ТЕПЛОВОЙ ХИМИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ТОКА Советский патент 1995 года по МПК H01M6/20 

Изобретение относится к активируемым химическим источникам тока, а именно к высокотемпературным активируемым источникам тока. Такие источники тока могут использоваться в различных областях народного хозяйства и космической техники.

Цель изобретения повышение удельных характеристик источника и упрощение конструкции. Использование предлагаемого технического решения позволит упростить конструкцию источника тока, повысить удельную мощность (более чем в 2 раза) и удельную энергию (более чем на 25%).

Поставленная цель достигается путем изменения конструкций электродов и применения новых компонентов в качестве электродных материалов и электролита.

Сущность предлагаемого технического решения.

Тепловой химический источник тока, содержащий коаксиально расположенные катод и анод, разделенные пористым сепаратором, отличающийся тем, что анод выполнен в виде пирозапала, катод выполнен пористым и вместе с сепаратором заполнены катодной композицией. Пиротехнический завод содержит фторид свинца, магний и эвтектику фторидов лития и натрия при следующем соотношении компонентов, мас. Фторид свинца 67,24-72,39 Магний 12,17-17,97 Эвтектика LlF-NaF 13,0-18,0
Катодная композиция содержит хлориды никеля, калия и натрия при следующем соотношении компонентов, мас. Хлорид никеля 15,0-25,0 Хлорид калия 33,0-37,4 Хлорид натрия 42,0-47,6.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Изготавливается катодная матрица 4 из никелевой сетки и никелевой проволоки методом контактной сварки, диаметр катодной матрицы 2,0 мм. Катодная матрица обертывается сепаратором 5 из алундового войлока толщиной 0,3 мм. Полученная матрица пропитывается в расплаве, состоящем из мас. хлорида никеля (II) 20,0; хлорида калия 35,2; хлорида натрия 44,8.

Смешивается пиротехнический состав, состоящий из мас. фторида свинца (II) 69,7; магния 15,3; эвтектики LlF-NaF 15,0. Из никелевого проката толщиной 0,1 мм изготавливается корпус 2 диаметром 10,0 мм и высотой 8 мм. В корпус монтируется картонный пыж 6 и катод, а затем запрессовывается анодный пиротехнический состав 3 под давлением 1000 кгс/см², масса состава 1,7 г. На анодный состав напрессовывается штатный воспламенительный состав 1 (например, Zr-BaCrO₄).

Устройство работает следующим образом. Инициирование генератора осуществляется от луча огня с помощью воспламенительного состава 1. При послойном горении пиротехнического состава 3 происходит выделение тепла, часть которого расходуется на нагрев и расплавление катодной композиции. В пирозаряде и продуктах реакции электролитная добавка также находится в расплавленном состоянии. При испытаниях вышеописанного генератора получены следующие результаты:
напряжение разомкну- той цепи, В 2,0 на нагрузке 2 Ома, В 1,63 масса, г 2,5 мощность, Вт 1,33 удельная мощность, Вт/г 0,53 Вт/см³ 1,40 удельная энергия, Вт˙с/г 8,0 Вт˙с/см³ 21,0 время работы, с 15.

При испытаниях аналогичных пиротехнических генераторов электрического тока с другими анодными пиротехническими составами получены результаты, представленные в таблице.

Использование: резервные источники тока. Сущность изобретения: тепловой химический источник тока содержит коаксиально расположенные пористый катод 1, анод 4, выполненный в виде пирозаряда, содержащий, мас.%: фторид свинца 67,24-72,39, магний 12,17-17,97, эвтектику фторидов лития и натрия 13,0-18,0 и разделяющий их сепаратор. При этом катод и сепаратор 3 заполнены катодной композицией из смеси, мас. %: хлорида никеля 15,0-25,0, хлорида калия 33,0-37,4 и хлорида натрия 42,0-47,6. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. ТЕПЛОВОЙ ХИМИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ТОКА, содержащий коаксиально расположенные катод и анод, разделенные пористым сепаратором, отличающийся тем, что, с целью повышения удельных электрических характеристик и упрощения конструкции, анод выполнен в виде пирозапала, катод выполнен пористым и вместе с сепаратором заполнен катодной композицией. 2. Источник по п.1, отличающийся тем, что анод, выполненный в виде пирозаряда, содержит фторид свинца, магний и эвтектику фторидов лития и натрия при следующем соотношении компонентов, мас.

Фторид свинца 67,24 72,39
Магний 12,17 17,97
Эвтектика фторидов лития и натрия 13,0 18,0
3. Источник по п.1, отличающийся тем, что катодная композиция содержит хлориды никеля, калия, натрия при следующем соотношении компонентов, мас.

Хлорид никеля 15,0 25,0
Хлорид калия 33,0 37,4
Хлорид натрия 42,0 47,6