军用高倍率锂电池的应用
来源：宝鄂实业
2020-01-22 19:55
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大功率电池在军事上的应用主要针对战术便携式装备二次功耗等待时间长、电池资源浪费、快速反应能力受限的现状。可充电锂离子电池的使用与多个率高具有良好的潜力和前景,但目前系统应考虑的基础上,巩固目前的锂离子电池的优势,如成本性能、电路控制、安全、高温和低温充放电和循环寿命,合理、可靠地实现多个率高收费。
军用大功率锂电池
锂离子电池已逐渐成为各国军队使用的主要电池。大功率锂离子电池不仅使设备负荷降低了约1/3，提高了单兵作战的灵活性和机动性，还将设备的工作时间延长了2-3倍，最大限度地提高了完成单场任务的及时性和可靠性。
大功率锂离子电池的充电时间(2~4h)短于镉镍电池、镍氢电池和铅酸电池(5~7h)，但仍不能满足战争条件下的应急需求。在伊拉克战争期间，美军通常使用一次电池来避免充电问题。当日作战任务完成后，所有的旧电池都被丢弃，换上新的电池，使得战时电池的后勤保障力量大于弹药。为了满足战时装备充电等待时间(5~30min)的需要，锂离子电池理论上可以高速充电(5~20C)。
大功率电池材料的发展现状
通常，高电荷的强电流会导致电池泄漏，着火，甚至爆炸。材料的改进和发展是电池实现高充电率的前提。目前，锂离子电池的正极材料主要是锂离子电池。LiMn204, LifePO4, LisV2 (PO4) 3和三元线性?有限公司?Mn吗?02年,利尼?有限公司?艾尔?02年等。
锂离子电池的阴极主要由碳元素构成。碳材料价格低廉，容易获得，但一次充电不可逆容量大，循环性能差，不适合大功率充电。Li4Ti5O12可作为比容量为165mAh/g的非碳阴极材料。独特的尖晶石结构可以提高电极的循环性能和使用寿命，使电池具有良好的过充电阻、过放电和安全性能，可以满足大功率充电的要求。
大功率电池的定位与可行性分析
在军事领域，战术便携式设备(如通信、指挥控制、侦察定位等设备)大多采用锂离子电池供电，可以满足各种使用模式(手持、便携式、穿戴式、便携式等)设备的电力需求。
可高速充电的锂离子电池是否与有源电池保持相同的匹配特性。高充电率的锂离子电池在设备配套系统中是可行的。通过产品优化和工艺改进，在电气适配、接口匹配、电源需求等方面与有源电池保持一致。
现有的充电设备不具备5 - 20C的充电能力。充电电流加倍不仅会增加充电设备的功率、体积和质量，还会增加军营或野战移动平台的供电能力要求。同时，在锂离子电池具有高速充电能力的前提下，电流越大，充电时间越短，越有利于军事紧急任务的执行。基于以上因素，在现有供电系统的基础上，确定充电电流的最优值。
