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化学读书报告1.doc

上传人:sssmppp 2021/3/22 文件大小:61 KB

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文档介绍

文档介绍:热电池又叫熔盐电池,它是以熔融盐为电解质,利用自动激活机构点燃热源 使电解质熔化而激活的一次储备电池。该技术首先由德国的Erb博士于二战末期 发明,并应用在也火箭上,1964年传到美国,引起了能源部及武器发展部门的高度 重视,以军用近炸倍管的电源为目标开展研究,以便替代那些间题百出的水溶液 电解质的电池系统。热电池是一种高温能源,工作温度。350°C- 550。°C。电池 除具有阴阳两极外,两极常由离子导电的熔融电解质隔开,电解质中加入细小的 金属氧化物或陶瓷粉末作粘结剂,如MgO、SiO2> BN,它们起着固定电解质的作用, 电解质层的变形流动特性受温度、压力、成分及粘结剂含量等因素的影响。电解 质熔化前,电池是惰性的,可长时间贮存,一但点火激活,既可大功率放电,工作电 流达每平方厘米数安培,持续数秒钟,也可小功率长时间放电,持续或更长时间热 电池利用一些原子量小、化学性质活泼,电极电势很负的碱金属或碱土金属作阳 极材料如铿、钠、钙、镁等,具有很高的比功率和比能量,因此热电池作为军用 电源是十分理想的。
热电池技术的发展过程。50年代中期,美国Szndia国家实验室(SNL〕研制 出寿命约5min的热电池,并应用到核武器上电池制作采用“杯一盖”型工艺,每 个单电池被封在一个金属杯内,相互间由金璃纤维布隔开,激活热源是所谓的“热 纸',一错和BaCrO4的混合粉末掺杂陶瓷纤维后加工成薄片,这种材料的稳定性 差,对静电和震动相当敏感。60年代初期,片型工艺的出现极大地推动了热电池 的开发与应用,电池各部件均是片状,其中电解质由高岭土固定后改用焙烧后的 Si02)片状热源主要由铁粉和KC1(X组成,较“热纸”安全稳定,点火后只产生极少 的气体,并可通过调整铁与'的比例来控制热电池的工作温度。片型工艺的出现 及高效隔热材料的应用,使热电池的比功率和比能量得到了很大的提高,特别是 大大地延长了电池的使用寿命。
1966年SNL研制出第一个完整的片型Ca/CaCrO4体系的热电池,直至70年代 后期,一直是美国使用在核武器上的主要电源比50年代,也曾出现过以WO』 或V©为阴极,钙或镁为阳极的电池体系,但随着'电池的间世而废弃,〕。年国家 实验室制出热电池,该电池具有相当高的开路电压和理论比能量和,但由于液态 锂难以固定,硫高温易挥发,而不得不进行其它尝试〔卜。年该实验室用一助一合 金取代低熔点的锂电极,取代硫电极,获得成功,但是单电池的电压、比能量和比
容量却明显下降。随后又发现了一电池,由于它的电压高、功率大而逐渐取代了 一电池年代中期,综合各项研究成果,研制出片型的小型长寿命的锂合金热电池, 各项技术指标超过以往任何体系的热电池,成为近年来热电池的一个重要研究方 向。表是和电池的性能对比。表、电池的性能对比1长寿命中功率短寿命大功率 ''电对面积•电对厚度•电对孟盘•每个电池的电对数电压峰值平均值低峰丫 载荷或寿命或磊电池体积电池重且能量功率注是写金属粉。电池的性能电池的两 极直接相连,其中阴极'溶解在电解质一共熔盐内。。°C时溶解度为写,并加入左 右的粘结剂阁其放电过程依赖于化学反应和电化学反应间巧妙的配合,开路电压 超过。电池激活时,紧贴在阳极表面产生复盐膜,组成两极间的隔离层来阻止短路, 放电时阳极首先与一电解质发生扩散反应,生成熔融的