[发明专利]一种热电池内部温度控制结构

说明书

本申请公开了一种新型热电池内部温度控制结构，主要用于提高热电池在高温工作环境下的安全性能。包括温度控制本体，所述温度控制本体置于热电池内部，所述温度控制本体包括夹心体，所述夹心体包括绝缘隔热层和吸热层，所述绝缘隔热层和吸热层上下交替放置，所述绝缘隔热层为多层，所述绝缘隔热层置于吸热层的外部。绝缘隔热层外形为实心或通孔圆片，吸热层外形也为实心或通孔圆片。本发明的强度高，能均匀分散热电池内部热量，平衡内部工作温度，极大的提升热电池安全性能。

技术领域

本发明属于热电池技术领域，具体涉及一种热电池内部温度控制结构。

背景技术

热电池又称热激活电池，主要是以熔融盐为电解质，依靠电激活或机械激活等方式引燃内部烟火源，激活后的电池加热系统将令固态熔融盐达到工作温度(即电解质晶体由固态转变为液态时的温度)，从而正负极通过电解质反应产生工作电流和电压的一种电池。

热电池有其自身固有的优点：可靠性高、环境适应能力强、贮存时间长。它们可以在高自旋速度(例如，16000转/分)以及高温(＞450℃)，低温(＜-55℃)等苛刻环境下工作。另外，在具有钻地性质的设备中它们能够承受高的冲击(16000g)。在较宽的温度范围内(通常是-55℃～+71℃)，它们可以密封储存或存放于武器系统里25年甚至25年以上而不出现性能的衰减。

由于热电池的内部工作温度极高(通常在500℃以上)，且电池为圆柱状，所以由热力学原理知电池中部区域容易热量集中。在苛刻的高强度环境力学条件下和较高的工作环境温度条件下，中部积累的过高热量会导致该区域温度远超电池其它部位，导致该区域中的正极材料发生热分解，产生过多的硫蒸汽，而正极材料分解的硫物质又会和负极材料反应放热，进而导致恶性循环，形成热失控，导致大量气体产生，从而造成电池鼓胀，严重时电池会发生燃烧爆炸等现象。

在过去的热电池设计中，为了防止电池出现热失控，通常采用梯度热量设计，即在电池两端使用较多的加热粉，而在电池中部使用较少加热粉来平衡电池整体的热量。

然而针对上述措施，在较低热量下热电池中该区域的温度较低，电解质离子电导率较低进而电池在承载大电流时极化现象严重，不能正常供电。但增加该区域的加热粉用量后，又会造成该区域的热失控，进而引发更严重的安全问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种新的热电池内部温度控制结构，采用递进式吸热的方法，在分散热量，平衡电池内部温度的同时不会因吸热过强导致温度瞬间降低，出现电池无法正常供电的情况，同时，也扩宽了电池内部加热源的用量范围。

本发明的方案为：一种新型热电池内部温度控制结构，包括置于热电池内部的温度控制本体，所述温度控制本体包括夹心体，所述夹心体包括绝缘隔热层和吸热层，所述绝缘隔热层和吸热层上下交替层叠，所述绝缘隔热层为多层，所述绝缘隔热层置于吸热层的外部。

本发明的工作原理：本发明采用递进式吸热的方式分散热量，平衡内部温度，先由外部的绝缘隔热层抵挡部分热量，透过绝缘隔热层的热量再由吸热层吸收，不会出现因吸热层瞬间吸热过多造成电池短时间内局部区域温度过低，从而导致该区域内电解质离子电导率过低甚至直接由液态变为固态，致使热电池停止供电的情况发生。

优选的，所述绝缘隔热层和吸热层为实心圆片或通孔圆片。此设置便于散热或者吸热。

优选的，所述绝缘隔热层厚度为0.1～10mm，吸热层厚度为0.5～20mm。

优选的，所述温度控制本体包括一个夹心体或者多个夹心体层叠而成的复合体。