[發明專利]鋰硼合金的熱量釋放控制裝置及方法

在審

• 申請號: 201610868295.3
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN107036297A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 王穎裕;蔡德昌
• 申請（專利權）人: 財團法人金屬工業研究發展中心
• 主分類號: F24J1/00
• 分類號: F24J1/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司11228
• 代理人: 張秋越

技術領域

本發明有關于一種熱量釋放控制裝置及方法，特別是關于一種鋰硼合金的熱量釋放控制裝置及方法。

背景技術

氧化反應可知硼與氧氣發生作用，其公式如下：

4B + 3O₂ → 2B₂O₃(1)

此放熱反應可產生大量熱量如下：

-ΔH=116 KJ/gm(2)

然而，硼須在溫度大于攝氏750度才能與氧氣發生作用而產生放熱反應，如此一來將造成其放熱應用的門坎。然而，鋰硼合金只須在一般的室溫環境下即可與氧氣發生反應(即為放熱反應)，以釋放熱能。目前，鋰硼合金只作為電池電極材料的應用，尚未作為控制熱量釋放的應用。

相關鋰硼合金的專利文獻或技術文獻如下：例如中國專利CN200810227589揭示鋰硼合金為多孔隙的狀態，其比表面面積會比純鋰金屬大，所以它比純鋰金屬的活性更強。在普通大氣環境下暴露，容易發生氧化反應，放出一種有特殊氣味的氣體(B₂H₆)。如果沒有嚴密的保護措施，合金錠容易氧化變黑，發生嚴重變質，影響使用。

該專利文獻（CN200810227589）更揭示一種鋰硼合金的保護方法。其方法是將鋰硼合金浸入保護油中，保護油為機械油或食用油，浸泡至沒有氣泡冒出，在鋰硼合金表面覆蓋保護性油膜，取出合金進行充氣封裝或真空包裝，充氣封裝的氣體為稀有氣體、CO_２或H_２。

然而，該專利文獻（CN200810227589）只揭示鋰硼合金的保護方法是防止鋰硼合金氧化變黑的變質，并未揭示當鋰硼合金在室溫下與氧氣發生作用而產生熱能時，控制鋰硼合金的硼含量總重及氧氣流量，以決定釋放熱量的總量及釋放速度。

再例如中國專利CN201310533223揭示一種鋰硼(Li-B)吸氣材料的制備方法，其方法如下：1.采用金屬鋰錠、微細硼粉、碳粉、碳化硼粉、鎂粉及/或鋁粉配料；2.將配料放入氬氣保護的電阻加熱爐中加熱到370℃，保溫、攪拌1小時，使粉末完全浸沒其中；之后冷卻至室溫；加熱時，控制升溫速率為2℃/min；3.將冷卻后的錠子在室溫下、在相對濕度小于 2 %的空氣中經開坯，冷軋，成為l×50(mm)的帶材，將其沖壓成直徑10mm的預合金圓片；4.將預合金圓片放入氬氣保護的電阻爈中加熱到700℃保溫15分鐘，冷卻至室溫后取出放入相對濕度小于2%的空氣中0.5小時，得到表面鈍化式吸氣片；5.預合金片與表面鈍化式吸氣片均用鋁箔袋封裝待用。

該專利文獻（CN201310533223）主要使上述鋰硼(Li-B)合金只要經過600-700度，就可對鋰硼(Li-B)合金進行加工，而得到不同形狀的吸氣材料，且避免了自燃現象。

然而，該專利文獻（CN200810227589）只揭示鋰硼合金在吸氣領域的應用問題，并未揭示當鋰硼合金在室溫下與氧氣發生作用而產生熱能時，控制鋰硼合金的硼含量總重及氧氣流量，以決定釋放熱量的總量及釋放速度。

又例如美國專利US 4,162352揭示一種包括鋰硼合金的電極材料，可作為電化學電池的新電極材料。鋰硼合金由骨架狀鋰硼(LiB)化合物和吸附在其中的金屬鋰組成，熔點可到600度以上，其電性與純鋰相近。鋰硼合金遠高于目前所用的鋰硅合金，又克服了純鋰電極高溫易流動的缺點，是目前公認為最佳的電池陽極材料。

然而該專利文獻（US 4,162352）只揭示鋰硼合金的硼的重量百分比(weight percentage)界于10至50之間，但是亦未揭示當鋰硼合金在室溫下與氧氣發生作用而產生熱能時，控制鋰硼合金的硼含量總重及氧氣流量，以決定釋放熱量的總量及釋放速度。

有鑒于此，便有需要提供一種鋰硼合金的熱量釋放控制裝置及方法，用以解決上述問題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的主要目的在于提供一種鋰硼合金的熱量釋放控制裝置及方法，控制該鋰硼合金的硼含量總重及氧氣流量，以決定釋放熱量的總量及釋放速度。

為達成上述目的，本發明的鋰硼合金的熱量釋放控制裝置，包括：一容器；一鋰硼合金，放置于該容器內；以及一氧氣流量控制單元，連通于該容器，用以控制給該容器的氧氣流量。

該氧氣流量控制單元連通于一氧氣供應源或大氣環境。