[发明专利]无峰值电压的热电池组

说明书

本发明涉及以二硫化铁作正极活性物质、无峰值电压的热电池组。

热电池组，特别是以二硫化铁作正极活性物质的热电池组放电开始时，在放电电压-时间曲线上，总有一段时间长短不等、超过平衡电压1伏至数伏的电压尖峰，人们称这段电压为峰值电压。峰值电压是热电池的一大缺点，它大大降低了电极材料的利用率，丧失了Li（Si）/FeS₂热电池能量密度高的优势。不压低或消除峰值电压，热电池就不宜于在输入电压精度要求高的设备上应用。为此，文献（见S.C.Levy“FeS₂热电池不规则峰值电压的研究”）（SAND79-0090）.（J.Q.Searcy“热电池中FeS₂阴极的某些副反应及起始电压瞬变的研究”）（SAND80-2341）记载的压低峰值电压的方法有：正极料中添加负电位较高的物质，如镁粉、锌粉，用粒度较大的二硫化铁粉压制正极片，用氢氟酸洗涤二硫化铁粉末。采取上述措施后，Li（Si）/FeS₂热电池的放电峰值电压多少有些降低，但不能完全消除。U.S.Patent Application6-872，718提出的改善Li/FeS₂热电池放电电压平稳性的方法，也未能完全消除热电池放电初始时的电压尖峰。

本发明的目的是提供一种以二硫化铁作正极活性物质、无峰值电压的热电池组。

本发明的特征是减缓高温热冲击对单体热电池的作用，控制热电池组的峰值电压。热电池由端加热片、添加3%（wt）CaSi₂的二硫化铁正极、锂（硅）合金负极、隔膜、不锈钢负极集流片和安放在两只单体热电池之间的加热片堆叠构成，本发明的特征是在热电池组的电池堆的正、负极引流片和端加热片之间，或在电池堆内部的正极片和加热片之间、负极集流片和加热片之间附加高温隔热片、然后用连接片把相邻的两只单体热电池电连接起来，减缓电池点火激活时产生的高温热冲击，使一只或几只单体热电池滞后进入工作状态，通过调节高温隔热片的材料厚度，来控制滞后时间长短、消除峰值电压。

本发明的优点是对任一热电池体系，在不涉及原有电池制造工艺的情况下，采用附加高温隔热片的方法来消除热电池组的峰值电压，只需调节高温隔热片的材料、厚度和被隔离的单体热电池个数，方法简便，同时还显著地提高了热电池的使用比能量和放电电压的平稳度。

下面结合附图及实施例来进一步阐述本发明的特征和优点。

图1-引流片外侧没有附加高温隔热片的热电池组电池堆剖视图;

图1a-引流片外侧没有附加高温隔热片的热电池组恒电流放电曲线;

图2-负极引流片外侧附加高温隔热片的热电池组电池堆剖视图;

图2a-负极引流片外侧附加高温隔热片的热电池组恒电流放电曲线;

图3-正、负极引流片外侧都附加高温隔热片的热电池组电池堆剖视图;

图3a-正、负极引流片外侧都附加高温隔热片的热电池组恒电流放电曲线;

图4-热电池组电池堆内部，正极与加热片间附加高温隔热片后用连接片电连接的热电池组电池堆剖视图;