ТЕПЛОВОЙ ХИМИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ТОКА

Полезная модель относится к тепловым химическим источникам тока (ТХИТ), обладающим повышенной надежностью активации и работы в условиях воздействия перегрузок высокой интенсивности.
Известна тепловая батарея (Патент РФ 2457586, опубл. 27.07.2012, МПК Н01М 6/20, Н01М 10/39), содержащая корпус с термоизоляцией и внешними токовыводами от двух и более электрически соединенных параллельно, расположенных друг за другом на центральном изолированном стержне блоков элементов термоактивируемых химических источников тока, каждый из которых состоит из катода, электролита и анода и чередуется последовательно в осевом направлении с пиронагревательными элементами. Кроме того, батарея содержит центральные катодный и анодный токоотводы, охватывающие центральный изолированный стержень и зафиксированные на соответствующих токосъемах внешних токовыводов и токосъемах блока элементов термоактивируемых химических источников тока, наиболее удаленного от внешних токовыводов, а также поджимные элементы блоков. При этом поджимные элементы блоков выполнены в виде герметичных сильфонов с внутренними упорами.
Известен тепловой химический источник тока (Патент RU №2683585, опубликовано 29.03.2019, МПК Н01М 6/36, Н01М 6/38, принят за прототип), содержащий корпус, герметизированный крышкой, тепловую изоляцию, запальное устройство и блоки электрохимических элементов, помещенные в отсеки, отличающаяся тем, что отсеки выполнены в теплостойкой, закрепленной на крышке матрицы с соотношением размеров диаметра и высоты, максимально близким к единице, при заданном объеме, блоки в отсеках зафиксированы в радиальном направлении теплоизоляционными прокладками, а в осевом - самоконтрящимися замковыми пружинами, и объединены в единую электрическую цепь посредством токопроводящих пластин, уложенных в проточки, выполненные между отсеками матрицы, а их задействование осуществляется посредством пиротехнических шнуров, закрепленных в пазах матрицы по периметру блоков и соединенных с запальным устройством, расположенным в основании матрицы.
Недостатком как аналога, так и прототипа является недостаточное поджатие пиротехнических шнуров, в связи с чем при воздействии перегрузок высокой интенсивности происходит их деформация и разрывы.
Проблемой ТХИТ, работающих при воздействии перегрузок высокой интенсивности является деформация и разрывы пиротехнических шнуров, что снижает надежность активации ТХИТ.
Задачей настоящей полезной модели является повышение надежности активации ТХИТ, работающего при воздействии перегрузок высокой интенсивности.
Техническим результатом полезной модели является предотвращение переломов, перегибов и разрывов пиротехнических шнуров в условиях воздействия перегрузок высокой интенсивности.
Указанный технический результат обеспечивается конструкцией теплового химического источника тока. Тепловой химический источник тока содержит корпус, герметизированный крышкой, тепловую изоляцию, запальное устройство и блоки электрохимических элементов, помещенные в отсеки, выполненные в теплостойкой закрепленной на крышке матрице, имеющей соотношение размеров диаметра и высоты максимально близкое к двум при заданном объеме, блоки в отсеках зафиксированы в радиальном направлении теплоизоляционными прокладками и объединены в единую электрическую цепь посредством токопроводящей пластины, уложенной в проточке, выполненной между отсеками матрицы, а их задействование осуществляется посредством пиротехнических шнуров, закрепленных в пазах матрицы на боковой поверхности блоков, соединенных с запальным устройством, расположенным в основании матрицы. Пиротехнические шнуры дополнительно зафиксированы в пазах матрицы термоусадочной трубкой, которая их надежно прижимает к боковой поверхности блоков электродов, предотвращая их перегибы, переломы и разрывы при воздействии перегрузки высокой интенсивности, а это в свою очередь обеспечивает надежную передачу огневого импульса к пиротехническим таблеткам, а значит, увеличивает надежность активации ТХИТ.
Таким образом, в результате действия совокупности существенных признаков полезной модели достигается технический результат, заключающийся в предотвращении возможности отказа ТХИТ при активации в условиях воздействия перегрузок высокой интенсивности.
Сущность полезной модели поясняется чертежом. На фиг. 1 показана конструкция теплового химического источника тока в продольном сечении.
1 - анод;
2 - электролит-деполяризатор;
3 - пиротехнический нагреватель;
4 - электровоспламенитель;
5 - набор компенсационных прокладок;
6 - набор компенсационных прокладок;
7 - набор компенсационных прокладок;
8 - матрица;
9 - крышка;
10 - гермовыводы;
11 - глухой цилиндрический корпус;
12 - электроизоляция внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса материалом «Элмикатекс»;
13 - пиротехнический шнур;
14 - набор компенсационных прокладок;
15 - термоусадочная трубка;
16 - пиротехнический шнур;
17 - токопроводящая пластина;
18 - токоотвод элементов;
19 - набор компенсационных прокладок;
20 - набор тепло- и электроизоляционных прокладок.
Тепловой химический источник тока содержит два блока из двух или более слоев электрохимических элементов, установленных в теплостойкую матрицу 8, поджатых набором компенсационных прокладок 5 и 6. Матрица размещена в глухом цилиндрическом корпусе 11 с крышкой 9, в которой расположены набор тепло- и электроизоляционных прокладок 20. Каждый из слоев электрохимических элементов содержит последовательно чередующиеся твердые слои анода 1, электролита-деполяризатора 2 и пиротехнического нагревателя 3, гермовыводы 10 для соединения с внешним потребителем, систему активации. Система активации выполнена в виде двух пиротехнических шнуров 13, установленного в специальную прорезь матрицы и поджатой к каждому из блоков набором компенсационных прокладок 14 и закрепленной по периметру матрицы термоусадочной трубкой 15, горизонтального пиротехнического шнура (передающей огневой импульс к пиротехническим шнурам 13) и электровоспламенителя 4, закрепленного на крышке 9 глухого цилиндрического корпуса 11, между внутренней боковой поверхностью глухого цилиндрического корпуса 11 и боковой поверхностью блока электродов плотно уложен слой электроизоляции из материала «Элмикатекс» 12.
Тепловой химический источник тока работает следующим образом. В требуемый момент воздействия механической перегрузки высокой интенсивности термоусадочная трубка 15 обеспечивает надежное поджатие компенсационных прокладок 14 и пиротехнического шнура 13 к блоку электрохимических элементов, в частности к пиротехническому нагревателю 3, предотвращая их переломы, перегибы и разрывы. Затем происходит активация батареи путем подачи напряжения на электроды электровоспламенителя (позицией не обозначены) через гермовыводы 10, вызывающая появление пламени, форс которого попадает на пиротехнический шнур 16, расположенный над электровоспламенителем. От огневого импульса происходит зажигание пиротехнического шнура 13. В результате происходит активация пиротехнических нагревателей 3, в процессе сгорания они выделяют тепло для расплавления электролита-деполяризатора 2, в результате чего между электролитом-деполяризатором 2 и анодом 1 появляется напряжение и через внешнюю цепь начинает протекать электрический ток.