鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:789次 | 2023年01月10日
"奮斗者"號(hào)能量包:最大耐壓深度15000米的鋰電池 填補(bǔ)我國潛水器用鋰電池空白
十一月十日8時(shí)12分,我國奮斗者號(hào)載人潛水器在馬里亞納海溝成功坐底,坐底深度10909米,挑戰(zhàn)全球海洋最深處。能源供給鋰電池功不可沒!國產(chǎn)深海鋰電池的研制成功,一方面提高了我國在深海鋰電池在設(shè)計(jì)、制造、實(shí)驗(yàn)這方面的能力,另外一方面因?yàn)樘钛a(bǔ)了我國潛水器用鋰電池的空白。
110909米是什么概念?
●10米,這是普通人在不攜帶任何潛水裝備可以下潛到的深度;
●113米,這是一名法國潛水員創(chuàng)造的裸潛紀(jì)錄;
●332米,這是人在借助水下呼吸器后下潛到的最深紀(jì)錄;
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
●10898.5m,這是2012年卡梅隆搭乘的深海挑戰(zhàn)者號(hào)下潛到達(dá)的深度。
●奮斗者號(hào)下潛的馬里亞納海溝一萬米處,水壓超過110兆帕,相當(dāng)于2000頭非洲象踩在一個(gè)人的背上。
●馬里亞納海溝被稱為地球第四極,其最深處接近11000米,也就是珠穆朗瑪峰頂上再疊一座西岳華山的海拔高度
這里水壓高、完全黑暗、溫度低
且食物資源匱乏
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
因此成為
地球上環(huán)境最惡劣的區(qū)域之一
馬里亞納海溝一萬米處,
水壓超過110兆帕,
相當(dāng)于2000頭非洲象踩在一個(gè)人的背上。
奮斗者號(hào)和深海挑戰(zhàn)者號(hào)球艙比較
2超長續(xù)航!鋰電池成奮斗者號(hào)能量包
每次下潛作業(yè),奮斗者號(hào)要工作10小時(shí)左右。深海高壓下,如何防止奮斗者號(hào)的鋰電池因溫度過高引發(fā)的自燃隱患?
奮斗者號(hào)的鋰電池,和普通的電池不同,它的內(nèi)部充滿了油。
奮斗者號(hào)的上百塊單體鋰電池為若干組排列,模塊之間的間隙中充滿了油。當(dāng)某個(gè)電池的溫度升高時(shí),熱量會(huì)先傳遞給周圍的油,然后油再通過電池箱體將熱量傳遞給外部的海水,來緩解電池發(fā)熱的狀況。
這樣奮斗者號(hào)就可以安全下海了嗎?當(dāng)然不是。
每批鋰電池在成組前,都要嚴(yán)格進(jìn)行撞擊、針刺、海水浸泡、短路、過充、過放等十幾項(xiàng)安全抽檢,而且還要進(jìn)行超過萬米壓力環(huán)境下的安全測試。只有通過層層測試,才能最終成為一塊合格的能量包,保證奮斗者號(hào)的絕對安全。
3全海深鋰電池系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師張祥功
耐壓能力強(qiáng)、高安全、長續(xù)航,是載人深潛器的理想動(dòng)力。國產(chǎn)全海深載人潛水器用鋰電池,它的最大耐壓深度可以達(dá)到15000米,奮斗者號(hào)可以放心下潛。
張祥功自述:
咱們深海鋰電池,從這個(gè)名字上就可以看出它和我們平常用的鋰電池是不太相同,它帶有深海兩個(gè)字,就代表著它一定要用在深海環(huán)境里面,它遇到的難題就是怎么解決電池能夠承受1萬米的壓力。當(dāng)時(shí)我們?yōu)榱私鉀Q這個(gè)問題,存在的這些難點(diǎn),一個(gè)是電池材料在11,000米壓力之下,會(huì)不會(huì)發(fā)生改變?假如它單體的耐壓性不好,會(huì)導(dǎo)致它的結(jié)構(gòu)外形會(huì)發(fā)生一定的變化,里面的空間會(huì)變小,正極和負(fù)極就可能會(huì)發(fā)生短路。
我們深海鋰電池,它最大的工作環(huán)境壓力可以達(dá)到115兆帕相當(dāng)于11,000米,也就是說我們這電池單體在工作的時(shí)候,它的表面上大概像我們指甲蓋這么大的一個(gè)面積,將承受1.2噸的這么大的凈壓力。
我們深海鋰電池它是針對深海這種特殊環(huán)境來進(jìn)行研發(fā)的,它更大的舞臺(tái)應(yīng)該是在深海環(huán)境里面。國產(chǎn)深海鋰電池的研制成功,一方面提高了我國在深海鋰電池在設(shè)計(jì)、制造、實(shí)驗(yàn)這方面的能力,另外一方面因?yàn)樘钛a(bǔ)了我國潛水器用鋰電池的空白,可以讓我們的載人潛水器更好的進(jìn)行科考,進(jìn)行水下更長時(shí)間的作業(yè),也就讓我們潛水器有更大的機(jī)會(huì)去發(fā)現(xiàn)海洋深處的奧秘。