华宇注册1960_电池如何充电保养管理,也是一门技术
潜艇按照动力系统划分为核潜艇和常规潜艇。当然核潜艇在很多性能上都大幅领先后者,但世界上大多数国家都无法拥有核潜艇,因此就目前阶段来说,常规潜艇还是世界的主流。
常规潜艇的动力来源主要是电池,那么潜艇如何运行电池呢?下面我们来具体看一下。
一、铅酸蓄电池和锂电池
潜艇最早使用的电池都是铅酸蓄电池,其主要内部构造是使用二氧化铅为阳极板,海绵状铅为负极板。为了避免两个极板之间发生短路,中间还要安装隔离膜与稀硫酸为主要成分的电解溶液。
电池放电时,正极板的二氧化铅与负极板的海绵状铅会与硫酸产生化学反应,而制造出硫酸铅。此时在电池的负极处,硫酸中的硫酸因与铅发生反应,所以变成了水,导致电池中的稀硫酸电解溶液浓度下降。
这种浓度变淡的方式与电池的电动势呈现一定比例,所以只要知道电解溶液的浓度,大致上就能推算出之后还能放电多久,这也被称为电池容量。对于潜艇来说,电解溶液的浓度也会被视为一个作战参考的指标。举例来说,电池容量相当于陆军的后勤粮草,在与敌人交战前需要预先考虑电池剩余多少容量。
目前市面上流行的电池都是锂电池,锂电池与铅酸蓄电池相比,前者可列举的优点也不少,比如能量密度比较高。且锂电池的单电池回路电压很大,重复放电2000次后容量仅损失五分之一左右。
可以说常规动力潜艇的宿命就是给电池充电,在AIP(不依赖空气动力装置)技术诞生之前,潜艇给电池充电的时候需要打开通气管道,也就是说在那个时间段潜艇处于上浮状态。
这也是当时潜艇无法克服的弱点之一。
二、电池的管理
如果潜艇用蓄电池在航行途中耗尽电力,就会导致所有机器无法运作而被无法行动。有人会说:没事的时候随时充电就行了呗。
其实给潜艇充电并不容易。
前边说过,电池是潜艇最重要的后勤指标,那么电池的容量就非常重要了。对于任何电池来说,频繁的浅度充放电非常容易缩短电池寿命。因此,艇上人员必须根据多种状况分别进行针对性的充电方法,才能维持良好电池性能。
另外,潜艇的电池在结束充电后会产生氢气,这非常危险容易引发爆炸。所以潜艇要在电量保持下阶段行动之前结束充电,以防止氢气产生,如果控制不好又会发生浅度充电的情况。
对于潜艇来说,最理想的充电状态就是停泊在港口里。为了避免有氢气产生,会相隔一定时间进行固定次数的充电。这样在充电时可以计算测量电压,等数值不再上升才能结束充电,而这种方式就被称之为普通充电。
普通充电的优点在于避免浅度充电和氢气的产生,缺点是时间过长且无法让电池恢复完全状态。如果希望电池的状态达到最好,就必须进行频率为每个月一次的均衡充电。
三、让电池完全恢复的均衡充电
在进行均衡充电时,首先要将电池放电至全空状态,接着完成充电程序。等经过一定时间后,再进行电池液面的测量计算,并且补充纯水,好让电池内的电解溶液保持特定的高度。进行补充作业时,必须使用事前已经计算过的电阻值,且可恢复至标准的纯水。
充电完成后,电池需要保持通风,并针对已恢复标准的电池进行比重、温度、液面等项目测定。然后再次进行充电与相关测量动作。等到比重不再上升后就可以结束充电了。
若从傍晚开始进行均衡充电,一般都要到隔天上午才能完成所有充电程序。因为充电程序会在艇上人员进食早餐的时候产生氢气,一般来说那个时候的潜艇内部是绝对严禁烟火的。
电池充满后产生的氢气会储存在电池槽内,电池槽内的压力一旦上升,就会非常危险,所以必须将其及时排出电池槽。
排出的氢气若因火星导致着火,甚至被引向电池槽当中的话,就会导致严重的爆炸事故。因此为了避免这种情况,电池上会安装所谓的“防爆排气栓”。这种防爆排气栓必须定期以随机抽样的方式来确认样品的运作情况。
另一个电池管理的要领,是必须定期测量和掌握电池的容量,以规定的放电率进行放电时,也会借由电池能否在规定时间内通过放电来加以判断。
至于试验方式则有航行测验与停泊状态下的试验,航行试验是以规定的放电率实际测试电池航行的状态。至于停泊状态试验,则是使用设置在岸边的放电水槽来进行测试,并实际测量从开始放电到终了的时间。