Литиевые батареи для российских подлодок прошли испытания
МОСКВА, ОРУЖИЕ РОССИИ
www.arms-expo.ru
28.12.14
Литий-ионная батарея 
ЦКБ "Рубин" успешно провело цикл испытаний литий-ионных батарей для неатомных подводных лодок.
Данные батареи существенно увеличивают подводную автономность субмарины и отличаются большим сроком службы, так как не требуют сложного обслуживания.
Сейчас в российском подводном флоте используются аккумуляторные батареи, срок действия которых ограничен, а стоимость, по экспертным оценкам, достигает 300 миллионов рублей.
По словам бывшего гендиректора ЦКБ "Рубин" Андрея Дьячкова, литий-ионные батареи позволяют увеличить время нахождения лодки под водой как минимум в 1,4 раза, но потенциал самой технической идеи используется пока только на 35-40%.
Техническая справка
Литий-ионный аккумулятор (Li-ion) — тип электрического аккумулятора, который широко распространён в современной бытовой электронной технике и находит своё применение в качестве источника энергии в электромобилях и накопителях энергии в энергетических системах. Это самый популярный тип аккумуляторов в таких устройствах как сотовые телефоны, ноутбуки, электромобили, цифровые фотоаппараты и видеокамеры. Первый литий-ионный аккумулятор выпустила корпорация Sony в 1991 году.
Устройство
Литий-ионный аккумулятор состоит из электродов (катодного материала на алюминиевой фольге и анодного материала на медной фольге), разделённых пропитанными электролитом пористыми сепараторами. Пакет электродов помещён в герметичный корпус, катоды и аноды подсоединены к клеммам-токосъёмникам. Корпус имеет предохранительный клапан, сбрасывающий внутреннее давление при аварийных ситуациях и нарушении условий эксплуатации.
Литий-ионные аккумуляторы могут заряжаться меньше минуты / Фото: apploidnews.com
Литий-ионные аккумуляторы различаются по типу используемого катодного материала. Переносчиком заряда в литий-ионном аккумуляторе является положительно заряженный ион лития, который имеет способность внедряться (интеркалироваться) в кристаллическую решётку других материалов (например, в графит, окислы и соли металлов) с образованием химической связи, например: в графит с образованием LiC6, окислы (LiMO2) и соли (LiMRON) металлов.
Первоначально в качестве отрицательных пластин применялся металлический литий, затем — каменноугольный кокс. В дальнейшем стал применяться графит. Применение оксидов кобальта позволяет аккумуляторам работать на значительно более низких температурах, повышает количество циклов разряда/заряда одного аккумулятора. Распространение литий-феррум-фосфатных аккумуляторов обусловлено их относительно низкой стоимостью. Литий-ионные аккумуляторы зачастую применяются в комплекте с системой контроля и управления — СКУ или BMS (battery management system) и специальным устройством заряда/разряда.
Преимущества
Высокая энергетическая плотность (ёмкость).
Низкий саморазряд.
Не требуют обслуживания.
Недостатки
Аккумуляторы Li-ion первого поколения были подвержены взрывному эффекту. Это объяснялось тем, что в них использовался анод из металлического лития, на котором в процессе многократных циклов зарядки/разрядки возникали пространственные образования (дендриты), приводящие к замыканию электродов и, как следствие, возгоранию или взрыву.
Эту проблему удалось окончательно решить заменой материала анода на графит. Подобные процессы происходили и на катодах литий-ионных аккумуляторов на основе оксида кобальта при нарушении условий эксплуатации (перезарядке).
Современные Li-Ion полностью лишены этих недостатков.
