[发明专利]一种网状支撑薄膜源直充式同位素电池有效

申请号：	201810884604.5	申请日：	2018-08-06
公开（公告）号：	CN110473647B	公开（公告）日：	2021-11-26
发明（设计）人：	韩运成;吴宜灿;李桃生;季翔;刘超	申请（专利权）人：	中国科学院合肥物质科学研究院
主分类号：	G21H1/02	分类号：	G21H1/02
代理公司：	北京理工大学专利中心 11120	代理人：	张洁;仇蕾安
地址：	230031 安徽***	国省代码：	安徽;34
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摘要：
搜索关键词：	一种网状支撑薄膜源直充式同位素电池
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【权利要求书】：

1.一种网状支撑薄膜源直充式同位素电池，其特征在于：所述电池包括发射极(1)、收集极(2)、填充介质(6)和电池外壳(7)，其中，发射极(1)、收集极(2)和填充介质(6)位于电池外壳(7)内部，所述电池包括多个基本单元，一个基本单元由一个发射极(1)和一个收集极(2)组成，填充介质(6)填充在发射极(1)和收集极(2)之间，发射极(1)的两端通过发射极连接材料(5)与电池外壳(7)连接，发射极(1)为双层结构，由一层网状支撑材料(12)和一层覆盖在网状支撑材料(12)上的放射性同位素自支撑薄膜(11)组成；每两个收集极(2)之间通过绝缘支撑材料(3)连接，所有收集极(2)通过收集极连接材料(4)串联，发射极(1)为双面发射，除两端的收集极(2)外其余收集极(2)为双面收集；

其中，所述放射性同位素自支撑薄膜(11)的厚度为200-500nm；所述放射性同位素自支撑薄膜源为含β放射性同位素或α放射性同位素的单质、化合物或混合物；

所述网状支撑材料(12)的网孔与网径的比率大于1：1；

所述收集极(2)材料为低原子序数的金属或合金材料；

所述绝缘支撑材料(3)为电阻率大于10⁹Ω·m的绝缘材料；

所述收集极连接材料(4)和发射极连接材料(5)为导电性材料；

所述填充介质(6)的真空度小于10Pa；

所述电池外壳(7)材料为可承受内外压差1个标准大气压的材料；

一个基本单元中发射极(1)和收集极(2)之间的距离为0.5-5mm。

2.一种网状支撑薄膜源直充式同位素电池，其特征在于：所述电池包括发射极(1)、收集极(2)、填充介质(6)和电池外壳(7)，其中，发射极(1)、收集极(2)和填充介质(6)位于电池外壳(7)内部，所述电池包括多个基本单元，一个基本单元由一个发射极(1)和一个收集极(2)组成，填充介质(6)填充在发射极(1)和收集极(2)之间，发射极(1)的两端通过发射极连接材料(5)与电池外壳(7)连接，发射极(1)为三层结构，由两层网状支撑材料(12)及夹在两层网状支撑材料(12)中间的一层放射性同位素自支撑薄膜(11)组成；每两个收集极(2)之间通过绝缘支撑材料(3)连接，所有收集极(2)通过收集极连接材料(4)串联，发射极(1)为双面发射，除两端的收集极(2)外其余收集极(2)为双面收集；

所述网状支撑材料(12)的网孔与网径的比率大于1：1；

所述收集极(2)材料为低原子序数的金属或合金材料；

所述绝缘支撑材料(3)为电阻率大于10⁹Ω·m的绝缘材料；

所述收集极连接材料(4)和发射极连接材料(5)为导电性材料；

所述填充介质(6)的真空度小于10Pa；

所述电池外壳(7)材料为可承受内外压差1个标准大气压的材料；一个基本单元中发射极(1)和收集极(2)之间的距离为0.5-5mm。

3.如权利要求1或2所述的一种网状支撑薄膜源直充式同位素电池，其特征在于：所述β放射性同位素为³H、⁶³Ni、⁹⁰Sr、¹³⁷Cs、¹⁴⁴Ce或¹⁴⁷Pm；α放射性同位素为²¹⁰Po、²²⁶Ra、²³⁸Pu、²⁴¹Am或²⁴⁴Cm。