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潛艇用什麼電池?

潛艇常用的電池是鉛酸蓄電池,從19世紀末開始到現在為止100多年,一直都是。鉛酸蓄電池就是傳統汽車上常用的蓄電池,也是坦克上常用的蓄電池。有趣的是,汽車蓄電池品牌中的VARTA其實也做潛艇蓄電池,大名鼎鼎的德國209潛艇使用的蓄電池就是VARTA的。所以你可以趕快看看自己的愛車,是不是也用的「軍工品質」。

這種電池荷電狀態時正極是深棕色的二氧化鉛,負極是灰色海棉狀鉛。正負極板有平板狀和排管狀兩種形式,平板狀是把鉛膏塗填在由鉛合金(大多是鉛銻合金)製成的板柵上;排管狀是把鉛膏包在玻璃絲或其他合成纖維織物的排管內。為提高單個電池容量,一般都將幾十塊同極性極板聯在一起組成極板組,正負極板組交錯間隔排列。電解液是比重為1.2~1.3的稀硫酸。正負極板之間有微孔橡膠或微孔塑料隔板。電池外殼由硬橡膠、塑料或輕型玻璃鋼等材料製成。單個電池充足電後的電壓為2.1~2.15伏。為得到需要的電壓,一般會將100多個電池串聯成一組。常規動力潛艇有2~4個蓄電池組。可使兩組電池串聯使用以獲得較高的電壓;也可使2組或4組電池並聯使用以允許較大的放電電流。有時在經濟航行中還可採用半組電池供電。

有人會問,現在的新能源汽車用的不都是鋰電池嗎?能不能用到潛艇上?確實有這個動議和趨勢,日本的蒼龍級潛艇就把傳統的鉛酸蓄電池換成了鋰電池,部分德國的212潛艇也換裝了鋰電池。但除了日本和德國之外,其他國家對於用鋰電池都持謹慎態度。因為鋰電池雖然能量密度比鉛酸電池要大得多,可以大大減輕重量,但卻有一些固有的缺點。比如安全性較差。目前大家用的手機電池都是鋰電池,失火甚至爆炸的新聞可是時有發生,這麼一說就很好理解了;再比如對環境的適應性。大家手機電池在低溫時是什麼表現想必都有切身感受,鉛酸蓄電池在低溫下的表現就要好得多;還比如說成本。現在的鉛酸蓄電池基本都是白菜價了,鋰電池恐怕還實現不了。即使是某些以低價出名的電池品牌,想做到潛艇需要的那個容量,價格一樣會讓人無法接受。所以,鋰電池想取代鉛酸電池還需假以時日。

其實不考慮成本的話,最適合潛艇的電池是銀鋅電池。銀鋅電池也經常被用在魚雷上,但沒有在潛艇上使用的最大原因就是太貴。魚雷用的電池對容量要求不高,可以做得很小,用的銀也不那麼多。但要用在潛艇上,那麼分量可就不少了。50年代,美國用大青花魚號試驗過銀鋅電池,1500噸排水量的潛艇使用了220噸電池,結果可以讓1500噸的潛艇以33節的速度活動1.5小時,這是首次常規潛艇達到核潛艇的運動能力,不過銀鋅電池價格過於昂貴,這些電池的銀錠還是從美國國庫中借出來的,試驗結束後白銀還全部回收歸還國庫。

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