本发明涉及热电池技术领域，具体涉及一种450℃环境使用的热电池线缆连接结构。
背景技术：
热电池通常由单元电池、电气接口和机械接口组成，单元电池是热电池产生电能的核心部件，电气接口是激活信号输入和电能输出的通道，电气接口主要包括电连接器和线缆，单元电池与线缆是否可靠连接决定着热电池能否正常完成预定任务。
热电池常规的工作温度范围为-50℃～ 70℃，单元电池与线缆连接采用常规的锡焊方式，即线缆绕焊在单元电池顶部的接线柱上，现有接线柱如图1所示，采用带孔圆柱体结构，线缆通过接线柱上的圆孔绕缠在接线柱上，然后用锡焊法将导线固定。但是随着导弹武器系统逐步发展，射程不断增大、飞速不断提高，对导弹武器系统中所用的热电池产品也提出了更高的要求，要求热电池产品体积更小、重量更轻、工作环境更严酷等。目前锡铅焊料的熔融温度约在180℃～320℃之间，当热电池工作温度达到450℃时，锡铅焊料会熔融流动，一方面熔融的焊锡使得正负电极之间、正负电极与电池外壳之间存在短路的隐患，降低热电池的安全性能；另一方面，锡焊熔融后可能造成线缆与接线柱之间松动、脱落，造成热电池不能可靠的对外输出电能。
热电池通常使用的电能输出线缆耐温在250℃以下，不能满足450℃工作环境温度的需要，为确保热电池在高温环境下可靠工作，必须对热电池线缆连接结构进行改进。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种450℃环境使用的热电池线缆连接结构，能在450℃环境下可靠工作。
为了达到上述的目的，本发明提供一种450℃环境使用的热电池线缆连接结构，包括螺钉、电能输出接线柱、压接端子、耐高温线缆和螺母；所述螺钉穿插过所述电能输出接线柱上的通孔；所述压接端子套在所述螺钉上并通过所述螺母紧固，与所述电能输出接线柱紧密贴合；所述耐高温线缆与所述压接端子连接。
上述450℃环境使用的热电池线缆连接结构，其中，所述耐高温线缆包括套管、导线和绝缘隔热材料；所述导线压接在所述压接端子上，所述绝缘隔热材料包裹住所述导线，所述套管套在所述绝缘隔热材料外部。
上述450℃环境使用的热电池线缆连接结构，其中，所述450℃环境使用的热电池线缆连接结构还包括平垫圈，所述压接端子、所述平垫圈以及所述螺母依次套在所述螺钉上，并通过所述螺母紧固。
上述450℃环境使用的热电池线缆连接结构，其中，所述螺钉采用开槽圆柱头螺钉；所述螺母采用六角螺母。
上述450℃环境使用的热电池线缆连接结构，其中，所述螺母为两个。
上述450℃环境使用的热电池线缆连接结构，其中，所述电能输出接线柱与压接端子接触的部分采用扁平设计，该部分中间设有通孔，螺钉穿插过该通孔。
上述450℃环境使用的热电池线缆连接结构，其中，所述导线采用pi复合材料绝缘航空导线。
上述450℃环境使用的热电池线缆连接结构，其中，所述套管为玻璃纤维定纹套管。
上述450℃环境使用的热电池线缆连接结构，其中，所述绝缘隔热材料采用热电池用纳米气凝胶复合隔热纸。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：
本发明采用螺母和螺钉将带线端子固定在电能输出接线柱上，可有效避免使用锡铅焊料在高温下锡铅焊料熔融流动造成的热电池正负极之间、正负极与壳体之间短路的安全隐患，以及可有效避免锡铅焊料熔融后导线从接线柱上脱落造成热电池电能输出中断的风险；采用本发明线缆连接结构的热电池可在450℃高温下进行1h的大电流放电，放电过程中热电池工作正常，无短路和电能输出中断的现象，试验结束后检查导线与压接端子连接处，导线和压接端子连接牢固、无松动脱落现象，检查导线、绝缘隔热材料和套管，导线绝缘层完好、无破损现象，套管和绝缘隔热材料表面无明显变化。
附图说明
本发明的450℃环境使用的热电池线缆连接结构由以下的实施例及附图给出。
图1为现有技术中热电池接线柱示意图。
图2为本发明一较佳实施中热电池线缆连接结构示意图。
图3为本发明一较佳实施中热电池电能输出接线柱示意图。
图4为采用本发明热电池线缆连接结构的热电池与采用现有热电池线缆连接结构的热电池在450℃高温下工作的电压曲线比较图。
具体实施方式
以下将结合图1～图4对本发明的450℃环境使用的热电池线缆连接结构作进一步的详细描述。
图2所示为本发明一较佳实施中热电池线缆连接结构示意图；图3所示为本发明一较佳实施中热电池电能输出接线柱示意图。
参见图2，本实施例的450℃环境使用的热电池线缆连接结构包括螺钉1、电能输出接线柱2、压接端子3、耐高温线缆和螺母8；
所述螺钉1穿插过所述电能输出接线柱2上的通孔；
所述压接端子3套在所述螺钉1上并通过所述螺母8紧固，与所述电能输出接线柱2紧密贴合；
所述耐高温线缆与所述压接端子3连接。
本发明采用螺母和螺钉将带线端子(即压接端子和耐高温线缆)固定在电能输出接线柱上，可有效避免使用锡铅焊料在高温下锡铅焊料熔融流动造成的热电池正负极之间、正负极与壳体之间短路的安全隐患，以及可有效避免锡铅焊料熔融后导线从接线柱上脱落造成热电池电能输出中断的风险。
参见图2，较佳地，本实施例中，螺钉1采用开槽圆柱头螺钉；螺母8采用六角薄螺母，为增加紧固度，本实施例使用了两个六角薄螺母。
较佳地，450℃环境使用的热电池线缆连接结构还包括平垫圈7，所述压接端子3、所述平垫圈7以及所述螺母8依次套在所述螺钉1上，并通过所述螺母8紧固。
为保障线缆与电能输出接线柱之间的可靠连接，本实施例设计了一新型电能输出接线柱，如图3所示，所述电能输出接线柱2包括底座21和连接部分22，所述连接部分22固定设置在所述底座21上，所述底座21设置在热电池顶部；所述连接部分22采用扁平设计，其中间设有通孔23，螺钉1穿插过该通孔23。扁平设计能增大电能输出接线柱与螺钉1、压接端子3的接触面，可确保电能输出接线柱与压接端子3之间可靠连接；在压接端子3与螺母8之间设置平垫圈7，进一步确保电能输出接线柱与压接端子3之间可靠连接。
参见图2，本实施例中，所述耐高温线缆包括套管4、导线6和绝缘隔热材料5；所述导线6压接在所述压接端子3上，所述绝缘隔热材料5包裹住所述导线6，所述套管4套在所述绝缘隔热材料5外部。
较佳地，所述导线6采用pi复合材料绝缘航空导线；所述套管4为玻璃纤维定纹套管；所述绝缘隔热材料5采用热电池用纳米气凝胶复合隔热纸。
按照本实施例设计的电能输出接线柱制备一热电池，将电能输出接线柱2、压接端子3(连接耐高温线缆)、平垫圈7和2个六角薄螺母8依次套入开槽圆柱头螺钉上，并用限力螺丝刀拧紧；激活热电池后，将热电池及热电池线缆连接结构置于450℃高温炉内放电，设置放电电流为10a，热电池带载在高温炉内放电1h，切断负载后将热电池从高温炉内取出，热电池工作正常，热电池表面无明显变化，线缆连接完好、无松动脱落，工作电压随时间的变化曲线见图4。
按照现有技术设计的接线柱制备一热电池作为对比例，以传统的绕焊方式进行线缆连接，激活热电池后，将热电池及现有热电池线缆连接结构置于450℃高温炉内放电，设置放电电流为10a，激活后约180s后电能输出异常，工作电压随时间的变化曲线见图4，试验结束后检查线缆连接，焊锡熔化，线缆脱落。
1.450℃环境使用的热电池线缆连接结构，其特征在于，包括螺钉、电能输出接线柱、压接端子、耐高温线缆和螺母；
所述螺钉穿插过所述电能输出接线柱上的通孔；
所述压接端子套在所述螺钉上并通过所述螺母紧固，与所述电能输出接线柱紧密贴合；
所述耐高温线缆与所述压接端子连接。
2.如权利要求1所述的450℃环境使用的热电池线缆连接结构，其特征在于，所述耐高温线缆包括套管、导线和绝缘隔热材料；所述导线压接在所述压接端子上，所述绝缘隔热材料包裹住所述导线，所述套管套在所述绝缘隔热材料外部。
3.如权利要求1或2所述的450℃环境使用的热电池线缆连接结构，其特征在于，所述450℃环境使用的热电池线缆连接结构还包括平垫圈，所述压接端子、所述平垫圈以及所述螺母依次套在所述螺钉上，并通过所述螺母紧固。
4.如权利要求1或2所述的450℃环境使用的热电池线缆连接结构，其特征在于，所述螺钉采用开槽圆柱头螺钉；所述螺母采用六角螺母。
5.如权利要求4所述的450℃环境使用的热电池线缆连接结构，其特征在于，所述螺母为两个。
6.如权利要求1或2所述的450℃环境使用的热电池线缆连接结构，其特征在于，所述电能输出接线柱与压接端子接触的部分采用扁平设计，该部分中间设有通孔，螺钉穿插过该通孔。
7.如权利要求2所述的450℃环境使用的热电池线缆连接结构，其特征在于，所述导线采用pi复合材料绝缘航空导线。
8.如权利要求2所述的450℃环境使用的热电池线缆连接结构，其特征在于，所述套管为玻璃纤维定纹套管。
9.如权利要求2所述的450℃环境使用的热电池线缆连接结构，其特征在于，所述绝缘隔热材料采用热电池用纳米气凝胶复合隔热纸。
技术总结