一种防熔穿安全型热电池的制作方法

本发明涉及热电池，尤其涉及一种防熔穿安全型热电池。

背景技术：

1、热电池作为一次性储备电池，因其具有输出功率大、激活时间短、环境适应性强、贮存寿命长等特点广泛应用于各类武器系统。电池作为武器系统输出的核心，全程必须稳定供电以确保武器系统工作正常，且电池完成工作后，随弹期间不能发生熔穿流液现象破坏弹上设备，故其安全性是慕容置疑的。

2、通常采用铁粉和高氯酸钾作为加热源，采用纤维毡、石棉纸、气凝胶、云母带材料进行电池堆包裹。现有技术如公开号为cn116565241a的专利申请公开一种热电池用pcm增强绝热控温装置，采用的包裹层材料为玻纤布、玻纤纸，陶瓷纤维布、陶瓷纤维纸、石棉纤维布或石棉纤维纸中的一种或多种。又如公开号为cn115911783a的专利申请公开了一种热电池绝缘保护结构及其制备方法，第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层为纤维毡+云母带、纤维毡+云母片、气凝胶毡+云母带、气凝胶毡+云母片中的一种。

3、但在特殊情况下，电池内部热量会聚集，电解质流淌导致电池内部局部短路，随着时间的推移局部短路会破坏电池包裹层，使得电池正负极与单元电池壳体搭接短路，电弧放电会熔穿单元电池筒体，导致单元电池内部流出的高温熔盐破坏弹上设备，导致武器系统工作异常及损坏设备。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种防熔穿安全型热电池，旨在解决上述技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提出一种防熔穿安全型热电池，包括顶端敞口的中空状电池筒体，以及设置在电池筒体内部的设置有电池堆，在电池筒体的口部安装有电池盖，在电池堆的下端面与电池筒体的底壁之间、以及在电池堆的顶面与电池盖的下端面之间分别设置有隔离板；在电池堆的外周面与电池筒体的内孔面之间设置有隔离层；隔离层的两端分别与位于电池堆两端的隔离板连接。

3、优选的，所述隔离层和隔离板的材质均为陶瓷材料。

4、优选的，在所述隔离板与所述电池堆相对接的表面上设置收集腔和多个汇流槽；收集腔位于隔离板表面的中心位置处，多个汇流槽呈环形放射状均布，且汇流槽的内侧端连通至收集腔；在所述隔离层的内壁上开设有多个竖直状的条形槽，且条形槽的两端分别与上、下隔离板的汇流槽相连通。

5、优选的，在所述收集腔、汇流槽以及条形槽内均填充有吸热材料，用于吸收熔盐的热量。

6、优选的，所述吸热材料由20％～40％的氧化镁和60％～80％的氯化钠混合制成。

7、优选的，所述汇流槽的槽底具备坡度，槽底由外侧端向内侧端逐渐倾斜。

8、优选的，在所述隔离层的两端面分别设置有卡环；在隔离板的表面边缘处设置有卡槽；卡环卡接在卡槽上。

9、优选的，所述隔离层为两块半圆弧形状的板体对接而成。

10、优选的，所述电池盖与电池筒体的口部采用焊接方式连接。

11、优选的，所述电池盖向下将隔离板、电池堆压紧在所述电池筒体的内腔中，且隔离层的外柱面紧靠在电池筒体的内壁上，以及电池堆的外柱面紧靠在隔离层的内壁面上。

12、由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果如下：

13、(1)在本发明中，通过利用隔离层及其两端的隔离板共同形成防护结构，并将电池堆包围在该防护结构的内部，即使电池堆内部短路，流出的熔盐也会被封闭在隔离层与隔离板共同形成的防护结构内，不会外流影响武器系统工作。

14、(2)在本发明中，隔离层和隔离板的材质均采用陶瓷材料，由于陶瓷材料具有良好的高温绝缘性能，隔离层和隔离板所形成的防护结构可以作为绝缘保护层，保护热电池工况下不会被破坏，进一步有效阻隔电池正负极与电池筒体搭接形成电弧放电，避免击穿电池筒体。

15、(3)在本发明中，通过在隔离板上设置有收集腔和多个汇流槽，以及在隔离层的内壁上开设有多个竖直状的条形槽，且条形槽连通至汇流槽，而汇流槽连通至收集腔。因此，即使电池堆内部短路，流出的熔盐会在条形槽、汇流槽的引流作用流至收集腔进行收集，直至电池冷却，不会外流破坏电池影响武器系统工作。

16、(4)在本发明中，由于隔离层和隔离板的材质均采用陶瓷材料，由于陶瓷材料作为良好的导热材料，隔离层、隔离板紧贴电池筒体以及电池盖，其良好的导热性能快速对外传递热量，即能加速电池内部能量释放，进一步提高电池的安全性。

17、(5)在本发明中，在所述收集腔、汇流槽以及条形槽内均填充有吸热材料，用于吸收熔盐的热量，有利于对电池堆降温。进一步地，吸热材料由20％～40％的氧化镁和60％～80％的氯化钠混合制成。一般热电池的电池堆工作温度在500℃～600℃，低于氯化钠801℃熔点温度，热电池在正常工作情况下吸热材料为固态，不影响热电池工作。在极端情况下，电池堆发生短路，导致电池内部热量快速聚集，电解质流淌至电池堆外，流至吸热材料处，吸热材料中的氯化钠会吸收热量，若热量太高，熔融的吸热材料会在在条形槽、汇流槽的引流作用流至收集腔进行沉积收集，直至电池安全冷却。

技术特征：

1.一种防熔穿安全型热电池，包括顶端敞口的中空状电池筒体(1)，以及设置在电池筒体(1)内部的设置有电池堆(2)，在电池筒体(1)的口部安装有电池盖(3)，其特征在于，在电池堆(2)的下端面与电池筒体(1)的底壁之间、以及在电池堆(2)的顶面与电池盖(3)的下端面之间分别设置有隔离板(4)；在电池堆(2)的外周面与电池筒体(1)的内孔面之间设置有隔离层(5)；隔离层(5)的两端分别与位于电池堆(2)两端的隔离板(4)连接。

2.如权利要求1所述的一种防熔穿安全型热电池，其特征在于，所述隔离层(5)和隔离板(4)的材质均为陶瓷材料。

3.如权利要求1所述的一种防熔穿安全型热电池，其特征在于，在所述隔离板(4)与所述电池堆(2)相对接的表面上设置收集腔(4a)和多个汇流槽(4b)；

4.如权利要求3所述的一种防熔穿安全型热电池，其特征在于，在所述收集腔(4a)、汇流槽(4b)以及条形槽(5a)内均填充有吸热材料，用于吸收熔盐的热量。

5.如权利要求4所述的一种防熔穿安全型热电池，其特征在于，所述吸热材料由20％～40％的氧化镁和60％～80％的氯化钠混合制成。

6.如权利要求3所述的一种防熔穿安全型热电池，其特征在于，所述汇流槽(4b)的槽底具备坡度，槽底由外侧端向内侧端逐渐倾斜。

7.如权利要求1所述的一种防熔穿安全型热电池，其特征在于，在所述隔离层(5)的两端面分别设置有卡环(5b)；在隔离板(4)的表面边缘处设置有卡槽(4c)；卡环(5b)卡接在卡槽(4c)上。

8.如权利要求1所述的一种防熔穿安全型热电池，其特征在于，所述隔离层(5)为两块半圆弧形状的板体对接而成。

9.如权利要求1所述的一种防熔穿安全型热电池，其特征在于，所述电池盖(3)与电池筒体(1)的口部采用焊接方式连接。

10.如权利要求1所述的一种防熔穿安全型热电池，其特征在于，所述电池盖(3)向下将隔离板(4)、电池堆(2)压紧在所述电池筒体(1)的内腔中，且隔离层(5)的外柱面紧靠在电池筒体(1)的内壁上，以及电池堆(2)的外柱面紧靠在隔离层(5)的内壁面上。

技术总结
一种防熔穿安全型热电池，包括顶端敞口的中空状电池筒体，以及设置在电池筒体内部的设置有电池堆，在电池筒体的口部安装有电池盖，在电池堆的下端面与电池筒体的底壁之间、以及在电池堆的顶面与电池盖的下端面之间分别设置有隔离板；在电池堆的外周面与电池筒体的内孔面之间设置有隔离层；隔离层的两端分别与位于电池堆两端的隔离板连接。通过利用隔离层及其两端的隔离板共同形成防护结构，并将电池堆包围在该防护结构的内部，即使电池堆内部短路，流出的熔盐也会被封闭在隔离层与隔离板共同形成的防护结构内，不会外流影响武器系统工作。

技术研发人员：陈维兵,冷顺,杨子恒,王京亮,李云伟
受保护的技术使用者：贵州梅岭电源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17