本实用新型对于高度空间紧张的高电压热电池，可以将n个电池堆进行串联，从而在有限高度空间内实现高电压的输出，另外，制备的单元电池也可以形成更多形状，适宜于更多紧张结构空间，扩展了电池的应用范围；此外，组成电池堆的电极片厚度得以保持，易成型，适宜于在高过载条件下使用。

对于本领域技术人员而言，本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，在没有背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同腰间的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型的保护范围之内。