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锂离子电池取代铅酸电池作为潜艇的动力来源,如何保证其安全性

  电池在常规潜艇中是推进电机、辅机以及照明的设备,在核动力潜艇上的作用则为辅助电源装置。所以蓄电池是常规潜艇最核心的基础组成部分,决定着潜艇的诸多关键性能。
  19世纪末开始,蓄电池就被用作潜艇推进电机的电源,至今已有100余年的历史。
  目前世界上的大部分常规潜艇都采用铅酸电池,铅酸电池的寿命一般都比较长,但铅酸蓄电池自身也存在很多缺陷,首先就是体积过大容量较低,其次铅酸蓄电池的容量还有使用限制,在高功率和低功率大小电流放电的状态下容量能差到一倍以上。
  今年3月日本海自第11艘苍龙级常规潜艇SS-511"凰龙"号正式投入服役。
  这次改进型新批次苍龙级潜艇使用的是新型锂离子蓄电池,改进型"苍龙"级潜艇SS-511和SS-512采用的锂电池模块电量约为100瓦时每千克,整个模块包总电量约为76800瓦时。
  锂离子蓄电池比传统铅酸蓄电池体积小而容量大,传统铅酸蓄电池的潜艇往往因为电量限制,不敢做高速的机动,锂离子蓄电池大大放宽了这种限制。不过锂离子蓄电池在高温的环境下会容易自燃或爆炸,这就是它的最大缺陷。
  为了防止锂电池缺陷造成的重大损失,对于锂电池的检测至关重要,锂电池封装后为了检测其内部正负极、极片是否存在缺陷会用到X射线检测装备,X射线检测不会对锂电池的结构造成任何的损伤,通过X光的穿透能力,对锂电池内部的情况进行实时成像,软件自动判定缺陷位置,及时将有问题的锂电池剔除出来。
  作为大型机器、装备的动力来源,锂电池都是通过许多锂电池组成锂电池组,再进行封装成型,内部每一块锂电池的质量都需要得到保证,X射线检测锂电池检测图像可以进行保存,有助于后期的数据追溯。
  采用锂电池取代传统的铅酸蓄电池,是潜艇技术的划时代革命,对锂电池生产制造的要求更高,只有通过合适的检测手段,不断改进生产工艺,才能减少或降低缺陷产生,提高锂电池的安全性。

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