di sommergibili diesel-elettrici
Alcuni importanti progressi ottenuti nella tecnologia dell'accumulatore al piombo per trazione elettrica sono stati derterminati dalle ricerche nel campo degli accumulatori per sommergibili a propulsione diesel-elettrica, che rappresentano i più grandi veicoli elettrici a livello industriale. (Dal punto di vista militare il ruolo di questi sommergibili nella difesa costiera si è rafforzato dopo la fine dei blocchi contrapposti, che ha fatto perdere importanza ai grandi sommergibili nucleari estremamente costosi e rischiosi).
Le
esigenze dei sommergibili diesel-elettrici, che hanno bisogno di
enormi batterie di accumulatori, hanno spinto a sostenere ricerche
volte ad aumentare in particolare l'energia specifica che si
è quintuplicata rispetto al primo sommergibile (1891) e
oggi l'energia specifica supera i 45 kWh/t e i 105 Wh/m3
(alla scarica in 10 ore) . La durata di vita degli
accumulatori, prevista dai capitolati attuali, è di circa
cinque anni.
La materia attiva positiva (biossido di piombo) è compressa in guaine di tessuto sintetico (tubi del diametro di 10 mm) riunite in piastre. La materia attiva negativa (piombo spugnoso) è sostenuta da griglie di rame piombato. L'elettrolito è tenuto in agitazione insufflando aria alla base del recipiente antiurto (in gomma e resina sintetica).
La fotografia mostra un elemento completo, parzialmente sezionato. Esso ha una capacità di 16 000 Ah (scarica in 100 h), un'altezza di circa 1,2 m e pesa 680 kg.
L'intera batteria di accumulatori è composta da 2 × 148 elementi di questo tipo ed ha un peso totale di 200 t. Essa è in grado di alimentare motori elettrici con potenza di punta di 2 × 1570 kW e potenza continua di 2 ×1200 kW.
Per evitare la formazione di miscele esplosive idrogeno/ossigeno, i materiali che costituiscono gli elettrodi , e l'elettrolito sono scelti in modo da minimizzare i processi di autoscarica che liberano idrogeno anche a circuito aperto. E' inoltre necessaria un'adeguata ventilazione dell'ambiente e vanno tenute sotto controllo continuamente la concentrazione dell'idrogeno, la tensione, la temperatura e la densità dell'acido.
La capacità residua è calcolata a computer sulla base di un modello matematico che tiene conto dell'intensità di scarica, della temperatura e delle scariche precedenti. La ricarica avviene azionando il motore diesel in emersione, o, in condizioni di emergenza, alla quota di presa d'aria (quote snorkel).
Anche i miglioramenti per quanto riguarda l'emissione di gas e la manutenibilità hanno avuto ricadute sulle batterie destinate ai carrelli elettrici, ai locomotori per miniere ed ai veicoli elettrici stradali che stanno acquistando crescente importanza per motivi sopprattutto ecologici.
Fonte: I contenuti di questo modulo sono stati ricavati dall'articolo di Guido Clerici: Lo sviluppo delle batterie per sommergibili: i più grandi veicoli elettrici. "AEI Automazione Energia Informazione", vol. 81, n.5, maggio 1994, p. 500.
Ritorno a Gli accumulatori: generalità
Ritorno a Presentazione del tema 1
Ritorno a Presentazione della sala Volta