基于热传递仿真的热电池激活阶段热特性

热电池的激活依赖于内部热源将绝缘固体电解质熔化到高离子电导率。基于多物理场耦合分析软件（COMSOL），建立了热电池的二维模型，模拟了活化阶段的传热过程。利用自定义热源函数模拟烟火系统的放热过程。探针的温度设置在堆栈的中间。计算了热电池的温度分布、单体电池的温度曲线和电解质的熔化相变。以固体电解质的正负极熔化连接作为热电池的激活标志，预测了最短激活时间，并对两个热电池进行了激活试验，验证了预测结果。建立了导条内置热电池模型，研究了导条位置对激活时间的影响。结果表明，堆尾温度较高，有利于补偿放电过程中的散热。集热器能抵抗热冲击，探头温度短时间保持在560。热电池激活时间的预测值约为45ms，实测值分别为42ms和47ms，表明该模型和预测方法具有较高的精度。点火条中内置热电池的激活时间缩短至30毫秒。