胥濤
摘 要:鋅銀電池具有能量高、釋放性強、持續使用時間長等基本特征。在實際使用過程中,必須明確鋅銀電池的特征,增強穩定性,延長時效性。對此,本文論述了鋅銀電池的特點,概括了鋅銀電池的應用發展歷程,希望給予相關人員一定的借鑒。
關鍵詞:鋅銀電池;水下設備;應用發展歷程;
鋅銀電池的應用歷史較為長遠。傳統的電池管理系統受到各方面因素的影響,在實踐應用環節存在各種各樣的問題。伴隨現代科技水平的不斷提高,鋅銀電池越來越完善化,且實踐應用效果越來越突出。本文圍繞鋅銀電池的應用展開系統探究,旨在充分發揮鋅銀電池的優勢效能。
1 鋅銀電池的特點
鋅銀電池的后續應用是極為重要的過程,在后續控制階段必須做好整體分析工作,增強穩定性。鋅銀電池是20世紀40年代研制的一種高能量電池,優勢突出。特點如下:
1.1 能量高
鋅銀電池的實際應用符合要求,在后續分析過程中要確定比例和實際要求,根據現有理論報道,如何進行能量值分析是重點,在現有基礎上,兼顧到體積以及能量值,整個處理過程中要盡量滿足要求。
1.2 釋放性
電池體積以及質量檢查是重點,在整個應用過程中,如何滿足性能要求是重點,鋅銀電池的其中一個優勢就是能滿足使用條件,另外一個優勢就是釋放性,在3C倍率放電下,必須對容量值予以掌握。再者,針對電壓不穩的情況,可實行靠性管理,展開全面分析和指導,盡量滿足要求。此外鋅銀電池在水下設備、魚雷等方面也有一定的作用。
2 鋅銀電池的應用
鋅銀電池的應用范圍主要有兩個方面,一是鋅銀電池在魚雷及水下裝備中的電池應用;二是鋅銀電池在彈用電源上的電池應用。下面將對這兩種應用中的相關內容進行介紹,具體如下:
2.1 鋅銀電池在魚雷和水下裝備中的應用
早在二十世紀五十年代,亞德尼公司就研發設計了世界上第一個實用型鋅銀電池。在初期階段,鋅銀電池主要被應用到水下兵器中。眾所周知,美國的水域國防實力是處于世界領先水平的。美國海軍經過多次理論研究與實踐積累發現,鋅銀電池系統可以為魚雷提供持續且穩定的推進力。由此,鋅銀電池系統被正式應用到水域軍事武器裝備中。依靠鋅銀電池系統,可以提升魚雷運行速率,擴大魚雷持續行進范圍。
第一個使用鋅銀電池系統的水域軍事武器裝備項目是“刷子”魚雷。另外,鋅銀電池憑借其卓越的性能優勢,還被拓展應用到其他行業領域,例如,AlbacoreG-5潛水艇使用了重達256t的銀鋅電池,而這個鋅銀電池用量也突破了當時的記錄。此后,其他國家為提升水域國防實力,紛紛嘗試將鋅銀電池系統運用到水域軍事武器裝備中。由于鋅銀電池的能量較高,可以在很大程度上提高電動力魚雷的續航力和航運速率。
迄今為止,鋅銀電池已成為重型電動力魚雷應用頻率最高的電池系統之一。但是,由于技術難度較大,直至二十世紀五十年代鋅銀電池才正式運用到魚雷動力系統中。發展至二十世紀六十年代,鋅銀電池已逐步成為電動力魚雷的第二代能源。除電動力魚雷以外,鋅銀電池系統在其他類型的水域軍事武器裝備中也發揮著不可替代的作用。例如,深海潛艇救助器(DSRV)、深潛船(DSV)、核研究潛艇(NR-1)和蛙人載運艇(SDV)等。
鋅銀電池系統在魚雷及水域軍事武器裝備中的應用形式主要分為如下兩種:其一,鋅銀貯備電池。此類電池最顯著的特征是,在貯存期間,電解液和電極不直接接觸。在使用時,高壓氣體將電解液注入電池。由此,不僅可以激活電池效能,還可以延長電池的貯存壽命。其二,鋅銀蓄電池。鋅銀蓄電池主要應用到魚雷射擊訓練中。同時,鋅銀蓄電池可以循環利用,在很大程度上節約了投資成本。據相關調查資料顯示,部分鋅銀蓄電池組的比能量可達到70-120Wh/kg??傊?,此類電池構造簡單,工藝成熟,且使用壽命較長。
2.2 鋅銀電池在彈用電源中的應用
鋅銀電池是隨著二次世界大戰后期,導彈武器的出現而發展起來的。在上世紀60年代中期,我國就成功研制出鋅銀電池并應用到導彈主電源上。鋅銀電池具有比能量高、工作電壓穩定和可大電流放電等優點。一直以來,在導彈和衛星等領域得到了廣泛應用。Yardney公司一直在進行彈用鋅銀電池的研究。在彈用鋅銀電池中,主要使用的是鋅銀貯備電池。在這種電池系統中,電解液是儲存在不銹鋼的儲液器中而與電池分離開的。在儲液器的出口處封上一個易碎的隔膜。當需要激活使用電池時,通過電流脈沖點燃氣體發生器。這樣產生一個高氣壓,從而沖破易碎膜,將電解液壓入電池當中來激活電池放電。激活時間根據導彈的需要常常是1s甚至更短。這樣電池就可以獲得非常高的干貯存壽命,以滿足導彈貯存的需要,并且在必要時,可迅速激活電池并使用。
彈用貯備鋅銀電池主要分為兩種,分別為電加熱自動激活鋅銀電池和化學加熱自動激活鋅銀電池。我國在上世紀60年代中期就成功研制了電加熱自動激活鋅銀電池在岸艦導彈上使用。這種電池主要是使用電加熱器給電池加熱,其由線路由加熱器、溫度繼電器和加熱繼電器組成。接通外部電源后,電池內部就會根據電池溫度自動加熱并保持恒溫。加熱器電阻絲通常使用鎳鉻絲,并根據儲液器形狀制成相應的加熱帶等,提高熱效率,有效縮短加熱時間。根據環境溫度不同,所需要的加熱時間在15-30min不等。該類電池的缺點是加熱時間過長,延長了導彈的準備時間,無法滿足導彈快速反應的要求。
而化學加熱自動激活鋅銀電池是利用化學加熱器內化學物質的燃燒或者中和反應放出熱量,產生高溫高壓燃氣,將儲液器內的電解液迅速推到化學加熱器并同時加熱后,擠壓到每個單體電池內激活電池?;瘜W加熱方法時間短,可以滿足導彈武器快速作戰反應的要求。但是,化學加熱程度劇烈,短時間內會產生非常高的溫度和壓力,對電池結構的設計是一個很大的挑戰。
3 鋅銀電池的應用進展
鋅銀電池的實際優勢明顯,結合穩定性以及平臺要求,相關人員需提前進行性能分析,以下就對進展展開具體論述。
3.1 避免出現分解作用
鋅銀電池能實現分解作用,在后續存儲和管理中,人員要全面了解分解控制的要求。鋅銀電池電壓較低,同時分解生成的氧氣不僅會增加電池內部的壓力,而且還會直接對電池造成影響。在后續分析階段進行指導和分析,如果存在分解不到位或者異常等情況,則容易出現異常情況。相關人員需要對AgO進行分析,確定抑制性因素,如果存在控制管理不穩定或者其他異常現象,勢必會造成不良影響。
3.2 鋅銀電池起到緩蝕劑的作用
鋅銀電池的性能優勢明顯,在不同溫度因素的影響下,進行電化學因素分析,能增強穩定性。再者,力學性質比較穩定,在整個操作階段,為了避免出現短路或者其他情況,需提前對電池性能資料類型予以確定。樹枝形貌等容易產生影響,在后續研究階段要實行性能分析,優化設計水平,提升穩定性。當前在整個應用階段后續設計起到重要的作用。常用的緩蝕劑以Hg為主,在分析過程中,應確定氧化作用形式。Hg屬于有毒物質,在整個應用階段,如果用量比較多,容易造成異常反應,工作人員在整個研究和分析階段,需要確定實際要求,合理化應用。此外,鋅銀電池對隔膜的要求非常高,單獨一種隔膜不可能同時滿足所有要求,此復合隔膜是鋅銀電池普遍使用的隔膜。
4 結束語
綜上所述,我們可以獲知,鋅銀電池系統具有顯著的優勢特征。在實際使用過程中,工作人員必須明確鋅銀電池的屬性特征,選擇適宜的應用形式。再者,鋅銀電池的使用極易受到各類主客觀因素的影響。為此,相關人員必須積極開展鋅銀電池的性能分析工作,確保其發揮優勢效能,推動鋅銀電池的順利發展。
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