一种热电池用低共熔盐制造技术

本发明专利技术涉及一种热电池用低共熔盐，属于电化学技术领域。本发明专利技术热电池用低共熔盐包括：LiCl、LiBr、LiF和BaCl2，所述质量百分比含量：LiCl为11％～20％、LiBr为50％～70％、LiF为6％～12％、BaCl2为16％～30％。本发明专利技术采用LiCl

【技术实现步骤摘要】
一种热电池用低共熔盐


[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，只要低共熔盐保持熔融状态，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低共熔盐重新凝固，电池就会提前停止工作。
[0004]当电活性物质一定量且足够时，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]5)使用低熔点的低共熔盐，拓宽热电池工作温区，同时不会给热电池带来其他明显不利的影响。
[0011]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449℃，工作温度较高。
[0012]目前热电池常用的三元低共熔盐LiF—LiCl—LiBr，因具有较好的导电性能而被广泛应用。

技术实现思路

[0013](一)要解决的技术问题
[0014]本专利技术要解决的技术问题是如何提供一种热电池用低共熔盐，以解决如何保留低共熔盐的较高的电导率，降低低共熔盐的熔点的问题。
[0015](二)技术方案
[0016]为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种热电池用低共熔盐，该低共熔盐包括：LiCl、LiBr、LiF和BaCl2，质量百分比含量为：LiCl为11％～20％、LiBr为50％～70％、LiF为6％～12％、BaCl2为16％～30％。
[0017]本专利技术还提供一种热电池用电解质的制备方法，该方法包括如下步骤：
[0018]S1、预处理：在真空烘箱中进行烘干，将烘干处理后的LiCl、LiBrg、LiF、BaCl2、MgO进行球磨、过筛处理。
[0019]S2、电解质的配制：用精度为0.1g的电子称按质量百分比含量为：LiCl为11％～20％、LiBr为50％～70％、LiF为6％～12％、BaCl2为16％～30％称取LiCl、LiBr、LiF和BaCl2，先将LiCl、LiBrg、LiF、BaCl2放入坩埚中熔融，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
‑
LiBr
‑
LiF
‑
BaCl2粉末；
[0020]S3、然后在低共熔盐LiCl
‑
LiBr
‑
LiF
‑
BaCl2粉末加入MgO混合均匀进行熔融，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
‑
LiBr
‑
LiF
‑
BaCl2‑
MgO。
[0021](三)有益效果
[0022]本专利技术提出一种热电池用低共熔盐，本专利技术采用LiCl
‑
LiBr
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LiF
‑
BaCl2低共熔盐，熔点为421.6℃。比常用的LiCl
‑
LiBr
‑
LiF的低共熔盐(熔点439.8℃)，熔点低约18.2℃。该专利技术具有以下显著效果：首先将本专利技术低共熔盐配成电解质用于热电池中，可以延长热电池的工作温区，延长热电池的热寿命和工作寿命。其次熔点降低，可以减少加热剂用量，同时提高热电池的比能量和使用安全性。再次该低共熔盐保留了LiCl
‑
LiBr
‑
LiF低共熔盐电导率较高的优势。
[0023]实际应用：将本专利技术一种新的热电池用低共熔盐LiCl
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LiBr
‑
LiF
‑
BaCl2用于某型号热电池中，该热电池工作时间为36s。
附图说明
[0024]图1为热电池用低共熔盐与LiCl
‑
LiBr
‑
LiF低共熔盐的热分析曲线图。
具体实施方式
[0025]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。
[0026]本专利技术提供了一种新的热电池用低熔点低共熔盐。将该电解质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。该低共熔盐保留了LiCl
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LiBr
‑
LiF低共熔盐电导率较高的优势。
[0027]本专利技术包含的热电池低共熔盐采用如下技术方案：
[0028]本专利技术要解决的第一个技术问题是，保留低共熔盐的较高的电导率，从而保留其良好的导电能力，在主成分上保留了LiCl、LiBr、LiF三种成分。
[0029]本专利技术要解决的第二个技术问题是，降低低共熔盐的熔点，通过增加新的无机盐，构成四元共熔盐。
[0030]本专利技术所述新的热电池用低共熔盐包括：LiCl、LiBr、LiF和BaCl2，质量百分比含
量为：LiCl为11％～20％、LiBr为50％～70％、LiF为6％～12％、BaCl2为16％～30％。
[0031]实施例1：
[0032]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。
[0033]本专利技术的热电池用电解质的制备方法，包括如下步骤：
[0034]S1、预处理：在真空烘箱中进行烘干，烘干温度为150℃～200℃；将烘干处理后的LiCl、LiBrg、LiF、BaCl2、MgO进行球磨、过筛处理。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热电池用低共熔盐，其特征在于，该低共熔盐包括：LiCl、LiBr、LiF和BaCl2，质量百分比含量为：LiCl为11％～20％、LiBr为50％～70％、LiF为6％～12％、BaCl2为16％～30％。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：在真空烘箱中进行烘干，将烘干处理后的LiCl、LiBrg、LiF、BaCl2、MgO进行球磨、过筛处理；S2、电解质的配制：用精度为0.1g的电子称按质量百分比含量为：LiCl为11％～20％、LiBr为50％～70％、LiF为6％～12％、BaCl2为16％～30％称取LiCl、LiBr、LiF和BaCl2，先将LiCl、LiBrg、LiF、BaCl2放入坩埚中熔融，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
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LiBr
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LiF
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BaCl2粉末；S3、然后在低共熔盐LiCl
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LiBr
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LiF
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BaCl2粉末加入MgO混合均匀进行熔融，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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LiBr
‑
LiF
‑
BaCl2‑
MgO。3.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张成刚，余福山，骆静，刘岁鹏，常文涛，白杰，白旭，
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：