4日,日本海自苍龙级常规潜艇第11号艇511“凰龙”(也属于新批次首艇)在神户造船厂正式下水,“凰龙(おうりゅう)”号是苍龙级潜艇中首艘使用锂离子电池作为动力的潜艇。 此前入役的及下水的同型:SS-501苍龙号,SS-502云龙号、SS-503白龙号、SS-504剑龙号、SS-505瑞龙号、SS-506黑龙号、SS-507仁龙号、SS-508赤龙号、SS-509青龙号、SS-510升龙号使用的蓄电池均为铅酸电池。
电池在常规潜艇中的作用是推进电机、辅机和以及照明设备。在核动力潜艇上的作用则为辅助电源装置。所以蓄电池就是常规潜艇最核心的基础组成部分,决定着潜艇的诸多关键性能。从19世纪末开始,蓄电池就被用作潜艇推进电机的电源,至今已有100余年的历史了。
目前世界上的大部分常规潜艇都采用铅酸电池,铅酸电池还可应用在船舶,汽车等上面,与潜艇专用的铅酸电池在外表上大致一样。潜艇专用的铅酸电池的尺寸一般在470X470毫米左右,高度在1200毫米到1500毫米之间,重量约450-610千克,放电能力大于6000毫安。常规动力潜艇内部一般布设有2-4个铅酸蓄电池组。铅酸电池的寿命一般都比较长,但充放电循环次数还是有限的。世界上的一些潜艇专用铅酸电池的充放寿命大约在400-500次左右,法国在80年代曾经为铅酸电池进行过750次循环寿命测试,所以在这方面他们比较领先。
和平时期,常规潜艇可以在港口或保障船只的支持下进行充电,战时只能依靠自身的柴油机进行充电,潜艇蓄电池的充电方法包括:恒流充电、恒压充电以及混合充电等,充电时间约为10-15小时。铅酸蓄电池的寿命到了只是让蓄电能力下降了20%以上,并不是说不能使用,此时维护工人可以通过电极养护和补充更换电解质对其进行翻新,铅酸蓄电池在寿命期里可以承受多次翻新。不过铅酸蓄电池自身也存在很多缺陷。首先就是体积过大容量较低。其次铅酸蓄电池的容量还有使用限制,在高功率和低功率大小电流放电的状态下容量能差到一倍以上。此外大容量的铅酸电池组还需要很复杂的辅助系统支持,包括:电池舱冲洗系统、酸液循环系统、还以针对氢气析出风险的氢气监测和复合系统等。目前大部分国家的潜艇均使用铅酸蓄电池。
德国的212型系列潜艇上配备的蓄电池为氢燃料电池,氢燃料蓄电池的原理是将反应物质化学能用电化学方式转换为电能的能量供应,燃料电池系统由于自身并无机械运动部件,所以工作中非常安静,可以让潜艇获得很好的隐蔽性。不过氢燃料蓄电池的危险性很大,一经泄漏容易发生爆炸。此外造价还非常昂贵。目前选择氢燃料蓄电池的主要是德国的212A型潜艇(意大利引进4艘)和韩国的214型潜艇。
日本的新批次苍龙级潜艇使用的是新型锂离子蓄电池,锂离子蓄电池比传统铅酸蓄电池体积小而容量大,传统铅酸蓄电池的潜艇往往因为电量限制,不敢做高速的机动,锂离子蓄电池大大放宽了这种限制。不过锂离子蓄电池在高温的环境下会容易自燃或爆炸,这就是它的最大缺陷。
