一種固定電纜組件的熱電池的製作方法

2023-05-17 07:55:36

本發明屬於熱電池技術領域，具體涉及一種要求帶電纜組件的熱電池。

背景技術：

隨著電路集成化的發展，要求一組電源採用多線路電纜同時為多種電子器件輸送電能，故要求熱電池帶電纜組件。目前有兩類帶電纜組件的熱電池：

(1)非金屬絕緣圈置於熱電池端部，電纜組件焊接後從出線口甩出，頂部灌封絕緣，採用這種方式固定電纜組件的缺點是電纜組件不能夠剛性固定，抗力學環境能力差。

(2)L型支架固定電纜組件的熱電池，這種熱電池雖然能夠克服非金屬絕緣圈固定電纜組件帶來的弊端，但電纜組件被焊接在熱電池接線柱上，線纜根部暴露在外部，線纜易受機械損傷。

技術實現要素：

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種固定電纜組件的熱電池，避免因外力拉扯導致線路鬆動或脫落，保證了電纜組件與單元熱電池連接安全、可靠。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：一種帶電纜組件的熱電池，包括外結構和單元熱電池。

所述的單元熱電池包括底座、電池蓋、殼體、電堆、保溫材料和絕緣材料；所述的底座、電池蓋與殼體形成密閉中空結構；所述的電堆安裝在所述的密閉中空結構中；所述的絕緣材料置於電堆的側面，用於隔離絕緣引線與電堆；所述的保溫材料置於電堆和絕緣材料的四周，起到保溫和固定的作用；所述的外結構包括電阻、布線板、線卡、上蓋板和電纜組件；所述的布線板固定在單元熱電池的電池蓋上，布線板背離電池蓋一側開有連通的布線槽和出線槽，電纜組件的各條電纜線安裝在布線槽中，一端通過電阻和絕緣引線連接電堆，另一端匯總後由出線槽引出；所述的線卡在出線槽處固定電纜線；布線槽和出線槽絕緣灌封后由上蓋板封閉。

所述的電池蓋包括蓋體、接線柱和玻璃絕緣子，其中，接線柱通過玻璃粉燒結成的玻璃絕緣子封接到蓋體上。

所述的蓋體包括蓋板和螺柱，其中，螺柱定位焊接到蓋板上，用螺釘將上蓋板、布線板和電池蓋固定在單元熱電池上構成一個整體。

所述的布線板採用3240環氧酚醛層壓板材料或層壓棒材，材料的擊穿電壓≥35kV，浸水後絕緣電阻≥5.0×108，彎曲強度≥340Mpa。

所述的布線板沿圓周均勻分布6個圓形通孔，孔的位置與接線柱位置相對應，銑出6個通向接線柱的線槽，再鑽3個與螺柱位置相對應的圓孔，在任意兩個接線柱中間銑出一個出線槽，在出線槽兩側邊緣處鑽兩個螺孔，用於安裝線卡。

本發明的有益效果是：

(1)本發明採用布線板對輸入輸出線路起到隔離、絕緣的安全保護措施；布線板上的線槽對線纜進行有序排布，避免了因線路混亂導致的交叉短路等現象發生，保證輸入輸出線路可靠、安全。

(2)本發明採用線卡安裝在布線板上，可使電纜組件輸入輸出線路根部不受外力作用，避免因外力拉扯導致線路鬆動或脫落。

(3)本發明通過給蓋體設置螺孔，用螺釘將蓋板、布線板固定在單元熱電池上構成一個整體，保證了電纜組件與單元熱電池連接安全、可靠。

(4)本發明在熱電池激活迴路加裝電阻，加裝的電阻在3～12Ω範圍內，可以避免熱電池被激活後因點火頭橋絲未被熔斷而燒壞機載電源。

附圖說明

圖1是熱電池主視圖與俯視圖；

圖2是外結構體的主視圖；

圖3是單元熱電池剖面圖；

圖4是組合電池蓋的俯視圖與剖面圖；

圖5是蓋體的俯視圖與剖面圖；

圖6是布線板的俯視圖與剖面圖；

圖7是線卡的俯視圖；

圖8是上蓋板的俯視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明，本發明包括但不僅限於下述實施例。

本發明提供一種帶電纜組件的熱電池，包括將外結構1和單元熱電池2組合成一體，其中外結構通過螺釘固定在單元熱電池的蓋體202c上。

外結構由電阻101、布線板102、線卡103、上蓋板104、電纜組件105、螺釘106組成。這種外結構指在剛性固定電纜組件的情況下絕緣灌封線纜，其中，按要求加裝電阻，並置於布線板的安裝槽中；電纜組件的線纜排布於布線板的線槽中，從布線板的出線槽引出；線卡在布線板的出線口處固定電纜線；絕緣灌封布線板的線槽，蓋上上蓋板，用螺釘固定於蓋體202c的螺柱上。

單元熱電池由底座201、電池蓋202、殼體203、電堆204、保溫材料205、絕緣材料206組成。其中按要求設計的底座與電池蓋、殼體通過焊接，形成密封的結構；電堆、保溫材料和絕緣材料置於密封的結構中；將絕緣材料置於電堆的側面，用於隔離絕緣引線與電堆；保溫材料置於電堆和絕緣材料的四周，起到保溫和固定的作用。

所述電池蓋由蓋體202a、接線柱202b和玻璃絕緣子202c組成，其中，接線柱通過玻璃粉燒結成玻璃絕緣子封接到蓋體上，接線柱起輸入電信號和輸出電能的作用，玻璃絕緣子起到密封、絕緣和固定接線柱的作用，而將蓋體與殼體焊接，形成一個單元熱電池的結構。

所述蓋體由蓋板202a1和螺柱202a2組成，其中，螺柱通過定位焊接到蓋板上，螺柱起到固定布線板和上蓋板的作用。

所述布線板有線槽102a、圓孔102b、102c及螺孔102d，圓孔102b位置與電池蓋接線柱202b位置相對應，圓孔102c與蓋體螺柱202a2位置相對應，螺孔102d用於螺釘固定線卡。

所述布線板102採用3240環氧酚醛層壓板材料或層壓棒材，材料的擊穿電壓≥35kV、浸水後絕緣電阻≥5.0×108，彎曲強度≥340Mpa，為絕緣材料，可進行機械加工。按60°均勻分布6個圓孔102b，孔的位置與接線柱位置相對應，銑出6個通向接線柱的線槽，再鑽3個與螺柱位置相對應的圓孔102c，在兩個接線柱中間銑出一個出線槽，在出線槽兩側邊緣處鑽兩個螺孔102d，用於安裝線卡。

所述線卡安裝在布線板的螺孔上，可以有效固定電纜組件，防止電纜組件根部受外力鬆動或脫落。用不鏽鋼板加工一個線卡103，線卡兩側孔位置與布線板中螺孔102d位置相對應。

所述上蓋板有沉頭孔，通過螺釘固定在蓋體上的螺柱上，起到固定和封蓋布線板的作用。用3240環氧酚醛層壓板加工一個圓形上蓋板，上蓋板直徑與布線板外徑一致，在上蓋板上鑽三個孔並倒角，孔位置及孔徑與蓋體上螺柱位置相對應。

參考圖1，熱電池由外結構1和單元熱電池2組成。參考圖2～7，熱電池外結構體由電阻、布線板、線卡、上蓋板、電纜組件、螺釘組成。

方法一：參考圖5，採用氬弧焊或雷射焊給蓋板上焊接三個螺柱，螺柱在蓋體上按120°均勻分布。

方法二：參考圖5，加工蓋板時銑出螺柱，在螺柱中攻絲，但材料和加工成本高，不建議批量生產。

參考圖4，給帶有螺柱的蓋體燒結六個接線柱，接線柱在蓋體上呈60度均勻分布，與螺柱夾角為30°；接線柱周圍填充材料為玻璃粉，經過燒結後成為玻璃絕緣子，可以起到絕緣密封的作用；接線柱材料為鐵鎳鈷玻封合金絲。

參考圖6，給環氧酚醛層壓板鑽上按60°均勻分布的6個孔，孔的位置與接線柱位置相對應，銑出6個通向接線柱的布線槽，再鑽3個與螺柱位置相對應的孔，在兩個接線柱中間銑出一個線槽，在線槽兩側邊緣處鑽兩個螺孔，用於安裝線卡。

參考圖7，用不鏽鋼板加工一個線卡，線卡兩側孔位置與布線板中螺孔位置相對應。

參考圖8，用環氧酚醛層壓板加工一個圓形上蓋板，上蓋板直徑與布線板外徑一致，在上蓋板上鑽三個孔並倒角，孔位置及孔徑與蓋體上螺柱位置相對應。

先將布線板套在單元熱電池蓋體上，線槽位置的圓孔與蓋體接線柱對應，按要求將電連接器的輸入輸出電纜線焊接在蓋體接線柱上，其中一條輸入電纜線上應焊接8.2Ω電阻，以保護機載電源，焊接完後檢查焊接是否牢固，同時清理掉蓋體上的線芯、焊錫等雜物，保證蓋體乾淨。將電纜線排布在布線板的線槽中，再用螺釘將線卡固定在布線板上，電連接器的電纜線將被夾在線卡與布線板之間的出線槽處。

待檢查完後給焊接處灌封704矽橡膠，以保證單元熱電池與外界絕緣。然後安裝上蓋板，使布線板被牢牢固定在單元熱電池蓋體上，構成一個密封的整體。

所描述的實施例僅為本發明的一部分，而非全部，本發明適用於所有熱電池電連接器的固定。在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干變形和改進，都屬於本發明的保護範圍。