热电池简介
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密封电池结构。
✓工作时间短
✓工作表面温度高
✓使用单一
➢特点和分类
负极材料类型： l)镁系热电池 2)钙系热电池 3)锂系热电池
使用功能类型： l) 快速激活：0.2s内激活的救生电池 2) 短工作寿命功率型：常规战术短程导弹 3) 中长寿命高比特性：水下动力源 4) 高电压型：高过载型， 炮弹、导弹用
表2 热电池常用电解质主要性能参数
➢组成与结构
引燃系统、加热系统、 电堆、绝缘保温系统、 不锈钢外壳、金属/玻璃 绝缘子、盖体组件等。
✓ 引燃系统：将电池内部 的加热系统迅速点燃；发 火元、高速引燃条
电激活：内置点火头； 机械激活：撞击式火帽
热电池结构
➢组成与结构
✓加热系统：在极短的时间内提供足够的热量是电解质熔融，电池 进入工作状态；提供电池有效工作时间内的所需的热量。 由加热 片和加热围子组成。
➢概述
✓ 贮存时电解质为不导电的固体，使用时用电发火头或 撞针机构引燃其内部的加热药剂，使电解质熔融成为 离子导体而被激活的一种储备电池。又称热激活储备 电池（heat activated reserve battery）
✓贮存时间理论上是无限的，实际达10年以上。
➢发展历史
✓最早德国人Erb博士在第二次世界大战末期发明 ✓1948年Wurlitzer公司生产出第一枚热电池 ✓1955年美国SAND实验室研制工作寿命为5min的热电池 用于核武器。 ✓20世纪50年代，美国海军与E-W公司链式研制成功片式 Mg-V2O5热电池。 ✓1966年片型Ca-CaCrO4热电池在美国投产 ✓20世纪70年代SAND研制成了小型片状LiMx-FeS2热电池。
➢锂合金系列热电池 隔膜：BN毡、Y2O3石棉纸或毡
➢锂合金系列热电池
✓ 一般热电池多应用于武器和军事装置作引信电源。 ✓ Li-Al-FeS2，Li-Si-FeS2已经研制成功，多用于导弹、核
武器、火炮等军用装备。 ✓ 未来宇航、鱼雷、潜艇以及民用装备。
表1Biblioteka Baidu锂系热电池与钙系热电池性能比较表
锆与铬酸粉末加热片：点火灵敏度高，用于快速激活、工作寿命 短的热电池
铁粉与氯酸钾机械激活：压制、在层状电堆中作集流体 ✓电堆：
电堆结构
➢组成与结构
✓绝热保温系统：组织电池内部热量向外流失。 石棉、二氧化硅气凝胶
用于我国陆基机动远程导弹引 控系统热电池的保温套筒
➢组成与结构
✓电池堆结构
Cup：open and closed type
➢钙镁阳极系列热电池 ✓钙/硫酸铅热电池
（-）Ca|KCl-LiCl|PbSO4-KCl-LiC（+）
特点：
开路电压：2.5V 稳态工作电流密度 100~200mA.cm-2； 工作寿命小于60s； 工作温度小于100度
➢钙镁阳极系列热电池
✓镁/V2O5热电池 （-）Mg|KCl-LiCl-粘结剂V2O5（+）
特点： 开路电压：2.7V 稳态工作电流密度小于200mA.cm-2； 工作寿命小于30s； 电池内阻大，噪声小 环境适应性强
应用：高过载弹载功率型电源
➢锂合金系列热电池
（-）LiMx|KCl-LiCl|FeS2（+）
M：Al、Si、B
4Li+FeS2=2Li2S+|Fe
特点：
高的比能量、比功率 工作电压：1.7-19V 稳态工作电流密度大于 400mA.cm-2； 工作寿命3min； 电池内阻不变，无噪声 温度范围-55~85度 工作温度不超过550度
电池装配：控制水分在300mg/kg以下
➢工作原理
✓热寿命 电池内部电堆有 效工作时间，取 决于电池的设计
✓电化学反应寿命
电化学体系和放 电条件
➢钙镁阳极系列热电池
✓钙/铬酸钙热电池
（-）Ca|KCl-LiCl|CaCrO4（+）
特点：
高工作电压； 稳态工作电流密度小于 200mA.cm-2； 优异的力学性能； 600度以上工作引起热失控
➢特点和分类
优点：
✓具有很高的比能量和比功率:负极材料活性、高电势 负
✓大功率放电：比电导高、稳态电流A/cm2级放电
✓使用环境温度范围宽；-50~+70度
✓贮存时间长：大于15年，无自放电
✓激活迅速可靠：大多小于1min
✓结构紧凑、工艺简便
缺点：
✓造价低廉、不需要维护等 ✓电池制造环境湿度小于5%；全
✓工作时间短
✓工作表面温度高
✓使用单一
➢特点和分类
负极材料类型： l)镁系热电池 2)钙系热电池 3)锂系热电池
使用功能类型： l) 快速激活：0.2s内激活的救生电池 2) 短工作寿命功率型：常规战术短程导弹 3) 中长寿命高比特性：水下动力源 4) 高电压型：高过载型， 炮弹、导弹用
表2 热电池常用电解质主要性能参数
➢组成与结构
引燃系统、加热系统、 电堆、绝缘保温系统、 不锈钢外壳、金属/玻璃 绝缘子、盖体组件等。
✓ 引燃系统：将电池内部 的加热系统迅速点燃；发 火元、高速引燃条
电激活：内置点火头； 机械激活：撞击式火帽
热电池结构
➢组成与结构
✓加热系统：在极短的时间内提供足够的热量是电解质熔融，电池 进入工作状态；提供电池有效工作时间内的所需的热量。 由加热 片和加热围子组成。
➢概述
✓ 贮存时电解质为不导电的固体，使用时用电发火头或 撞针机构引燃其内部的加热药剂，使电解质熔融成为 离子导体而被激活的一种储备电池。又称热激活储备 电池（heat activated reserve battery）
✓贮存时间理论上是无限的，实际达10年以上。
➢发展历史
✓最早德国人Erb博士在第二次世界大战末期发明 ✓1948年Wurlitzer公司生产出第一枚热电池 ✓1955年美国SAND实验室研制工作寿命为5min的热电池 用于核武器。 ✓20世纪50年代，美国海军与E-W公司链式研制成功片式 Mg-V2O5热电池。 ✓1966年片型Ca-CaCrO4热电池在美国投产 ✓20世纪70年代SAND研制成了小型片状LiMx-FeS2热电池。
➢锂合金系列热电池 隔膜：BN毡、Y2O3石棉纸或毡
➢锂合金系列热电池
✓ 一般热电池多应用于武器和军事装置作引信电源。 ✓ Li-Al-FeS2，Li-Si-FeS2已经研制成功，多用于导弹、核
武器、火炮等军用装备。 ✓ 未来宇航、鱼雷、潜艇以及民用装备。
表1Biblioteka Baidu锂系热电池与钙系热电池性能比较表
锆与铬酸粉末加热片：点火灵敏度高，用于快速激活、工作寿命 短的热电池
铁粉与氯酸钾机械激活：压制、在层状电堆中作集流体 ✓电堆：
电堆结构
➢组成与结构
✓绝热保温系统：组织电池内部热量向外流失。 石棉、二氧化硅气凝胶
用于我国陆基机动远程导弹引 控系统热电池的保温套筒
➢组成与结构
✓电池堆结构
Cup：open and closed type
➢钙镁阳极系列热电池 ✓钙/硫酸铅热电池
（-）Ca|KCl-LiCl|PbSO4-KCl-LiC（+）
特点：
开路电压：2.5V 稳态工作电流密度 100~200mA.cm-2； 工作寿命小于60s； 工作温度小于100度
➢钙镁阳极系列热电池
✓镁/V2O5热电池 （-）Mg|KCl-LiCl-粘结剂V2O5（+）
特点： 开路电压：2.7V 稳态工作电流密度小于200mA.cm-2； 工作寿命小于30s； 电池内阻大，噪声小 环境适应性强
应用：高过载弹载功率型电源
➢锂合金系列热电池
（-）LiMx|KCl-LiCl|FeS2（+）
M：Al、Si、B
4Li+FeS2=2Li2S+|Fe
特点：
高的比能量、比功率 工作电压：1.7-19V 稳态工作电流密度大于 400mA.cm-2； 工作寿命3min； 电池内阻不变，无噪声 温度范围-55~85度 工作温度不超过550度
电池装配：控制水分在300mg/kg以下
➢工作原理
✓热寿命 电池内部电堆有 效工作时间，取 决于电池的设计
✓电化学反应寿命
电化学体系和放 电条件
➢钙镁阳极系列热电池
✓钙/铬酸钙热电池
（-）Ca|KCl-LiCl|CaCrO4（+）
特点：
高工作电压； 稳态工作电流密度小于 200mA.cm-2； 优异的力学性能； 600度以上工作引起热失控
➢特点和分类
优点：
✓具有很高的比能量和比功率:负极材料活性、高电势 负
✓大功率放电：比电导高、稳态电流A/cm2级放电
✓使用环境温度范围宽；-50~+70度
✓贮存时间长：大于15年，无自放电
✓激活迅速可靠：大多小于1min
✓结构紧凑、工艺简便
缺点：
✓造价低廉、不需要维护等 ✓电池制造环境湿度小于5%；全