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“奋斗者”号能量包:最大耐压深度15000米的锂电池 填补我国潜水器用锂电池空白

北极星储能网  来源:央视新闻、中国之声    2020/11/16 8:45:39  我要投稿  

北极星储能网讯:11月10日8时12分,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,挑战全球海洋最深处。能源供给锂电池功不可没!国产深海锂电池的研制成功,一方面提高了我国在深海锂电池在设计、制造、实验这方面的能力,另外一方面因为填补了我国潜水器用锂电池的空白。

文丨综合自央视新闻、中国之声

1 10909米是什么概念?

●10米,这是普通人在不携带任何潜水装备 可以下潜到的深度;

●113米,这是一名法国潜水员创造的裸潜纪录;

●332米,这是人在借助水下呼吸器后下潜到的最深纪录;

●10898.5m,这是2012年卡梅隆搭乘的“深海挑战者”号下潜到达的深度。

●“奋斗者”号下潜的马里亚纳海沟一万米处,水压超过110兆帕,相当于2000头非洲象踩在一个人的背上。

●马里亚纳海沟被称为“地球第四极”,其最深处接近11000米,也就是珠穆朗玛峰顶上再叠一座西岳华山的海拔高度

这里水压高、完全黑暗、温度低

且食物资源匮乏

因此成为

地球上环境最恶劣的区域之一

马里亚纳海沟一万米处,

水压超过110兆帕,

相当于2000头非洲象踩在一个人的背上。

“奋斗者号”与“深海挑战者号”球舱对比

2超长续航!锂电池成“奋斗者”号能量包

每次下潜作业,“奋斗者”号要工作10小时左右。深海高压下,如何避免奋斗者号的锂电池因温度过高引发的自燃隐患?

“奋斗者”号的锂电池,和普通的电池不同,它的内部充满了油。

“奋斗者”号的上百块单体锂电池为若干组排列,模块之间的间隙中充满了油。当某个电池的温度升高时,热量会先传递给周围的油,然后油再通过电池箱体将热量传递给外部的海水,来缓解电池发热的状况。

这样“奋斗者”号就可以安全下海了吗?当然不是。


每批锂电池在成组前,都要严格进行撞击、针刺、海水浸泡、短路、过充、过放等十几项安全抽检,而且还要进行超过万米压力环境下的安全测试。只有通过层层测试,才能最终成为一块合格的“能量包”,保证“奋斗者”号的绝对安全。

3全海深锂电池系统主任设计师张祥功

耐压能力强、高安全、长续航,是载人深潜器的理想动力。国产全海深载人潜水器用锂电池,它的最大耐压深度可以达到15000米,“奋斗者”号可以放心下潜。

张祥功自述:

咱们深海锂电池,从这个名字上就可以看出它和我们平常用的锂电池是不太一样,它带有深海两个字,就代表着它一定要用在深海环境里面,它遇到的难题就是怎么解决电池能够承受1万米的压力。当时我们为了解决这个问题,存在的这些难点,一个是电池材料在11,000米压力之下,会不会发生改变?如果它单体的耐压性不好,会导致它的结构外形会发生一定的变化,里面的空间会变小,正极和负极就可能会发生短路。

我们深海锂电池,它最大的工作环境压力可以达到115兆帕相当于11,000米,也就是说我们这电池单体在工作的时候,它的表面上大概像我们指甲盖这么大的一个面积,将承受1.2吨的这么大的净压力。

我们深海锂电池它是针对深海这种特殊环境来进行研发的,它更大的舞台应该是在深海环境里面。国产深海锂电池的研制成功,一方面提高了我国在深海锂电池在设计、制造、实验这方面的能力,另外一方面因为填补了我国潜水器用锂电池的空白,可以让我们的载人潜水器更好的进行科考,进行水下更长时间的作业,也就让我们潜水器有更大的机会去发现海洋深处的奥秘。


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