[发明专利]一种热电池用热缓冲储热材料的制备方法

说明书

本发明属于热电池技术领域，尤其是一种热电池用热缓冲储热材料的制备方法；所述的热电池用缓冲储热材料的制备方法为：将无水LiCl、轻质MgO分别进行预处理，然后将处理过的无水LiCl、轻质MgO按一定的比例混合均匀，经过球磨、煅烧、冷却、粉碎制成热缓冲储热材料；该热缓冲储热材料的应用为：将热缓冲储热材料制成圆片，叠放在热电池电池堆的的内部。本发明提供的热缓冲储热材料能够在热电池工作前期迅速吸收“过剩”的热量，工作后期放出吸收的“过剩”热量，避免出现中间温度高而使电池正极材料分解，利用率下降，以及发生热式失控，导致电池熔穿、发生爆炸等问题；同时避免电池两端温度低，电池的内阻变大，影响其承载能力。

技术领域

本发明属于电池领域，尤其是一种热电池用热缓冲储热材料的制备方法。

背景技术

热电池是一种热激活储备电源，是以固态熔盐作电解质，利用自身的加热源把固态熔盐加热熔融成离子型导体而进入工作状态的一次性电池，工作时内部温度在550℃左右。由于它内阻小,具有很高的比能量和比功率、使用环境温度宽、贮存时间长、激活迅速可靠、结构紧凑、使用时无方向性不受安装方位的影响、具有良好的力学性能、不需要维护等优点，一问世就受到军界的青睐，发展成为导弹、核武器、火炮、弹射椅、黑匣子等现代化武器和应急系统的理想电源。

热电池工作主要靠激活瞬间放出热电池工作期间所需要的大量热量，后期通过保温技术来维持电解质长时间处于熔融状态，保证电池正常工作。在电池的热设计时，目前主要有加热源同等用量设计方法；该种方式使得电池的装配简单，不容易发烧加热源错装情况，但是，采用加热源同等用量装配的电池激活后热冲击温度高，并且随着电池工作时间的延长，电池内部温度分布为中间高、两端低，中部的温度在较长时间段里温度高于正极材料的分解温度，使得电池正极材料分解，利用率下降，电池的工作时间缩短，严重时会发生热失控，导致电池壳体熔穿，发生爆炸等问题，两端温度低，使得电池的两端单体电池的内阻较大，影响电池的承载能力。为解决以上问题，有相关报道提出了一种梯度用量热设计的方式，该种热设计方式虽然不会出现电池内部温度分布为中间高、两端低的问题，但是，由于电池中部的加热源用量较少，会延长电池的激活时间，并且在电池装配时，不可避免的会出现错装情况。

另外，为适应武器装备的使用要求，在工程应用上，热电池需要同时满足在-55℃～+70℃的环境下使用，在如此苛刻的使用范围内，电池的内部热量控制更加困难。因此，针对以上问题，提出了一种热电池用热缓冲储热材料的制备方法，由此解决了同等用量加热源热电池出现的工作过程中内部温度中间高、两端低的问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种热电池用热缓冲储热材料的制备方法，具体是通过以下技术方案实现的。

一种电池用热缓冲储热材料的制备方法为：先将无水LiCl、轻质MgO分别进行预处理，然后将处理后的无水LiCl、轻质MgO按一定的混合均匀，在环境湿度小于3％的条件下球磨30min～60min，再在650℃～750℃条件下煅烧4h～8h，在环境湿度小于3％的条件下冷却，并粉碎成80目～100目的粉末，得到热缓冲储热材料。

优选地，所述的无水LiCl的预处理为：将无水LiCl在真空度小于-0.08MPa、120℃～175℃条件下干燥8h～16h，再在湿度小于3％的环境中球磨4h～8h。

优选地，所述的轻质MgO的预处理为：将轻质MgO在600℃～800℃高温煅烧4h～8h，冷却后，在环境湿度小于3％的环境中采用气流粉碎方法将MgO粉碎至10μm～30μm。

优选地，所述的的处理后的无水LiCl、轻质MgO的比例为50～80：20～50。

优选地，所述的热缓冲储热材料的相变温度在610℃，相变热在240J/g～380J/g之间。

优选地，所述的热缓冲储热材料应用为：通过粉末压片法将热缓冲储热材料制成圆片，叠放在热电池电池堆的的内部。