Học viện Kỹ thuật quân sự vừa hoàn thiện công nghệ chế tạo pin nhiệt dùng trong công nghệ hàng không vũ trụ và quân sự, đặc biệt là tên lửa phòng không tầm thấp. Quy trình công nghệ chế tạo pin nhiệt gồm: Chế tạo cực dương (tẩm phủ các hoạt chất cực dương lên lưới nhằm bảo đảm đủ thành phần, đúng tỷ...
Học viện Kỹ thuật quân sự vừa hoàn thiện công nghệ chế tạo pin nhiệt dùng trong công nghệ hàng không vũ trụ và quân sự, đặc biệt là tên lửa phòng không tầm thấp.
Quy trình công nghệ chế tạo pin nhiệt gồm: Chế tạo cực dương (tẩm phủ các hoạt chất cực dương lên lưới nhằm bảo đảm đủ thành phần, đúng tỷ lệ, phân bố đồng đều các cấu tử); chế tạo cực âm (nấu can-xi, hàn điểm cực âm can-xi và ma-giê với vành khuyên dẫn điện); chế tạo vỏ pin đơn; chế tạo lá hỏa thuật; chế tạo vỏ và nắp inox; lắp ghép pin đơn và tổng lắp pin nhiệt.
Cùng với các sản phẩm pin nhiệt chế thử đạt các chỉ tiêu kỹ thuật đặt ra, qua thử nghiệm bảo đảm chất lượng tốt, đề tài đã hoàn thiện quy trình công nghệ chế tạo pin nhiệt; xây dựng dây chuyền lắp ráp đạt công suất 300 sản phẩm/năm và hoàn thành việc xây dựng bộ tiêu chuẩn kỹ thuật cho sản phẩm.
Đợt diễn tập trận địa bắn tên lửa, pháo phòng không của Việt Nam. (Ảnh minh họa: VOV online)
Pin nhiệt còn gọi là pin hoạt hóa nhiệt, sử dụng chất điện ly rắn ở trạng thái lưu trữ, nóng chảy ở trạng thái làm việc. Cũng như các loại nguồn điện hóa học khác, pin nhiệt rất đa dạng về cấu tạo và thành phần hóa học. Pin nhiệt đã được nghiên cứu và đưa vào sản xuất công nghiệp ở nhiều nước từ những năm 1950 nhưng hiện vẫn còn mới đối với nước ta.
Ưu điểm của pin nhiệt là có thời gian bảo quản dài, thời gian hoạt hóa nhanh, mật độ năng lượng cũng như cường độ dòng cao nhờ độ dẫn điện tốt của chất điện ly nóng chảy. Pin còn có độ tin cậy cao, thuận tiện trong sử dụng và không cần bảo dưỡng. Hiện nay pin nhiệt luôn là lựa chọn số một trong kỹ thuật quân sự và hàng không vũ trụ. Chúng được sử dụng trong ngòi nổ đạn pháo, ngòi nổ chậm của bom, hệ thống mục tiêu giả, ghế nhảy dù.
Trong kỹ thuật tên lửa, pin nhiệt được dùng cho tên lửa phòng không tầm thấp với nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho đầu tự dẫn hồng ngoại để bắt mục tiêu. Công nghệ sản xuất pin nhiệt luôn được các quốc gia giữ bí mật, do đó thành công của đề tài là cơ sở để các cán bộ khoa học nước ta tiếp cận và làm chủ công nghệ chế tạo pin nhiệt phục vụ việc chế tạo pin cho tên lửa phòng không tầm thấp nói riêng và tên lửa nói chung.
Học viện Kỹ thuật quân sự vừa hoàn thiện công nghệ chế tạo pin nhiệt, một loại nguồn điện chuyên dụng phục vụ hàng không vũ trụ và các hệ thống quân sự hiện đại. Thành quả này đặc biệt có ý nghĩa với tên lửa phòng không tầm thấp, nơi nguồn năng lượng ổn định, tin cậy giữ vai trò quan trọng trong quá trình phát hiện, bám bắt mục tiêu. Trước đó, pin nhiệt đã được nhiều quốc gia nghiên cứu, sản xuất công nghiệp từ những năm 1950, nhưng công nghệ này vẫn còn mới mẻ đối với Việt Nam.
Pin nhiệt, còn gọi là pin hoạt hóa nhiệt, sử dụng chất điện ly rắn khi lưu trữ và chuyển sang trạng thái nóng chảy khi làm việc. Cơ chế đặc biệt này giúp pin duy trì trạng thái ổn định trong thời gian dài, sau đó nhanh chóng chuyển sang trạng thái cung cấp điện khi được kích hoạt. Tùy mục đích sử dụng, pin nhiệt có thể rất đa dạng về cấu tạo, vật liệu chế tạo và thành phần hóa học, tương tự nhiều loại nguồn điện hóa học khác.
Để tạo cực dương, nhóm nghiên cứu tẩm phủ các hoạt chất lên lưới, bảo đảm đủ thành phần, đúng tỷ lệ và phân bố đồng đều giữa các cấu tử. Cực âm được chế tạo qua công đoạn nấu can-xi, sau đó hàn điểm cực âm can-xi và ma-giê với vành khuyên dẫn điện theo yêu cầu kỹ thuật. Quy trình còn bao gồm chế tạo vỏ pin đơn, lá hỏa thuật, vỏ và nắp inox, trước khi chuyển sang các bước lắp ghép hoàn chỉnh.
Các pin đơn được lắp ghép thành cụm, rồi tổng lắp thành pin nhiệt hoàn chỉnh theo quy trình công nghệ đã được xây dựng và kiểm soát. Mỗi công đoạn đòi hỏi độ chính xác phù hợp, bởi sai lệch về vật liệu, tỷ lệ hóa chất hoặc kết cấu có thể ảnh hưởng đến khả năng hoạt hóa và cung cấp năng lượng. Việc hoàn thiện đồng bộ quy trình giúp sản phẩm chế thử đạt những chỉ tiêu kỹ thuật đặt ra, đồng thời bảo đảm chất lượng qua thử nghiệm.
Bên cạnh việc chế tạo sản phẩm, đề tài đã xây dựng dây chuyền lắp ráp pin nhiệt với công suất 300 sản phẩm mỗi năm. Nhóm thực hiện cũng hoàn thành bộ tiêu chuẩn kỹ thuật dành cho sản phẩm, tạo cơ sở đánh giá thống nhất trong quá trình chế tạo, kiểm tra và sử dụng. Đây là bước quan trọng, vì công nghệ pin nhiệt thường được các quốc gia giữ bí mật và không dễ tiếp cận bằng con đường chuyển giao thông thường.
So với nhiều nguồn điện khác, pin nhiệt có thời gian bảo quản dài, thời gian hoạt hóa nhanh, mật độ năng lượng cao và cường độ dòng lớn. Khi chất điện ly nóng chảy, độ dẫn điện tăng, giúp pin cung cấp năng lượng mạnh hơn cho những thiết bị cần nguồn điện tức thời. Pin cũng có độ tin cậy cao, thuận tiện khi sử dụng và không cần bảo dưỡng trong thời gian lưu trữ.
Trong kỹ thuật quân sự và hàng không vũ trụ, pin nhiệt được xem là lựa chọn hàng đầu cho nhiều thiết bị yêu cầu độ ổn định cao. Loại pin này được sử dụng trong ngòi nổ đạn pháo, ngòi nổ chậm của bom, hệ thống mục tiêu giả và ghế nhảy dù. Những ứng dụng trên đều đòi hỏi nguồn điện có thể bảo quản lâu, kích hoạt nhanh và hoạt động đáng tin cậy trong điều kiện đặc thù.
Đối với tên lửa phòng không tầm thấp, pin nhiệt cung cấp năng lượng cho đầu tự dẫn hồng ngoại thực hiện nhiệm vụ bắt mục tiêu. Việc làm chủ công nghệ này tạo cơ sở để cán bộ khoa học Việt Nam tiếp tục chế tạo pin phục vụ tên lửa phòng không tầm thấp và các loại tên lửa nói chung. Thành công của Học viện Kỹ thuật quân sự vì vậy không chỉ bổ sung một sản phẩm mới, mà còn mở rộng năng lực tự chủ công nghệ trong lĩnh vực quốc phòng và hàng không vũ trụ.
