一种热电池用三元低共熔盐制造技术

本发明专利技术涉及一种热电池用三元低共熔盐，属于电化学技术领域。本发明专利技术的三元低共熔盐包括：LiCl、KCl和BaCl2，其中，LiCl为28％～44％、KCl为40％～56％、BaCl2为8％～24％。本发明专利技术采用LiCl

【技术实现步骤摘要】
一种热电池用三元低共熔盐


[0001]本专利技术属于电化学
，具体涉及一种热电池用三元低共熔盐。

技术介绍

[0002]热电池是一种高温贮备一次电池，常温下，这种电解质是固体，不导电。使用时，通过电激活或者机械激活的方式引燃加热元件，在加热剂的作用下电池内部温度迅速上升，使电解质熔融形成高电导率的离子导体，从而使热电池进入工作状态，在短时间内输出电能给用电系统。热电池具有激活时间短、输出功率高、工作温区宽(－50℃～70℃)、贮存时间长、抗力学环境能力强、可靠性高等优点。目前，热电池已被广泛应用于高新武器当中，如导弹、核武器、各种先进炸弹、炮弹、水雷以及一些作战武器的点火装置中。
[0003]热电池激活后，只要电解质保持熔融状态，电池便处于工作状态，直到参加反应的活性物质反应殆尽为止。但是由于热量散失，一旦温度降至电解质共熔点以下致使电解质重新凝固，热电池就会提前停止工作。
[0004]当电活性物质足够时，热寿命就决定了热电池的工作寿命。可以通过调整热量设计来实现热电池的较长的热寿命，但是较高的热量使得热电池安全可靠性降低。
[0005]热电池常用的延长热寿命的方法主要有：
[0006]1)增强保温效果，采用性能优良的保温材料或加厚保温层，但性能优良的保温材料价格昂贵、加厚保温层占用空间较大；
[0007]2)提高热电池电堆部分的热容，例如在电池结构中的适当位置增加储热片。但增加储热片会降低热电池的比能量和比功率。
[0008]3)使用低熔点的低共熔盐，降低热电池工作的内外温差。
[0009]4)在热电池可工作的温度范围内，将热电池内部的工作温度设计在高温段，通过增加内部热容来延长热电池内部温度降至低共熔盐凝固的时间。
[0010]热电池常用的低共熔盐有LiCl—KCl、LiF—LiCl—LiBr、LiF—KCl—LiBr、LiF—KBr—LiBr等，其中LiF—LiCl—LiBr由于具有较高的电导率而常用于需要大电流密度输出的热电池中，但其熔点为439℃，工作温度较高。
[0011]目前热电池常用的二元低共熔盐LiCl—KCl，因具有材料价格低、对工艺环境湿度要求低因而成本低，产品质量较稳定而被广泛应用。

技术实现思路

[0012](一)要解决的技术问题
[0013]本专利技术要解决的技术问题是如何提供一种热电池用三元低共熔盐，以解决如何提供一种能降低熔点且保留对工艺环境湿度要求低因而成本低，产品质量较稳定的共熔盐的问题。
[0014](二)技术方案
[0015]为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种热电池用三元低共熔盐，该三元低共熔
盐包括：LiCl、KCl和BaCl2，其中，质量百分比含量为：LiCl为28％～44％、KCl为40％～56％、BaCl2为8％～24％。
[0016]一种热电池用电解质的制备方法，该方法包括如下步骤：
[0017]S1、预处理：在真空烘箱中对LiCl、KCl、BaCl2、MgO进行烘干，将烘干处理后的药品进行球磨、过筛处理；
[0018]S2、低共熔盐的配制：用精度为0.1g的电子称按质量百分比含量：LiCl为28％～44％、KCl为40％～56％、BaCl2为8％～24％、MgO为100％称取LiCl、KCl、BaCl2、MgO，先LiCl、KCl、BaCl2将放入坩埚中进行熔融，熔融后用石英棒在坩埚中搅拌，并迅速将熔融物倒入不锈钢盘中，摊成薄片状并砸碎，用粉碎机粉碎即得所述的低共熔盐LiCl
‑
KCl
‑
BaCl2粉末；
[0019]S3、电解质的配制：然后在低共熔盐LiCl
‑
KCl
‑
BaCl2粉末中加入MgO混合均匀后进行熔融，并迅速将熔融物倒入不锈钢盘中，摊成薄片状并砸碎，用粉碎机粉碎后即得电解质LiCl
‑
KCl
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BaCl2‑
MgO。
[0020](三)有益效果
[0021]本专利技术提出一种热电池用三元低共熔盐，本专利技术采用LiCl
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KCl
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BaCl2低共熔盐，熔点为341.0℃。比常用的LiCl
‑
KCl低共熔盐(熔点354.5℃)，熔点低13.5℃。将本专利技术低共熔盐用于热电池中，可以有效延长热电池的热寿命和工作寿命，减少加热剂用量，提高热电池的比能量，同时提高热电池的比能量和应用安全性能。该电解质保留了LiCl
‑
KCl低共熔盐成本低，产品质量较稳定的优势。
[0022]实际应用：将本专利技术的低共熔盐LiCl
‑
KCl
‑
BaCl2用于某型号热电池中，该热电池工作时间为36s。
附图说明
[0023]图1为热电池用低共熔盐与LiCl
‑
KCl的低共熔盐热分析曲线图。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。
[0025]本专利技术提供了一种新的热电池用低共熔盐。将该低共融盐用于热电池中可以有效延长热电池的热寿命和工作寿命，减少加热剂用量，提高热电池比能量，同时该低共熔盐保留了LiCl—KCl的材料价格低、对工艺环境湿度要求低因而成本低的优势。
[0026]本专利技术包含的热电池低共融盐采用如下技术方案：
[0027]一种热电池用三元低共熔盐，包括：LiCl、KCl和BaCl2，其中，质量百分比含量为：LiCl为28％～44％、KCl为40％～56％、BaCl2为8％～24％。
[0028]实施例1：
[0029]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术，这些实施例应理解为仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的保护范围。在阅读本专利技术记载的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本专利技术权利要求所限定的范围。
[0030]本专利技术的热电池用三元低共熔盐的制备方法，包括：
[0031]S1、预处理：在真空烘箱中对LiCl、KCl、BaCl2、MgO进行烘干，烘干温度为150℃～200℃；将烘干处理后的药品进行球磨、过筛处理。
[0032]S2、低共熔盐的配制：用精度为0.1g的电子称按质量百分比含量：LiCl为28％～44％、KCl为40％～56％、BaCl2为8％～24％、MgO为100％称取LiCl、KCl、BaCl2、MgO，例如，分别称量LiCl 40.0g、KCl 52.0g、BaCl28.0 g、MgO100.0g，先LiCl、KCl、BaCl2将放入坩埚中，于550℃箱式电阻炉中熔融90min。熔融后用石英棒在坩埚中搅拌，并迅速将熔融物倒入不锈钢盘中，摊成薄片状并砸碎，用粉碎机粉碎即得所述的低共熔盐LiCl
‑
KCl
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BaCl2粉末；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热电池用三元低共熔盐，其特征在于，该三元低共熔盐包括：LiCl、KCl和BaCl2，其中，质量百分比含量为：LiCl为28％～44％、KCl为40％～56％、BaCl2为8％～24％。2.一种热电池用电解质的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1、预处理：在真空烘箱中对LiCl、KCl、BaCl2、MgO进行烘干，将烘干处理后的药品进行球磨、过筛处理；S2、低共熔盐的配制：用精度为0.1g的电子称按质量百分比含量：LiCl为28％～44％、KCl为40％～56％、BaCl2为8％～24％、MgO为100％称取LiCl、KCl、BaCl2、MgO，先LiCl、KCl、BaCl2将放入坩埚中进行熔融，熔融后用石英棒在坩埚中搅拌，并迅速将熔融物倒入不锈钢盘中，摊成薄片状并砸碎，用粉碎机粉碎即得所述的低共熔盐LiCl
‑
KCl
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BaCl2粉末；S3、电解质的配制：然后在低共熔盐LiCl
‑
KCl
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BaCl2粉末中加入MgO混合均匀后进行熔融，并迅速将熔融物倒入不锈钢盘中，摊成薄片状并砸碎，用粉碎机粉碎后即得电解质LiCl
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KCl
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B...

【专利技术属性】
技术研发人员：张成刚，骆静，余福山，刘岁鹏，常文涛，何董琦，
申请(专利权)人：西安北方庆华机电有限公司，
类型：发明
国别省市：