一种热电池电堆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种由n组单体电池串联或者并联组成的热电池电堆，n为大于1的自然数，一组单体电池中的正极集流片与相邻组单体电池中的负极集流片用导流片连接；所述单体电池包括：加热层、位于所述加热层表面的正极集流片、位于所述正极集流片另一个表面的正极层、位于所述正极层另一个表面的隔离层、位于所述隔离层另一个表面的负极层、位于所述负极层另一个表面的负极集流片。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种由n组单体电池串联或者并联组成的热电池电堆，n为大于1的自然数，一组单体电池中的正极集流片与相邻组单体电池中的负极集流片用导流片连接；所述单体电池包括：加热层、位于所述加热层表面的正极集流片、位于所述正极集流片另一个表面的正极层、位于所述正极层另一个表面的隔离层、位于所述隔离层另一个表面的负极层、位于所述负极层另一个表面的负极集流片。【专利说明】一种热电池电堆
本技术属于热电池结构
，具体涉及一种快激活热电池电堆。
技术介绍
如图1所示，现有单体电池的结构包括:依次堆叠的加热层06、正极层05、隔离层04、负极层03、集流片02。现有的热电池结构堆叠可将多个单体电池串联，从而提高电堆的输出电压。同时，该集流片阻止了负极层与相邻单体电池的加热层直接接触，确保电堆安全工作。 采用该电堆结构，单体电池中的集流片起双极板作用，同时兼具正极集流片和负极集流片的功效，但前提是加热层必须是良好的电子导体。目前通常使用的加热层为活性铁粉和高氯酸钾的混合物，质量比从88:12到82:18不等。加热层中活性铁粉充足量，因此加热层在燃烧前后均是良好的电子导体。该加热层的燃烧速度大约在10cm/s。 近来，热电池的激活时间要求越来越短，解决方法之一是加热层材料可使用具备更高燃烧速度的材料，比如含活性锆粉和铬酸钡体系的加热层，燃烧速度提高了 100倍左右，可高达lm/s。但含活性锆粉和铬酸钡体系的加热层在燃烧后电子导电能力变差，因此若采用上述电堆结构，电堆内阻增加，热电池无法有效对外输出电能。
技术实现思路
本技术解决的问题是现有热电池激活速度慢；为解决所述问题，本技术提供一种热电池电堆。 本技术提供的热电池电堆由η组单体电池串联或者并联组成，η为大于I的自然数，一组单体电池中的正极集流片与相邻组单体电池中的负极集流片用导流片连接；所述单体电池包括:加热层、位于所述加热层表面的正极集流片、位于所述正极集流片另一个表面的正极层、位于所述正极层另一个表面的隔离层、位于所述隔离层另一个表面的负极层、位于所述负极层另一个表面的负极集流片。 进一步，所述的加热层材料含活性锆粉、铬酸钡以及无机纤维，质量比例为29:63:8。 进一步，由η组单体电池串联组成，第一组单体电池的负极集流片表面引出负极引流条；所述第η组单体电池的正极集流片表面引出正极引流条；所述第一组单体电池的负极集流片表面堆叠有第一绝缘片，第η组单体电池的加热层表面堆叠有第二绝缘片。 进一步，所述η组单体电池中，第一至第m组单体电池串联，第m+ I组至第η组单体电池串联，两组串联的电池组并联；第一组单体电池的负极集流片和第m+ I组单体电池的负极集流片连接负极引流条，第m组单体电池的正极集流片和第η组单体电池的正极集流片连接正极引流条；111为一小于η的自然数。 进一步，所述第m组单体电池和第m+ I组单体电池之间堆叠有第三绝缘片。 进一步，电池组与正极引流条、负极引流条之间用绝缘组件隔离。 本技术具有的积极效果是: 在热电池中引入高燃烧速度的加热层，可以使加热层在很短的时间完全燃烧，电堆温度瞬间上升至热电池工作温度，从而缩短热电池的激活时间； 通过导流片将相邻热电池的正极集流片与负极集流片连接，有效解决了二者之间加热层是不良电子导体的缺陷，避免了电堆内阻的增加，从而确保热电池可正常放电。 【专利附图】【附图说明】 图1为现有热电池结构示意图； 图2为本技术提供的热电池的结构示意图； 图3为本技术提供的热电池组成的串联电堆结构示意图； 图4为本技术提供的热电池组成的并联电堆结构示意图。 【具体实施方式】 下文中，结合附图和实施例对本技术作进一步阐述。 实施例1 参照图2，本技术提供的单体电池包括依次堆叠的加热层1、正极集流片2、正极层3、隔离层4、负极层5以及负极集流片6。所述加热层的材料含活性锆粉、铬酸钡以及无机纤维，质量比例为29:63:8。因为该加热层为高燃烧速度材料，所以可以使加热层在很短的时间完全燃烧，电堆温度瞬间上升至热电池工作温度，从而缩短热电池的激活时间。 在制备时，首先将正极粉装入模具中刮平，然后小心加入隔离粉并刮平，最后加入负极粉，经压机压制成3合I圆片。加热层与集流片裁减成相同直径的圆片。依次将加热层、正极集流片、3合I圆片(正极层朝下)和负极集流片堆放，制得图2所示的单体电池。 实施例2 参照图3，将η个单体电池上下依次垂直堆放构成电堆，其中η为任意大于I的自然数，按照从上到下的顺序依次定义为第一个单体电池至第η个单体电池，将底端第η个单体电池的正极集流片通过正极引流条I O引出作为电堆的正极，第I个单体电池的正极集流片与第2个单体电池的负极集流片通过导流片连接，以此类推，第η-1个单体电池的正极集流片与第η个单体电池的负极集流片通过导流片连接，并从第I个单体电池的负极集流片通过负极引流条9引出作为电堆的负极。正、负极引流条与电堆之间采用绝缘组件I I防止导通，公知技术中的电子绝缘体均可作为绝缘组件使用。 第一个单体电池的负极集流片表面堆叠第一绝缘片7，第η个单体电池的正极集流片表面堆叠第二绝缘片7。 本实施例提供了单体电池串联方案，可提高电堆的输出电压；通过导流片8将相邻单体电池的正极集流片与负极集流片连接，有效解决了二者之间加热层是不良电子导体的缺陷，避免了电堆内阻的增加，从而确保热电池可正常放电。在一个实例中，共串联10组单体电池，激活时间为0.092s。 实施例3 本实施例给出了 2串2并的电堆结构示意图。参照图4，单体电池按同一个方向堆积，2个单体电池分别通过串联的方式形成I串电池组，两串电池组之间加入第三绝缘片 7。从下往上，分别定义为第一个单体电池至第4个单体电池，分别从第I个和第3个单体电池的正极集流片通过正极引流条引出汇聚成电堆的正极，分别从第2个和第4个单体电池的负极集流片通过负极引流条引出汇聚成电堆的负极，第I个单体电池的负极集流片与第2个单体电池的正极集流片通过导流片连接，第3个单体电池的负极集流片与第4个单体电池的正极集流片通过导流片连接。正负极引流条与电堆之间采用绝缘组件防止导通。本实施例提供了一种在电堆中引入并联结构的方案，可增加电堆的输出电流；在本技术的其他实施例中，每组串联电池的数量可以进行调节，在一个实例中，每组串联5个单体电池形成热电池串，一共有两组热电池串，所述两组热电池串并联，激活时间为0.087s。 本技术虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本技术，任何本领域技术人员在不脱离本技术的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和
技术实现思路
对本技术技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本技术技术方案的保护范围。【权利要求】1.一种热电池电堆，其特征在于，由η组单体电池串联或者并联组成，η为大于I的自然数，一组单体电池中的正极集流片与相邻组单体电池中的负极集流片用导流片连接；所述单体电池包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热电池电堆，其特征在于，由n组单体电池串联或者并联组成， n为大于1的自然数，一组单体电池中的正极集流片与相邻组单体电池中的负极集流片用导流片连接；所述单体电池包括：加热层、位于所述加热层表面的正极集流片、位于所述正极集流片另一个表面的正极层、位于所述正极层另一个表面的隔离层、位于所述隔离层另一个表面的负极层、位于所述负极层另一个表面的负极集流片。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，赵小玲，李成，罗重霄，越云博，胡华荣，苏永堂，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：新型
国别省市：上海;31