高功率电池在军事上的应用主要有哪些？
来源：宝鄂实业
2019-11-17 20:15
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高功率电池在军事上的应用主要是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情况。使用可充电的锂离子电池高功率比有很好的潜力和前景,但目前的系统应该考虑,和巩固的基础上积极的锂离子电池的优点如成本绩效,电路控制,安全,高温和低温充放电和循环寿命,高功率率收费应合理、稳步实现。
锂离子电池正在成为各国军队使用的主要电池。高效锂离子电池不仅降低了设备负荷约1/3，提高了单个战术操作的灵活性和机动性，还将设备的工作时间延长了2-3倍，最大限度地保证了完成单场任务的及时性和可靠性。
大功率锂离子电池(2~4h)的充电时间比镍镉电池、氢氧化镍电池和铅酸电池(5~7h)的充电时间短，但仍不能满足战争中的应急需求。在伊拉克战争期间，美军一般只使用一次电池，以避免充电问题。当日战斗任务完成后，旧电池全部报废，换上新电池，导致战时电池后勤力量甚至大于弹药。为了满足战时装备充电等待时间(5~30min)的需要，理论上可以对高功率比(5~20C)的锂离子电池进行充电。
高效电池材料的发展现状
通常情况下，高功率充电时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高充电率的前提。LiCo02是商用锂离子电池中最常用的正极材料。为了提高安全性能，高倍率的电池充电可采用LiMn204、LifePO4、LisV2 (PO4) 3和三元材料LiNi三分之一Co三分之一Mn三分之一02、LiNi三分之一Co三分之一Al三分之一02等。作为阳极材料。
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高，循环性能差，不适合高倍率充电。Li4Ti5O12可作为非碳负极材料，比容量可达165mAh/g。独特的尖晶石结构可以改善电极的循环性能和使用寿命，使电池具有良好的抗过充、过放电和安全性能，满足高充电率的要求。
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、充电、侦察、定位等设备)多采用锂离子电池作为核心电源单元，满足设备在各种使用方式(手持、携带、佩戴、移动等)下的电源需求。
锂离子电池提供3.6V、7.2V、14.4V、25.2V等4个电压等级，容量大部分为12Ah。大部分配套充电设备的功率电平在200W以下，充电电流0.2c、0.5c。国外推出的可充电锂离子电池主要为中、小功率电池，多用于便携式设备(如小型电动工具)，容量从少量到10个Ah以上。
可以高功率比充电的锂离子电池是否与有源电池的支撑特性一致。高倍率可充电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、电源需求等方面与当前电池保持一致。
现有的充电设备没有5~20C的充电能力。充电电流倍增不仅会增加充电设备的功率、体积和质量，还会增加部队营地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充电容量的前提下，电流越大，充电时间越短，越有利于军队应急任务的实施。根据上述因素，确定充电电流的最优值。
根据220V/16A客户端交流电源容量计算，最大功率为3520W。主动充电设备的效率一般在90%左右。
