潜水艦に鉛蓄電池が望ましいのはなぜですか？

ウィキペディアの記事によると、鉛蓄電池は潜水艦推進エンジンの実行に使用されています。潜水艦は軍によって使用され、軍は非常に高価なおもちゃを買うことができます。鉛蓄電池は安価ですが、リチウムイオン電池よりもはるかに悪いエネルギー密度を持っています（ここに特性とエネルギー密度は海底電池にとって非常に重要な要素です-人々よりも背が高いほど余分なスペースはほとんどありません高さは潜水艦で使用するために選択されていません。

鉛蓄電池でエネルギー密度が低くても潜水艦に適しているほど優れているものは何ですか？

水上艦とは異なり、潜水艦は沈める必要があります。潜水艦が潜水できるようにするには、潜水艦のすべての立方フィートの空間が約60ポンドの重量で釣り合う必要があり、多くの潜水艦はその目的のためにかなりの量のバラストを備えています。鉛蓄電池はリチウムベースの電池よりも単位質量あたりのエネルギーがはるかに少ないですが、単位体積あたりのエネルギーはかなり立派です（nb：Wikipediaの表では少し奇妙に思えます;鉛蓄電池は単位体積あたりのLiIonよりもはるかに重いです体積エネルギー密度の違いは、質量エネルギー密度の違いよりもはるかに小さいはずです）。潜水艦のバッテリーを、同じエネルギーを蓄え、同じスペースを占めるが、ほとんど何もない魔法のバッテリーと交換した場合、体重の減少を補うためにバラストを追加する必要があります（他の目的で使用できる体積を減らします）。一部のディーゼル潜水艦では、バッテリーの重量が理想を上回っていたため、バッテリーの重量が（体積ではなく）制限要因でしたが、原子力潜水艦は、ディーゼルよりも蓄電池のエネルギー要件がはるかに小さくなっています。

また、鉛蓄電池には、リチウムイオン電池よりも火が上らないという多くの実績があります。潜水艦は壮観に火を付けるかもしれないものを持っているのに良い場所ではありません。

鉛蓄電池は他のほとんどの代替品よりもはるかに長い間使用されていました-潜水艦が電池に非常に依存していたときにリチウム電池はありませんでした。

しかし、鉛蓄電池も乱用にかなり耐えます。

英国海軍の最初の潜水艦であるHMSオランダに関するWikipediaの記事は、これを示しています。

HMSオランダは1902年に建設され、1913年にけん引されている間に沈没し、ほぼ70年後の1982年に引き上げられました。記事にあるように...

残骸で回収された電池の元のバンクは、グレーターマンチェスターのスウィントンに拠点を置く元の製造元である塩化物工業用電池株式会社にテスト用に提供されたことは注目に値します。最初のクリーニングの後、鉛バッテリーは再充電され、正常に機能していることがわかりました。

かなり印象的なIMO。

私の夫はRNの潜水艦で働いていて、漏水後に引退を余儀なくされました。これらは驚くほどよくあります。海水がバッテリーコンパートメント、潜水艦の底に入るのを見ました。その結果、自分自身とCPOは、リークに対処した後、両方のキャリアを永久に終えました。ただし、Lithiunイオンバッテリーは、特に突然の衝撃で燃焼する恐れがあります。そのため、日本人のような最先端のサブビルダーによる試みは、石のように見え、試され、落とされました。

ディーゼルサブで浮上し、ディーゼルを起動する場合、3つの最も重要なことを行います。

1. 展望台を投稿するか3

2. 高圧空気タンクをポンプでくみ上げます。

3. バッテリーを急速充電

鉛酸はこの罰則を適用します（ガス処理を伴う）。リチウムが爆破する

飛ばなければフロートチャージでも大丈夫です。リチウム電池を6時間かけて補充できます。それまでに、日光が来ています。飛び込む。次に、彼の衣服に酸による火傷を負わせた男を送り、鉛酸バッテリーに蒸留水を補充します。ダッドセルの交換を除いて、リチウムで邪魔なことはできません

リチウムイオン電池はエネルギー密度の点で優れていますが、鉛蓄電池（塩素と水素ガスの危険）と同様に問題があります。

メインの熱暴走はスタックハウジングとバッテリー管理システムによって封じ込められていますが、セルのメルトダウン中に放出されるガスは明らかに非常に有毒です。

ここで良い答え。ここで、もう少し注意すべき点があります。

潜水艦のバッテリーは、アレイまたは直列並列接続で配線されます。鉛蓄電池の堅牢性により、これは特に問題にはなりません。

ただし、特に充電中の温度の影響に非常に敏感な最新のバッテリーでは、アレイのサイズを大きくすると、アレイ全体を安全に動作させることがますます難しくなります。充電中は、各バッテリーを個別に監視する必要があります。それは全体の信頼性を著しく低下させます。

さらに、アレイ内の障害のあるバッテリーは、残りのバッテリーによってすぐに危険な状態になる可能性があります。それに対処するには、特別な対策を講じる必要があります。繰り返しになりますが、信頼性は低下します。

エネルギー密度は、一見良いことのようですが、「両刃の剣」でもあります。鉛酸の部屋と比較して、輸送トランクのサイズの何かからすべての力を得ることができれば、それはすべてうまくいきます。ただし、そのバッテリーパックで発生する熱を抽出して取り除く必要があります。密度がはるかに高いということは、表面積がはるかに少ないことを意味し、それがより難しい命題になります。

もう一つ。軍事的なものの基準の1つは、保守性です。鉛蓄電池は至る所にあります。必要に応じて、副クルーがトラックなどからバッテリーをいくつか探して迅速な修理を行い、再び海に出ることもできます。辺ぴなところにある環礁でエキゾチックなバッテリーを見つけることは、それほどありそうにありません。

塩素ガス放出も。はい、それは鉛蓄電池で問題になる可能性がありますが、ハイテク電池の爆発の連鎖反応と比較して小さなリスクです。バッテリーコンパートメントはガス密封することができ、乗組員はガスマスクの使用について訓練を受けており、ガス漏れセンサーは十分な警告を出し、指揮官が緊急時の手順を実行できるようにします。はい、それは厄介なことですが、私たちの勇敢なサブマリーナが耐えるすべてのリスクの中で、それは彼らに影響を与えたり殺したりする可能性が低いものの1つです。

エネルギー密度だけがパフォーマンスの指標ではありません。鉛蓄電池は、電圧にそれほど影響を与えずに大量の電流を供給する優れた能力を持っています。これは、回転機器（推進力など）、および他の多くの電気/電子機器で重要です。
他の利点は明らかです...多くの業界が軽量バッテリーの作成を検討している場合、潜水艦は水没するために大量の固定バラストを必要とし、鉛蓄電池はその観点から考えると簡単です。