熱電池裝配過程控制要點(diǎn)分析

禪志善

摘要：作為一種廣泛應(yīng)用于武器裝備系統(tǒng)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(xiàn)階段普遍采用片式制造工藝生產(chǎn)熱電池。在熱電池生產(chǎn)過程之中，裝配過程是一個直接關(guān)系其質(zhì)量的關(guān)鍵性過程，由于目前熱電池裝配過程主要通過手工操作進(jìn)行，因而必須重視做好相應(yīng)質(zhì)量控制工作。本文主要分析熱電池裝配過程控制要點(diǎn)，希望能夠提供一定借鑒。

關(guān)鍵詞：熱電池;裝配過程;控制要點(diǎn)

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(nèi)部加熱系統(tǒng)，將不具備導(dǎo)電性、呈固態(tài)的鹽類電解質(zhì)加熱熔融之后，使其轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子型導(dǎo)體，之后接入負(fù)載即可進(jìn)入工作狀態(tài)。熱電池主要由點(diǎn)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(gòu)成，其中，電堆是熱電池的關(guān)鍵零部件，直接關(guān)系到熱電池的性能和安全性。熱電池生產(chǎn)之中，裝配過程占據(jù)重要地位，只有在裝配過程中落實(shí)好各項控制要點(diǎn)，熱電池的整體質(zhì)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(tǒng)計內(nèi)容

本文在探討熱電池裝配過程控制要點(diǎn)時，以我國近十年來產(chǎn)量較大的某型號FeS2/二元電解質(zhì)/LiSi體系熱電池（含F(xiàn)e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(chǎn)，關(guān)鍵組件電堆主要使用22片單體電池應(yīng)用串聯(lián)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(zhì)量的影響進(jìn)行了分析，并結(jié)合分析結(jié)果得到了有效控制裝配過程整體生產(chǎn)質(zhì)量的要點(diǎn)。

2 熱電池裝配過程控制要點(diǎn)分析

2.1 控制各項關(guān)鍵影響因素

2.1.1控制電堆裝配壓力

電化學(xué)原理認(rèn)為，影響電池內(nèi)阻的主要因素有電池的濃差極化、歐姆計劃及電化學(xué)極化，由于電池的輸出電壓直接受到電池內(nèi)阻變化的影響，因此，必須對其內(nèi)阻進(jìn)行控制，從而確保電池輸出電壓穩(wěn)定[1]。在熱電池裝配過程之中，確保電池內(nèi)阻一致性的控制要點(diǎn)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(dāng)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(tài)，而一旦其變化幅度超過3%，熱電池的放電曲線就會呈現(xiàn)波動狀態(tài)，即輸出電壓不穩(wěn)定。結(jié)合此試驗結(jié)論，裝配過程中，需認(rèn)真依據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(guān)鍵數(shù)據(jù)做好實(shí)時監(jiān)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(jìn)行控制。從目前的技術(shù)水平出發(fā)，定頻校對和壓機(jī)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(shù)超過79件，而零部件平均厚度小于1.0mm。由于零部件數(shù)量眾多，因而經(jīng)常出現(xiàn)漏裝和錯裝的情況，因此，為確保其質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，必須著力在裝配過程中增強(qiáng)零部件碼放的正確性，從而避免漏裝和錯裝的情況導(dǎo)致熱電池工作時間或工作電壓不達(dá)標(biāo)，有效控制產(chǎn)品質(zhì)量，從而減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。為達(dá)到提升零部件碼放正確性的目的，應(yīng)重視在正式裝配前對熱電池電堆零部件進(jìn)行預(yù)排、在成品檢驗環(huán)節(jié)使用X光進(jìn)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(zhì)熔點(diǎn)為352℃。盡管同一型號的熱電池產(chǎn)品因使用連續(xù)生產(chǎn)方式進(jìn)行生產(chǎn)而在質(zhì)量上具有高度一致性，但由于現(xiàn)階段手工操作仍為熱電池生產(chǎn)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(jìn)行統(tǒng)一控制。實(shí)踐之中，應(yīng)首先稱量單片加熱片，然后再根據(jù)已在調(diào)試環(huán)節(jié)進(jìn)行確認(rèn)過的配熱系數(shù)，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(tài)，既能夠充分滿足熔融固態(tài)鹽類電解質(zhì)的需要，又不至于因熱量超出合理范圍而導(dǎo)致熱電池正極活性物質(zhì)分解，確保熱電池工作時間達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，有效提高控制水平和產(chǎn)品質(zhì)量[3]。

2.2 完善裝配過程控制制度

制度在約束和規(guī)范人的行為方面，具有無可比擬的突出作用，實(shí)踐之中，為提高熱電池裝配過程控制工作成效，必須重視構(gòu)建完善的控制制度，以制度的形式對裝配過程中的控制內(nèi)容、細(xì)節(jié)性注意事項、具體人員責(zé)任進(jìn)行明確，從而為各項工作的展開提供科學(xué)參考，促進(jìn)熱電池裝配過程朝著標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化方向發(fā)展。結(jié)合電堆裝配壓力、配熱及電堆零部件碼放情況三項關(guān)鍵因素對于熱電池性能及質(zhì)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(guān)鍵部分，進(jìn)一步確保其在實(shí)踐中得到系統(tǒng)全面的控制。與此同時，應(yīng)重視建立與控制制度相應(yīng)的責(zé)任追究及獎懲機(jī)制，如果在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)存在問題，嚴(yán)格按照制度中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行責(zé)任追究與處罰，并采取相應(yīng)措施解決問題，提高整體質(zhì)量控制成效。

2.3 提高操作人員綜合素質(zhì)

當(dāng)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(fù)雜，因此，為切實(shí)提高整體質(zhì)量控制水平，必須著力提高手工操作人員的綜合素質(zhì)。實(shí)踐之中，應(yīng)構(gòu)建長效可持續(xù)培訓(xùn)機(jī)制，定期組織工作人員參與主題培訓(xùn)，以此增進(jìn)其對于熱電池裝配過程各項控制要點(diǎn)及制度要求的了解與掌握，確保其嚴(yán)格按照相關(guān)要求進(jìn)行操作并逐步提升操作精度，切實(shí)改善熱電池整體裝配質(zhì)量。與此同時，應(yīng)重視鼓勵和引導(dǎo)操作人員在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗與方法，將其主體能動性充分調(diào)動起來，形成對于現(xiàn)有操作技術(shù)的有效補(bǔ)充，及時發(fā)現(xiàn)問題與不足，為質(zhì)量控制工作提供便利。此外，應(yīng)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(shí)際水平，幫助其實(shí)現(xiàn)針對性提高。

結(jié)束語：

總之，為有效做好熱電池裝配過程控制工作，實(shí)踐之中，應(yīng)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(jìn)行控制，著力完善裝配過程控制制度，以此為質(zhì)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(xùn)工作，著力培養(yǎng)其形成良好的質(zhì)量意識與責(zé)任意識，切實(shí)增強(qiáng)其綜合素質(zhì)，從而有效提高操作精度。

參考文獻(xiàn)

[1]王超，孟凡明，蘭偉，陳偉，崔益秀.熱電池仿真技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].電源技術(shù)，2019，4312：2058-2063.

[2]楊兆堂，李科，高晨陽，閻紅衛(wèi).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(shù)，2020，4403：411-413.

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