薄膜正极在热电池中的应用探讨

吴尘凡，许明胜，左 周

(1.中国电子科技集团公司第十八研究所，天津 300384；2.陆军装备驻北京地区军代局驻天津地区军代室，天津 300384)

热电池[1]是用于各种军事应用的传统电源。由于其宽广的工作温度范围，高功率密度，长贮存寿命和免维护等优点，被广泛应用于各型导弹、炮弹等武器装备中。近年来随着武器装备智能化、小型化的不断发展，要求电源系统必须具有更高功率密度，更小的体积，适应不同体积或几何形状。传统上，热电池采用粉末压制法制备组件，此项技术仅限于圆形和一定厚度单体的制备。在过去的几年中，为克服这些局限性，国内外学者为开发各种薄膜电极热电池技术付出了巨大的努力，主要集中于对于正极材料薄膜化的研究。这些技术被认为可以制备小体积热电池[2]，进而提高系统体积的使用效率。同时，薄膜热电池的制备具有成本低，对环境友好的优点[3]。本文结合国内外学者对于薄膜正极在热电池中的应用进行介绍，主要从激活时间、随形设计能力和电池容量等方面对其进行了研究。

1 薄膜正极热电池国内外研究进展

随着正极薄膜化技术的不断发展，各项技术取得了较为显著的进步，正极厚度减小至100 μm，这一变化对于电池的激活时间、随形设计能力和电池容量都带来了较大的改变。

1.1 激活时间

热电池激活时间是指从外部输入激活信号开始到电池电压达到规定下限值所需要的时间。陈等[4]在对于FeS2正极采用丝网印刷薄膜化研究过程中指出，减少电堆轴向传输距离可以在一定程度上缩短热电池激活时间，并就实际生产薄膜电池工艺提到可通过辊压的方法，实现薄膜热电池的制备，正极厚度减少至0.1 mm。……