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船也故木电池
o1.31No.122011.12
潜艇用铅酸蓄电池综述
徐峰
(海装驻武汉地区军事代表局,武汉430064)
摘要:本文简要介绍了潜艇用鍋酸蓄电池现状。指出了潜艇用铅酸蓄电池存在的问题,针对铅酸蓄电池
的发展状况,展望了潜艇用铅酸蓄电池的发展方向。
主题词:潜艇铅酸电池发展方向
中图分类号:TM912
文献标识码:A
1003-4862(2011)11-0060-02
Development of Lead Acid Battery in Sub marine
Xu Fe
Wuhan Military Representatives Bureau of Navy Equipment Department, Wuhan 430064)
Abstract: This paper introduces the states of lead-acid battery. It points out the problems of lead-acid
batteries in submarine. The development of lead-acid batteries in submarine is reviewed from the progress of
lead-acid battery
Key words: submarine: lead-acid battery; developmeni
引言
电池槽由最初的衬铅木制电池槽发屐到橡胶槽,
铅酸蓄电池是常规潜艇水下动力电源及辅助再到现在的玻璃钢槽;极群由单层发展到双层;
电源,也是核潜艇的应急电源,它是世界上第
极板从单一的涂膏式发展到板式和管式潜艇电池
条电力推进潜艇使用的动力电池,也是当今世界并举;电池冷却方式从采用蛇形管发展到极柱水
各国常规动力潜艇普遍使用的蓄电池。虽然铅酸冷;电池隔板从木质隔板发展到微孔橡胶隔板和
蓄电池比较笨重,比能量不高,但技术成熟、性PE及PVC等塑料隔板;活性物质配方也越来越先
能可靠、价廉、使用寿命长、维护工作相对其他
进:板栅材料和结构也大有变化,电池性能的检
测也由原来的手工检测发展到自动检测。上述各
而言又比较容易;此外,铅蓄电池近几十年来在
技术上已经有了跨越式的发展,至今仍在二次电万面的改进,使潜艇铅蓄电池1时率重量比能由原
池市场占有举足轻重的地位。现代潜艇用铅酸蓄
来的14Wh/kg提高到20Wh/kg以上;电池使用
寿命由2年延长到4年以上。此外,电池析氢量、
电池存在充电时间长、高倍率充放电寿命短、比
能较低、需维护的缺点,根据新一代潜艇的要求,
自放电速度、荷电保持能力、充电特性、均匀性
需要开发更加先进的铅酸电池,以满足潜艇机动时冲击等方面也得到了明显的改善。
作战需求,提高和完善常规潜艇战术使命。
为了能更加适应潜艇机动作战性能,潜艇用
铅酸蓄电池还有待提高其快速充放电性能及寿
2潜艇用铅酸蓄电池的发展
2.1常规潜艇
超级铅酸电池将超级电容器与铅酸蓄电池合
二为一,它是新一代铅蓄电池电源系统的研究方
潜艇用铅酸蓄电池已经经过了几代的发展,
向。将铅酸蓄电池与超级电容器技术结合或相互
渗透是提升铅酸蓄电池性能的有效途径,对克服
收稿日期:2011-09-05
铅酸电池功率密度低、循环寿命短、充电速度慢
作者简介:徐峰(1968-),男,研究方向:潜艇装备等弱点效果显著,是解决动力、储能等特殊技术
管理。
要求的一个捷径。因此,超级铅酸电池被公认为
万方数据
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船电故木电池
是“下一代先进电池”的杰出代表,它引领着潜艇
研究开发潜艇用大容量式阀控密封蓄电池技
用铅酸蓄电池的技术发展方向。
术已成为各国竞相研究的热点,如:美国已将小
超级铅酸电池的研发已在美国、目本、俄罗型阀控式铅酸蓄电池用于陆海战术车辆、空军的
斯、澳大利亚等国家化学电源的发展规划中占有F-16猎鹰、AV-8B猎兔犬、F一18大黄蜂,
举足轻重的地位,日本已将超级铅酸电池用于本UH一60黑鹰直升机等军事装备中。在研的新型
田混合动力汽车上,并正在进行超级铅酸蓄电池核潜艇是美国最重要的战略武器平台之一,其应
的艇用化技术研究。澳大利亚 CSIRO研究组织于急备用电池拟采用阀控式铅酸蓄电池,美国海军
英国测试塔载超级铅酸电池的动力混合车后,发已定购 Enersys公司研制的纯铅薄极板阀控式铅
现超级铅酸电池寿命至少是传统铅酸电池的四酸蓄电池(TPPL一VRLA)作为应急电源,这是美
倍;位于英国 Millbrook的通用汽车公司也将超国海军潜艇舰队改用阀控式铅酸蓄电池以实现其
级电池组用在游轮上,完成了856000英里的测试,应急电源系统现代化的关键步骤山。同时荷兰皇
性能良好。美国政府公布的用于支持“下一-代动力家海军与 Exide签署新的合同,为其提供 HAGEN
电池”的专项经费中,有6680万美元用于超级铅VRLA铅酸电池,这些电池将作为 Walrus- class
酸电池的研发和试验,并有可能把这项技术用于澘艇推进电源的主要动力12。
提升常规潜艇的动力电池性能。此外,国外一些
核澘艇是我国二十一世纪中期海上主战力
军工企业和研究机构对于超级铅酸电池的综合性量。目前,我国核潜艇用富液式铅酸蓄电池的技
能进行了广泛的研究和测试,并将其安装到各种术水平基本与国际先进水平同步,各种战技指标
载体上进行了演示试验,对超级铅酸电池的性能与国外产品相当,但是潜艇用阀控式密封铅酸蓄
和军用前景已有了准确的评估。
电池的水平还存在一定的差距。潜艇的特殊要求
经初步估计,超级铅酸电池技术若能成功应对密封铅酸蓄电池提出了苛刻条件,要求蓄电池
用于常规动力潜艇,在保持动力电池原有特性的容量大、比能高、寿命长、产品一致性好、安全
前提下,潜艇用动力电池的寿命将会大幅度提高,可行性高,目前我国在技术上还存在较大差距
电池中后期容量将能提高10%。同时若将超级铅主要体现在以下方面:提高电池比能;热失控的
酸电池技术应用于潜艇,其快速充电时间将缩短管理;提高电池在浮充条件下的实际使用寿命
约30%左右。这样一来,潜艇的生存能力和作战提高成组电池均匀一致性。突破高比能、防热失
性能将会大幅提高。因此,开发超级铅酸电池具控等关键技术是硏制潜艇用密封免维护电池重大
有重要的军事和经济效益,有必要尽快开展潜艇技术挑战。
用超级铅酸蓄电池技术研究,满足新时期我国潜
艇对动力电池的新需求,使我国潜艇动力电池技3结東语
术始终处于世界先进水平。
不论潜艇如何变化,其动力仍是关键,因此潜
2.,2核潜艇
艇用蓄电池,始终成为潜艇的一大课题。我国需
目前国内外潜艇用铅酸蓄电池都还是开口富要探索铅酸蓄电池前沿技术,使超级铅酸电池和
液式电池,现有核潜艇用富液电池存在需要维护,阀控密封铅酸蓄电池成功应用于常规潜艇及核潜
不能随意布置的缺点,对蓄电池舱的容积、面积艇,增强潜艇杋动性和战斗力,满足新时期我国
要求大,影响总体布置空间。密封铅酸蓄电池,潜艇对动力电池的新需求,使我国潜艇动力电池
具有免维护、无自由电解液、基本不析出氢气、技术始终处于世界先进水平。
基本不排出酸雾、更耐冲击、震动等特点,其特
性特别适合于核