[发明专利]一种小体积热电池用多组输出电堆

说明书

本发明提供了一种小体积热电池用多组输出电堆，两个端板之间依次设置端加热片、负压组引流条、公共极引流条、正压组引流条Ⅰ和正压组引流条Ⅱ；负压组引流条和公共极引流条之间设置n个单体电池、n+1个加热片Ⅰ及n个集流片，每相邻两个加热片之间同顺序叠放一个集流片和一个单体电池；公共极引流条和正压组引流条Ⅰ之间设置m个单体电池、m个加热片Ⅱ及m‑1个集流片，每相邻两个单体电池之间同顺序叠放一个加热片Ⅱ和一个集流片；正压组引流条Ⅰ和正压组引流条Ⅱ之间设置l个单体电池、l个加热片Ⅰ及l‑1个集流片，每相邻两个单体电池之间同顺序叠放一个加热片Ⅰ和一个集流片。本发明能够在小体积条件下实现多组电压输出。

技术领域

本发明属于火工品及电源技术领域，涉及一种热电池用多组输出电堆。

背景技术

热电池一般为圆柱形全密封结构，通常由发火元件、引燃组件、加热元件、电堆、绝缘保温系统、不锈钢外壳、金属/玻璃绝缘子盖体组件等组成。热电池的核心部件是电堆，主要由单体电池串联或并联组成。目前外径和高度均在30mm左右的小体积热电池，多数输出单组电压，也有少部分输出两组电压，由于单体电池厚度、空间尺寸限制，实现两组电压输出的功能已经较为困难，要实现三组电压输出更是一大挑战。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种小体积热电池用多组输出电堆，通过降低热电池厚度、共用单体电池等措施，实现多组电压输出。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种小体积热电池用多组输出电堆，包括正压组引流条Ⅱ、正压组引流条Ⅰ、加热片Ⅱ、公共极引流条、单体电池、集流片、加热片Ⅰ、负压组引流条、端加热片和端板。

两个所述的端板之间依次设置有端加热片、负压组引流条、公共极引流条、正压组引流条Ⅰ和正压组引流条Ⅱ；所述的负压组引流条和公共极引流条之间设置n个单体电池、n+1个加热片Ⅰ及n个集流片，每相邻两个加热片之间同顺序叠放一个集流片和一个单体电池；所述的公共极引流条和正压组引流条Ⅰ之间设置m个单体电池、m个加热片Ⅱ及m-1个集流片，每相邻两个单体电池之间同顺序叠放一个加热片Ⅱ和一个集流片，且每个单体电池一侧叠放一个加热片Ⅱ；所述的正压组引流条Ⅰ和正压组引流条Ⅱ之间设置l个单体电池、l个加热片Ⅰ及l-1个集流片，每相邻两个单体电池之间同顺序叠放一个加热片Ⅰ和一个集流片，且每个单体电池一侧叠放一个加热片Ⅰ。

所述的端板和端加热片之间、端加热片和负压组引流条之间、正压组引流条Ⅱ和端板之间均叠放若干缓冲片。

所述的负压组引流条与公共极引流条共同输出负压组；正压组引流条Ⅰ与公共极引流条共同输出正压组Ⅰ；正压组引流条Ⅱ与公共极引流条共同输出正压组Ⅱ。

所述的单体电池冷压成圆片状，厚度为0.96mm～1.08mm，其组份包括质量比为1:(2.4～2.6):(2.4～2.6)的锂硅合金、氯化锂-氯化钾二元电解质和二硫化铁正极。

所述的加热片Ⅰ、加热片Ⅱ和端加热片均由82～88质量份的加热铁粉和12～18质量份的高氯酸钾混合经球磨、干燥后后制成加热粉，再冷压制成圆片状。

所述的加热片Ⅰ、加热片Ⅱ和端加热片以公共极引流条和正压组引流条Ⅰ之间的m个单体电池电压下限进行热设计，加热片Ⅰ的质量较加热片Ⅱ降低3％～5％，端加热片的质量较加热片Ⅱ降低5％～10％。

所述的加热片Ⅰ和加热片Ⅱ紧挨单体电池正极面；端加热片放置在电堆负压组引流条一端，两边用缓冲片隔开。

所述的负压组引流条和端加热片之间设置负压组引流条，或正压组引流条Ⅱ和端板之间设置正压组引流条；相邻的负压组引流条之间，或相邻的正压组引流条之间设置若干单体电池、加热片Ⅰ和集流片，以实现不同电压组数输出。

本发明的有益效果是：