本發(fā)明屬于同位素電池領(lǐng)域，具體涉及一種熱離子-光電-熱電復(fù)合式同位素電池；本發(fā)明還涉及一種熱離子-光電-熱電復(fù)合式同位素電池的制備方法。

背景技術(shù)：

原子核成分（或能態(tài)）自發(fā)地發(fā)生變化，同時(shí)放射出射線的同位素稱為放射性同位素。放射性同位素電池，簡稱同位素電池，它是利用換能器件將放射性同位素衰變時(shí)釋放出射線的能量轉(zhuǎn)換成電能輸出，從而達(dá)到供電目的。由于同位素電池具有服役壽命長、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、工作穩(wěn)定性好、無需維護(hù)、小型化等優(yōu)點(diǎn)，目前已在軍事國防、航天航海、極地探測、生物醫(yī)療、電子工業(yè)等重要領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。

同位素電池首先由英國物理學(xué)家henrymosley于1913年提出，而有關(guān)同位素電池的研究主要集中在過去的100年，蘭州大學(xué)周毅等人結(jié)合不同換能方式下同位素電池?fù)Q能效率高低與輸出功率大小將同位素電池的換能方式分成了四類（zhouy,zhangsx,ligp.areviewofradioisotopebatteries.chinscibull,2017,doi:10.1360/n972016-00793）：①靜態(tài)型熱電式（直接收集、溫差電/熱電、熱離子發(fā)射、接觸電勢差、熱光伏、堿金屬熱電轉(zhuǎn)換）同位素電池；②輻射伏特效應(yīng)（肖特基、pn/pin結(jié)）同位素電池；③動態(tài)換能方式（布雷頓循環(huán)、斯特林循環(huán)、朗肯循環(huán)、磁流體發(fā)電、外中子源驅(qū)動式）同位素電池；④特殊換能機(jī)理（輻射發(fā)光、衰變lc電路耦合諧振、宇宙射線/電磁波收集、壓電懸臂梁、磁約束下β粒子電磁輻射、磁分離式、輻射電離、射流驅(qū)動壓電式）同位素電池。

上述四類同位素電池的研究結(jié)果表明，能量轉(zhuǎn)換效率低仍是目前同位素電池的共性所在。靜態(tài)型熱電式同位素電池的發(fā)展主要得益于國家層面的研究開發(fā)，特別是溫差式同位素電池（radioisotopethermoelectricgenerators,rtg）的設(shè)計(jì)與制造目前在美國已日趨完善，但其基于熱電材料換能電池能量轉(zhuǎn)換效率較低，即便nasa最新報(bào)道的增強(qiáng)型多任務(wù)溫差式同位素電池（enhancedmulti-missionradioisotopethermoelectricgenerators,emmrtg）的換能效率也不足10%（http://www.jpl.nasa.gov/news/news.phpfeature=6646），因而其使用范圍十分有限、民用化過程較為困難。輻射伏特效應(yīng)同位素電池以半導(dǎo)體材料為換能單元，可實(shí)現(xiàn)同位素電池器件小型化，擴(kuò)大了同位素電池的應(yīng)用范圍，且隨著材料科學(xué)的飛速發(fā)展取得了一定的研究成效，但輻射伏特效應(yīng)同位素電池存在射線長期輻照下半導(dǎo)體材料性能退化的問題，降低了輻射伏特效應(yīng)同位素電池的使用壽命。發(fā)明人通過對比靜態(tài)型熱電式同位素電池和其他類型同位素電池的換能方式可知，采用技術(shù)成熟的熱離子發(fā)射、光電、熱電技術(shù)并進(jìn)行多層耦合實(shí)現(xiàn)梯級換能，有望大幅提高靜態(tài)型熱電式同位素電池的能量轉(zhuǎn)換效率與功率密度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的第一技術(shù)問題在于提供一種熱離子-光電-熱電復(fù)合式同位素電池；該同位素電池能夠突破傳統(tǒng)靜態(tài)型同位素電池存在單一換能、能損較大的技術(shù)瓶頸，具有能量轉(zhuǎn)換效率高、輸出功率大、工作穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。本發(fā)明要解決的第二個(gè)技術(shù)問題在于提供一種熱離子-光電-熱電復(fù)合式同位素電池的制備方法。

本發(fā)明為解決上述第一技術(shù)問題所提供的一種熱離子-光電-熱電復(fù)合式同位素電池，包括放射源和換能結(jié)構(gòu)；其特征在于：同位素電池整體為柱狀結(jié)構(gòu)，換能結(jié)構(gòu)兩端分別裝配電池正極與電池負(fù)極；換能結(jié)構(gòu)包括從內(nèi)向外依次緊密疊層設(shè)置的發(fā)射極板、填充介質(zhì)與透明電荷收集板；發(fā)射極板設(shè)在放射源側(cè)表面；電池負(fù)極一側(cè)的放射源、發(fā)射極板、填充介質(zhì)的端面設(shè)有耐高溫絕熱密封墊，電池正極一側(cè)的放射源、填充介質(zhì)與透明電荷收集板的端面設(shè)有耐高溫絕熱密封墊，放射源、發(fā)射極板、填充介質(zhì)與透明電荷收集板通過耐高溫絕熱密封墊形成密封結(jié)構(gòu)；換能結(jié)構(gòu)還包括從內(nèi)向外依次緊密疊層設(shè)置的第一透明絕緣襯底、光電組件、第二透明絕緣襯底與熱電組件，第一透明絕緣襯底設(shè)在透明電荷收集板側(cè)表面；光電組件兩端設(shè)有第一電學(xué)輸出電極，熱電組件兩端設(shè)有第二電學(xué)輸出電極；換能結(jié)構(gòu)側(cè)表面及其兩端的電池正極、電池負(fù)極包覆有緩沖墊，緩沖墊外表面設(shè)置內(nèi)封裝，內(nèi)封裝外表面設(shè)置外封裝散熱層，外封裝散熱層與電池正極、電池負(fù)極之間裝配有絕緣環(huán)。

光電組件由柔性光電材料固定包覆于熱電組件外側(cè)，形成筒狀結(jié)構(gòu)；熱電組件由柔性復(fù)合熱電材料固定包覆于透明電荷收集板外側(cè)，形成筒狀結(jié)構(gòu)。

發(fā)射極板、電池正極一側(cè)第一電學(xué)輸出電極、電池正極一側(cè)第二電學(xué)輸出電極依次并聯(lián)接入電池正極，透明電荷收集板、電池負(fù)極一側(cè)第一電學(xué)輸出電極、電池負(fù)極一側(cè)第二電學(xué)輸出電極依次并聯(lián)接入電池負(fù)極。

根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境的要求確定，可調(diào)整緩沖墊的厚度；根據(jù)實(shí)際應(yīng)用時(shí)輸出電壓電流的需求，可調(diào)整放射源的活度大??；根據(jù)具體參數(shù)要求，可選擇熱電組件中熱電單元的數(shù)量，選擇串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)結(jié)合的方式組配熱電單元；根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境的要求，可確定外封裝散熱層的散熱翅片數(shù)量。

放射源可以是α放射源：²¹⁰po、gd²¹⁰po、²¹⁰po(re)、²¹⁰po(re)3、²³⁵u、²³⁸pu、²³⁸puo2微球、²³⁸puo2-mo陶瓷、²³⁸puo2燃料球、²³⁸puo2陶瓷、²³⁸pu-zr合金、²³⁸pu-ga合金、²³⁸pu-pt合金、²³⁸pu-sc合金、²³⁸pun、²³⁸puc、²⁴¹am、²⁴²cm、²⁴²cm2o3、²⁴⁴cm或²⁴⁴cm2o3；也可以是β放射源：sc³h2、(c4h3³h5-)n、¹⁴c、³⁵s、⁶³ni、⁹⁰sr、⁹⁰sr/⁹⁰y、⁹⁰srtio3、¹⁰⁶ru、¹³⁷cs、¹³⁷cscl、¹⁴⁴ce、¹⁴⁴ceo2、¹⁴⁷pm、¹⁴⁷pm2o3或¹⁵¹sm。

發(fā)射極板為具有高真空功函數(shù)的難熔金屬，可以是金屬w、金屬ta、金屬re或金屬mo。

填充介質(zhì)的材質(zhì)可以是cs氣體（1torr）。

透明電荷收集板是低逸出功材料，具有透明導(dǎo)電性和低電子發(fā)射率，可以是nb、nbn、mo、sn(ito)或ai(zao)。

光電組件的材質(zhì)可以是si、ge、nd2o3、gasb、ingaassb、ingaas或inpassb。

熱電組件的材質(zhì)可以是naco2o5方鈷礦納米材料、si0.8ge0.2納米材料、sige/pbte功能梯度材料、pbsnte/tags/pbte功能梯度材料、pbte/tags/bite功能梯度材料、pbte/tags功能梯度材料或pbte。

第一電學(xué)輸出電極、第二電學(xué)輸出電極、電池正極和電池負(fù)極的材質(zhì)相同，可以是金屬au、pd、pt、al、cu、ni或ti。

第一透明絕緣襯底、第二透明絕緣襯底和絕緣環(huán)的材質(zhì)相同，可以是sio2、硅膠或環(huán)氧樹脂。

耐高溫絕熱密封墊的材質(zhì)可以是無塵石棉布或硅酸鋁制品；緩沖墊的材質(zhì)可以是碳纖維；內(nèi)封裝的材質(zhì)可以是石墨-環(huán)氧樹脂導(dǎo)熱復(fù)合材料（gec）；外封裝散熱層的材質(zhì)可以是feni可伐合金。

一種熱離子-光電-熱電復(fù)合式同位素電池的制備方法，包括制備換能結(jié)構(gòu)、組配電池結(jié)構(gòu)、灌裝內(nèi)封裝材料與制備外封裝散熱層；具體步驟如下：

（1）制備換能結(jié)構(gòu)

a、選用柱狀放射源，在其表面包覆具有高真空功函數(shù)的金屬材料，形成發(fā)射極板；

b、選用確定形狀的透明電荷收集板，用高溫粘合劑將耐高溫絕熱密封墊與發(fā)射極板兩端、透明電荷收集板兩端進(jìn)行固定；根據(jù)發(fā)射極板產(chǎn)生熱電子在填充介質(zhì)中的射程，確定發(fā)射極板與透明電荷收集板之間間距，在其中裝配填充介質(zhì)并進(jìn)行絕熱封裝；

c、在透明電荷收集板側(cè)表面沉積形成第一透明絕緣襯底，用高溫粘合劑將光電組件固定于第一透明絕緣襯底外表面；

d、在光電組件兩端側(cè)表面電鍍、濺射形成第一電學(xué)輸出電極；

e、在光電組件側(cè)表面沉積形成第二透明絕緣襯底，用高溫粘合劑將熱電組件固定于第二透明絕緣襯底側(cè)表面；

f、在熱電組件兩端面電鍍、濺射形成第一電學(xué)輸出電極，制成換能結(jié)構(gòu)。

（2）組配電池結(jié)構(gòu)

a、在換能結(jié)構(gòu)兩端面電鍍、濺射形成電池正極、電池負(fù)極，構(gòu)成電池坯體；

b、用高溫粘合劑將緩沖墊粘接在換能結(jié)構(gòu)側(cè)表面及其兩端的電池正極、電池負(fù)極，

對電池坯體進(jìn)行絕熱封裝，在電池坯體外部形成絕熱緩沖層，組配完成電池結(jié)構(gòu)。

（3）灌裝內(nèi)封裝材料與制備外封裝散熱層

a、采用模具灌裝法用內(nèi)封裝材料將組配完成的電池結(jié)構(gòu)灌裝封閉，室溫下放置十二小時(shí)以上固化成型，制備完成內(nèi)封裝；

b、在內(nèi)封裝表面固定包覆外封裝散熱層材料，接口處用密封膠固定，制備外封裝散熱層。

c、在內(nèi)封裝與外封裝散熱層同電池正極、電池負(fù)極交界處裝配絕緣環(huán)，完成電池整體組裝。

上述步驟（2）a中還可以在換能結(jié)構(gòu)兩端面采用蒸發(fā)或電鍍方法制備電池正極、電池負(fù)極。

本發(fā)明所依據(jù)的原理是：放射性同位素發(fā)生衰變所釋放出的射線入射到換能組件中，射線的能量轉(zhuǎn)化為熱能，通過高導(dǎo)熱系數(shù)材料將換能組件中的熱能傳遞給換能器件（發(fā)射極板、光電組件、熱電組件）實(shí)現(xiàn)放射源衰變能向電能的轉(zhuǎn)化。同理，本發(fā)明所提供的熱離子-光電-熱電復(fù)合式同位素電池，實(shí)現(xiàn)電學(xué)輸出的過程可以依次描述為：放射性同位素衰變時(shí)釋放出的射線與發(fā)射極板作用發(fā)射熱電子；利用透明電荷收集板對電子進(jìn)行收集；放射源、發(fā)射極板、透明電荷收集板與熱電組件同時(shí)釋放紅外光，采用光電組件將紅外光轉(zhuǎn)化為電能；最后利用熱電組件將電池內(nèi)部的放射源、發(fā)射極板、透明電荷收集板、光電組件與外封裝散熱層之間的溫差轉(zhuǎn)化為電能；上述發(fā)射極板、電池正極一側(cè)第一電學(xué)輸出電極、電池正極一側(cè)第二電學(xué)輸出電極依次并聯(lián)接入電池正極，透明電荷收集板、電池負(fù)極一側(cè)第一電學(xué)輸出電極、電池負(fù)極一側(cè)第二電學(xué)輸出電極依次并聯(lián)接入電池負(fù)極實(shí)現(xiàn)電能輸出。

本發(fā)明提供的同位素電池采用高真空功函數(shù)金屬材料、光電材料與熱電材料為換能材料，有效突破了傳統(tǒng)靜態(tài)型同位素電池存在的單一換能、能損較大的技術(shù)瓶頸，同時(shí)較大程度地提升了靜態(tài)型同位素電池的能量轉(zhuǎn)換效率，具有能量轉(zhuǎn)換效率高、輸出功率大、環(huán)境適用性強(qiáng)、工作穩(wěn)定性好、使用壽命長、易于實(shí)施等特點(diǎn)，可長時(shí)間穩(wěn)定工作于軍事國防、深空深海、極地探測、生物醫(yī)療、電子工業(yè)等重要領(lǐng)域，進(jìn)一步滿足了能源需求的環(huán)保、高效、便攜、普適。與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要有益效果如下：

1、本發(fā)明采用透明電荷收集板對熱電子進(jìn)行收集，突破了傳統(tǒng)靜態(tài)型放射性同位素電池局限于電容器、金屬板模式下所實(shí)現(xiàn)熱離子轉(zhuǎn)換方式能量損耗較大、換能效率較低的技術(shù)瓶頸，且透明電荷收集板選擇性的濾波作用有助于提高光電組件換能效率，其對新一代靜態(tài)型同位素電池研究具有借鑒價(jià)值，可應(yīng)用于微機(jī)電系統(tǒng)等領(lǐng)域。

2、本發(fā)明采用發(fā)射極板、透明電荷收集板、光電組件、熱電組件等方式實(shí)現(xiàn)級聯(lián)梯級換能，較大程度地提高了電池能量轉(zhuǎn)化效率，滿足能源低碳環(huán)保、集成高效、經(jīng)濟(jì)普適的要求。

3、本發(fā)明依次采用發(fā)射極板、透明電荷收集板、光電組件、熱電組件實(shí)現(xiàn)放射源衰變能向電能轉(zhuǎn)化，層狀換能結(jié)構(gòu)有效減小甚至避免了半導(dǎo)體材料（光電組件、熱電組件）的輻照損傷，并對射線起到屏蔽作用，進(jìn)一步提高了電池的安全性。

4、本發(fā)明采用緩沖墊對電池內(nèi)部換能組件與電池電極連接處、電池?fù)Q能結(jié)構(gòu)外表面進(jìn)行絕熱粘結(jié)，有助于緩沖放射源與換能組件等電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在的機(jī)械擠壓與熱應(yīng)力，提高電池穩(wěn)定性，并且更好的工作于各種惡劣環(huán)境。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的熱離子-光電-熱電復(fù)合式同位素電池的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的徑向截面圖；

圖3至圖12為熱離子-光電-熱電復(fù)合式同位素電池的制作工藝流程圖。

圖中：1—耐高溫絕熱密封墊，2—放射源，3—發(fā)射極板，4—填充介質(zhì)，5—透明電荷收集板，6—第一透明絕緣襯底，7—光電組件，8—第二透明絕緣襯底，9—熱電組件，10—電池負(fù)極，11—緩沖墊，12—內(nèi)封裝，13—外封裝散熱層，14—第一電學(xué)輸出電極，15—第二電學(xué)輸出電極，16—絕緣環(huán)，17—電池正極。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說明。

電池實(shí)施例；如圖1與圖2所示：一種熱離子-光電-熱電復(fù)合式同位素電池，包括放射源2和換能結(jié)構(gòu)；同位素電池整體為圓柱狀結(jié)構(gòu)，換能結(jié)構(gòu)兩端分別裝配電池正極17與電池負(fù)極10；換能結(jié)構(gòu)包括從內(nèi)向外依次緊密疊層設(shè)置的發(fā)射極板3、填充介質(zhì)4與透明電荷收集板5；發(fā)射極板3設(shè)在放射源2側(cè)表面；電池負(fù)極10一側(cè)放射源2、發(fā)射極板3、填充介質(zhì)4的端面設(shè)有耐高溫絕熱密封墊1，電池正極17一側(cè)放射源2、填充介質(zhì)4、透明電荷收集板5的端面設(shè)有耐高溫絕熱密封墊1；放射源2、發(fā)射極板3、填充介質(zhì)4與透明電荷收集板5通過耐高溫絕熱密封墊1形成密封結(jié)構(gòu)；發(fā)射極板3、電池正極17一側(cè)第一電學(xué)輸出電極14、電池正極17一側(cè)第二電學(xué)輸出電極15依次并聯(lián)接入電池正極17，透明電荷收集板5、電池負(fù)極10一側(cè)第一電學(xué)輸出電極14、電池負(fù)極10一側(cè)第二電學(xué)輸出電極15依次并聯(lián)接入電池負(fù)極10；換能結(jié)構(gòu)還包括從內(nèi)向外依次緊密疊層設(shè)置的第一透明絕緣襯底6、光電組件7、第二透明絕緣襯底8與熱電組件9，第一透明絕緣襯底6設(shè)在透明電荷收集板5側(cè)表面；光電組件7兩端設(shè)有第一電學(xué)輸出電極14，熱電組件9兩端設(shè)有第二電學(xué)輸出電極15；換能結(jié)構(gòu)側(cè)表面及其兩端的電池正極17、電池負(fù)極10包覆有緩沖墊11，緩沖墊11外表面設(shè)置內(nèi)封裝12，內(nèi)封裝12外表面設(shè)置外封裝散熱層13，外封裝散熱層13與電池正極17、電池負(fù)極10之間裝配有絕緣環(huán)16。

參見圖2：電池的徑向結(jié)構(gòu)呈夾層狀分布，放射源2位于圓柱狀幾何中心，放射源2外表面自內(nèi)向外依次為發(fā)射極板3、填充介質(zhì)4、透明電荷收集板5、第一透明絕緣襯底6、光電組件7、第二透明絕緣襯底8、熱電組件9、緩沖墊11、內(nèi)封裝12與外封裝散熱層13。

本實(shí)施例的放射源2為α放射源²³⁸puo2陶瓷；發(fā)射極板3為金屬鎢制作；填充介質(zhì)4的材質(zhì)為cs氣體（1torr）；透明電荷收集板5的材質(zhì)為nbn；光電組件7的材質(zhì)為gasb；熱電組件9的材質(zhì)為si0.8ge0.2納米材料；第一電學(xué)輸出電極14、第二電學(xué)輸出電極15、電池正極17和負(fù)極10的材質(zhì)相同，為金屬cu；第一透明絕緣襯底6、第二透明絕緣襯底8和絕緣環(huán)16的材質(zhì)相同，為環(huán)氧樹脂；耐高溫絕熱密封墊1的材質(zhì)為無塵石棉布；緩沖墊11的材質(zhì)為碳纖維；內(nèi)封裝12的材質(zhì)為石墨-環(huán)氧樹脂導(dǎo)熱復(fù)合材料（gec）；外封裝散熱層13的材質(zhì)為feni可伐合金。

放射源2還可以是其它α放射源，諸如：²¹⁰po或gd²¹⁰po或²¹⁰po(re)或²¹⁰po(re)3或²³⁵u或²³⁸pu或²³⁸puo2微球或²³⁸puo2燃料球或²³⁸pu-zr合金或²³⁸pu-ga合金或²³⁸pu-pt合金或²³⁸pu-sc合金或²³⁸pun或²³⁸puc或²⁴¹am或²⁴²cm或²⁴²cm2o3或²⁴⁴cm或²⁴⁴cm2o3；放射源2也可以是β放射源，諸如：sc³h2或(c4h3³h5-)n或¹⁴c或³⁵s或⁶³ni或⁹⁰sr或⁹⁰sr/⁹⁰y或⁹⁰srtio3或¹⁰⁶ru或¹³⁷cs或¹³⁷cscl或¹⁴⁴ce或¹⁴⁴ceo2或¹⁴⁷pm或¹⁴⁷pm2o3或¹⁵¹sm。

發(fā)射極板3還可以是具有高真空功函數(shù)的其它難熔金屬，諸如：金屬ta、金屬re或金屬mo。

透明電荷收集板5還可以是其它具有透明導(dǎo)電性和低電子發(fā)射率的低逸出功材料制作，諸如：nb、mo、sn(ito)或ai(zao)。

光電組件7的材質(zhì)還可以是si或ge或nd2o3或ingaassb或ingaas或inpassb。

熱電組件9的材質(zhì)還可以是naco2o5方鈷礦納米材料或sige/pbte功能梯度材料或pbsnte/tags/pbte功能梯度材料或pbte/tags/bite功能梯度材料或pbte/tags功能梯度材料或pbte。

第一電學(xué)輸出電極14、第二電學(xué)輸出電極15、電池正極17和電池負(fù)極10的材質(zhì)相同，還可以是金屬au或pd或pt或al或ni或ti。

第一透明絕緣襯底6、第二透明絕緣襯底8和絕緣環(huán)16的材質(zhì)相同，還可以是sio2或硅膠；耐高溫絕熱密封墊1的材質(zhì)還可以是硅酸鋁制品。

同位素電池整體還可以是橢圓柱狀結(jié)構(gòu)或正棱柱結(jié)構(gòu)。

電池制備方法實(shí)施例1；一種熱離子-光電-熱電復(fù)合式同位素電池的制備方法，具體步驟如下：

（1）制備換能結(jié)構(gòu)

a、參見圖3：用圓柱狀²³⁸puo2陶瓷作為放射源2，圓柱狀放射源2外側(cè)曲面包覆具有高真空功函數(shù)的難熔金屬w，形成發(fā)射極板3。

b、參見圖4：用無塵石棉布作為耐高溫絕熱密封墊1，用高溫密封膠將耐高溫絕熱密封墊1同放射源2、發(fā)射極板3固定密封，形成密封源結(jié)構(gòu)。

c、參見圖5：在距發(fā)射極板3側(cè)壁0.5mm處，用高溫粘合劑將圓筒狀透明電荷收集板5與耐高溫絕熱密封墊1相固定，構(gòu)成縫隙，向縫隙填充cs氣體（1torr）形成填充介質(zhì)4。

d、參見圖6：在透明電荷收集板5外表面沉積環(huán)氧樹脂形成第一透明絕緣襯底6，用粘結(jié)劑在第一透明絕緣襯底6外表面固定gasb材料作為光電組件7，并在光電組件7兩端電鍍金屬cu形成第一電學(xué)輸出電極14。

e、參見圖7：在光電組件7外表面沉積環(huán)氧樹脂形成第二透明絕緣襯底8，用粘結(jié)劑在第二透明絕緣襯底8外表面固定si0.8ge0.2納米材料作為熱電組件9，并在熱電組件9兩端電鍍金屬cu形成第二電學(xué)輸出電極15，完成換能結(jié)構(gòu)的制備。

（2）組配電池結(jié)構(gòu)

a、參見圖8：在換能結(jié)構(gòu)兩端分別電鍍金屬cu形成電池正極17、電池負(fù)極10，構(gòu)成電池坯體。

b、參見圖9：用高溫粘合劑在構(gòu)成電池坯體外表面粘接固定碳纖維形成緩沖墊11，完成電池結(jié)構(gòu)的組配。

（3）灌裝內(nèi)封裝材料與制備外封裝散熱層

a、參見圖10：用石墨-環(huán)氧樹脂導(dǎo)熱復(fù)合材料（gec）作為內(nèi)封裝材料，采用模具灌裝法將組配完成的電池結(jié)構(gòu)灌裝封閉，室溫下放置十二小時(shí)以上固化成型，制備完成內(nèi)封裝12；

b、參見圖11：在內(nèi)封裝12表面包覆feni可伐合金，接口處用密封膠固定，制備外封裝散熱層13。

c、參見圖12：在內(nèi)封裝12與外封裝散熱層13同電池正極17、電池負(fù)極10的交界處裝配絕緣環(huán)16，完成電池整體組裝。

方法實(shí)施例2；（1）制備換能結(jié)構(gòu)，同實(shí)施例1。

（2）組配電池結(jié)構(gòu)，在換能結(jié)構(gòu)兩端面采用蒸發(fā)或電鍍方法制備電池正極17、電池負(fù)極10，余同實(shí)施例1。

（3）灌裝內(nèi)封裝材料與制備外封裝散熱層13，同實(shí)施例1。