潜艇动力电池技术发展综述.pdf

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1、船电技术l综述潜艇动力电池技术发展综述j巳(海装武汉局，昕武汉430064)摘要：对潜艇动力电池进行探讨，介绍了当前潜艇用动力电池特点。根据潜艇对动力电源的要求，探讨了最具潜力的动力电池的性能特点、当前状况及在潜艇中的应用前景。关键词：动力电池铝酸电池锂离子电池中图分类号：TM912．1文献标识码：A文章编号：1003．4862(2014)12—0070—04ReviewsonHighPowerBatteryTechnologyforASubmarineFanXin(WuhanMilitaryRepresentativesBureauofNavyEquipmentDepartment，W

2、uhan430064，China)Abstract：／nthispaper,thepowerbatterytechnologyforasubmarineisdiscussedThecharacteristicofcurrenthighpowerbatteryofthesubmarineisintroducedAccordingtothedemandsofthesubmarinetohighpowerbattery,performancefeature，currentstatusandtheapplicationprospectsofthemostpotentialhighpowerbat

3、teryarediscussedKeywords：highpowerbattery；lead-acidbattery,"lithiumionbattery0引言常规潜艇在水下航行时由蓄电池提供。作为潜艇用水下动力的蓄电池，均需具备以下性能：容量大，能量密度和功率密度高；寿命长；可靠性高；充电时间短；允许在高温高湿条件下工作。1潜艇动力电池现状分析由于新型高能电池安全可靠性等技术方面的发展限制，各国潜艇用动力电池均为铅酸蓄电池。潜艇用铅酸蓄电池是动力电池中规模最大、技术最成熟的实用电源。1901年，英国CHLORIDE公司首先将铅酸蓄电池用于HOLLANI型潜艇，此后历经百年不衰，至今铅酸

4、蓄电池仍然是常规潜艇水下的主动力源，也是核潜艇的应急备用电源。主要潜艇用动力蓄电池生产国家有德、英、法、瑞典、俄、中等国，其中以德国、俄国技术水平最高，中国技术水平也不逊色。最先进的潜收稿日期：2014—10-20作者简介：范听(1965一)，男，高级工程师。研究方向：船舶电力系统及电磁兼容。70艇动力蓄电池有德国85型蓄电池和俄罗斯476型蓄电池，比能高，寿命长达5年以上，实现了高比能和长寿命的统一，而且析氢量也大幅度降低。这些蓄电池均采用了先进极板技术、新型合金材料、铜板栅、玻璃钢蓄电池槽、极柱水冷、新型电液循环技术及防短路措施等新技术，达到了长寿命、高比能、低析氢量的目标。虽然铅酸

5、蓄电池在今后很长一段时间内将仍然是常规潜艇的水下主动力源和核潜艇的应急电源，但是新一代高性能潜艇和战略核潜艇对动力电池的能量密度、免维护性能提出了更高的要求。目前能够投入实用的铅酸蓄电池已经远远不能满足这些新的要求，必须改进、提高现有铅酸蓄电池性能，研制长寿命、高比能、少维护或免维护潜艇用铅酸蓄电池，同时探索新型高能电池技术及其艇用化技术，这些都是形式发展所需要的。2新型动力电池技术展望从目前技术发展水平和应用情况分析，超级铅酸电池、锂离子动力电池、燃料电池最有潜力成为未来的潜艇动力电池。V01．34No．122014．12船电技术l综述2．1超级铅酸电池超级铅酸电池是一种新型储能电源(

6、见图1)：正极为铅酸电池的正极板，负极为超级电容器的炭电极和铅酸电池的铅电极组合而成的复合电极，兼具电容和电池双功能储能的特点。超级铅酸电池在保持动力电池能量密度，且不增加复杂电路的情况下，同时兼有超级电容器的高功率密度、大电流充放电、超长循环寿命等特性。1_图1超级铅酸电池原理不意图国外一些研究机构对超级铅酸电池的综合性能进行了广泛的研究和测试，大量应用实例证实，超级铅酸电池在很多领域可代替传统的铅酸电池，在电动汽车、电力、铁路、通信、洁净能源等领域有着巨大的市场影响力和应用前景。古河蓄电池公司将生产的12V超级铅酸电池组成144V电池模块，替代原来的Ni．MH电池模块，安装在Hond

7、aIsight混合动力汽车(HEV)上。安装了超级铅酸电池的日本HondaIsightHEV在英国伦敦附近的Millbrook试验场进行实车测试，完成了170000km的行驶距离，而且电池组性能仍然良好。2009年8月，美国总统奥巴马宣布，拨款24亿美元支持48个项目发展下一代电池和电动车生产，美国EastPann公司获得了美国政府3250万美元的资助，生产超级铅酸电池用于HEV，EastPann电池公司将超级铅酸电池组安装到中等混