[实用新型]复合式储能同位素电池装置

说明书

技术领域

本实用新型属于能源范畴，更具体涉及一种复合式储能同位素电池装置。是利用能发射α或β的放射性元素，通过转换效应转换成电能，这种电池可以实现瞬时或一段时间的大电流放电，可广泛用于民用、军用等各行各业，如便携式电器(如手机、手提电脑等)、电动车电池等。

背景技术

面对当前波及全世界的金融危机，各国经济学家、金融企业家和学者，都认识到要发展新能源和加强国际合作和交流。21世纪是能源和环保的时代，也是石油和天然气即将枯竭的世纪！核能将成为主要能源。因此，21世纪将是核能篷勃发展的时代，据统计，我国现有11台核电机组一直保持安全运行，未来10年中美两国新建核电站数量将占世界一半。截止2001年年底，全世界正在运行的核电站共有438座，总发电量为353千兆瓦。但专家们同时还指出，全世界核燃料在反应堆里只消耗了3％的铀之后就被当做“废物”处理！每年要产生成千上万吨这样的“废物”，因为这些废物”不废，所以人们称其为乏燃料。这些乏燃料一直是被深深的埋藏在偏僻的地方，等待它们的是万年的漫长衰变期。这是很大的浪费。如果找到了合理的解决办法，将乏燃料这座宝库充分利用起来，应该是人们的诉求。在能源短缺的当代，人们想了许多办法、花了许多财力和物力来开发新能源，可是开发利用乏燃料这个金矿的力度却很不够。

如果将乏燃料中的有用元素应用于同位素电池的开发、生产，那么同位素电池的原料不尽来源丰富，而且价格便宜。因此，这是很有意义的事，人们一定会乐见其成。这也是变废为宝、造福人类的一条途经。

发明内容

本实用新型的目的是在于提供了一种复合式储能同位素电池装置，结构简单，使用方便。本装置称为复合式的含义，从大的方面来讲，是将同位素和可充电储能装置联合起来应用，充分吸收能量，尽可能多的产生电能，可满足变工况的使用要求，提高了核能的有效利用率，扩展了核电池的应用领域；小的方面来说，一些主要部件如：电能发生部件、可充电储能部件等也是复合件。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术措施：

本装置是利用同位素作为原动力的一种复合式储能同位素电池装置：

本装置共有13部分组成：包括同位素热源、热源包壳、电能发生部件、可充电储能部件、导热件、和导热散热翅、阴极、阳极、外壳、绝热层、绝缘膜、顶盖、绝热层。该装置为圆柱或扁圆形或方形或长方形，由同位素热源和热源包壳构成的同位素热源组件、电能发生部件、可充电储能部件与由导热管和导热散热翅组成的导热散热组件成垂直放置；同位素热源通过焊接密封在与不锈钢热源包壳中并固定于凹形真空绝热件中；

凹形真空绝热件的热面对中紧贴于电能发生部件上面，凹形真空绝热件四周和上面放上弹性纳米隔热材料构成绝热层；可充电储能部件通过压贴在凹形真空绝热件的上方，绝热层覆盖于凹形真空绝热件四周和上面；

阳极插在可充电储能部件上方；导热件和导热散热翅紧贴在电能发生部件下方；阴极处于电能发生部件下方，导热管和导热散热翅通过焊接插入阴极孔连接。连接成整体的同位素热源组件、电能发生部件、可充电储能部件和导热散热组件通过绝缘膜紧密包裹后从下装入铝合金外壳中，顶盖与外壳压紧牢固连接，顶盖中间开有阳极露头的孔，阳极和顶盖之间以环氧树脂绝缘粘接。

所述的同位素热源和凹形真空绝热件的热面一侧处于同一个水平面上。

所述的凹形真空绝热件是由双层抛光不锈钢抽真空制成。

所述的可充电储能部件是一种超级电容器组合件。

所述的阴极有通气孔或制成网格状带散热棱的结构，阴极开有供导热散热组件插脚的孔。

所述的阳极采用紫铜柱制成。

所述的外壳是用铝合金制成的有托底圈的圆筒，周壁带有通气孔，或制成网笼。

同位素热源和热源包壳构成的同位素热源组件、电能发生部件、可充电储能部件与由导热管和导热散热翅组成的导热散热组件成垂直放置。

同位素热源是放射性材料，热源包壳是不锈钢材料，同位素热源是一般粉末状的，通过高压将其压进包壳内的，然后在用专用电子束焊机焊接密封，经检测无任何泄漏后，放置于凹形真空绝热件中。凹形真空绝热件是由双层抛光不锈钢抽真空制成。这种真空件可以保持长久真空，以和放射性热源的长寿命相匹配，抛光面对热还有反射作用，增强绝热作用，对α和β射线等也起屏蔽作用。

同位素热源可根据不同需要，采用半衰期在100年内的α源或β源，选用原则是源的半衰期要和可充电储能部件的寿命相匹配。