热电池生产过程的质量管理探讨

张鸿 越云博 姜义田 赵昱枫 江黎莉

摘要：热电池因其各方面的优势，在军事领域发展迅速，在进入新时期以后，热电池开始进入更多的应用领域，并发挥出更大的价值。据此，有必要加强其生产过程质量管理，使其可生产出符合社会发展所需的热电池。文章就热电池生产过程质量管理意义、途径、热电池发展趋势进行了论述与分析。

关键词：热电池;生产过程;质量管理

引言：探讨热电池生产过程的质量管理，需明确热电池的基本生产流程以及各个阶段的质量管理任务，树立正确的质量管理目标，以目标为引领与指导，实现对整个流程的质量管理。

一、热电池生产过程质量管理意义

热电池电解质选择的是熔盐，在持续的加热之后，装置在热电池内部的电解质会逐渐融化，呈熔融态，瞬间激活电源，产生供电作用，借助系列化学反应，释放电力。在生产热电池的进程中，热电池本身选择的电化学体系以及选择的电极材料都会不同程度地影响热电池的整体性能。结合当前社会发展所需，开始出现各种类型、各种用途的热电池，并选择搭建相应的热电池电化学体系，而因热电池发挥作用，主要依靠的是电池电化学体系的物理化学反应来直接激活的，其整体过程有着较大的突变性，容易受到各种因素的干扰，很难人为控制。针对该种情况，为避免在激活热电池时因机械碰撞、电流增加而引发火源，有必要针对整个生产过程加强质量管理，提升其整体性能，保障其使用质量。

二、热电池生产过程质量管理途径

热电池生产质量管理，涉及到多个方面的因素，需根据生产流程、生产方式、材料选用等各个方面来加以优化，以此来确保其使用质量满足要求。从以下数点进行论述：

1.引入信息化技术

引入信息化技术，可切实提升热电池生产过程质量管理水平，从以下数点着手：

（1）引入系统化管理系统。通过对热电池生产过程的整体化分析，明确各个阶段的生产任务以及具体的生产流程，制定个性化、系统化管理系统，实现对各个阶段的电池生产过程的模块化管理，并可借助系统来及时的查找与分析生产过程中的不足，提出合理的优化建议，避免出现比较严重的质量问题[1]。

（2）装设更加先进、精确的监控设施，比如智能化摄像头，直接关联生产车间管理中心，通过智能化摄像头捕捉投料机，拌粉机，压片机，造粒机，筛粉机，喷石墨机，负极拌锌膏机，卷隔膜套机，打环机，入环机，涂胶机等各项生产设备、热电池的实时状态，分辨其可能存在的各种问题，便于问题的及时解决，避免出现较多的劣质产品，亦能在源头防止劣质热电池流入市场。

（3）适合于各种电压等级和容量大小的热电池组在线智能监控系统，安装简单，完成初次设置后即可长期监测，数据实时调阅并生成报表。特别适合于维护人力紧张的车间

2.加强试验监测

（1）要求在热电池生产之后，做一次放电深度为30%-40%放电实验，在其满足标准要求之后方可流入市场;热电池放电期间应每小时测量一次端电压和放电电流，确保其性能达标。

（2）引入更加专业的可靠性试验设备，比如电池高低温试验箱、电池重物冲击试验機、电池自由跌落试机、电池挤压针刺一体机、高空低气压模拟试验箱、电池过充过放防爆箱、电池短路试验仪、电池燃烧试验机等，以此来评测各个生产阶段热电池的状态，及时调整生产过程，保证热电池生产质量[2]。

3.提升热电池生产人员综合素养

虽然热电池的整个生产过程基本已经实现了机械化、自动化、智能化，但是一些关键节点仍需生产人员进行把握，因此提升生产人员以实现对热电池的质量管理必不可少。从以下数点着手：

（1）制定长效培训机制，培训重点主要放在：提升对热电池生产重点与关键内容的把握;提升其各项专业设备的操作能力;提升其本身的责任意识，使其能切实承担对应的责任，更好地完成岗位任务。

（2）加强考核评价。评价内容主要为：生产人员岗位任务完成情况、日常工作失误情况、对生产流程提出的建设性意见、质量管理目标有无达成等，以此来提升生产人员管理积极性。

4.正确选择热电池生产材料

电极材料选择的适宜性直接关系到热电池的整个生产流程，从阴、阳两级材料的选择与质量管理来加以论述：

（1）选择正确的阳极材料。在热电池生产与工作时，其阳极会进行氧化反应，实现热电池的放电，其中钙为使用频率最高的阳极材料，其虽然应用效果较好，但是在热电池各个领域持续发展的背景下，钙系热电池已经逐渐难以满足社会发展所需，比如在激活热电池时，其内部装置的电解质会呈熔融状态，Ca2+的流动会造成热电池电化学体系短路，损害热电池内部结构。同时，在Ca/CaCrO4 电化学体系中，阳极材料为钙，会出现化学反应。针对该种情况，在进行热电池生产质量管理时，有必要寻找一种更加适宜的阳极材料，比如可尝试性的应用锂与锂合金阳极材料，该种材料能够在一定程度上弥补上述材料的不足，提升热电池在激活状态时的电压，并可释放更多的能量，且不会因承受较多的电流而损害;此外亦可选择锂合金材料，该种合金材料，加入了其他材质，能够避免在溶解锂电子时，因锂电子流动而出现短路，应用效果较好[3]。

（2）选择正确的阴极材料。在选择阴极材料时，需参考选择的电解质、阳极材料类型，就当前阶段来说，热电池装置的阴极材料为金属硫化物或者金属氧化物，其各具优势与不足。以氧化物来说，基本上对应的阳极材料是锂、镁、钙、合金等，该种阴极材料在生产过程中，把握以下质量控制要点：其一，要求整个生产过程持续保持在高电压状态，必要时可引入耐高温、耐高压的监测装置，对该生产过程加以监控，避免压力不足导致的质量降低;其二，要求确认阴极放电的安全性、稳定性，若是在放电过程中出现火花、电流不稳定等异常情况，应及时停止放电，寻找原因并在解决之后再进行放电，以此来避免问题与损失的进一步扩大。

而若是阴极材料为金属硫化物，可选择CoS2、FeS2等硫化物材料，其中FeS2可较好的匹配锂合金阳极，价格低廉、材料开发容易，但需注意生产过程放电稳定性;此外选择FeS2当作阴极材料时，应注意控制温度，并可根据实际情况来决定是否添加隔断装置以避免阳极材料与硫蒸汽出现化学反应放热，切实保障FeS2生产过程的热稳定性;亦可尝试性的以CoS2来替代FeS2，其可在一定程度上弥补上述材料的不足，借助其本身的多孔结构，降低电池内阻，使其承担更大的电流冲击，延长电池寿命[4]。

三、热电池发展趋势

热电池生产过程质量管理是保障热电池稳定发展与安全应用的基础，通过了解热电池结构、性能、作用以预估其未来阶段的发展趋势，发现其无论在性能、功能、安全稳定性等各个方面都有着较大的发展潜力与进步空间。从其实际生产与应用情况出发，可通过开发锂-硼合金代替锂-硅合金当作阳极材料，选择以锂化合金当作阴极材料 ，可切实提升电池输出电流的稳定性以及电极的热稳定性。

结语：综述，文章就热电池生产过程的质量管理进行了论述与分析，强调了其重要性与必要性，建议给予其足够的重视，从引入信息化技术、试验检测、提升人员素养等各个方面入手，保障电池的使用性能。

参考文献：

[1]侯远强.锂离子电池生产的质量管理措施[J].环球市场，2018，（2）：1.

[2]黄昊，张磊，张永丰，等.锂电池过热诱导失控及其抑制技术[J].消防科学与技术，2019， （8）：4

[3]迟亮，宋维相，于金玉，等.一种具有电压输出管理功能的热电池系统：，CN111082485A[P]. 2020.

[4]陈子胜，牛宗铭，张林立，等.一种动力电池测试的消防系统及其控制方法：， CN111729223A[P]. 2020.