化学能源在航天电源技术中的发展与应用《资讯》

发布时间：2020-08-17 12:36:01 阅读：次来源：调音台厂家

2016-11-13 19:13:14来源：贤集网

通过化学反应，可以利用化学原料制成适用于航天器的燃料电池，燃料电池化学反应会产生水，经过处理后可以直接饮用，因此在载人航天器中应用广泛。目前主要应用方式为化学电池组和航天用燃料电池两种。

化学电池组的发展与应用

因为一次化学电池无法重复充电，在高电流放电时存在散热问题并导致安全性问题，限制了其在航天电源中的应用。目前应用较多的类型包括银锌、银镉、镍镉、镍氢、锂离子蓄电池。银锌电池组性能稳定，但会在环境中自行放电并且循环充放电次数不多，目前已经很少用。

镍镉电池组具有很长的使用寿命和循环寿命，但过放电较大会影响其使用寿命，目前已经被镍氢电池组逐步替代。镍氢电池组质量轻、能量密度高目前已经在飞行器上广泛使用。锂离子电池组的单位质量和单位体积比能量均优于其他化学电池，但由于其循环使用寿命低，将来可充当过渡

电源。

航天用燃料电池的发展与应用

燃料电池同时具备化学电池和内燃机的特点，在工作中只要持续补充燃料，便可以输出电能，有很高的燃料利用率。目前主要有质子交换膜燃料电池和碱性燃料电池两类。目前燃料电池通常与太阳能电池或者其他电源结合使用，可以提供稳定的连续电能。由于燃料电池具备高比能量、清洁性、安全性同时不受卡诺循环限制的特点，在月球以及火星基地中具有很强的应用潜力。

核电源的发展与应用

航天器应用的和电源包括核反应堆温差发电器、同位素温差发电器、热离子发电器等等，这些不同类型的发电器都是利用原子核裂变、衰变释放的能量进行发电，这些能量会用热传递的形式释放出来，利用热电转换器直接转换为电能。核电源有着寿命长、可靠性高的优势，对于强带电粒子场、核辐射与微流星轰击，有着良好的承受力，可以应用在军用卫星与探测器之中。

在美国，气象卫星、深空探测器中都应用了核电源。但是，核电源也有突出的缺点，就是价格昂贵，安全性能差，目前各个国家都在致力于研究更优异的核电源，以便满足功耗增长的客观需求，相信在空间核能源的发展下，核能源将会得到更为广泛的应用。