热电池装配过程控制要点分析

禅志善

摘要：作为一种广泛应用于武器装备系统的一次性储备电源，热电池具有十分重要的作用，目前，热电池主要制造工艺有片式和杯式两种，我国现阶段普遍采用片式制造工艺生产热电池。在热电池生产过程之中，装配过程是一个直接关系其质量的关键性过程，由于目前热电池装配过程主要通过手工操作进行，因而必须重视做好相应质量控制工作。本文主要分析热电池装配过程控制要点，希望能够提供一定借鉴。

关键词：热电池;装配过程;控制要点

引言：热电池是一种热激活储备电源，其主要通过使用自身内部加热系统，将不具备导电性、呈固态的盐类电解质加热熔融之后，使其转变为离子型导体，之后接入负载即可进入工作状态。热电池主要由点火组件、引燃片、电堆、绝缘保温层、电池盖、电池壳等部分共同构成，其中，电堆是热电池的关键零部件，直接关系到热电池的性能和安全性。热电池生产之中，装配过程占据重要地位，只有在装配过程中落实好各项控制要点，热电池的整体质量才能得到保障，必须对此提高重视力度。

1 样本选取及试验统计内容

本文在探讨热电池装配过程控制要点时，以我国近十年来产量较大的某型号FeS2/二元电解质/LiSi体系热电池（含Fe粉加热片）的体系热电池为试验样本，此型号热电池使用片式工艺生产，关键组件电堆主要使用22片单体电池应用串联方式组成。试验之中，主要对热电池装配过程中电堆零部件码放情况、电堆装配压力及配热三方面因素对热电池性能与质量的影响进行了分析，并结合分析结果得到了有效控制装配过程整体生产质量的要点。

2 热电池装配过程控制要点分析

2.1 控制各项关键影响因素

2.1.1控制电堆装配压力

电化学原理认为，影响电池内阻的主要因素有电池的浓差极化、欧姆计划及电化学极化，由于电池的输出电压直接受到电池内阻变化的影响，因此，必须对其内阻进行控制，从而确保电池输出电压稳定[1]。在热电池装配过程之中，确保电池内阻一致性的控制要点是使电堆装配压力相同。试验中所使用的样本热电池，有两组输出，当将电堆装配压力变化范围控制在±3%时，热电池输出电压呈正常状态，而一旦其变化幅度超过3%，热电池的放电曲线就会呈现波动状态，即输出电压不稳定。结合此试验结论，装配过程中，需认真依据技术标准要求，高效控制热电池装配压力，尤其需要避免其装配压力变化幅度超过3%。因此，需要对关键数据做好实时监控和记录，一旦其超出压力范围，立即采取针对性措施对其进行控制。从目前的技术水平出发，定频校对和压机压力定时是两种主要的控制电堆装配压力的方式。

2.1.2 控制电堆零部件码放情况

试验中所使用的热电池型号，其电堆中包含诸多零部件：单体电池、铁粉加热片、绝缘保温垫、单集流片等，总数超过79件，而零部件平均厚度小于1.0mm。由于零部件数量众多，因而经常出现漏装和错装的情况，因此，为确保其质量达到标准要求，必须着力在装配过程中增强零部件码放的正确性，从而避免漏裝和错装的情况导致热电池工作时间或工作电压不达标，有效控制产品质量，从而减少不必要的经济损失。为达到提升零部件码放正确性的目的，应重视在正式装配前对热电池电堆零部件进行预排、在成品检验环节使用X光进行检验，从而改善整体控制效果[2]。

2.1.3 控制配热

本次试验中所选用的样本型号热电池，正极材料FeS2的分解温度是550℃。二元电解质熔点为352℃。尽管同一型号的热电池产品因使用连续生产方式进行生产而在质量上具有高度一致性，但由于现阶段手工操作仍为热电池生产的主要方式，因而受人为因素影响，装配操作精度亟待提升，必须在装配过程中对配热进行统一控制。实践之中，应首先称量单片加热片，然后再根据已在调试环节进行确认过的配热系数，匹配电堆中的加热片，从而有效控制配热，确保热量处于适中状态，既能够充分满足熔融固态盐类电解质的需要，又不至于因热量超出合理范围而导致热电池正极活性物质分解，确保热电池工作时间达到标准要求，有效提高控制水平和产品质量[3]。

2.2 完善装配过程控制制度

制度在约束和规范人的行为方面，具有无可比拟的突出作用，实践之中，为提高热电池装配过程控制工作成效，必须重视构建完善的控制制度，以制度的形式对装配过程中的控制内容、细节性注意事项、具体人员责任进行明确，从而为各项工作的展开提供科学参考，促进热电池装配过程朝着标准化和规范化方向发展。结合电堆装配压力、配热及电堆零部件码放情况三项关键因素对于热电池性能及质量的影响，在制定控制制度时，需将这三方面的控制工作作为核心与关键部分，进一步确保其在实践中得到系统全面的控制。与此同时，应重视建立与控制制度相应的责任追究及奖惩机制，如果在实践中发现存在问题，严格按照制度中的相关规定进行责任追究与处罚，并采取相应措施解决问题，提高整体质量控制成效。

2.3 提高操作人员综合素质

当前，手工操作仍是热电池装配的主要操作方式，由于装配过程涉及到的零部件众多、操作流程较为复杂，因此，为切实提高整体质量控制水平，必须着力提高手工操作人员的综合素质。实践之中，应构建长效可持续培训机制，定期组织工作人员参与主题培训，以此增进其对于热电池装配过程各项控制要点及制度要求的了解与掌握，确保其严格按照相关要求进行操作并逐步提升操作精度，切实改善热电池整体装配质量。与此同时，应重视鼓励和引导操作人员在实践中不断总结经验与方法，将其主体能动性充分调动起来，形成对于现有操作技术的有效补充，及时发现问题与不足，为质量控制工作提供便利。此外，应定期开展热电池装配操作考核工作，以此检验操作人员的实际水平，帮助其实现针对性提高。

结束语：

总之，为有效做好热电池装配过程控制工作，实践之中，应重视对电堆装配压力、电堆零部件码放情况及配热三项影响热电池性能的主要因素进行控制，着力完善装配过程控制制度，以此为质量控制活动提供有力支撑与保障，与此同时，重视面向手工操作人员开展主题培训工作，着力培养其形成良好的质量意识与责任意识，切实增强其综合素质，从而有效提高操作精度。

参考文献

[1]王超，孟凡明，兰伟，陈伟，崔益秀.热电池仿真技术发展现状与趋势[J].电源技术，2019，4312：2058-2063.

[2]杨兆堂，李科，高晨阳，阎红卫.高氯酸钾粒径对热电池用加热片性能影响研究[J].电源技术，2020，4403：411-413.

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