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"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(guó)潛水器用鋰電池空白

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2023年01月10日  

十一月十日8時(shí)12分,我國(guó)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(méi)!國(guó)產(chǎn)深海鋰電池的研制成功,一方面提高了我國(guó)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(guó)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(guó)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;


●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(wàn)米處,水壓超過(guò)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(chēng)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


因此成為


地球上環(huán)境最?lèi)毫拥膮^(qū)域之一


馬里亞納海溝一萬(wàn)米處,


水壓超過(guò)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(zhǎng)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(guò)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(mǎn)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(mǎn)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?chē)挠停缓笥驮偻ㄟ^(guò)電池箱體將熱量傳遞給外部的海水,來(lái)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(guò)充、過(guò)放等十幾項(xiàng)安全抽檢,而且還要進(jìn)行超過(guò)萬(wàn)米壓力環(huán)境下的安全測(cè)試。只有通過(guò)層層測(cè)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(duì)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(zhǎng)續(xù)航,是載人深潛器的理想動(dòng)力。國(guó)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(wàn)米的壓力。當(dāng)時(shí)我們?yōu)榱私鉀Q這個(gè)問(wèn)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(shuō)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(duì)深海這種特殊環(huán)境來(lái)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(guó)產(chǎn)深海鋰電池的研制成功,一方面提高了我國(guó)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(guó)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(zhǎng)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。

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