पनडुब्बियों के लिए सीसा-एसिड बैटरी बेहतर क्यों हैं?


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विकिपीडिया लेख के अनुसार सीसा-एसिड बैटरी पनडुब्बियों के प्रणोदन इंजन को चलाने के लिए उपयोग की जाती है। पनडुब्बियों का उपयोग सेना द्वारा किया जाता है और सेना बहुत महंगे खिलौने खरीद सकती है। लीड-एसिड बैटरी सस्ती हैं, लेकिन ली-आयन बैटरी की तुलना में बहुत खराब ऊर्जा घनत्व है ( यहां विशेषताओं और ऊर्जा घनत्व के साथ एक तालिका जाती है पनडुब्बी बैटरी के लिए एक बहुत ही महत्वपूर्ण कारक है - इतना कम अतिरिक्त स्थान है कि लोग निश्चित से अधिक लंबे होते हैं पनडुब्बियों की सेवा के लिए ऊंचाई का चयन नहीं किया जाता है।

लेड-एसिड बैटरी में इतना अच्छा क्या है कि वे अपने कम ऊर्जा घनत्व के साथ पनडुब्बियों के लिए भी बेहतर हैं?


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यह सिर्फ एक अनुमान है, लेकिन 1: ऊर्जा भंडारण की आवश्यकताएं बड़ी हैं इसलिए बाकी सब कुछ बहुत अधिक महंगा होगा। 2: वे एक आजमाई हुई और सच्ची तकनीक है, जिस पर लोगों को प्रशिक्षित किया जाता है और संभालना जानते हैं। 3: मुझे इस बात पर यकीन नहीं होगा कि विकिपीडिया या किसी और के कहे जाने पर वास्तव में क्या नया होगा। हम जानते हैं कि नए उपकेंद्र परमाणु जनरेटर हैं इसलिए बैटरी का अधिक या बिल्कुल उपयोग नहीं कर सकते हैं।
ओलिन लेट्रोप

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@ ओलिनथ्रोप - जबकि अन्य बैटरी प्रौद्योगिकियों को संभवतः उच्च प्रदर्शन वाले उप में ले जाने की कोशिश की गई है, लीड एसिड बैटरी निश्चित रूप से परमाणु संयंत्रों के उपयोग को ओवरलैप करती हैं; एक चीज़ के लिए, रिएक्टर को फिर से चालू करने में बहुत समय और शक्ति लगती है अगर इसे बंद करना पड़े। वे आम तौर पर बैकअप के लिए डिसेल्स ले जाते हैं - लेकिन उनका उपयोग करने के लिए सतह को हवादार करने में सक्षम नहीं हो सकते हैं।
क्रिस स्ट्रैटन

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यह आम तौर पर नमक के एक दाने के साथ विकिपीडिया लेने के लायक होता है, इसलिए सैन्य तकनीक की बात आती है।
ऑब्स्क्योररॉबॉट

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ObscureRobot ने क्या कहा, सैन्य उपाधि शीर्ष-गुप्त चीजों की सूची में बहुत ऊपर है और हथियारों की दौड़ में बहुत प्रमुख कारक हैं, किसी को भी लगता है कि उन्हें पता है कि वे या तो गलत हैं, या कम से कम 20 साल पुरानी हैं, और कई पीढ़ियों की संभावना विकास प्लस कुछ साल।
जॉन यू

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गुड ली-बैटरी पिछले 20 वर्षों का एक उत्पाद है, जबकि सेवा में अधिकांश सब्सक्रिप्शन इससे पुराने हैं।
pjc50

जवाबों:


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सतह के जहाजों के विपरीत, पनडुब्बियों को डूबने में सक्षम होना चाहिए। जलमग्न होने के लिए एक जहाज के लिए लगभग 60 पाउंड वजन के साथ एक उप में वायु अंतरिक्ष के प्रत्येक क्यूबिक फुट का असंतुलन होना चाहिए, और कई पनडुब्बियों में उस उद्देश्य के लिए महत्वपूर्ण मात्रा में गिट्टी होती है। लीड एसिड बैटरी में लिथियम-आधारित बैटरी की तुलना में प्रति यूनिट द्रव्यमान बहुत कम ऊर्जा होती है, लेकिन प्रति यूनिट मात्रा में उनकी ऊर्जा काफी सम्मानजनक होती है (nb: कुछ उस विकिपीडिया तालिका के साथ थोड़ा अजीब लगता है; लीड एसिड बैटरी का वजन LiIon प्रति यूनिट मात्रा से बहुत अधिक होता है; कि बड़े पैमाने पर ऊर्जा घनत्व के अंतर में वॉल्यूमेट्रिक ऊर्जा घनत्व का अंतर बहुत कम होना चाहिए)। यदि किसी को उप-बैटरी में जादुई बैटरी के साथ प्रतिस्थापित किया जाए जो समान ऊर्जा संग्रहीत करता है और समान स्थान लेता है, लेकिन इसका वजन लगभग कुछ भी नहीं है, वजन कम करने के लिए गिट्टी को जोड़ना आवश्यक होगा (अन्य उद्देश्यों के लिए उपलब्ध मात्रा को कम करना)। यह अच्छी तरह से हो सकता है कि कुछ डीजल उप पर, बैटरियों का वजन आदर्श से अधिक था, और इस तरह बैटरियों का वजन एक सीमित कारक (मात्रा के बजाय) था, लेकिन परमाणु उप में डीज़ल की तुलना में बहुत कम संग्रहीत बैटरी-ऊर्जा आवश्यकताएं होती हैं।

इसके अलावा, लीड एसिड बैटरी में लिथियम आयन बैटरी की तुलना में आग की लपटों में नहीं जाने का एक सिद्ध इतिहास है। एक पनडुब्बी उन चीजों को रखने के लिए एक अच्छी जगह नहीं है जो शानदार रूप से आग पकड़ सकती हैं।


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वे जलने के लिए प्रवृत्त नहीं हो सकते हैं, हालांकि सीसा एसिड बैटरी में क्लोरीन गैस बनाने की एक प्रसिद्ध बुरी आदत है यदि बाढ़ का पानी उनके इलेक्ट्रोलाइट तक पहुंचता है, और विस्फोटक-खतरनाक हाइड्रोजन को खुद से जारी कर सकता है।
क्रिस स्ट्रैटन

@ क्रिसस्ट्रैटन: मैंने क्लोरीन समस्या के बारे में नहीं सुना था (2Cl- से Cl2 के ऑक्सीकरण को संतुलित करने के लिए क्या कम किया जाएगा? मुझे लगता है कि Na + Na + बने रहना चाहेगा)। मैं देख सकता हूं कि अगर पानी जहाज के सबसे निचले हिस्से में होता है (जिसमें वे संभवत: अपने उद्देश्य को गिट्टी के रूप में दिया जाता है) तो समुद्री जल को भरना एक समस्या हो सकती है।
सुपरकैट

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@ माजेंको: मर्फी को मत भूलिए - गेसिंग तब होगी जब यह कम से कम जरूरत और अपेक्षित हो।
शार्प्यूट

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ठीक है, मान लीजिए कि मैं डीजल-इलेक्ट्रिक पनडुब्बी के लिए बैटरी का चयन कर रहा हूं। अगर मेरे पास बेहतर वॉल्यूम ऊर्जा घनत्व वाली बैटरियां हैं, तो इसका मतलब है कि मेरे पास एक ही वॉल्यूम में अधिक ऊर्जा हो सकती है और अगर मुझे अतिरिक्त वजन की आवश्यकता है, तो मैं कुछ लीड ब्लॉक जोड़ सकता हूं - वे अक्रिय हैं और बहुत अधिक घनत्व है और पनडुब्बी में कहीं भी तैनात किया जा सकता है बैटरी के विपरीत जिन्हें रखरखाव की आवश्यकता होती है और स्थिति की बहुत आवश्यकता होती है।
शार्प्यूट डिक

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@Majenko - "मुझे लगता है कि अगर उप समुद्र के पानी से भर रहे थे, तो वे डूबने से पहले खुश होने के लिए खुश होंगे।" यदि बाढ़ तुरंत विनाशकारी नहीं है, तो चालक दल इसे रोकने के लिए कड़ी मेहनत करेंगे, और सफलतापूर्वक ऐसा करने के लिए जाने जाते हैं। क्लोरीन वातावरण में काम करना मुश्किल है। विल्फ्रेड ओवेन का "डलस एट डेकोरम" देखें। और नहीं, क्लोरीन एस्फिक्सियेशन डूबने से बेहतर नहीं है - यह धीमा है, क्योंकि फेफड़े धीरे-धीरे द्रव से भरते हैं।
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लीड एसिड बैटरी सबसे अधिक विकल्पों की तुलना में लंबे समय तक रही हैं - जब लिथियम पनडुब्बियां बैटरी पर बहुत अधिक निर्भर थीं तो लिथियम बैटरी नहीं थीं।

लेकिन लीड एसिड बैटरी भी दुरुपयोग को काफी अच्छी तरह से सहन करती हैं।

रॉयल नेवी की पहली पनडुब्बी, एचएमएस हॉलैंड पर विकिपीडिया लेख इसे दिखाता है।

1902 में निर्मित, एचएमएस हॉलैंड 1913 में डूब गया, जबकि टो को नीचे गिरा दिया गया था, और लगभग 70 साल बाद 1982 में उठाया गया था। लेख के अनुसार ...

यह ध्यान देने योग्य है कि मलबे के साथ बरामद बैटरियों का मूल बैंक, स्वाइन्टन, ग्रेटर मैनचेस्टर में स्थित मूल निर्माता, क्लोराइड औद्योगिक बैटरियों लिमिटेड के परीक्षण के लिए प्रदान किया गया था। शुरुआती क्लीन के बाद, लीड बैटरियों को रिचार्ज किया गया और उन्हें अच्छे कार्य क्रम में पाया गया।

बहुत प्रभावशाली, IMO।


मुझे इस तरह की कहानियां पसंद हैं। अच्छा लगा।
वॉसनाम

मुझे पता है कि यह एक विकी कहानी है लेकिन मुझे उस समय (आईईई पत्रिका में) इसके बारे में एक लेख याद था।
ब्रायन ड्रमंड

उस लेख में कहीं भी वे बैटरी के प्रकार को नहीं बताते हैं। वे लोहे के निकल हो सकते थे
दान डी।

1980 का लेख मुझे याद है कि वे लीड एसिड थे। किसी भी मामले में, एडिसन ने केवल उसी वर्ष नी-फे का पेटेंट कराया था जब एचएमएस हॉलैंड को लॉन्च किया गया था, जबकि सीसा-एसिड लगभग 40 वर्षों से था।
ब्रायन ड्रमंड बाद

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मेरे पति ने आरएन उपसमुच्चय पर सेवा की, और एक रिसाव के बाद सेवानिवृत्त होने के लिए मजबूर किया गया, ये आश्चर्यजनक रूप से सामान्य हैं, देखा गया कि समुद्री जल बैटरी डिब्बे में प्रवेश करते हैं, उप के नीचे जैसा कि आपने अनुमान लगाया और केवल क्रॉल रूम के साथ, जिसमें क्लोरीन गैस जारी किया। नतीजा यह हुआ कि खुद और सीपीओ दोनों अपने करियर को लीक से निपटने के बाद स्थायी रूप से समाप्त हो गए। Lithiun Ion बैटरियों में दहन करने की खतरनाक प्रवृत्ति होती है, विशेष रूप से अचानक झटके के साथ, इसलिए कुछ सबसे उन्नत उप-बिल्डरों द्वारा प्रयास किए जाते हैं, जैसे कि जापानी, देखा, तिरछा और पत्थर की तरह गिरा।


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जब आप डीजल उप में सतह बनाते हैं और तीन सबसे महत्वपूर्ण चीजों को आग लगाते हैं:

  1. लुकआउट या 3 पोस्ट करें

  2. अपने उच्च दबाव हवा के टैंक को पंप करें।

  3. फास्ट अपनी बैटरी चार्ज करें

लीड एसिड इस सजा को ले जाएगा (गैस्सिंग के साथ)। लिथियम ऊपर उड़ती है

यदि आप कूद नहीं पाते हैं, तो फ्लोट चार्ज ठीक है। अब आप लिथियम बैटरी को 6 घंटे से ऊपर रख सकते हैं। तब तक, दिन के उजाले आ रहे हैं। गोता। फिर आप आसुत पानी के साथ लीड एसिड बैटरी को ऊपर करने के लिए, अपने कपड़ों पर एसिड के जलने से आदमी भेज सकते हैं। लिथियम के साथ एक खराब काम नहीं कर सकता, सिवाय एक डड सेल के


+1 "सिवाय एक ड्यूड सेल को बदलने के" जो कि आपके लिए आसान नहीं होगा यदि आपके पास पुर्जों की आवश्यकता नहीं है और आधे विश्व दूर हैं।
ट्रेवर_जी

यदि पता लगाना एक चिंता का विषय है, तो आप चार्ज करने के लिए सतह नहीं बनाते हैं, आप सूंघते हैं - उन्हें लगा कि 1943 के आसपास जब रडार एक मुद्दा बनने लगा था।
क्रिस स्ट्रैटन

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ली-आयन बैटरी ऊर्जा घनत्व के मामले में बेहतर हैं, लेकिन लीड-एसिड बैटरी (क्लोरीन और हाइड्रोजन गैस खतरे) की तरह उन्हें समस्याएं हैं।

मुख्य भाग में थर्मल भाग को स्टैक हाउसिंग और बैटरी प्रबंधन प्रणाली द्वारा समाहित किया गया है, लेकिन सेल पिघल जाने के दौरान दिए गए गैस जाहिरा तौर पर बहुत विषाक्त हैं।


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इसके अलावा सीसा-एसाइड बैटरी बहुत अच्छी तरह से समझी जाने वाली तकनीक है। हम जानते हैं कि वे कितने समय तक चलते हैं, वे ऊबड़-खाबड़ होते हैं और आम तौर पर कोई बड़ी बात नहीं होती। ली-आयन कि अच्छी तरह से समझ, और कभी कभी नहीं है ऐसा अप्रत्याशित गुण होते हैं।
विदरालो

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यहाँ अच्छा जवाब। यहाँ पर चबाने के लिए कुछ और बिंदु हैं।

पनडुब्बियों में बैटरियों को एक सरणी, या श्रृंखला समानांतर कनेक्शन में वायर्ड किया जाता है। लीड एसिड बैटरी की मजबूती के साथ यह विशेष रूप से समस्याग्रस्त नहीं है।

हालांकि, अधिक आधुनिक बैटरी के साथ जो विशेष रूप से चार्जिंग के दौरान तापमान के प्रभाव के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं, सरणी आकार को बढ़ाते हुए पूरे सरणी को सुरक्षित रूप से संचालित करना अधिक से अधिक कठिन हो जाता है। प्रत्येक बैटरी को चार्ज करने के दौरान व्यक्तिगत रूप से निगरानी रखने की आवश्यकता होती है। यह पूरी की विश्वसनीयता को काफी कम कर देता है।

इसके अलावा, सरणी में एक विफल बैटरी को शेष बैटरी द्वारा जल्दी से खतरनाक स्थिति में संचालित किया जा सकता है। इससे निपटने के लिए विशेष उपाय किए जाने की जरूरत है। फिर, नीचे विश्वसनीयता जाती है।

ऊर्जा घनत्व, हालांकि प्रतीत होता है कि एक अच्छी बात है, यह "एक डबल एज तलवार" भी है। यदि आप लीड एसिड के लिए एक कमरे की तुलना में शिपिंग ट्रंक के आकार से कुछ प्राप्त कर सकते हैं, तो यह सब ठीक है और अच्छा है। हालाँकि, अब आपको उस बैटरी पैक में उत्पन्न होने वाली ऊष्मा को निकालना होगा और निकालना होगा। इतना अधिक सघन होने का मतलब है कि आपके पास सतह का क्षेत्रफल बहुत कम है और यह इसे और अधिक कठिन प्रस्ताव बनाता है।

एक और चीज़। सैन्य कुछ भी मानदंड में से एक है। लीड एसिड बैटरी हर जगह हैं। यदि आवश्यक हो, तो एक उप चालक दल ट्रकों से कुछ बैटरियों को निकाल सकता है और एक त्वरित मरम्मत कर सकता है और फिर से समुद्र में जा सकता है। कहीं के बीच में कुछ एटोल में विदेशी बैटरी ढूँढना .. इतनी संभावना नहीं है।

क्लोरीन गैस रिलीज के लिए के रूप में। हां, जो लीड एसिड बैटरी के साथ एक मुद्दा हो सकता है, लेकिन उच्च तकनीकी बैटरी विस्फोट की श्रृंखला प्रतिक्रिया की तुलना में यह एक छोटा जोखिम है। बैटरी डिब्बे को गैस सील किया जा सकता है, चालक दल को गैस मास्क के उपयोग पर प्रशिक्षित किया जाता है, और कमांडर को आपातकालीन सतह प्रक्रिया का प्रदर्शन करने की अनुमति देने के लिए गैस रिसाव सेंसर बहुत सारी चेतावनी देते हैं यदि वह विकल्प की तुलना में सुरक्षित है। हाँ, यह बुरा सामान है, लेकिन हमारे निडर पनडुब्बी सभी जोखिमों को सहन करते हैं, यह उन्हें प्रभावित करने / मारने की कम संभावना वाले लोगों में से एक है।


बहुत सारे लेखों से संकेत मिलता है कि कुछ सबसे आधुनिक उप लिथियम बैटरी का उपयोग करते हैं।
क्रिस स्ट्रैटन

@ChrisStratton हाँ, मुझे यकीन है कि वहाँ हैं। यह मेरे द्वारा कही गई किसी भी चीज को नहीं बदलता है।
ट्रेवर_जी

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ऊर्जा घनत्व प्रदर्शन का एकमात्र उपाय नहीं है। लीड एसिड बैटरी में वोल्टेज को इतना प्रभावित किए बिना भारी मात्रा में आपूर्ति करने की अच्छी क्षमता है। यह घूर्णन उपकरण (जैसे कि प्रणोदन), और कई अन्य बिजली / इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में महत्वपूर्ण है।
अन्य लाभ स्पष्ट है .... जहां कई उद्योग हल्के वजन की बैटरी बनाने के लिए देख रहे हैं, एक पनडुब्बी को डूबने के लिए निश्चित गिट्टी की एक बड़ी मात्रा की आवश्यकता होती है, और एसिड बैटरी नेतृत्व उस दृष्टिकोण से एक नो-ब्रेनर हैं।


यदि पीक पॉवर वास्तव में एक चिंता का विषय है, तो यह थोड़ा संदिग्ध है - जब आपके पास मंडराते समय के लिए पर्याप्त बैटरी होती है, तो पीक स्प्रिंट वास्तविक सेल के अनुसार उच्च ड्रॉ नहीं हो सकता है। और इसके विपरीत एक ई-बाइक हब मोटर (जहां लिथियम कोशिकाओं का उपयोग किया जाता है ), आपके पास वास्तव में शुरुआती टोक़ आवश्यकताएं नहीं हैं। यह कहा गया है कि अन्य बैटरी तकनीक जो वास्तव में उपयोग की गई है, निकल स्टेडियम थी, और यह उच्च शिखर मांगों का समर्थन करने के लिए प्रसिद्ध है।
क्रिस स्ट्रैटन
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