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锌银电池的应用分析

2020-04-29胥涛

中国化工贸易·中旬刊 2020年1期

胥涛

摘 要:锌银电池具有能量高、释放性强、持续使用时间长等基本特征。在实际使用过程中,必须明确锌银电池的特征,增强稳定性,延长时效性。对此,本文论述了锌银电池的特点,概括了锌银电池的应用发展历程,希望给予相关人员一定的借鉴。

关键词:锌银电池;水下设备;应用发展历程;

锌银电池的应用历史较为长远。传统的电池管理系统受到各方面因素的影响,在实践应用环节存在各种各样的问题。伴随现代科技水平的不断提高,锌银电池越来越完善化,且实践应用效果越来越突出。本文围绕锌银电池的应用展开系统探究,旨在充分发挥锌银电池的优势效能。

1 锌银电池的特点

锌银电池的后续应用是极为重要的过程,在后续控制阶段必须做好整体分析工作,增强稳定性。锌银电池是20世纪40年代研制的一种高能量电池,优势突出。特点如下:

1.1 能量高

锌银电池的实际应用符合要求,在后续分析过程中要确定比例和实际要求,根据现有理论报道,如何进行能量值分析是重点,在现有基础上,兼顾到體积以及能量值,整个处理过程中要尽量满足要求。

1.2 释放性

电池体积以及质量检查是重点,在整个应用过程中,如何满足性能要求是重点,锌银电池的其中一个优势就是能满足使用条件,另外一个优势就是释放性,在3C倍率放电下,必须对容量值予以掌握。再者,针对电压不稳的情况,可实行靠性管理,展开全面分析和指导,尽量满足要求。此外锌银电池在水下设备、鱼雷等方面也有一定的作用。

2 锌银电池的应用

锌银电池的应用范围主要有两个方面,一是锌银电池在鱼雷及水下装备中的电池应用;二是锌银电池在弹用电源上的电池应用。下面将对这两种应用中的相关内容进行介绍,具体如下:

2.1 锌银电池在鱼雷和水下装备中的应用

早在二十世纪五十年代,亚德尼公司就研发设计了世界上第一个实用型锌银电池。在初期阶段,锌银电池主要被应用到水下兵器中。众所周知,美国的水域国防实力是处于世界领先水平的。美国海军经过多次理论研究与实践积累发现,锌银电池系统可以为鱼雷提供持续且稳定的推进力。由此,锌银电池系统被正式应用到水域军事武器装备中。依靠锌银电池系统,可以提升鱼雷运行速率,扩大鱼雷持续行进范围。

第一个使用锌银电池系统的水域军事武器装备项目是“刷子”鱼雷。另外,锌银电池凭借其卓越的性能优势,还被拓展应用到其他行业领域,例如,AlbacoreG-5潜水艇使用了重达256t的银锌电池,而这个锌银电池用量也突破了当时的记录。此后,其他国家为提升水域国防实力,纷纷尝试将锌银电池系统运用到水域军事武器装备中。由于锌银电池的能量较高,可以在很大程度上提高电动力鱼雷的续航力和航运速率。

迄今为止,锌银电池已成为重型电动力鱼雷应用频率最高的电池系统之一。但是,由于技术难度较大,直至二十世纪五十年代锌银电池才正式运用到鱼雷动力系统中。发展至二十世纪六十年代,锌银电池已逐步成为电动力鱼雷的第二代能源。除电动力鱼雷以外,锌银电池系统在其他类型的水域军事武器装备中也发挥着不可替代的作用。例如,深海潜艇救助器(DSRV)、深潜船(DSV)、核研究潜艇(NR-1)和蛙人载运艇(SDV)等。

锌银电池系统在鱼雷及水域军事武器装备中的应用形式主要分为如下两种:其一,锌银贮备电池。此类电池最显著的特征是,在贮存期间,电解液和电极不直接接触。在使用时,高压气体将电解液注入电池。由此,不仅可以激活电池效能,还可以延长电池的贮存寿命。其二,锌银蓄电池。锌银蓄电池主要应用到鱼雷射击训练中。同时,锌银蓄电池可以循环利用,在很大程度上节约了投资成本。据相关调查资料显示,部分锌银蓄电池组的比能量可达到70-120Wh/kg。总之,此类电池构造简单,工艺成熟,且使用寿命较长。

2.2 锌银电池在弹用电源中的应用

锌银电池是随着二次世界大战后期,导弹武器的出现而发展起来的。在上世纪60年代中期,我国就成功研制出锌银电池并应用到导弹主电源上。锌银电池具有比能量高、工作电压稳定和可大电流放电等优点。一直以来,在导弹和卫星等领域得到了广泛应用。Yardney公司一直在进行弹用锌银电池的研究。在弹用锌银电池中,主要使用的是锌银贮备电池。在这种电池系统中,电解液是储存在不锈钢的储液器中而与电池分离开的。在储液器的出口处封上一个易碎的隔膜。当需要激活使用电池时,通过电流脉冲点燃气体发生器。这样产生一个高气压,从而冲破易碎膜,将电解液压入电池当中来激活电池放电。激活时间根据导弹的需要常常是1s甚至更短。这样电池就可以获得非常高的干贮存寿命,以满足导弹贮存的需要,并且在必要时,可迅速激活电池并使用。

弹用贮备锌银电池主要分为两种,分别为电加热自动激活锌银电池和化学加热自动激活锌银电池。我国在上世纪60年代中期就成功研制了电加热自动激活锌银电池在岸舰导弹上使用。这种电池主要是使用电加热器给电池加热,其由线路由加热器、温度继电器和加热继电器组成。接通外部电源后,电池内部就会根据电池温度自动加热并保持恒温。加热器电阻丝通常使用镍铬丝,并根据储液器形状制成相应的加热带等,提高热效率,有效缩短加热时间。根据环境温度不同,所需要的加热时间在15-30min不等。该类电池的缺点是加热时间过长,延长了导弹的准备时间,无法满足导弹快速反应的要求。

而化学加热自动激活锌银电池是利用化学加热器内化学物质的燃烧或者中和反应放出热量,产生高温高压燃气,将储液器内的电解液迅速推到化学加热器并同时加热后,挤压到每个单体电池内激活电池。化学加热方法时间短,可以满足导弹武器快速作战反应的要求。但是,化学加热程度剧烈,短时间内会产生非常高的温度和压力,对电池结构的设计是一个很大的挑战。

3 锌银电池的应用进展

锌银电池的实际优势明显,结合稳定性以及平台要求,相关人员需提前进行性能分析,以下就对进展展开具体论述。

3.1 避免出现分解作用

锌银电池能实现分解作用,在后续存储和管理中,人员要全面了解分解控制的要求。锌银电池电压较低,同时分解生成的氧气不仅会增加电池内部的压力,而且还会直接对电池造成影响。在后续分析阶段进行指导和分析,如果存在分解不到位或者异常等情况,则容易出现异常情况。相关人员需要对AgO进行分析,确定抑制性因素,如果存在控制管理不稳定或者其他异常现象,势必会造成不良影响。

3.2 锌银电池起到缓蚀剂的作用

锌银电池的性能优势明显,在不同温度因素的影响下,进行电化学因素分析,能增强稳定性。再者,力学性质比较稳定,在整个操作阶段,为了避免出现短路或者其他情况,需提前对电池性能资料类型予以确定。树枝形貌等容易产生影响,在后续研究阶段要实行性能分析,优化设计水平,提升稳定性。当前在整个应用阶段后续设计起到重要的作用。常用的缓蚀剂以Hg为主,在分析过程中,应确定氧化作用形式。Hg属于有毒物质,在整个应用阶段,如果用量比较多,容易造成异常反应,工作人员在整个研究和分析阶段,需要确定实际要求,合理化应用。此外,锌银电池对隔膜的要求非常高,单独一种隔膜不可能同时满足所有要求,此复合隔膜是锌银电池普遍使用的隔膜。

4 结束语

综上所述,我们可以获知,锌银电池系统具有显著的优势特征。在实际使用过程中,工作人员必须明确锌银电池的属性特征,选择适宜的应用形式。再者,锌银电池的使用极易受到各类主客观因素的影响。为此,相关人员必须积极开展锌银电池的性能分析工作,确保其发挥优势效能,推动锌银电池的顺利发展。

参考文献:

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