[实用新型]一种抗末期大脉冲、双组电压输出电堆

说明书

本发明涉及一种抗末期大脉冲、双组电压输出电堆，采用低内阻设计、大容量设计，实现正压组大脉冲下的稳定输出，将热电池固有的一种单体电池设计为第一单体电池1和第二单体电池两种，提高正压组工作时间，调节负压组工作时间。同时为了正、负压组的热平衡，将热电池中心铁加热片设计为第一铁加热片和第二铁加热片，负压组采用第一加热片，热比设置为较低水平即可满足要求。正压组采用第二加热片，热比设置较负压组高，实现通过延长热电池的热寿命来延长热电池的工作时间。

技术领域

本发明属于火工品及电源技术领域，特别涉及一种抗末期大脉冲、双组电压输出电堆。

背景技术

一般脉冲型热电池脉冲电流设置在工作时间前期，且脉冲持续时间较短。

某热电池工作电压为±12V±2V，其中负压组工作电流为400mA，无脉冲；正压组稳态下工作电流为400mA，35s时，施加1次3A、160ms的脉冲，170s～180s时，会施加1 次1.5A，10s的大脉冲，工作时间为180s。

该热电池脉冲电流在工作时间末期，热电池工作电压已呈下降趋势。此时大脉冲下工作电压很难满足要求，且两组电压输出段电流密度在末期差异较大，可能造成两组电压工作时间差异较大。

目前热电池输出多组电压时，一般单体电池电化学体系及容量设计相同，加热系统热量相同，该设计存在以下缺点：

(1)若单体电池设计为小容量时，负压组满足工作要求，正压组在工作时间末期时，热电池工作电压已呈下降趋势，大脉冲下工作电压会低于工作电压要求，不满足工作电压要求。若单体电池设计为大容量时，正压组满足工作要求，负压组由于容量过大，工作时间过长。

(2)热量设置过低，热电池负压组满足要求，正压组会造成热寿命不足，提前结束工作寿命。热量设置过高会使热电池发生热失控，影响热电池安全性。

发明内容

本发明解决的技术问题是：为了解决现有技术中的不足，本发明设计一种抗末期大脉冲、双组电压输出电堆，通过电堆内两组电压输出段单体电池、加热及保温系统的差异设计，实现热电池末期大脉冲下电压的稳定输出，及差异较大条件下两组工作时间的同步输出。

本发明的技术方案是：一种抗末期大脉冲、双组电压输出电堆，包括挡板、保温组件、第一单体电池组件、第二单体电池组件和引流组件；

所述第一单体电池组件和第二单体电池组件共同形成电池堆，电池堆两端各自设有一挡板，挡板和电池堆两端之间设有保温元件；

所述引流组件包括正极引流组件、公共极引流组件和负极引流组件；其中第一单体电池组件位于负极引流组件与公共极引流组件之间；第二单体电池组件位于正极引流组件与公共极引流组件之间；

所述第一单体电池组件包括第一集流片、第一单体电池和第一铁加热片，其中第一集流片位于保温组件和第一单体电池之间，第一单体电池位于第一集流片和第一铁加热片之间；

所述第二单体电池组件包括第二集流片、第二单体电池和第二铁加热片，第二集流片位于保温组件和第二单体电池之间，第二单体电池位于第二集流片和第二铁加热片之间。

本发明进一步的技术方案是：所述保温组件包括石棉垫和端铁保温片，自挡板端起，铺设方式为1层石棉垫+1层端铁保温片+1层石棉垫+1层端铁保温片+1层石棉垫。

本发明进一步的技术方案是：所述第一单体电池组件为若干组进行循环铺设，最终为第一铁加热片与公共极引流条接触；所述第二单体电池组件为若干组进行循环铺设，最终为第二铁加热片与负极引流条接触。

本发明进一步的技术方案是：所述第一单体电池和第二单体电池均包括白环、镍网、正极、电解质和负极；其中负极、电解质、正极依次铺设压制，白环套在压制成型件的外侧，镍网铺设于整体最上层。