[發明專利]應用在深海極端環境下的放射源盒子及封裝結構、電池

在審

• 申請號: 202211236866.3
• 申請日: 2022-10-10
• 公開（公告）號: CN115512869A
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 李京偉;庾文慶;林銀河;查鴻凱;韓運成;湯文明;羅來馬
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G21F1/08
• 分類號: G21F1/08;G21F1/12;C22C5/04;C22C19/00;C22C19/03;C22C27/02;C23C30/00
• 代理公司: 合肥市澤信專利代理事務所(普通合伙) 34144
• 代理人: 方榮肖

1.一種應用在深海極端環境下用于封裝電池的放射源的盒子，所述深海極端環境指：在200MPa壓強下，同時承受所述放射源500～800℃的工況溫度；其特征在于，所述盒子為多層結構，由內而外依次為：稀貴金屬及合金體系層(1)、鉭鎢基合金層(2)、碳基材料層(3)、鎳銅基合金層(4)；

其中，稀貴金屬及合金體系層(1)包括釕Ru、銠Rh、鈀Pd、鋨Os、銥Ir、鉑Pt、釷Th及合金體系，合金的組成為其中任意幾種的組合；

鉭鎢基合金層(2)為鉭或鎢合金或者是含有難熔金屬元素的合金；

碳基材料層(3)為碳纖維結構或者石墨烯結構復合材料或者碳成分為主的復合材料；

鎳銅基合金層(4)包含鋯Zr、鈦Ti、鈮Nb、釩V強化劑中的一種或者幾種。

2.如權利要求1所述的應用在深海極端環境下用于封裝電池的放射源的盒子，其特征在于：鉭鎢基合金層(2)為摻雜鉿Hf，鋯Zr，鈮Nb，釔Y金屬元素所形成的結構層；

和/或，碳基材料層(3)為碳纖維結構是，所述碳纖維結構為纖維狀、或者片狀、或者網狀、或者致密的板狀、或者塊狀。

3.如權利要求1所述的應用在深海極端環境下用于封裝電池的放射源的盒子，其特征在于：稀貴金屬及合金體系層(1)為Ru-70％Rh，鉭鎢基合金層(2)為Ta-10％W-0.5％Y合金，碳基材料層(3)為網狀碳纖維增強石墨復合材料，鎳銅基合金層(4)為Ni-30％Cu-1％Zr合金。

4.如權利要求1所述的應用在深海極端環境下用于封裝電池的放射源的盒子，其特征在于：稀貴金屬及合金體系層(1)為Ir-70％Ru合金，鉭鎢基合金層(2)為Ta-15％W-1％Nb合金，碳基材料層(3)為片狀碳纖維增強石墨復合材料，鎳銅基合金層(4)為Ni-25％Cu-1％V合金。

5.如權利要求1所述的應用在深海極端環境下用于封裝電池的放射源的盒子，其特征在于：稀貴金屬及合金體系層(1)為Pt-60％Os合金，鉭鎢基合金層(2)為Ta-30％W-1％Zr合金，碳基材料層(3)為氧化石墨烯增強多孔石墨復合材料，鎳銅基合金層(4)為Ni-20％Cu-2％Ti合金。

6.如權利要求1所述的應用在深海極端環境下用于封裝電池的放射源的盒子，其特征在于：稀貴金屬及合金體系層(1)為Pt-60％Ir-1％Th合金，鉭鎢基合金層(2)為Ta-40％W-1％Hf合金，碳基材料層(3)為碳化硅-石墨烯摻雜碳基復合材料，鎳銅基合金層(4)為Ni-25％Cu-0.5％Nb合金。

7.一種放射源封裝結構，其包括：

多個盒子(5)；

外包殼(6)，將多個盒子(5)相互獨立包覆；

其特征在于：盒子(5)為如權利要求1至6中任意一項所述的應用在深海極端環境下用于封裝電池的放射源的盒子。

8.如權利要求7所述的放射源封裝結構，其特征在于：外包殼(6)包括：

上包殼(7)；

與上包殼(7)拼接組裝的下包殼(8)；

其中，上包殼(7)與下包殼(8)的拼接軌跡呈“波浪形”或“鋸齒形”。

9.如權利要求7所述的放射源封裝結構，其特征在于：外包殼(6)為Ni-30％Cu-1％Zr合金制成。

10.一種電池，其包括：

至少有一個放射源；

與至少一個放射源相對應的至少一個盒子(5)，每個盒子(5)用于封裝相應的放射源；

一個外包殼，其用于將所有盒子(5)相互獨立包覆；

其特征在于，盒子(5)為如權利要求1至6中任意一項所述的應用在深海極端環境下用于封裝電池的放射源的盒子；

外包殼為如權利要求7至9中任意一項所述的放射源封裝結構中的外包殼(6)。