海军潜水艇用动力电池

2010年08月09日 9:58 15594次浏览 来源:   分类: 铅锌资讯


  一、蓄电池在潜艇中的作用和地位
  潜艇是各国海军作战的重要武器装备,是一个活动的隐蔽的各种武器发射台。当今世界各国潜艇的动力可分为两类:其一,用核反应堆提供动力,不论在水面航行还是在水下都是如此,这种潜艇通常称为核潜艇。它的功率大,体积大,排水量大,续航力可以认为是无限制的,只是因为艇员的身体条件,才限制了它必须在一定的时间内停靠码头。核潜艇中主动力是核反应堆,但仍保存一组蓄电池作为应急备用电池;其二,用柴油发电机组和蓄电池联合供电,通常称为常规动力核艇或柴电潜艇,它的功率只有1000~6000马力(1马力=735.499W),排水量只有1000~3000吨。在水面或通气管航行时使用柴油机组,在水下航行全靠蓄电池组。
  潜艇在水下航行时,由于没有空气,柴油机是无法工作的,全部用电(包括推进用电、辅机用电、生活用电等)都由蓄电池提供。如果说动力系统是潜艇的心脏,那么当潜艇在水下航行时,蓄电池组可以毫不逊色地称为潜艇动力系统的心脏。再者,从蓄电池的重量体积来看,它在整个潜艇中都占有举足轻重的位置。
  二、潜艇对蓄电池的要求
  ⑴ 容量大
  为了提高潜艇航速和增加水下一次航行的续航力,蓄电池的容量必须很大。当今世界各国的单块潜艇电池电压为2V,其1小时率放电容量达到5000~10000Ah,50小时率放电容量达到10000~20000Ah。每条艇内装有2组或4组电池组,每组由112块或120块单电池组成。因而可以说,潜艇蓄电池是各种蓄电池中的大哥大。
  ⑵ 寿命长
  潜艇的使用寿命很长,它的内部空间安排是十分紧凑的。平时没有办法也不允许经常更或蓄电池,只有在潜艇大修时才能更换蓄电池。因而要求蓄电池必须有足够的使用寿命。另外,蓄电池使用寿命越长,则其平均运转费用也越低。这是决定蓄电池可否用于潜艇的一个重要经济指标。潜艇蓄电池使用寿命为5~6年。
  ⑶ 析氢速度小
  潜艇在水下是一个密闭的体系,空间也很小。铅酸蓄电池在搁置时要自放电析出氢。由于空气中氢含量达到4%就进入爆炸临界浓度。因而蓄电池的析氢速度是考核蓄电池是否失效的重要指标。
  潜艇蓄电池充电时,要对舱室进行强迫通风,以排出充电末期产生的氢;平时蓄电池组析出的氢要比充电时小得多,因而可以由舱室内的消氢装备消除掉。潜艇舱室中的氢含量必须控制在2%以下。
  潜艇蓄电池的析氢速度是用充电结束至6~24h之内平均单位时间内的析氢量(ml/min)来表示的。各个国家规定的收集气体时间范围和析氢量指标也有不同。例如:英国规定是12~16h;日本是12~24h;俄罗斯规定是0~6h;美国是8~13h。
  ⑷ 可靠性高
  蓄电池是潜艇在水下的唯一能源。一旦蓄电池出了故障,将会影响整艇的任务能否完成,甚至危及到艇员的生命。正是由于铅酸蓄电池可靠性高,才使它一直是各国常规潜艇的动力蓄电池。
  ⑸ 充电时间短
  潜艇在海上充电必须是“偷偷摸摸”地进行,以免被对方发现。充电使用的柴油发电机组必须有空气才能工作,因而潜艇蓄电池充电一般都是在夜间浮出水面或半潜状态进行充电,这就要求蓄电池允许以大电流短时间之内充足电。因而要求蓄电池充电接受能力好,具有水冷系统和空气搅拌系统,以除去充电后期产生的大量热量。
  ⑹ 允许在高温高湿条件下工作
  潜艇舱室内的温度在夏天可达40℃以上,相对湿度也会在90%以上。在这种条件下要求蓄电池正常工作,其对地绝缘电阻也必须合乎规定,蓄电池组的漏电电流也必须很小。

 

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责任编辑:彭彭

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