熱電池裝配過程控制要點分析

禪志善

摘要：作為一種廣泛應用于武器裝備系統的一次性儲備電源，熱電池具有十分重要的作用，目前，熱電池主要制造工藝有片式和杯式兩種，我國現階段普遍采用片式制造工藝生產熱電池。在熱電池生產過程之中，裝配過程是一個直接關系其質量的關鍵性過程，由于目前熱電池裝配過程主要通過手工操作進行，因而必須重視做好相應質量控制工作。本文主要分析熱電池裝配過程控制要點，希望能夠提供一定借鑒。

關鍵詞：熱電池;裝配過程;控制要點

引言：熱電池是一種熱激活儲備電源，其主要通過使用自身內部加熱系統，將不具備導電性、呈固態的鹽類電解質加熱熔融之后，使其轉變為離子型導體，之后接入負載即可進入工作狀態。熱電池主要由點火組件、引燃片、電堆、絕緣保溫層、電池蓋、電池殼等部分共同構成，其中，電堆是熱電池的關鍵零部件，直接關系到熱電池的性能和安全性。熱電池生產之中，裝配過程占據重要地位，只有在裝配過程中落實好各項控制要點，熱電池的整體質量才能得到保障，必須對此提高重視力度。

1 樣本選取及試驗統計內容

本文在探討熱電池裝配過程控制要點時，以我國近十年來產量較大的某型號FeS2/二元電解質/LiSi體系熱電池（含Fe粉加熱片）的體系熱電池為試驗樣本，此型號熱電池使用片式工藝生產，關鍵組件電堆主要使用22片單體電池應用串聯方式組成。試驗之中，主要對熱電池裝配過程中電堆零部件碼放情況、電堆裝配壓力及配熱三方面因素對熱電池性能與質量的影響進行了分析，并結合分析結果得到了有效控制裝配過程整體生產質量的要點。

2 熱電池裝配過程控制要點分析

2.1 控制各項關鍵影響因素

2.1.1控制電堆裝配壓力

電化學原理認為，影響電池內阻的主要因素有電池的濃差極化、歐姆計劃及電化學極化，由于電池的輸出電壓直接受到電池內阻變化的影響，因此，必須對其內阻進行控制，從而確保電池輸出電壓穩定[1]。在熱電池裝配過程之中，確保電池內阻一致性的控制要點是使電堆裝配壓力相同。試驗中所使用的樣本熱電池，有兩組輸出，當將電堆裝配壓力變化范圍控制在±3%時，熱電池輸出電壓呈正常狀態，而一旦其變化幅度超過3%，熱電池的放電曲線就會呈現波動狀態，即輸出電壓不穩定。結合此試驗結論，裝配過程中，需認真依據技術標準要求，高效控制熱電池裝配壓力，尤其需要避免其裝配壓力變化幅度超過3%。因此，需要對關鍵數據做好實時監控和記錄，一旦其超出壓力范圍，立即采取針對性措施對其進行控制。從目前的技術水平出發，定頻校對和壓機壓力定時是兩種主要的控制電堆裝配壓力的方式。

2.1.2 控制電堆零部件碼放情況

試驗中所使用的熱電池型號，其電堆中包含諸多零部件：單體電池、鐵粉加熱片、絕緣保溫墊、單集流片等，總數超過79件，而零部件平均厚度小于1.0mm。由于零部件數量眾多，因而經常出現漏裝和錯裝的情況，因此，為確保其質量達到標準要求，必須著力在裝配過程中增強零部件碼放的正確性，從而避免漏裝和錯裝的情況導致熱電池工作時間或工作電壓不達標，有效控制產品質量，從而減少不必要的經濟損失。為達到提升零部件碼放正確性的目的，應重視在正式裝配前對熱電池電堆零部件進行預排、在成品檢驗環節使用X光進行檢驗，從而改善整體控制效果[2]。

2.1.3 控制配熱

本次試驗中所選用的樣本型號熱電池，正極材料FeS2的分解溫度是550℃。二元電解質熔點為352℃。盡管同一型號的熱電池產品因使用連續生產方式進行生產而在質量上具有高度一致性，但由于現階段手工操作仍為熱電池生產的主要方式，因而受人為因素影響，裝配操作精度亟待提升，必須在裝配過程中對配熱進行統一控制。實踐之中，應首先稱量單片加熱片，然后再根據已在調試環節進行確認過的配熱系數，匹配電堆中的加熱片，從而有效控制配熱，確保熱量處于適中狀態，既能夠充分滿足熔融固態鹽類電解質的需要，又不至于因熱量超出合理范圍而導致熱電池正極活性物質分解，確保熱電池工作時間達到標準要求，有效提高控制水平和產品質量[3]。

2.2 完善裝配過程控制制度

制度在約束和規范人的行為方面，具有無可比擬的突出作用，實踐之中，為提高熱電池裝配過程控制工作成效，必須重視構建完善的控制制度，以制度的形式對裝配過程中的控制內容、細節性注意事項、具體人員責任進行明確，從而為各項工作的展開提供科學參考，促進熱電池裝配過程朝著標準化和規范化方向發展。結合電堆裝配壓力、配熱及電堆零部件碼放情況三項關鍵因素對于熱電池性能及質量的影響，在制定控制制度時，需將這三方面的控制工作作為核心與關鍵部分，進一步確保其在實踐中得到系統全面的控制。與此同時，應重視建立與控制制度相應的責任追究及獎懲機制，如果在實踐中發現存在問題，嚴格按照制度中的相關規定進行責任追究與處罰，并采取相應措施解決問題，提高整體質量控制成效。

2.3 提高操作人員綜合素質

當前，手工操作仍是熱電池裝配的主要操作方式，由于裝配過程涉及到的零部件眾多、操作流程較為復雜，因此，為切實提高整體質量控制水平，必須著力提高手工操作人員的綜合素質。實踐之中，應構建長效可持續培訓機制，定期組織工作人員參與主題培訓，以此增進其對于熱電池裝配過程各項控制要點及制度要求的了解與掌握，確保其嚴格按照相關要求進行操作并逐步提升操作精度，切實改善熱電池整體裝配質量。與此同時，應重視鼓勵和引導操作人員在實踐中不斷總結經驗與方法，將其主體能動性充分調動起來，形成對于現有操作技術的有效補充，及時發現問題與不足，為質量控制工作提供便利。此外，應定期開展熱電池裝配操作考核工作，以此檢驗操作人員的實際水平，幫助其實現針對性提高。

結束語：

總之，為有效做好熱電池裝配過程控制工作，實踐之中，應重視對電堆裝配壓力、電堆零部件碼放情況及配熱三項影響熱電池性能的主要因素進行控制，著力完善裝配過程控制制度，以此為質量控制活動提供有力支撐與保障，與此同時，重視面向手工操作人員開展主題培訓工作，著力培養其形成良好的質量意識與責任意識，切實增強其綜合素質，從而有效提高操作精度。

參考文獻

[1]王超，孟凡明，蘭偉，陳偉，崔益秀.熱電池仿真技術發展現狀與趨勢[J].電源技術，2019，4312：2058-2063.

[2]楊兆堂，李科，高晨陽，閻紅衛.高氯酸鉀粒徑對熱電池用加熱片性能影響研究[J].電源技術，2020，4403：411-413.

貴州梅嶺電源有限公司，貴州遵義 563000