锂亚硫酰氯电池热控制研究现状

　　1.引言

　　锂是金属中轻和电势负的一种元素， 锂亚硫酸氯（Li/SOCL2）电池是一种以锂为负极， 碳作正极， 无水四氯铝酸锂的亚硫酚氯（SOCL2）溶液作电解液的锂电池。

　　锂亚电池具有比能量高、比功率大、放电电压平稳、储存寿命长等特性， 在航天器、水中兵器、导航设备等军事和民用工业中都有广泛的应用。不同电池的比能量与比功率关系如图1所示 .从图中可以看出， Li/SOCL2电池是比能量和比功率的电池。大型Li/SOCL2电池主要用于不依靠工业电源的军事用途， 作为一种无须充电的备用电源， 如导弹深井发射时的地面备用电源等， 锂电池在军事装备中的特殊功能， 是其他电池无法替代的。

　　Li/SOCL2电池存在的主要问题是电压滞后与安全问题，其中安全问题是主要的问题。锂电池在使用过程中发生化学反应， 产生热量不能及时有效地散发， 就会在电池内部积累热量， 引起电池的升温， 进一步促使反应的加剧形成产热与温升的正反馈， 当热量积累到一定程度的时候， 就有鼓胀、泄漏、着火、爆炸等危险， 这种现象被称之为热失控。

　　因此， 分析电池的热特性， 并有针对性地使用热控措施， 迅速导出电池放出的热量， 减少电池内部热量积累， 防止热失控， 保证电池的安全， 具有十分重要的意义。

　　2. Li/SOCL2电池发热机理研究

　　有关Li/SOCL2电池的发热机理的研究主要侧重于深入了解电池内部化学机理， 建立电池热模型， 目的是减少电池放电发热量和热流密度。

　　分别从传热学、电学和化学角度分析， 电池热模型有三种不同的形式。

　　从传热学角度分析， 假设单体电池温度内部均匀， 应用傅立叶导热定律， 可以得出电池热平衡控制方程为：

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