蘋果8電池大量爆裂！中國下代潛艇用鋰電池還能保證安全嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-03-07 12:59
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Iphone 8系列發(fā)售不久，就在臺灣和日本陸續(xù)出現(xiàn)了電池引發(fā)手機爆裂的問題。很多人覺得，鋰電池正在越來越不安全。
但現(xiàn)在，全世界——也包括中國的常規(guī)潛艇，都已經(jīng)將鋰電池作為性能提升的關(guān)鍵技術(shù)；目前日本等一些國家已經(jīng)開始有常規(guī)潛艇將鋰電池用作自身的主動力了，而在未來，中國下一代常規(guī)潛艇使用鋰電池的幾率也非常高。
在潛艇上，使用電機驅(qū)動螺旋槳和噴水泵轉(zhuǎn)子，是現(xiàn)在能做到的最安靜的動力形式。只有它能最大程度上的消除活塞連桿（柴油機）的高速往返運動、渦輪葉片（蒸汽輪機）的高速旋轉(zhuǎn)運動、變速箱齒輪部件形成的各種機械噪聲源頭。
長期以來，潛艇使用的都是沉重的鉛酸電池——和現(xiàn)在汽車中能見到的電池一樣。和汽車不同的是，要推動潛艇那么大的艦船，鉛酸電池動力組必須設(shè)計的非常大，這帶來了一系列的問題：比如酸液沉積和局部熱量無法良好的自然散發(fā)
因此潛艇的鉛酸電池組，需要非常復(fù)雜的一套酸液循環(huán)系統(tǒng)，保證電解液的密度上下一致，不會存在局部溫度超過危險標(biāo)準(zhǔn)的情況；而且廢氫氣釋放的問題也變得很嚴(yán)重——特別是在潛艇這樣絕對封閉的環(huán)境中，一旦起火爆炸潛艇就完了。
同時從性能上講，鉛酸電池本身非常沉重，而且儲存的電量少，工作能力非?？拥?mdash;—越是需要大功率放電的時候，它能放出來的電就越少，高低能差出一倍多；而且還存在嚴(yán)重的記憶效應(yīng)問題，充電需要分成繁瑣的三個階段，特別是后續(xù)的二、三階段耗時非常漫長。
電池性能一直是卡住人類整個能源結(jié)構(gòu)的核心問題之一，如果電池性能足夠高——比如能量密度接近燃油，那么現(xiàn)在所有的燃機車輛都會被電動車在市場上被趕盡殺絕。
在鉛酸電池以后，人類歷史上開發(fā)了大量的高能量電池設(shè)計，要么如銀鋅電池一類價格高昂，然而要么安全性非常差，容易起火爆炸，要么使用條件本身就極為苛刻，或者兩者兼而有之——比如熔鹽電池，內(nèi)部用融化的鹽類作為電解液——這種電池工作時，內(nèi)部需要保持幾百度的高溫。
現(xiàn)在的鋰電池，得到了整整數(shù)十年，以全球民用市場的使用經(jīng)驗和商業(yè)資金為基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn)，已經(jīng)是現(xiàn)在能找到的最成熟、最安全的高能電池。特別是上述鉛酸電池的一系列問題，鋰電池上都被避免了。
波音787電池起火就是過度壓縮體積的結(jié)果
實際上現(xiàn)在的鋰電池技術(shù)安全性一直都在越來越好，三星、蘋果8系列手機、包括波音787客機的鋰電池事故；最重要的原因，還是對于電池設(shè)計提出的要求過于苛刻所引發(fā)，特別是要在最小的體積內(nèi)提供最大的容量，外部又沒有提供足夠的空間和輔助設(shè)計，以防止電池擠壓變形、避免局部熱量蓄積等等。
在合理的設(shè)計下，現(xiàn)在的常規(guī)潛艇完全可以在保證安全的前提下應(yīng)用鋰電池作為主要的動力電池組。相較于鉛酸時代，現(xiàn)在的先進(jìn)鋰電池對于潛艇的維護(hù)和安全設(shè)計并沒有提出更高的要求，相反，由于免去了氫氣監(jiān)測和應(yīng)急處理系統(tǒng)，很多設(shè)計變得更簡單廉價可靠了。
目前的理論計算分析顯示，鋰電池對常規(guī)潛艇帶來的性能改善將非常顯著，潛艇高速航行（高功率放電）時的容量能達(dá)到現(xiàn)有性能的兩倍以上；低速經(jīng)濟(jì)航行的能量能達(dá)到現(xiàn)在的1.3倍以上；暴露幾率比現(xiàn)在下降2.5倍以上。
