[发明专利]烟火电流发生器

说明书

本发明涉及到将放热物质的化学能转化成电能的装置，例如用于直流电的高温贮能，这些能量独立地用于装置或设备(热电桥、热能型传感器、微动器、继电器等)在等待条件下的操作使用以及对机载设备供电，而这些装置和设备用于自动化工程中的不同系统中，包括用于触发灭火装置、信号装置、报警装置、干扰装置等等。

用烟火装料的一次贮能电源已从专利和科技文献中公知(Bagozki W.S.，Skundin A.M.，Chemische Stromquellen[化学电源]M.Engergoizdad，1981，第304-310；Crompton T.，Prim are Stromquellen[一次电源]，N.：Mir1986，第295，328等)。然而，这些一次贮能电源具有复杂的结构并需要长的启动时间，因为只有在燃烧烟火装料之后才有可能在这些装置中产生电能(热型加热器)。这样保证了置于阳极和阴极之间的固体电解质(盐类或盐混合物)的融熔，且加热两电极至操作温度。由于加热元件直接安装在电化学部件之中，因此贮能电源的激活时间降低。上述装置的构成方案(Kukots F.I.等W armestromquellen，[加热电源]，  Rostow-am-Don University Publisher1989，第61-63)实际上将电池结构排除在产生电流部件之外，然而，在这些电池中仅仅电压为9-12伏或更高的电池是重要的(产生电流装置)。

然而，此烟火组分和电化学组分的存在使得有必要制订这些分别适应于点火和爆炸的安全规程，并同时遵守这些技术步骤的规程，这样就妨碍了其生产。况且，在间歇式供电或脉冲供电系统中采用上述电源以经济上考虑也是不利的。

DE-OS 2046144记载了一种基于钙/氯化锂-钾/铬酸钙体系的热激活的一次原电池，它包括两个外置正极和一个内置负极及一加热元件，其中的电极和电解质层采用构造薄层的方法形成，垂直于电极表面的元件厚度约为1.6-2.0mm，且不大于2.5mm。

按这种作法，此电池的正极优选地具有由细网状镍线构成的集流器，而由铬酸钙及氯化锂和氯化钾的混合物构成的正极材料融凝在其中。

此电池的负极优选地由金属丝网或开有粗孔的片状镍板构成，在其两侧面上压有金属钙层。

俄罗斯专利申请N94013374/02(013252)记载了一种烟火型脉冲电流发生器，它由烟火材料构成的薄层半装料的两个电极构成，其直径与高度的比例为30-80。这一装置的致命缺陷是发生时间短(脉冲不超过1.0秒)，因此极大地限制了应用领域。

最接近的现有技术记载于俄罗斯专利N2018782中，其中两个电极都设计成压制烟火装料(半装料)，每个半装料的直径与高度的比例等于2.0-2.5。在这种情况下，阳极带有过量燃料作为烟火装料，而阴极包含过量氧化剂，将阳极与阴极分开的隔膜由一种多孔绝缘材料形成。阴极由氟化铅、氟化锂和氟化铝的混合物制备，阳极由氟化铅、氟化镁和氟化锂的混合物制备。

这种已知方法的根本缺点是从启动到达到最大电流强度之间的时间长度太长，这是由于烟火电极的低燃烧率和含有多孔的隔膜介质的惰性所引起，而其中的大量时间(大于0.5秒)需要用来由电解质来填充其中的孔隙以实现离子渗透。并且，此已知装置已作为单个元件电源提供。

本发明的目的是提供一种烟火电流发生器，它具有更大的输出容量和更快速有效，也就是说从启动到达到最大电流强度之间的时间更短。

上述的目的通过下文权利要求书所示技术方案实现。

本发明涉及一种烟火电流发生器，该发生器由通过一隔膜分隔的一个阳极和一个阴极构成，其中，阳极由含有过量的燃料的烟火装料构成，阴极由含有过量的氧化剂的烟火装料构成；阳极、阴极和隔膜含有石棉作为粘合剂，并且，在所有情况下，阳极、阴极和隔膜的最大尺寸与厚度之间的比例为20-130，其中，在阳极和阴极中的燃料是锆，隔膜由氟化锂、碱土金属氟化物或它们的混合物组成。

优选地，阳极含有以重量百分比例表示的下列组分：

    锆                                37-83

    铬酸钡或

    氧化铜                            15-51

    石棉                              2-12

阴极含有以重量百分比例表示的下列组分：