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[摘 要]导弹中主电源发挥着至关重要的作用，其质量的好坏之间关系到导弹整体的质量，因此应加大对其主电源技术的研究。文章主要针对导弹主电源技术的发展进行了大致的论述，并着重针对锌银电池、钙-铬酸钙体系、锂及锂合金体系热电池技术进行了分析，探索了导弹主电源技术未来的研究发展趋势。
[关键词]导弹 主电源 锌银电池 长寿命热电池
中图分类号：TJ760.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0127-01
在现代众多科学技术中有一项发展最为快速的顶尖技术则是导弹技术。在长时间的发展过程中我国的导弹武器有了很大的发展，而导弹中的主电源也随着导弹武器的发展而不断的更新换代，在不断发展过程中技术越来越先进，性能越来越优质，为导弹武器的发展作出了重要贡献。锌银电池是在第二次世界大战后期， 随着导弹武器的出现而发展起来的。经过几十年的发展研究，先后解决了原材料、工艺、电极性等方面的技术难题，使热电池产品的技术性能在许多方面与世界先进水平并驾齐驱，目前已是导弹、核武器、火炮等多种武器和民用设备的重要能源。
1 论述锌银电池技术的发展
这里所说的锌银电池又被称之为锌-氧化银电池，是一种锌为负极，氧化银为正极的电池，电解质主要以氢氧化钾水溶液为主，是一种碱性电池。这类电池是随着导弹武器的形成为发展起来的，在发展过程经历了电加热和化学加热自动激活的过渡期。
1.1 电加热自动激活锌银电池
实际上，我国是在六十年代的时候涉及到关于电加热自动激活锌银电池的研究，并取得了理想的成果，在导弹制造中得到广泛的应用。电加热线路主要是由加热器、温度继电器及加热继电器形成，通过连接外在电源电池内部就自动加热并保持恒温。加热器的电阻丝通常采用镍铬丝，根据电池贮液器的结构形式，制成相应的加热带、加热管或加热板提高热效率，缩短加热时间。
1.2 化学加热自动激活锌银电池
为了保证导弹制造完成后能够具备作战反应时间快速的技术，需要采用一种便捷且高效的电池，应这一要求化学加热自动激活锌银电池得到了很大的发展空间。该类型的电池主要是利用化学加热器内烟火加热剂引燃后产生的高温高压燃气，将贮液器内的电解液迅速推到化学加热器并同时加热后，挤压到每个单体电池内，使电池激活，产生需要的电压。结构上主要采用双圆筒式的化学加热器，贮液器为蛇形管式，如图 1 所示。该类型的电池不需要电池加温，激活所需的时间很短，极大的满足了导弹武器系统作战反应时间快的要求，且电池内阻小，放电电压稳定，这些优势让其在导弹制造中得到了广泛应用。
2 基于热电池就似乎的发展分析
接下来介绍的这种电池类型是一种热电池，又被称之为热激活贮备电池，该电池属于以此使用的熔融盐电解质原电池。通常在常温状态下电解质是不导电的固体，使用过程中通过用电发火头点燃电池内的烟火热源，短时间内电池内温度上升，使电解质熔融，从而激活电池并向外电路提供额定的电压和电流。
2.1 钙-铬酸钙体系热电池
最早是由美国在进行导弹制造过程中将钙-铬酸钙体系热电池当做主电源运用的，截止到目前为止，该电池已经经历了很长的发展时间，这都是由于该电池自身具备放电时间长、工作电压高、激活可靠等优势。在实际运用中，该电池也有一定的缺陷存在：1）热电池激活后形成的熔融合金容易流动，造成电池工作时的电噪声，严重的会形成电池短路;2）电池在放电过程中， 钙阳极表面产生的惰性复盐膜引起电池的严重极化;3）钙阳极、铬酸钙阴极、电解质和集电器之间常发生一些难以预料的反应， 影响电池的使用寿命;4）电池性能对材料中微量的杂质过分敏感，影响了电池的工艺性。
2.2 锂及锂合金体系热电池
经过长时间的发展和创新，现如今热电池基本上已经得到了全面的完善和改革，不管是在性能还是其他方面都有了很大的提高，这就意味着热电池迈向了一个全新的发展层面。最近几年，随着我国对锂及锂合金体系热电池技术大力的研究发现，该体系热电池的阳极材料主要是锂、锂硅、锂铝或锂硼合金，阴极材料是二硫化铁，电解质一般采用氯化钾-氯化锂的低共熔盐。
2.2.1 结构工艺
该电池的结构工艺经历了多个阶段的发展，初期研发时所采用的结构工艺时以杯型结构为主，也就是将所有的单体电池放入一个金属杯内密封，并保证电池与电池之间有金属带连接，两级之间由浸渍了电解质的玻璃纤维布分隔，带结构的热电池稳定性不高，对震动和静电相当敏感，不能承受強烈的线性加速度和自旋速度作用。随后研制成功的片型工艺极大地推动了热电池的开发与应用并沿用至今。片型结构即一个单体电池由一片加热片、一片正极片、一片隔膜片、一片负极片和一片集流片组成，然后按照电池工作电压和电流要求，将单体电池堆叠串联或并联组成独立的电池组。
2.2.2 性能特点
此种电池不管是比功率还是比能量都比较高。一般电池的比功率与他本身的放电速度能力相对应，这一类型的电池比功率大，脉冲放电性能就比较好，在工作中电压会随着放电的速率而稍微变动，也就是说在不同放电电流密度中，内阻变化不大。而比能量高会使电池的结构变得简单。紧凑，一定程度上减少了电池的质量和体积。环境力学性能好，使用方便，且环境力学性能优良，可耐高冲击、高旋转、高离心加速度及各种振动。使用时不受安装方位的限制，潮湿及盐雾对电池性能无影响， 属于免维护电池，贮存寿命长，激活时间短。
3 导弹主电源技术今后的发展趋势
总而言之，通过本文对不同电池技术的论述可以得出，当前锌银电池技术已经处于饱和状态，在发展过程中依然有部分问题没有得到完善和解决，所以阻碍了其大规模的发展，而与之不同的热电池技术，尤其是其中的锂合金体系热电池，不管是在性能优良上还是研发潜力上都有一定的优势，有着非常广泛的发展空间。因此在国内外热电池研究成熟技术基础上，从电极材料、电解质、隔热材料等多方面入手，加强长寿命热电池研究，不断提高热电池综合性能，是导弹主电源技术的重要发展方向。
4 结束语
在社会不断发展和进步的过程中，我国导弹制造业也有非常广泛的发展空间，尤其是其中的主电源技术。导弹主电源从最初的电加热锌银电池等发展为当前的化学加热自动激活银锌电池、锂及锂合金体系电池，在性能上得到了不断的提升。尤其是锂合金体系热电池技术还有较大的发展空间， 随着热电池技术的不断发展和完善， 必将在导弹武器等领域得到越来越广泛的应用。
参考文献
[1]丁兰芳.飞航导弹电气系统设计 [M]. 北京 ：宇航出版社，1994：91-125.
[2]祁联仲，关堂新.热电池的发展与应用[J]. 海军装备 ，1999，12（2）：18-20.
[关键词]导弹 主电源 锌银电池 长寿命热电池
中图分类号：TJ760.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0127-01
在现代众多科学技术中有一项发展最为快速的顶尖技术则是导弹技术。在长时间的发展过程中我国的导弹武器有了很大的发展，而导弹中的主电源也随着导弹武器的发展而不断的更新换代，在不断发展过程中技术越来越先进，性能越来越优质，为导弹武器的发展作出了重要贡献。锌银电池是在第二次世界大战后期， 随着导弹武器的出现而发展起来的。经过几十年的发展研究，先后解决了原材料、工艺、电极性等方面的技术难题，使热电池产品的技术性能在许多方面与世界先进水平并驾齐驱，目前已是导弹、核武器、火炮等多种武器和民用设备的重要能源。
1 论述锌银电池技术的发展
这里所说的锌银电池又被称之为锌-氧化银电池，是一种锌为负极，氧化银为正极的电池，电解质主要以氢氧化钾水溶液为主，是一种碱性电池。这类电池是随着导弹武器的形成为发展起来的，在发展过程经历了电加热和化学加热自动激活的过渡期。
1.1 电加热自动激活锌银电池
实际上，我国是在六十年代的时候涉及到关于电加热自动激活锌银电池的研究，并取得了理想的成果，在导弹制造中得到广泛的应用。电加热线路主要是由加热器、温度继电器及加热继电器形成，通过连接外在电源电池内部就自动加热并保持恒温。加热器的电阻丝通常采用镍铬丝，根据电池贮液器的结构形式，制成相应的加热带、加热管或加热板提高热效率，缩短加热时间。
1.2 化学加热自动激活锌银电池
为了保证导弹制造完成后能够具备作战反应时间快速的技术，需要采用一种便捷且高效的电池，应这一要求化学加热自动激活锌银电池得到了很大的发展空间。该类型的电池主要是利用化学加热器内烟火加热剂引燃后产生的高温高压燃气，将贮液器内的电解液迅速推到化学加热器并同时加热后，挤压到每个单体电池内，使电池激活，产生需要的电压。结构上主要采用双圆筒式的化学加热器，贮液器为蛇形管式，如图 1 所示。该类型的电池不需要电池加温，激活所需的时间很短，极大的满足了导弹武器系统作战反应时间快的要求，且电池内阻小，放电电压稳定，这些优势让其在导弹制造中得到了广泛应用。
2 基于热电池就似乎的发展分析
接下来介绍的这种电池类型是一种热电池，又被称之为热激活贮备电池，该电池属于以此使用的熔融盐电解质原电池。通常在常温状态下电解质是不导电的固体，使用过程中通过用电发火头点燃电池内的烟火热源，短时间内电池内温度上升，使电解质熔融，从而激活电池并向外电路提供额定的电压和电流。
2.1 钙-铬酸钙体系热电池
最早是由美国在进行导弹制造过程中将钙-铬酸钙体系热电池当做主电源运用的，截止到目前为止，该电池已经经历了很长的发展时间，这都是由于该电池自身具备放电时间长、工作电压高、激活可靠等优势。在实际运用中，该电池也有一定的缺陷存在：1）热电池激活后形成的熔融合金容易流动，造成电池工作时的电噪声，严重的会形成电池短路;2）电池在放电过程中， 钙阳极表面产生的惰性复盐膜引起电池的严重极化;3）钙阳极、铬酸钙阴极、电解质和集电器之间常发生一些难以预料的反应， 影响电池的使用寿命;4）电池性能对材料中微量的杂质过分敏感，影响了电池的工艺性。
2.2 锂及锂合金体系热电池
经过长时间的发展和创新，现如今热电池基本上已经得到了全面的完善和改革，不管是在性能还是其他方面都有了很大的提高，这就意味着热电池迈向了一个全新的发展层面。最近几年，随着我国对锂及锂合金体系热电池技术大力的研究发现，该体系热电池的阳极材料主要是锂、锂硅、锂铝或锂硼合金，阴极材料是二硫化铁，电解质一般采用氯化钾-氯化锂的低共熔盐。
2.2.1 结构工艺
该电池的结构工艺经历了多个阶段的发展，初期研发时所采用的结构工艺时以杯型结构为主，也就是将所有的单体电池放入一个金属杯内密封，并保证电池与电池之间有金属带连接，两级之间由浸渍了电解质的玻璃纤维布分隔，带结构的热电池稳定性不高，对震动和静电相当敏感，不能承受強烈的线性加速度和自旋速度作用。随后研制成功的片型工艺极大地推动了热电池的开发与应用并沿用至今。片型结构即一个单体电池由一片加热片、一片正极片、一片隔膜片、一片负极片和一片集流片组成，然后按照电池工作电压和电流要求，将单体电池堆叠串联或并联组成独立的电池组。
2.2.2 性能特点
此种电池不管是比功率还是比能量都比较高。一般电池的比功率与他本身的放电速度能力相对应，这一类型的电池比功率大，脉冲放电性能就比较好，在工作中电压会随着放电的速率而稍微变动，也就是说在不同放电电流密度中，内阻变化不大。而比能量高会使电池的结构变得简单。紧凑，一定程度上减少了电池的质量和体积。环境力学性能好，使用方便，且环境力学性能优良，可耐高冲击、高旋转、高离心加速度及各种振动。使用时不受安装方位的限制，潮湿及盐雾对电池性能无影响， 属于免维护电池，贮存寿命长，激活时间短。
3 导弹主电源技术今后的发展趋势
总而言之，通过本文对不同电池技术的论述可以得出，当前锌银电池技术已经处于饱和状态，在发展过程中依然有部分问题没有得到完善和解决，所以阻碍了其大规模的发展，而与之不同的热电池技术，尤其是其中的锂合金体系热电池，不管是在性能优良上还是研发潜力上都有一定的优势，有着非常广泛的发展空间。因此在国内外热电池研究成熟技术基础上，从电极材料、电解质、隔热材料等多方面入手，加强长寿命热电池研究，不断提高热电池综合性能，是导弹主电源技术的重要发展方向。
4 结束语
在社会不断发展和进步的过程中，我国导弹制造业也有非常广泛的发展空间，尤其是其中的主电源技术。导弹主电源从最初的电加热锌银电池等发展为当前的化学加热自动激活银锌电池、锂及锂合金体系电池，在性能上得到了不断的提升。尤其是锂合金体系热电池技术还有较大的发展空间， 随着热电池技术的不断发展和完善， 必将在导弹武器等领域得到越来越广泛的应用。
参考文献
[1]丁兰芳.飞航导弹电气系统设计 [M]. 北京 ：宇航出版社，1994：91-125.
[2]祁联仲，关堂新.热电池的发展与应用[J]. 海军装备 ，1999，12（2）：18-20.