热电池是一种由盖体、壳体、保温层、接线柱、激活系统及电堆组成的一次性使用电池。在传统的热电池设计中,不考虑热电池内部的产气情况,使得热电池的实际放电时间与设计时的理论放电时间存在较大差异。因此,本文对热电池保温层中多组分气体输运机制及对热电池放电时间的影响进行了深入研究,主要工作及成果如下:（1）基于纤维材料保温层的微观结构图像,构建了从材料到结构的保温层纤维孔隙结构的参数可控代表性体积单元（RVE,Representative Volume Element）。在此基础上,建立了保温层RVE气体流动仿真模型,分析了保温层纤维结构特征对气体流动特性及渗透率的影响。结果表明,保温层中孔隙通道分布不均匀,导致气体的流速及压力分布非均匀;随着气体流速增大,保温层中的压力损失增大,气体的渗透率减小;另外,随着保温层孔隙率与纤维半径的增大,气体的渗透率增强。（2）建立了保温层RVE气固耦合传热模型,数值分析了气体组分、保温层表观密度、传热方式对保温层的有效导热系数的影响,并与文献中的实验结果对比,验证了数值仿真方法及结果的正确性。结果表明,考虑热电池中产生的多组分气体（Case 1、Case2）时,保温层的有效导热系数显著增大;随着保温层平均温度的升高,保温层的表观密度越小,有效导热系数的增长愈加明显;并且,热辐射也会导致保温层有效导热系数显著增大。（3）建立了考虑气体组分的热电池热仿真模型,数值分析了保温层有效导热系数对热电池中的温度场及放电时间的影响规律。与文献中的结果对比,验证了本文数值仿真方法及结果的正确性。结果表明,热电池工作中产生的多组分气体（Case 1、Case2）使得保温层的保温性能下降,导致热电池的放电时间也显著下降;增加保温层表观密度,对延长热电池的放电时间的作用较小。当侧保温层的表观密度为165kg/m3时,考虑热电池工作中产生的多组分气体（Case 1、Case 2）,热电池的放电时间分别下降了 33.3%、47.7%;而侧保温层表观密度从33kg/m3增加到165kg/m3时,三种不同气体组分（空气、Case 1、Case 2）下的热电池放电时间分别增加了 9.02%、4.31%、1.65%。本文研究揭示了热电池工作中产生的多组分气体对热电池热性能的影响规律,对热电池的设计有重要的理论研究意义和工程实用价值。