軍用高倍率鋰電池的應(yīng)用
來源：寶鄂實業(yè)
2020-01-22 19:55
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大功率電池在軍事上的應(yīng)用主要針對戰(zhàn)術(shù)便攜式裝備二次功耗等待時間長、電池資源浪費、快速反應(yīng)能力受限的現(xiàn)狀?？沙潆婁囯x子電池的使用與多個率高具有良好的潛力和前景,但目前系統(tǒng)應(yīng)考慮的基礎(chǔ)上,鞏固目前的鋰離子電池的優(yōu)勢,如成本性能、電路控制、安全、高溫和低溫充放電和循環(huán)壽命,合理、可靠地實現(xiàn)多個率高收費。
軍用大功率鋰電池
鋰離子電池已逐漸成為各國軍隊使用的主要電池。大功率鋰離子電池不僅使設(shè)備負荷降低了約1/3，提高了單兵作戰(zhàn)的靈活性和機動性，還將設(shè)備的工作時間延長了2-3倍，最大限度地提高了完成單場任務(wù)的及時性和可靠性。
大功率鋰離子電池的充電時間(2~4h)短于鎘鎳電池、鎳氫電池和鉛酸電池(5~7h)，但仍不能滿足戰(zhàn)爭條件下的應(yīng)急需求。在伊拉克戰(zhàn)爭期間，美軍通常使用一次電池來避免充電問題。當日作戰(zhàn)任務(wù)完成后，所有的舊電池都被丟棄，換上新的電池，使得戰(zhàn)時電池的后勤保障力量大于彈藥。為了滿足戰(zhàn)時裝備充電等待時間(5~30min)的需要，鋰離子電池理論上可以高速充電(5~20C)。
大功率電池材料的發(fā)展現(xiàn)狀
通常，高電荷的強電流會導(dǎo)致電池泄漏，著火，甚至爆炸。材料的改進和發(fā)展是電池實現(xiàn)高充電率的前提。目前，鋰離子電池的正極材料主要是鋰離子電池。LiMn204, LifePO4, LisV2 (PO4) 3和三元線性?有限公司?Mn嗎?02年,利尼?有限公司?艾爾?02年等。
鋰離子電池的陰極主要由碳元素構(gòu)成。碳材料價格低廉，容易獲得，但一次充電不可逆容量大，循環(huán)性能差，不適合大功率充電。Li4Ti5O12可作為比容量為165mAh/g的非碳陰極材料。獨特的尖晶石結(jié)構(gòu)可以提高電極的循環(huán)性能和使用壽命，使電池具有良好的過充電阻、過放電和安全性能，可以滿足大功率充電的要求。
大功率電池的定位與可行性分析
在軍事領(lǐng)域，戰(zhàn)術(shù)便攜式設(shè)備(如通信、指揮控制、偵察定位等設(shè)備)大多采用鋰離子電池供電，可以滿足各種使用模式(手持、便攜式、穿戴式、便攜式等)設(shè)備的電力需求。
可高速充電的鋰離子電池是否與有源電池保持相同的匹配特性。高充電率的鋰離子電池在設(shè)備配套系統(tǒng)中是可行的。通過產(chǎn)品優(yōu)化和工藝改進，在電氣適配、接口匹配、電源需求等方面與有源電池保持一致。
現(xiàn)有的充電設(shè)備不具備5 - 20C的充電能力。充電電流加倍不僅會增加充電設(shè)備的功率、體積和質(zhì)量，還會增加軍營或野戰(zhàn)移動平臺的供電能力要求。同時，在鋰離子電池具有高速充電能力的前提下，電流越大，充電時間越短，越有利于軍事緊急任務(wù)的執(zhí)行。基于以上因素，在現(xiàn)有供電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，確定充電電流的最優(yōu)值。
