bulochnikov (bulochnikov) wrote,
bulochnikov
bulochnikov

Category:

Что нужно сделать, чтобы литиевые батареи не взрывались.

Некоторые сведения:

Литий, натрий и калий очень горючи. Склонны к самовозгоранию в воздухе. При горении разбрасыают щёлочь. Ни водой, ни пеной не тушится. Эти металлы плавают в воде, превращаясь в щёлоч с выделением тепла. Пожар ликвидируется только путём полного выгорания (есть такой метод у пожарных).

Литиевые батареи не газят, как свинцово-сернокислые. Они могут быть полностью герметичными. Емкость их практически не зависит от температуры. И они много меньше по весу и габаритам при той же ёмкости, чем все прочие.
Но от перегрева они взрываются. И в нотбуках со смартфонами, и на лошарике.
А далее смотри выше.

  1. Перегрев может произойти от высокого тока разряда.

  2. От высокого тока заряда.

  3. От высокой окружающей температуры

  4. От сочетания всех этих факторов.

Что надо сделать, чтобы не допустить перегрева уже сейчас.

  1. Отстроить защиту от превышения токов разряда.

  2. От превышения токов заряда.

  3. От превышения температуры лития.

Защита должна работать путём отключения батареи в случае критических значений. Далее она должна включаться только вручную.

Если эти меры не были предусмотрены в проекте лошарика, или не были смонтированы реально, то это вредительство. Если системы защиты были отключены специалистом, это диверсия.

Не знаю, были ли смонтированы системы охлаждения батареи. Если батарея была предназначена для чего то другого и была просто закуплена на стороне, то системы охлаждения могло и не быть.
Если её специально проектировали для лошарика, то отсутствие систем охлаждения, это как минимум головотяпство заказчика и проектировщика. Если не хуже.

Система охлаждения должна быть активной. Теплообменники должны проходить внутри батареи. Температура должна регулироваться автоматикой путём изменения прокачки теплоносителя сквозь батарею. Охлаждать можно и фреоном, но это не оптимально. В этом случае будет просто перекачка тепла от аккумулятора в другие отсёки лодки. Лучше охлаждать забортной водой.

Что сделать в перспективе:

А ещё лучше было бы разместить батарею на поверхности лодки. И не ввиде ящика, а ввиде узких гребней в задней части лодки. (Типа кулера на процессорах рабочих станций). Корпус лодки в этих местах сужается и поэтому не соприкаается с пирсом. Чтобы не повредить батареи.

Гребни батарей должны быть по необходимости для достижения нужной ёмкости длинными. Вплоть до десятков метров. Но низкие (Пару дециметров) и узкие. Чтобы не увеличивать шумность лодки.
Они должны быть разнесены на достаточное расстояние один от другого. Чтобы взрыв одной батареи не повредил другие. Укреплять от забортного давления батареи не надо. Литий не сжимаем и поэтому батарея не разрушится от забортного давления.

Взрыв батареи в воде от перегрева, буде такой случится, просто приведёт к выбросу щёлочи, которая смоется потоком воды от движения лодки. Пламени не будет. Это будет и не взрыв, а просто лопнувшая батарея.

И если каждый гребень батарей будет соединятся электрически с другими внутри основного корпуса лодки кабелями, оборудоваными защитой, то в случае взрыва одного гребня батарея просто пропорционально уменьшит ёмкость. Что вряд ли будет критично для лодки.

Этот способ размещения батарей удобен тем, что не нужны дополнительные системы охлаждения лития. Если правильно рассчитать геометрические размеры гребней, то будет вполне достаточно естественного охлаждения забортной водой.

Надо бы проэксперементировать соответствующим учреждением по такому размещению литиевых батарей.
И в случае успеха, я не вижу непреодалимых трудности для оснащения ими уже сделанных подлодок во время капремонтов.
Tags: Авторское, Технологии
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 20 comments