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鋰離子電池:未來戰場的新型動力源
更新時間:2019-07-04 10:19:36 字號:T|T
作為新一代可充電電源,鋰離子電池具有能量密度大、作業電壓高、作業溫度規模寬、循環壽命長、安全功能******長處,是當時充電電池的主流開展...
<a target=_blank  data-cke-saved-  src=作為新一代可充電電源,鋰離子電池具有能量密度大、作業電壓高、作業溫度規模寬、循環壽命長、安全功能******長處,是當時充電電池的主流開展方向。它還具有低保護需求和無記憶效應等特色,在作戰中可隨時充放電,且簡直不需任何戰場保護,削減后勤負擔,因而遭到各國戎行的重視和開展。近年來,鋰離子電池被廣泛用于單兵作戰體系、潛艇、無人機、空天飛行器等軍事配備,在陸、海、空、天范疇展示出寬廣的使用遠景。

 

優勢不行替代

 

鋰離子電池是繼鎳氫等傳統蓄電池之后的新一代可充電電池,由日本索尼公司于1990年***先研制成功。鋰離子電池作業原理簡略,具有較好的安全性和較長的充放電壽命,被認為是新式動力源的******。

 

鋰離子電池在軍事使用中具有以下長處。作業電壓高。一節鋰離子電池的放電電壓相當于3節傳統蓄電池,同等運用條件下,大大削減電池運用量。能量密度高。是普通蓄電池的2至3倍,加上體積小、分量輕,用于野戰便攜式電子設備有不行替代的優勢。循環運用壽命長。運用壽命長達10至15年,與傳統蓄電池7至8年比較,降低了造價昂揚帶來的影響。無環境污染。不含鉛、汞等重金屬,是一種潔凈的“綠色”動力。無記憶效應??呻S意充放電,尤其在戰時和緊急情況下顯示出******的運用功能。低保護率。簡直不需要任何保護,削減戰時后勤負擔。此外,還有安全功能高、作業溫度規模寬等長處。

 

近年來,各國將鋰離子電池作為替代傳統蓄電池的新式電池大力開展,新式鋰離子電池具備諸多特征,在便攜式電子設備使用方面展現出不行替代的優勢。

 

趨于可曲折輕量化。跟著小型化、便攜式、可穿戴電子配備日益增多,要求與之適配的電源具有分量輕、體積小、比能量高、可任意形變等特色,鋰離子電池憑借******功能成為上述電子設備的******電源。2013年,美軍研宣布一款可拉伸的鋰離子電池,能內置手表腕帶中,為單兵智能手表等裝置供電。日本新推出一種柔性超薄鋰離子電池,在曲折折疊后仍然保持安穩的電量輸出。該電池的另一個技能亮點是選用無線充電技能,使可穿戴設備無需專門規劃電池安裝區域。

 

能量密度持續******。促進鋰離子電池開展的一大要素是新式電池資料的使用。近年來,跟著多種新式電極資料被使用,大大提升鋰離子電池的能量密度、循環運用壽命和安穩性等關鍵功能。別的,鋰離子電池的制造工藝也獲得多項技能打破。日本新式耐高溫全固態鋰離子電池,在150℃的高溫環境中仍具備******的導電功能,此項技能擴展鋰離子電池的使用規模。美國選用噴涂工藝可大面積制造鋰離子電池,簡直可以在所有物體表面形成電池,可進一步******戰場動力的保障能力。

 

安全功能獲得技能打破。高安全性是軍事配備對鋰離子電池的剛性要求,確保電池在遭到高強度打擊和沖擊時******安全,首要通過運用高安全資料和優化電池結構實現。2017年1月,美國斯坦福大學研宣布一種含有阻燃劑的微型“智能”纖維,插在電池的電極之間,可阻止電池短路起火。在測試中,當鋰離子電池溫度達到160℃以上時,阻燃劑會被釋放到電解質中,確保電池安全。

 

未來軍事配備的主選

 

鋰離子電池作為動力源,近年來被廣泛使用在單兵電子設備、潛艇、魚雷、無人機中,展現出******的運用功能,逐漸成為軍事配備的重要動力。

 

單兵作戰體系的******電源。鋰離子電池作為現在功能******的蓄電池,不只能為戰場上的單兵電子設備供給持久安穩電源,還可大大減輕單兵負重,增強單兵作戰的靈活性和機動性,成為未來單兵配備的******電源。美陸軍開發的“戰士適形電池”,***是一種可穿戴的鋰離子聚合物電池,外形輕浮,排列放置在戰士穿戴的防彈板上,減輕戰士承重。英國國防部將鋰離子電池作為單兵作戰體系補給動力,研制的袋狀鋰離子電池具有超高比能量。此外,當時世界各國戎行研制的未來戰士作戰體系大多選用鋰離子電池作為動力源,如美國“陸地勇士”單兵作戰體系和德國“未來戰士”體系都運用鋰離子電池。

 

海上配備的“動力新寵”。鋰離子電池用作潛艇的動力源,可極大******潛艇航速、續航里程、生存能力,降低潛艇保護成本。近年來,多國水兵將鋰離子電池使用于微型潛艇,同時開發適用于中遠程潛艇的鋰離子電池。例如,法軍天蝎級潛艇配備新一代鋰離子電池,能夠承受大電流充電,使潛艇充電時刻大幅縮短,水下續航時刻翻倍。

 

鋰離子電池用于魚雷,可大幅降低魚雷動力部分的體積和分量,并能在訓練中反復運用,滿意部隊訓練需求?,F在,法國水兵已成功開發鋰離子電池魚雷,運行速度超過50節(92.5千米/小時),續航時刻超過1小時,******性和安全性均滿意作戰功能要求。此外,外軍還探究將鋰離子電池用作水面艦艇的電力體系。

 

空天飛行器的“第三代電源”。鋰離子電池被稱為第三代航天電源,近年來逐漸使用于各類航天設備。例如,新式鋰離子電池已經用作國際太空站電源。在軍事航空范疇,鋰離子電池首要使用于小型、微型無人機。美軍在阿富汗戰爭中投入運用的“龍眼”無人偵察機,選用鋰離子電池作為動力源,已在作戰中得到查驗。不過總體看,鋰離子電池在這一范疇的使用仍處于起步階段,首要限制要素是小型化缺乏、動力不行等。

 

大型配備的動力源缺乏。在地上配備中,鋰離子電池首要使用于軍用無人地上車輛、機器人、混合電動戰車等。對運用油電混合驅動的地上戰車來說,選用鋰離子電池作為動力源不只可以降低油耗,削減后勤負擔,還可以******戰術車輛的機動力和生存能力?,F在,外軍積極為混合電驅動戰車、無人地上車輛、地上機器人研制鋰離子電池模塊。不過,對大型地上配備來說,鋰離子電池功率偏弱是限制其進一步使用的首要要素。因而,未來還需要繼續研制高比功率、低成本的鋰離子電池,滿意地上配備的使命需求。