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锂离子电池或将成为未来常规潜艇的主动力源

admin1个月前 (04-17)电子信息1

 作为柴电潜艇水下航行动力的来源,电池性能对柴电潜艇的航速、续航力、水下航行时间等多方面产生影响,直接制约着柴电潜艇的实际作战能力。目前,铅酸蓄电池作为柴电潜艇的传统电池能源,构型笨重,容易释放有毒易爆气体,越来越不能适应现代海战的需求。现代柴电潜艇迫切需要进行一次“能源革命”,而锂离子电池将成为这场革命的引领者。

锂离子电池的构造和优势

 相对于传统的铅酸蓄电池,锂离子电池具有更好的性能:比容量高,这是锂离子电池最大的优势,无论是单位质量的能量,还是单位体积的能量,均比铅酸蓄电池高出至少2倍;单电池输出电压高,平均输出电压值是铅酸蓄电池的3倍;自放电率低,自放电率是电池内自发反应引起的化学能损失,其自放电率小于每月2%;使用寿命长,锂离子电池的循环次数高达1000次,是铅酸蓄电池的4倍;安全性好,锂离子电池在充、放电过程中,只需锂离子的嵌入和脱出,将电池过热和内部短路的概率降到最低。

 

 锂离子电池原理图

 一般来说,锂离子电池主要由正极板、负极板、电解质、隔膜纸、钢壳及盖板等组件构成。正极板由氧化钴锂、氧化镍锂、氧化锰锂等材料组成;负极板由碳材料(包括石墨、软碳和硬碳)制成。电解质是电池内化学反应工程中锂离子来回移动的载体,其主要材料是碳酸酯类有机溶剂。处于正、负极之间的分离隔膜纸通常采用聚丙烯和聚乙烯制成,防止两极直接接触而导致的电池内部短路。钢壳是锂离子电池化学反应的容器,盖板在整个电池系统中起到密封和输出电源的作用,它们均由不锈钢或者高级铝材采用激光焊接成形

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