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第804章 电源模块(2/4)

厚度,现在要反过来,就像在薄纸上写更多的字。材料组提出用多孔电极,增加表面积,但这需要更精细的工艺,当时的设备精度达不到。

    争论首先在材料选择上爆发。负责电化学的小张坚持用纯度更高的锌皮,能减少自放电,但成本会增加;老周则主张在锌皮中加入 0.5% 的铅,虽然会牺牲 5% 的容量,却能让机械强度提升 30%,更适合野外环境。“1962 年的电池为什么耐用?因为它先考虑的是战场,不是实验室数据。” 老周把两版样品摔在地上,纯锌版的边角已经磕掉,含铅版只是轻微变形。

    结构设计上的矛盾更加尖锐。为了缩小体积,小李设计了叠层结构,把原来的圆柱形改成扁平状,空间利用率提升 40%。但在振动测试中,叠层之间的连接片频繁断裂 ——1962 年的圆柱形结构虽然体积大,却能更好地分散应力。

    “这就像搭积木,堆得越高越不稳。” 王参谋在视察时看到断裂的样品,直接否定了这个方案,“战士在奔跑、跳跃时,电池要经得起比振动台更严酷的考验。” 他带来的战场照片里,有被炮弹冲击波震碎的电池,外壳变形但内部结构相对完整,“1962 年的结构有它的道理,不能全盘否定。”

    高温和低温的双重考验让研发雪上加霜。在 45℃的模拟测试中,第 7 版样品出现了电解液膨胀,外壳鼓包;而在 - 30℃时,第 11 版的放电容量只剩下常温的 35%,远低于要求的 60%。老周把 1962 年的电池和新样品同时放进低温箱,发现老电池虽然容量下降多,但电压更稳定,不会像新样品那样突然断电。

    “是电解液配方的问题。” 他在显微镜下对比两者的电解液结晶,1962 年的配方里含有少量甘油,能降低冰点,而新样品为了缩小体积用了更稀的电解液。“我们为了体积牺牲了适应性。” 老周重新调整配方,增加甘油比例,虽然容量又减少了 8%,但低温性能显着改善。

    1966 年夏,暴雨导致实验室漏水,意外暴露了防水问题。第 15 版样品在被雨水浸泡 30 分钟后,绝缘电阻从 100MΩ 降到 0.5MΩ,出现短路。这个在和平环境下可能被忽略的细节,在实战中却是致命的 ——1963 年就有过电池进水导致电台烧毁的案例。

    “1962 年的电池外壳是整体锌皮,防水性天然更好。” 小李盯着漏水的天花板,突然有了灵感,用超声波焊接代替原来的胶水密封,接缝处再加一层丁基橡胶。这个改动让防水等级达到 IP65,能在 1 米水深浸泡 30 分钟不进水,但组装效率下降了一半。

    到 1966 年秋,经历 18 次失败后,电池体积缩减了 50%,重量降到 10 斤,但距离 60% 的目标还有差距。更关键的是能量密度只提升了 70%,没达到预期。绘图室的墙上贴满了失败样品的照片,每张下面都标着原因:电极断裂、电解液泄漏、低温失效…… 老周在照片中间贴了一张 1962 年电池的照片,旁边写着:“记住为什么出发。”

    三、突破的关键:从 1962 年的智慧里找答案

    1966 年 11 月的一个深夜,老周在整理 1962 年的实验记录时,发现了一页被忽略的笔记。上面用铅笔写着:“电极网格结构可增加活性物质附着,减少厚度影响。” 旁边画着简单的网格草图,和现在小李他们用的平板电极完全不同。

    “这才是关键!” 老周立刻叫醒小李,在台灯下画出新的电极设计 —— 把原来的平板电极改成网状,像纱窗一样,既能减少厚度,又能通过网格增加表面积。“1962 年的技术受限于加工能力,没能实现,但我们现在可以试试。”

    加工车间的师傅起初反对:“这种网状结构,轧制精度要求太高,废品率会超过 50%。” 但当老周拿出 1962 年研发人员的笔记,上面记载着用手工编织铜网做电极的尝试时,师傅沉默了,第二天带来了改进后的模具。

    第 19 版样品采用了网状电极,厚度从 1.2mm 减到 0.5mm,容量却比第 18 版提高了 15%。当小李进行第一次充放电循环时,电压曲线比之前平稳得多,在低温下的表现尤其出色 ——-30℃时容量保持率达到 58%,接近 60% 的目标。

    “还差 2%。” 王参谋在验收时,手指在测试报告上的低温数据处敲击,“实战中这 2% 可能就是最后一条消息的差别。” 他带来了一份前沿哨所的气象记录,去年冬天有 17 天温度低于 - 30℃,最低达到 - 42℃。

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    老周把目光投向电解液添加剂。他想起 1962 年电池里除了甘油,还有少量的氢氧化锂,能进一步降低冰点。“加 0.3% 的氢氧化锂试试。” 这个在当年因成本问题被放弃的方案,现在成了突破点。改进后的样品在 - 35℃时容量保持率达到
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