[发明专利]同位素温差电池气路接口一次密封及二次密封保护的方法

说明书

本发明涉及一种同位素温差电池气路接口一次密封及二次密封保护的方法，包括：制造气氛处置接口和保护帽；将气氛处置接口与电池壳端盖螺接定位并进行密封连接；利用超声波高频振荡原理结合特选薄壁铝合金材料，采用超声波封口机对气氛处置接口进行密封焊接，完成气路接口的一次密封；二次密封保护帽，使暴露在电池壳端盖外的气氛处置接口管体和焊口全部伸入保护帽内腔中，采用氩弧焊方式在保护帽台阶坡口环缝位置焊接密封保护帽，完成二次密封保护。本发明有效地提高了同位素温差电池的接口密封成品率和密封性、增强了薄壁接口安全性、缩短了接口密封操作时间，有效保障了同位素温差电池安全性和可靠性、在轨服役寿命、以及操作人员辐射安全性。

技术领域

本发明属于同位素温差电池技术领域，特别是涉及一种电池金属密封壳体的气氛处置接口的密封和对密封接口的二次密封保护方法。

背景技术

同位素温差电池具有结构紧凑、寿命长、可靠性高、不依赖外部环境的特点，广泛应用于深空探测任务中。由于产品内部工作温度高达数百摄氏度，为了保证产品的可靠性、安全性应用要求，产品必须为全密封结构。由于产品特性，需要在产品完成全部的本体装配集成后，最后进行电池内部的气氛处置，这使得在产品设计中，需要设计保留独立的气氛处置接口，在完成电池气氛处置后，再对接口进行密封。

在实际工作中，针对同位素温差电池产品的减重、减体积要求，电池壳体通常采用低密度合金材料，并尽可能的降低接口高度。因此，必须一次性地完成电池接口的密封。但是，由于接口连接管通常为空心薄壁管，在电池内部气氛为正压情况下，采用直接熔融焊接的方式进行密封，焊口位置容易出现气孔导致泄漏，使得通过一般的熔融焊接(例如TIG氩弧焊)方式难以实现在正压条件下的密封连接。此外，由于同位素温差电池具有放射性，若密封连接方式本身需要很长时间，或需要多次焊接才能实现密封，都会增加操作人员的受照剂量，形成不必要的伤害。

发明内容

本发明针对现有技术中所存在的问题，提供了一种能够使气氛处置接口连接管快速、可靠地实现密封，一次性完成接口的密封的方法，并考虑了接口连接管本身作为薄壁结构的结构强度脆弱性，增加了快速的二次密封保护帽，既形成了密封可靠性的二次增强效果，同时避免了对密封接口薄壁结构的意外损伤。

本发明是这样实现的，一种同位素温差电池气路接口一次密封及二次密封保护的方法，包括以下步骤：

S1、制造气氛处置接口和保护帽

气氛处置接口的制造：选用一金属材料管件进行车削和钻孔，形成上端为壁厚0.8mm～1.2mm、上端管长≥50mm的薄壁管，下端为具有螺纹的台阶短管；

保护帽的制造：选用一金属材料管件进行车削，形成内部为空腔，上端为壁厚2mm，下端为具有向外朝上方翻折延伸的有独立沟槽的管帽，且沟槽外沿的顶部外端面具有台阶坡口；

S2、先将气氛处置接口与电池壳端盖通过气氛处置接口下端的螺纹螺接定位，然后通过熔融焊接方式或压缩密封方式对电池壳端盖内侧与气氛处置接口的环形接缝进行密封连接；

S3、在电池完成装配集成、气氛处置后，采用超声波封口机对气氛处置接口进行密封焊接，使焊口保持均匀的扇形网格焊接面，再通过超声波封口机的末端切刀在焊口网格焊接面处切断管体，使处于气路连接通路的电池气氛处置接口与外部连接气路分离，完成气路接口的一次密封；

S4、将保护帽扣合在电池壳端盖上，使暴露在电池壳端盖外的气氛处置接口管体和焊口全部伸入保护帽内腔中；

S5、调整保护帽，使保护帽底部的台阶坡口与电池壳端盖的连接口端面齐平，压紧保护帽，采用氩弧焊方式在台阶坡口环缝位置焊接密封保护帽，完成二次密封保护。

在上述技术方案中，优选的，所述气氛处置接口由铝合金、铜、不锈钢或钛合金材料制成。

在上述技术方案中，优选的，所述保护帽由铝合金、铜、不锈钢或钛合金材料制成。