[发明专利]一种恒温恒压式热电池电性能测试系统及其测试方法

说明书

本发明公开了一种恒温恒压式热电池电性能测试系统及其测试方法。该测试系统包括电性能测试系统和设置于手套箱内的测试装置；测试装置包括相配合的恒温恒压系统和热电池装配系统；恒温恒压系统包括具有间隙的第一加热炉盘和第二加热炉盘；第一加热炉盘与压力机连接，且第一加热炉盘和第二加热炉盘之间设置有热电池装配系统；热电池装配系统包括位于第一加热炉盘和第二加热炉盘之间，且与电性能测试系统的导电夹具；导电夹具内设置有热电池。本发明的单体热电池放电系统及测试方法，克服了现有单体热电池放电测试系统的诸多不足，可以快速激活热电池，具备较为理想的单体热电池放电条件，可以极大的提高单体热电池放电的一致性。

技术领域

本发明属于热电池技术领域，具体涉及一种恒温恒压式热电池电性能测试系统及其测试方法。

背景技术

热电池是化学电源的一种，是靠加热激活的一次电池，它的电解质是熔盐，常温下是固体，不导电，使用时通过加热使熔盐熔化成离子导体，电池被激活开始放电。由于热电池的电解质在常温下为固态，几乎不存在自放电现象，热电池具有很长储存时间，可达20年。熔融的电解质具有很高的导电率，所以热电池可以在大电流密度下放电。热电池因其可靠性高、储存寿命长和抗冲击能力强等优点而广泛应用在武器装备中。热电池单体电池主要由正极、EB和负极材料组成，其中正极材料主要有FeS₂和CoS₂粉体材料，EB由电解质E(LiCl-KCl和LiCl-LiF-LiBr材料)和流动抑制剂MgO组成的粉体材料，负极主要有LiSi合金粉体材料和LiB合金片。在热电池制备过程中，首先将正极、EB和负极材料逐层平铺在模具中，然后通过液压机压制成型，制备单体热电池。

当前单体热电池电性能测试主要是通过加热设备将单体热电池加热，使其温度超过电解质熔点，电解质融化，进而使电池具备输出能力。目前单体热电池加热主要有两种方式，一种是上下炉盘加压加热，该方法炉盘与电池导电夹具直接接触并施加压力，具备单体热电池激活快，测试效率高的优点，但是该测试设备压力不可控，同时有的设备在空气中直接使用，无法排除氧气对测试结果的影响，测试结果会产生一定的偏差；另一种方法是炉体(管式炉、高温炉)加热，首先将电池放在测试模具中，然后放到炉体中加热，该测试方法的优点就是可以惰性气体保护，避免电极材料被氧化，但该测试方法压力不可以调节，并且激活时间较长，更换模具周期长，测试效率较低，另外，如果该测试方法管式炉不放在干燥间(控制环境湿度)中进行，则空气中的水蒸气会在装配过程中与电池负极材料LiSi或LiB发生反应，对测试结果产生影响。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种恒温恒压式热电池电性能测试系统及其测试方法，克服了现有单体热电池放电测试系统的诸多不足，可以极大的提高单体热电池放电的一致性，对热电池材料研究具有重要的指导意义，同时也可以形成材料质量鉴定的有效工具。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种恒温恒压式热电池电性能测试系统，包括电性能测试系统和设置于手套箱内的测试装置；测试装置包括相配合的恒温恒压系统和热电池装配系统；

恒温恒压系统包括具有间隙的第一加热炉盘和第二加热炉盘；第一加热炉盘与压力机连接，且第一加热炉盘和第二加热炉盘之间设置有热电池装配系统；

热电池装配系统包括位于第一加热炉盘和第二加热炉盘之间，且与电性能测试系统的导电夹具；导电夹具内设置有热电池。

进一步地，测试装置还包括保温炉体；压力机穿过保温炉体，与设置于其内的恒温恒压系统连接。

进一步地，第一加热炉盘滑动设置于保温炉体内，其与压力机之间由上至下依次层叠有滑动设置于保温炉体内的第一不锈钢支座和第一保温层；压力机穿过第一不锈钢支座和第一保温层，与第一加热炉盘连接。

进一步地，压力机为电动压机。