RU2653860C1 - Ampule type chemical current source and method of its assembly - Google Patents

Ampule type chemical current source and method of its assembly Download PDF

Info

Publication number
RU2653860C1
RU2653860C1 RU2016145738A RU2016145738A RU2653860C1 RU 2653860 C1 RU2653860 C1 RU 2653860C1 RU 2016145738 A RU2016145738 A RU 2016145738A RU 2016145738 A RU2016145738 A RU 2016145738A RU 2653860 C1 RU2653860 C1 RU 2653860C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrodes
anode
assembly
section
electrode
Prior art date
Application number
RU2016145738A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Анатольевич Барнашов
Александр Иванович Верещагин
Владимир Александрович Загайнов
Татьяна Петровна Лихотникова
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом"), Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Priority to RU2016145738A priority Critical patent/RU2653860C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2653860C1 publication Critical patent/RU2653860C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04Cells with aqueous electrolyte
    • H01M6/06Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
    • H01M6/10Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with wound or folded electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/30Deferred-action cells
    • H01M6/32Deferred-action cells activated through external addition of electrolyte or of electrolyte components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Abstract

FIELD: electrical equipment.
SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical equipment, namely, to the ampoule type chemical backup current source, put into operation when electrolyte is supplied from the ampoule into the electrochemical cells (ECC) unit electrodes compartment. Ampoule type chemical current source (ACCS) includes the calculated number of ECC sections, each of which in the insulated housing contains the electrodes unit and the electrolyte unit, wherein the electrodes unit includes a calculated number of electrodes sections, each of which consists of cathode, made of the deposited on a nickel mesh carbon-containing material, placed in the case from the microporous polypropylene film serving as the main separator, from anode made of a lithium tape, and from the electrolyte unit containing ampoules filled with the thionyl chloride based non-aqueous electrolyte, at that, the anode is provided with an additional layer of separator made of asbestos paper covering the anode from two sides with the at least 1 mm overlapping over its entire surface area, and is connected to made of nickel local current collector, made in the form of combined with the current lead square pad, In each of the electrodes section insulating liners made of mica are also placed. Proposed ACCS package assembly method includes the positive and negative current leads formation and connection to the multi-contact communication unit corresponding output contacts.
EFFECT: technical result of the invention is increase in the ampoule type chemical current source operation and storage safety and reliability with increase in the assembly density.
2 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области электротехники, а именно к резервным химическим источникам тока ампульного типа (АХИТ), задействуемым при подаче электролита из ампулы в электродный отсек блока электрохимических элементов (ЭХЭ).The present invention relates to the field of electrical engineering, namely to backup chemical current sources of the ampoule type (AHIT), involved in the supply of electrolyte from the ampoule to the electrode compartment of the block of electrochemical elements (ECE).

Известен в качестве прототипа предлагаемого устройства химический источник тока ампульного типа (АХИТ) (патент РФ №02290723, МПК Н01М 6/10, публ. 27.12.2006 г.), содержащий в корпусе с крышкой, колпаком и перфорированной перегородкой для впуска электролита в электродные блоки, по крайней мере, одну ампулу с электролитом на основе тионилхлорида, расчетное количество электродных блоков ЭХЭ, при этом ампулы выполнены в виде сильфонов с подвижными основаниями и установленными на них элементами вскрытия ампул.Known as a prototype of the proposed device is a chemical current source of ampoule type (AHIT) (RF patent No. 02290723, IPC Н01М 6/10, publ. 12/27/2006), containing in the case with a cover, cap and perforated partition for inlet of electrolyte into the electrode blocks, at least one ampoule with an electrolyte based on thionyl chloride, the estimated number of ECE electrode blocks, while the ampoules are made in the form of bellows with movable bases and the opening elements of the ampoules installed on them.

К недостаткам известного АХИТ относится недостаточно высокие пожаро- и взрывобезопасность при работе и хранении, недостаточно высокие простота и плотность сборки, надежность монтажа сборки, что актуально при наличии жестких масс-габаритных ограничений при проектировании АХИТ.The disadvantages of the well-known AHIT include insufficiently high fire and explosion safety during operation and storage, insufficiently high simplicity and density of the assembly, the reliability of assembly assembly, which is relevant in the presence of rigid mass-dimensional limitations in the design of AHIT.

Задачей авторов изобретения является разработка конструкции АХИТ, соответствующей требованиям по пожаро- и взрывобезопасности при работе и хранении, с высокими надежностью и плотностью монтажа сборки.The task of the authors of the invention is to develop the design of AHIT that meets the requirements for fire and explosion safety during operation and storage, with high reliability and density of assembly of the assembly.

Новый технический результат, обеспечиваемый при использовании предлагаемого изобретения, заключается в повышении пожаро- и взрывобезопасности при работе и хранении, надежности и плотности монтажа сборки.A new technical result provided by using the present invention is to increase fire and explosion safety during operation and storage, reliability and density of assembly of the assembly.

Указанные задача и новый технический результат обеспечиваются тем, что в известном АХИТ, включающем расчетное количество секций ЭХЭ, каждая из которых содержит в корпусе, снабженном изоляцией, блок электродный и блок электролитный, при этом блок электродный включает расчетное количество секций электродов, каждая из которых состоит из катода, выполненного из углеродсодержащего материала, нанесенного на никелевую сетку, помещенного в чехол из микропористой полипропиленовой пленки, выполняющей функцию основного сепаратора, и из анода, выполненного из литиевой ленты, электролитный блок содержит ампулу, заполненную неводным электролитом на основе тионилхлорида, элементы вскрытия ампулы, согласно изобретению анод снабжен дополнительным слоем сепаратора, выполненным из асбестовой бумаги, охватывающим анод с двух сторон с перекрытием по всей площади его поверхности не менее чем на 1 мм, и соединен с локальным токоотводом из никеля, выполненным в виде квадратной площадки, совмещенной с токовыводом, между каждой секцией электродов размещены электроизоляционные прокладки из слюдинита, каждая секция электродов имеет индивидуальные положительный и отрицательные контакты, являющиеся токовыводами, которые соединены с соответствующими выходными контактами многоконтактного узла связи, через который происходит передача электроэнергии внешнему потребителю, или с контактами гермовыводов крышки АХИТ, каждая секция электродов ЭХЭ выполнена в виде пакета твердых слоев анода, катода, разделенных двумя слоями сепараторов, примыкающих боковыми поверхностями к друг другу, уложенных на едином основании вдоль продольной оси, ограниченных по четырем углам пакета опорными уголками, каждый пакет помещен в корпус каждой секции электродов, закрытой с торцевых поверхностей крышками с поверхностными слоями электроизоляции, при этом анод выполнен зигзагообразной формы из длинномерной литиевой ленты.These tasks and a new technical result are ensured by the fact that in the known AHIT, including the estimated number of sections of the ECE, each of which contains in the housing equipped with insulation, the electrode block and the electrolyte block, while the electrode block includes the estimated number of electrode sections, each of which consists from a cathode made of a carbon-containing material deposited on a nickel mesh placed in a cover made of a microporous polypropylene film acting as a main separator, and from the anode, you filled with lithium tape, the electrolyte block contains an ampoule filled with a non-aqueous thionyl chloride-based electrolyte, opening elements of the ampoule, according to the invention, the anode is equipped with an additional separator layer made of asbestos paper, covering the anode on both sides with an overlap of at least at least 1 mm, and connected to a local nickel down conductor, made in the form of a square platform, combined with a current outlet, between each section of the electrodes placed insulating strips of mica, each section of electrodes has individual positive and negative contacts, which are current outputs, which are connected to the corresponding output contacts of a multi-contact communication node through which electric power is transmitted to an external consumer, or to contacts of the terminal leads of the AHIT cover, each section of the electrochemical electrodes is made in the form of a package of solid layers anode, cathode, separated by two layers of separators adjacent side surfaces to each other, laid on a single base along the longitudinal th axis bounded by the four corners of the package support areas, each packet is placed in the body of each electrode section, closed at the end faces with lids surface insulation layers, wherein the anode is formed from a zigzag shaped lithium lengthy tape.

Предлагаемый АХИТ поясняется следующим образом.The proposed AHIT is explained as follows.

На фиг. 1 представлен общий вид заявляемого АХИТ, где 1 - блок ЭХЭ, 2 - секция ЭХЭ, 3 - защитный колпак крышки, 4 - цилиндрический корпус 5 - крышка, 6 - многоконтактный узел связи (розетка электрического соединителя), 7 - отрицательный контакт; 8 - положительный контакт; 9 - секция электродов ЭХЭ; 10 - блок электролитный.In FIG. 1 shows a General view of the claimed AHIT, where 1 is an ECE unit, 2 is an ECE section, 3 is a protective cap of a cover, 4 is a cylindrical body 5 is a cover, 6 is a multi-contact communication unit (electrical connector socket), 7 is a negative contact; 8 - positive contact; 9 - section electrodes ECE; 10 - electrolyte block.

На фиг. 2 вид (А-А) представлен фрагмент сборки электродов, где аноды 12 (вид Г) выполнены безколлекторными и зигзагообразной формы электроды отрицательные, чередующиеся с катодами 13 (электроды положительные), ограничены по краям опорными уголками 15, 14 - изоляционная прокладка, 16 - корпус.In FIG. 2 type (A-A) shows a fragment of the assembly of electrodes, where the anodes 12 (type G) are made of collectorless and zigzag-shaped negative electrodes, alternating with cathodes 13 (positive electrodes), limited by support angles 15, 14 - insulating strip, 16 - body.

На фиг. 3, 4 представлена развертка отрицательного электрода и положительный электрод, 17 - сепаратор из асбестовой бумаги, 18 - литиевая лента, 19 - отрицательный токоотвод, 20 - литиевая накладка, 21 - никелевая сетка, 22 - катодная масса, 23 - положительный токоотвод, 24 - сепаратор из микропористой полипропиленовой пленки.In FIG. Figures 3 and 4 show a scan of a negative electrode and a positive electrode, 17 - an asbestos paper separator, 18 - a lithium tape, 19 - a negative down conductor, 20 - a lithium overlay, 21 - a nickel grid, 22 - a cathode mass, 23 - a positive down conductor, 24 - microporous polypropylene film separator.

Предлагаемый ампульный химический источник тока (АХИТ) содержит блок ЭХЭ 1, скомпонованный из расчетного количества индивидуальных секций электродов ЭХЭ, каждый из которых содержит катод 13, выполненный из углеродсодержащего материала, нанесенного на никелевую сетку, помещенный в чехол 24 из микропористой полипропиленовой пленки, выполняющей функцию основного сепаратора, и безколлекторный анод 12, выполненный из литиевой пластины (ленты). Анод 12 дополнительно снабжен слоем сепаратора из асбестовой бумаги 17. Сепаратор 17 выполнен охватывающим анод 12 по всей площади поверхности последнего с перекрытием не менее чем на 1 мм для надежного перекрытия и изоляции всех участков анода, что обеспечивает исключение риска коротких замыканий.The proposed ampoule chemical current source (AHIT) contains an ECE block 1 composed of a calculated number of individual sections of ECE electrodes, each of which contains a cathode 13 made of a carbon-containing material deposited on a nickel mesh placed in a case 24 of a microporous polypropylene film that performs the function the main separator, and the collector-free anode 12 made of a lithium plate (tape). The anode 12 is additionally equipped with a layer of asbestos paper separator 17. The separator 17 is made covering the anode 12 over the entire surface area of the latter with an overlap of at least 1 mm for reliable overlap and isolation of all sections of the anode, which eliminates the risk of short circuits.

Увеличение изоляционной составляющей в цепи ЭХЭ позволяет оптимизировать эффективную толщину безколлекторного анода (экспериментально установлено, что всегда имеет место наличие балластного неработоспособного слоя лития, что ведет к пространственному увеличению масштабов сборки, что особенно характерно при наличии коллектора в традиционных конструкциях АХИТ).An increase in the insulating component in the ECE circuit allows one to optimize the effective thickness of the collector-free anode (it has been experimentally established that there always exists a ballast inoperative lithium layer, which leads to a spatial increase in the assembly scale, which is especially characteristic in the presence of a collector in traditional AHIT designs).

Это позволяет также повысить надежность электроизоляции и уменьшить величину токов утечки и, как следствие, повысить безопасность АХИТ в целом при его хранении и эксплуатации.This also allows to increase the reliability of electrical insulation and reduce the magnitude of leakage currents and, as a result, increase the safety of AHIT as a whole during its storage and operation.

Каждый электрод снабжен локальным токоотводом 19, 23 из никеля, а все токоотводы через контакты 7, 8 от каждой секции ЭХЭ подведены к контактам многоконтактного узла связи или контактам гермовыводов крышки АХИТ 6, объединяющей все контакты ЭХЭ, выведенные наружной сборкой на розетку внешнего соединителя АХИТ, куда впоследствие будет подключен потребитель выдаваемой источником электроэнергии.Each electrode is equipped with a local down conductor 19, 23 of nickel, and all down conductors are connected through pins 7, 8 from each section of the ECE to the contacts of the multi-contact communication node or to the contacts of the electrical terminals of the AHIT 6 cover, which combines all the ECE contacts output by the external assembly to the external connector of the AHIT, where subsequently the consumer supplied by the source of electricity will be connected.

Применение электрических соединителей, выполненных наружной сборкой, позволяет отстыковывать независимо подключаемые ЭХЭ в случае их неисправности или при необходимости их замены, или дополнения, что повышает безопасность АХИТ в целом.The use of electrical connectors made by external assembly allows undocking independently connected ECEs in the event of their malfunction or if necessary, their replacement, or additions, which increases the safety of AHIT as a whole.

Все аноды 12 в секции электродов ЭХЭ расположены для экономии пространства в виде «змейки», звенья которой составлены из зигзагообразно уложенных пакета слоев анодов, сепараторов и слоев катодов, установленных между звеньями сепараторов и анодов.All anodes 12 in the section of ECE electrodes are located to save space in the form of a “snake”, the links of which are composed of a zigzag stack of layers of anodes, separators and cathode layers installed between the links of separators and anodes.

Электродные блоки АХИТ собраны из параллельно установленных индивидуальных секций электродов, электродные блоки подсоединены каждый к индивидуальной ампуле с неводным электролитом на основе тионилхлорида. Между корпусами каждой секции электродов размещены электроизоляционные прокладки из слюдинита.The AHIT electrode blocks are assembled from parallel mounted individual electrode sections, the electrode blocks are each connected to an individual ampoule with a non-aqueous electrolyte based on thionyl chloride. Between the housings of each section of the electrodes placed insulating gaskets of mica.

В предлагаемом АХИТ предусмотрены элементы для вскрытия ампул с электролитом при задействовании АХИТ.The proposed AHIT provides elements for opening ampoules with electrolyte when using AHIT.

Известен в качестве прототипа способа сборки АХИТ (патент РФ №2507641, МПК Н01М 6/10, публ. 18.07.2012 г.), в котором изготовление источника тока ведут последовательно путем сборки сначала элементов ЭХЭ, состоящих из слоев катода, анода, сепаратора, являющегося изолятором, затем блока электродов ЭХЭ и АХИТ в целом.Known as a prototype of the method of assembling AHIT (RF patent No. 2507641, IPC Н01М 6/10, publ. July 18, 2012), in which the manufacture of a current source is carried out sequentially by first assembling the ECE elements consisting of layers of the cathode, anode, separator, which is an insulator, then a block of electrodes ECE and AHIT as a whole.

К недостаткам аналога относится недостаточно высокие безопасность при работе, недостаточно высокие технологические свойства сборки, плотность сборки, что актуально при наличии жестких масс-габаритных ограничений при проектировании АХИТ.The disadvantages of the analogue are insufficiently high safety during operation, insufficiently high technological properties of the assembly, density of the assembly, which is important in the presence of rigid mass-dimensional limitations in the design of AHIT.

Задачей авторов предлагаемого способа сборки АХИТ является разработка процесса сборки АХИТ, характеризующегося повышенными безопасностью, плотностью сборки, технологичностью.The task of the authors of the proposed method of assembling AHIT is to develop a process for assembling AHIT characterized by increased safety, density of assembly, manufacturability.

Новый технический результат, обеспечиваемый при использовании предлагаемого способа сборки АХИТ, заключается в улучшении технологичности сборки и простоты, в обеспечении требований по масс-габаритным ограничениям за счет повышения плотности сборки, а также в повышении пожаровзрывобезопасности АХИТ.A new technical result provided by using the proposed method for the assembly of AHIT is to improve the manufacturability of the assembly and simplicity, to meet the requirements for mass and dimensional restrictions by increasing the density of the assembly, as well as to increase the fire and explosion safety of AHIT.

Указанные задача и новый технический результат обеспечены тем, что в отличие от известного способа сборки АХИТ, включающего сборку пакета последовательно расчетного количества параллельно ориентированных слоев катода, сепаратора, выполненного из пористого материала, анода, выполненного из лития, фиксацию пакета сборки и крепление сборки, согласно изобретению предварительно изготавливают плоские катоды с индивидуальными токоотводами из заготовок из углеродсодержащего материала, нанесенного на никелевую сетку, помещенного в чехол из микропористой полипропиленовой пленки, и аноды из длинномерной литиевой пластины, которую укладывают зигзагообразно, таким образом, что каждый катод располагается в полости каждого изгиба совместно согнутых слоев анода со слоем сепаратора, накладок для крепления токоотвода к электродам, слоев основных сепараторов и слоев дополнительных сепараторов из асбестовой бумаги, которые накладывают на каждый анод с двух сторон с перекрытием по всей площади его поверхности не менее чем на 1 мм, затем соединяют анод с локальным токоотводом из никеля, выполненным в виде квадратной площадки, совмещенной с ленточным никелевым токовыводом, между каждой секцией электродов размещают электроизоляционные прокладки из слюдинита, затем всю электродную сборку помещают на единую поверхность и ограничивают по четырем углам опорными уголками, формируют токоотводы и соединяют положительные токоотводы между собой, затем собранный пакет электродов устанавливают в корпус секции электродов, приваривают отрицательные токоотводы к корпусу секции электродов, а положительные токоотводы электродов - к гермовыводу крышки секции электродов, объединяют секции электродов в расчетном количестве с образованием электродного блока АХИТ, затем соединяют электродный блок с электролитным блоком с образованием секции элементов, и окончательно все разнополярные контакты каждой секции элементов соединяют с соответствующими контактами многоконтактного узла связи, или контактами гермовыводов крышки АХИТ. Для исключения аварийной ситуации при превышении давления внутри корпуса АХИТ в крышке выполнен сквозной выпускной газоотводящий клапан 11.These tasks and a new technical result are ensured by the fact that, in contrast to the known method of assembly of AHIT, including assembling a package of sequentially calculated number of parallel oriented cathode layers, a separator made of porous material, an anode made of lithium, fixing the assembly package and fixing the assembly, according to flat cathodes with individual down conductors from preforms of carbon-containing material deposited on a nickel mesh placed in a case of microporous polypropylene film, and anodes from a long lithium plate, which is laid in a zigzag manner, so that each cathode is located in the cavity of each bend of the jointly bent anode layers with a separator layer, overlays for attaching the collector to the electrodes, layers of the main separators and layers of additional asbestos separators paper, which is applied to each anode on both sides with an overlap of at least 1 mm over the entire surface of its surface, then connect the anode to a local down conductor of nickel For, made in the form of a square platform, combined with a nickel tape current lead, electrical insulating mica strips are placed between each section of the electrodes, then the entire electrode assembly is placed on a single surface and limited by the reference angles at four corners, form the down conductors and connect the positive down conductors to each other, then the assembled package of electrodes is installed in the housing of the electrode section, negative collectors are welded to the housing of the electrode section, and positive current collectors are electro s - to the terminal lead of the electrode section, combine the electrode sections in the calculated amount to form the AHIT electrode block, then connect the electrode block to the electrolyte block to form the cell section, and finally all the bipolar contacts of each cell section are connected to the corresponding contacts of the multi-pin communication node, or contacts pressure seal covers AHIT. To exclude an emergency situation when the pressure inside the AHIT housing is exceeded, a through exhaust gas vent valve 11 is made in the cover.

Способ сборки АХИТ начинают с изготовления положительных и отрицательных электродов (катод 13, анод 12) в расчетном количестве, как это показано на фиг. 3, при этом производят вырезку длинномерной литиевой пластины, прессовку токоотвода, установку основного сепаратора для положительного электрода. После этого производят укладку и зигзагообразную формовку отрицательных электродов в специальных уголках, обеспечивающих необходимую устойчивость и точность сборки с одновременной установкой положительных электродов. В ходе сборки каждый катод располагают в полости каждого изгиба совместно согнутых слоев анода, накладок, слоев основных сепараторов и слоев дополнительных сепараторов из асбестовой бумаги, которые накладывают на каждый анод с двух сторон с перекрытием по всей площади его поверхности не менее чем на 1 мм. В полученном пакете электродов выполняют формовку токоотводов и сварку положительных токоотводов между собой. Затем пакет электродов устанавливают в корпус секции электродов, отрицательные токоотводы присоединяют к корпусу, а положительные токоотводы - к гермовыводу крышки. Затем верхнюю и нижнюю крышки корпуса устанавливают в корпус с образованием секции электродов, которые в расчетном количестве соединяют с основанием. В результате операций сборки получают электродный блок АХИТ. Окончательно все разнополярные контакты каждой секции элементов соединяют с соответствующими контактами многоконтактного узла связи или контактами гермовыводов крышки АХИТ.The method of assembling AHIT begins with the manufacture of positive and negative electrodes (cathode 13, anode 12) in the calculated quantity, as shown in FIG. 3, while cutting a long lithium plate, pressing the collector, installing the main separator for the positive electrode. After that, laying and zigzag forming of negative electrodes is carried out in special corners providing the necessary stability and accuracy of assembly with the simultaneous installation of positive electrodes. During assembly, each cathode is placed in the cavity of each bend of the jointly bent anode layers, overlays, layers of the main separators and layers of additional asbestos paper separators, which are applied to each anode from two sides with an overlap of at least 1 mm over its entire surface area. In the resulting package of electrodes, the formation of down conductors and welding of the positive down conductors between themselves are performed. Then the package of electrodes is installed in the housing of the electrode section, the negative down conductors are connected to the housing, and the positive down conductors are connected to the terminal cover. Then, the upper and lower covers of the housing are installed in the housing with the formation of a section of electrodes, which in the calculated amount are connected to the base. As a result of assembly operations, an AHIT electrode block is obtained. Finally, all the bipolar contacts of each section of the elements are connected to the corresponding contacts of the multi-contact communication unit or to the contacts of the terminal leads of the AHIT cover.

Наличие жестких масс-габаритных ограничений для предлагаемого АХИТ и необходимость обеспечения высокого уровня разрядных электрических характеристик приводит к необходимости обязательного уплотнения общей конструкции АХИТ, а сборку всех компонентов АХИТ ведут на едином диэлектрическом основании.The presence of rigid mass-dimensional restrictions for the proposed AHIT and the need to ensure a high level of discharge electrical characteristics leads to the need for compulsory compaction of the general structure of AHIT, and the assembly of all AHIT components is carried out on a single dielectric base.

Как это показали эксперименты, при использовании предлагаемого АХИТ и способа его сборки достигается новый технический результат, заключающийся в повышении пожаро- и взрывобезопасности при работе и хранении, надежности и плотности монтажа сборки.As experiments have shown, when using the proposed AHIT and its assembly method, a new technical result is achieved, which consists in increasing fire and explosion safety during operation and storage, reliability and density of assembly assembly.

Возможность промышленной реализации предлагаемого изобретения подтверждается следующими примерами.The possibility of industrial implementation of the invention is confirmed by the following examples.

Пример 1. В лабораторных условиях предлагаемый АХИТ реализован на макете, изображенном на фиг. 1.Example 1. In laboratory conditions, the proposed AHIT is implemented on the layout shown in FIG. one.

В условиях данного примера изготовлен макет АХИТ, содержащий электродный блок 1, скомпонованный из расчетного количества индивидуальных секций электродов ЭХЭ (9), каждый из которых содержит углеродный катод 13, выполненный из композиционной сажи, нанесенной на никелевую сетку, помещенный в чехол 24 из микропористой полипропиленовой пленки, выполняющий функцию основного сепаратора, и безколлекторный анод 12, выполненный из литиевой ленты. Анод 12 дополнительно снабжен слоем сепаратора из асбестовой бумаги 17. Сепаратор 17 выполнен охватывающим анод 12 по всей площади поверхности последнего с перекрытием не менее чем на 1 мм для надежного перекрытия всех участков анода.Under the conditions of this example, an AHIT prototype was made containing an electrode block 1 composed of the calculated number of individual sections of ECE electrodes (9), each of which contains a carbon cathode 13 made of composite carbon black deposited on a nickel mesh placed in a case 24 of microporous polypropylene film, performing the function of the main separator, and a collector-free anode 12 made of lithium tape. The anode 12 is additionally equipped with a layer of a separator of asbestos paper 17. The separator 17 is made covering the anode 12 over the entire surface area of the latter with an overlap of at least 1 mm for reliable overlap of all sections of the anode.

Способ сборки предлагаемого АХИТ осуществляют изготовлением положительных и отрицательных электродов в расчетном количестве, как это показано на фиг. 2, при этом производят вырезку длинномерной литиевой пластины, накладки, прессовку токоотвода и накладки, установку основного сепаратора для положительного электрода. После этого производится укладка и зигзагообразная формовка отрицательных электродов в специальных уголках и сварка между собой положительных токоотводов.The assembly method of the proposed AHIT is carried out by the manufacture of positive and negative electrodes in an estimated amount, as shown in FIG. 2, at the same time, the long lithium plate is cut out, the plates are pressed, the down conductor and plates are pressed, the main separator for the positive electrode is installed. After that, laying and zigzag forming of negative electrodes in special corners and welding of positive current leads between each other is carried out.

После проверки электрических параметров пакет электродов устанавливают в корпус секции электродов, осуществляют сварку отрицательных токоотводов к корпусу и положительных токоотводов к лепестку гермовывода крышки корпуса. Затем верхнюю и нижнюю крышки корпуса устанавливают и привариваются к корпусу с образованием секции электродов, которые в расчетном количестве соединяются сваркой с основанием, все разнополярные токоотводы подключают к соответствующим контактам многоконтактного узла связи или к контактам гермовыводов крышки 6. В результате данных операций получают электродный блок АХИТ.After checking the electrical parameters, the package of electrodes is installed in the housing of the electrode section, the negative down conductors are welded to the housing and the positive down conductors are connected to the lug seal of the housing cover. Then the upper and lower covers of the housing are installed and welded to the housing with the formation of the electrode section, which in the calculated amount are connected by welding to the base, all bipolar current collectors are connected to the corresponding contacts of the multi-pin communication node or to the contacts of the terminal 6 of the cover 6. As a result of these operations, the AHIT electrode block is obtained .

Как это показал пример реализации предлагаемого изобретения, его использование обеспечивает улучшение технологичности и простоты сборки, соответствие требованиям по масс-габаритным ограничениям за счет повышения плотности сборки, а также повышение пожаровзрывобезопасности АХИТ при работе и хранении и надежности монтажа сборки.As an example of the implementation of the present invention showed, its use provides improved manufacturability and ease of assembly, compliance with the requirements for mass and dimensional restrictions by increasing the density of the assembly, as well as increasing fire and explosion safety of AHIT during operation and storage and reliability of assembly assembly.

Claims (2)

1. Ампульный химический источник тока, включающий расчетное количество секций ЭХЭ, каждая из которых содержит в корпусе, снабженном изоляцией, блок электродный и блок электролитный, при этом блок электродный включает расчетное количество секций электродов, каждая из которых состоит из катода, выполненного из углеродсодержащего материала, нанесенного на никелевую сетку, помещенного в чехол из микропористой полипропиленовой пленки, выполняющего функцию основного сепаратора, и из анода, выполненного из литиевой ленты, электролитный блок содержит ампулы, заполненные неводным электролитом на основе тионилхлорида, элементы вскрытия ампул, отличающийся тем, что анод снабжен дополнительным слоем сепаратора, выполненным из асбестовой бумаги, охватывающим анод с двух сторон с перекрытием по всей площади его поверхности не менее чем на 1 мм, и соединен с локальным токоотводом из никеля, выполненным в виде квадратной площадки, совмещенной с токоотводом, между каждой секцией электродов размещены электроизоляционные прокладки из слюдинита, каждая секция электродов имеет индивидуальные положительный и отрицательные контакты, являющиеся токовыводами, которые соединены с соответствующими контактами многоконтактного узла связи, через который происходит передача электроэнергии внешнему потребителю, или с контактами гермовыводов крышки АХИТ, каждая секция электродов ЭХЭ выполнена в виде пакета твердых слоев анода, катода, разделенных двумя слоями сепараторов, примыкающими боковыми поверхностями к друг другу, уложенных на едином основании вдоль продольной оси, ограниченных по 4 углам пакета опорными уголками, каждый пакет помещен в корпус каждой секции электродов, закрытых с торцевых поверхностей крышками с поверхностными слоями электроизоляции, при этом анод выполнен зигзагообразной формы из длинномерной литиевой ленты.1. Ampoule chemical current source, including the estimated number of sections of the ECE, each of which contains in the housing equipped with insulation, the electrode block and the electrolyte block, while the electrode block includes the estimated number of electrode sections, each of which consists of a cathode made of carbon-containing material deposited on a nickel mesh, placed in a cover made of microporous polypropylene film, which serves as the main separator, and from an anode made of lithium tape, an electrolyte block contains ampoules filled with non-aqueous thionyl chloride-based electrolyte, ampoule opening elements, characterized in that the anode is equipped with an additional separator layer made of asbestos paper, covering the anode on both sides with an overlap of at least 1 mm over its entire surface area and is connected with a local down conductor of nickel, made in the form of a square platform, combined with a down conductor, between each section of the electrodes placed insulating strips of mica, each section of the electrodes has an individual positive and negative contacts, which are current outputs, which are connected to the corresponding contacts of the multi-contact communication node through which electric power is transmitted to an external consumer, or to the contacts of the terminal leads of the AHIT cover, each section of the ECE electrodes is made in the form of a package of solid layers of the anode, cathode, separated by two layers separators adjacent side surfaces to each other, laid on a single base along the longitudinal axis, limited by 4 corners of the package supporting angles, Each package is placed in the housing of each section of electrodes, which are closed from the end surfaces by covers with surface layers of electrical insulation, while the anode is made in a zigzag shape from a long lithium tape. 2. Способ сборки АХИТ по п. 1, включающий сборку пакета последовательно расчетного количества параллельно ориентированных слоев катода, сепаратора, выполненного из пористого материала, анода, выполненного из лития, фиксацию пакета сборки и крепление сборки, отличающийся тем, что предварительно изготавливают плоские катоды с индивидуальными токоотводами из заготовок из углеродсодержащего материала, нанесенного на никелевую сетку, помещенного в чехол из микропористой полипропиленовой пленки, и аноды из длинномерной литиевой пластины, которую укладывают зигзагообразно, таким образом, что каждый катод располагается в полости каждого изгиба анода, накладок, слоев основных сепараторов и слоев дополнительных сепараторов из асбестовой бумаги, которые накладывают на каждый анод с двух сторон с перекрытием по всей площади его поверхности не менее чем на 1 мм, затем соединяют анод с локальным токоотводом из никеля, выполненным в виде квадратной площадки, совмещенной с токовыводом, между каждой секцией электродов размещают электроизоляционные прокладки из слюдинита, затем всю электродную сборку помещают на единую поверхность и ограничивают по углам опорными уголками, формируют токоотводы и сваривают положительные токоотводы между собой, затем собранный пакет электродов устанавливают в корпус секции электродов, отрицательные токоотводы присоединяют к корпусу, положительные токоотводы - к крышке корпуса и положительные токоотводы - к гермовыводу крышки в каждой секции электродов, объединяют секции электродов в расчетном количестве с образованием электродного блока АХИТ, затем соединяют электродный блок электролитным блоком, и окончательно все разнополюсные токовыводы каждой секции электродного блока соединяют с соответствующими выходными контактами многоконтактного узла связи.2. The method of assembly of AHIT according to claim 1, comprising assembling a package of sequentially calculated number of parallel-oriented layers of the cathode, a separator made of porous material, an anode made of lithium, fixing the assembly package and fixing the assembly, characterized in that flat cathodes with individual down conductors from blanks of carbon-containing material deposited on a nickel mesh placed in a cover made of microporous polypropylene film, and anodes from a long lithium plate, the second one is stacked in a zigzag manner, so that each cathode is located in the cavity of each bend of the anode, overlays, layers of the main separators and layers of additional asbestos paper separators, which are applied to each anode from two sides with an overlap of at least 1 over its entire surface area mm, then the anode is connected to a local nickel current collector made in the form of a square platform combined with a current outlet, insulating mica strips are placed between each electrode section, then all The electrode assembly is placed on a single surface and bounded by the reference angles, form the down conductors and weld the positive current leads together, then the assembled package of electrodes is installed in the housing of the electrode section, the negative down conductors are attached to the housing, the positive down conductors - to the housing cover and the positive down conductors - to the germov covers in each section of the electrodes, combine the sections of the electrodes in the calculated amount with the formation of the electrode block AHIT, then connect the electrode block ele a cathodic block, and finally, all the opposite-pole current outputs of each section of the electrode block are connected to the corresponding output contacts of the multi-pin communication unit.
RU2016145738A 2016-11-22 2016-11-22 Ampule type chemical current source and method of its assembly RU2653860C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016145738A RU2653860C1 (en) 2016-11-22 2016-11-22 Ampule type chemical current source and method of its assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016145738A RU2653860C1 (en) 2016-11-22 2016-11-22 Ampule type chemical current source and method of its assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2653860C1 true RU2653860C1 (en) 2018-05-15

Family

ID=62153112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016145738A RU2653860C1 (en) 2016-11-22 2016-11-22 Ampule type chemical current source and method of its assembly

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2653860C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2708770C1 (en) * 2019-06-21 2019-12-11 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Дельта" Ampoule chemical source of current for artillery ammunition
RU216362U1 (en) * 2022-04-19 2023-01-31 Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") THERMAL CHEMICAL CURRENT SOURCE

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01161671A (en) * 1987-12-17 1989-06-26 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous electrolyte battery
RU2260227C1 (en) * 2003-12-25 2005-09-10 Открытое акционерное общество "Завод "Мезон" Chemical current supply
TWI253200B (en) * 2000-10-26 2006-04-11 Isao Matsumoto Spirally-rolled electrodes and battery
RU2290723C1 (en) * 2005-04-11 2006-12-27 Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии Switch-mode chemical current supply
US20100203373A1 (en) * 2007-07-23 2010-08-12 Satomi Kawase Battery

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01161671A (en) * 1987-12-17 1989-06-26 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous electrolyte battery
TWI253200B (en) * 2000-10-26 2006-04-11 Isao Matsumoto Spirally-rolled electrodes and battery
RU2260227C1 (en) * 2003-12-25 2005-09-10 Открытое акционерное общество "Завод "Мезон" Chemical current supply
RU2290723C1 (en) * 2005-04-11 2006-12-27 Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии Switch-mode chemical current supply
US20100203373A1 (en) * 2007-07-23 2010-08-12 Satomi Kawase Battery

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2708770C1 (en) * 2019-06-21 2019-12-11 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Дельта" Ampoule chemical source of current for artillery ammunition
RU216362U1 (en) * 2022-04-19 2023-01-31 Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") THERMAL CHEMICAL CURRENT SOURCE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11296361B2 (en) Bipolar battery design
EP3553845A1 (en) Battery pack
KR101627631B1 (en) Rechargeable battery and module thereof
US20170069940A1 (en) Battery cells and arrangements
KR20180121619A (en) How to make an energy storage device
CN105900274A (en) Pouch type secondary battery and method for manufacturing same
EP1439592A2 (en) Methods and apparatus for assembling solid oxide fuel cells
JP5596008B2 (en) battery
US7314677B2 (en) Planar fuel cell and method for the production thereof
JP2004517446A (en) Method of making assembly of basic components of fuel cell board
RU140924U1 (en) ELECTROCHEMICAL DEVICE
RU2653860C1 (en) Ampule type chemical current source and method of its assembly
EA016661B1 (en) Electrical storage device
US3615851A (en) Battery with fuel cells of solid electrolyte
CN112687913A (en) Lithium-air battery pack
US11837701B2 (en) Bipolar lead acid battery cells with increased energy density
CN212103029U (en) Hydrogen generator
KR101534552B1 (en) Fuel cell
KR20130012105A (en) Fuel cell stack
KR101760985B1 (en) Polymer battery
US1640039A (en) Battery cell
RU2339124C1 (en) Lithium chemical current source
US20220238906A1 (en) Bipolar aqueous intercalation battery devices and associated systems and methods
KR101777448B1 (en) Secondary battery
RU2599147C1 (en) Electrode unit of the encapsulated chemical current source and its assembly method