鉅大LARGE | 點擊量：865次 | 2022年07月20日
鋰電池，未來戰場的新型動力源
作為新一代可充電電源，鋰電池具有能量密度大、工作電壓高、工作溫度范圍寬、循環壽命長、安全性能高等優點，是當前充電電池的主流發展方向。它還具有低維護需求和無記憶效應等特點，在中可隨時充放電，且幾乎不需任何戰場維護，減少后勤負擔，因此受到各國軍隊的重視和發展。近年來，鋰電池被廣泛用于系統、、無人機、空天飛行器等裝備，在陸、海、空、天領域展示出廣闊的應用前景。
優勢不可替代
鋰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年最先研發成功。鋰電池工作原理簡單，具有較好的安全性和較長的充放電壽命，被認為是新型動力源的首選。
鋰電池在應用中具有以下優點。工作電壓高。一節鋰電池的放電電壓相當于3節傳統蓄電池，同等使用條件下，大大減少電池使用量。能量密度高。是普通蓄電池的2至3倍，加上體積小、重量輕，用于野戰便攜式電子設備有不可替代的優勢。循環使用壽命長。使用壽命長達10至15年，和傳統蓄電池7至8年相比，降低了造價高昂帶來的影響。無環境污染。不含鉛、汞等重金屬，是一種潔凈的"綠色"能源。無記憶效應。可隨意充放電，尤其在戰時和緊急情況下顯示出優異的使用性能。低維護率。幾乎不要任何維護，減少戰時后勤負擔。此外，還有安全性能高、工作溫度范圍寬等優點。
近年來，各國將鋰電池作為替代傳統蓄電池的新型電池大力發展，新型鋰電池具備諸多特色，在便攜式電子設備應用方面展現出不可替代的優勢。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
趨于可彎曲輕量化。隨著小型化、便攜式、可穿戴電子裝備日益增多，要求和之適配的電源具有重量輕、體積小、比能量高、可任意形變等特點，鋰電池憑借優異性能成為上述電子設備的首選電源。2013年，美軍研發出一款可拉伸的鋰電池，能內置手表腕帶中，為智能手表等裝置供電。日本新推出一種柔性超薄鋰電池，在彎曲折疊后依然保持穩定的電量輸出。該電池的另一個技術亮點是采用無線充電技術，使可穿戴設備無需專門設計電池安裝區域。
能量密度持續提高。促進鋰電池發展的一大因素是新興電池材料的應用。近年來，隨著多種新型電極材料被應用，大大提升鋰電池的能量密度、循環使用壽命和穩定性等關鍵性能。另外，鋰電池的制造工藝也取得多項技術突破。日本新型耐高溫全固態鋰電池，在150℃的高溫環境中仍具備良好的導電性能，此項技術擴大鋰電池的應用范圍。美國采用噴涂工藝可大面積制造鋰電池，幾乎可以在所有物體表面形成電池，可進一步提高戰場能源的保障能力。
安全性能取得技術突破。高安全性是裝備對鋰電池的剛性要求，保證電池在受到高強度打擊和沖擊時絕對安全，重要通過使用高安全材料和優化電池結構實現。2017年一月，美國斯坦福大學研發出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。
未來裝備的主選
鋰電池作為動力源，近年來被廣泛應用在電子設備、、、無人機中，展現出良好的使用性能，逐漸成為裝備的重要能源。
系統的首選電源。鋰電池作為目前性能最好的蓄電池，不僅能為戰場上的電子設備供應持久穩定電源，還可大大減輕負重，增強的靈活性和機動性，成為未來裝備的首選電源。美陸軍開發的"士兵適形電池"，就是一種可穿戴的鋰離子聚合物電池，外形輕薄，排列放置在士兵穿著的防彈板上，減輕士兵承重。英國部將鋰電池作為系統補給能源，研制的袋狀鋰電池具有超高比能量。此外，當前世界各國軍隊研發的未來士兵系統大多采用鋰電池作為動力源，如美國"陸地勇士"系統和德國"未來士兵"系統都使用鋰電池。
海上裝備的"能源新寵"。鋰電池用作的動力源，可極大提高航速、續航里程、生存能力，降低維護成本。近年來，多國海軍將鋰電池應用于微型，同時開發適用于中遠程的鋰電池。例如，法軍天蝎級裝備新一代鋰電池，能夠承受大電流充電，使充電時間大幅縮短，水下續航時間翻倍。
鋰電池用于，可大幅降低動力部分的體積和重量，并能在訓練中反復使用，滿足訓練需求。目前，法國海軍已成功開發鋰電池，運行速度超過50節（92.5千米/小時），續航時間超過1小時，可靠性和安全性均滿足性能要求。此外，外軍還探索將鋰電池用作水面艦艇的電力系統。
空天飛行器的"第三代電源"。鋰電池被稱為第三代航天電源，近年來逐步應用于各類航天設備。例如，新式鋰電池已經用作國際太空站電源。在領域，鋰電池重要應用于小型、微型無人機。美軍在阿富汗戰爭中投入使用的"龍眼"無人，采用鋰電池作為動力源，已在中得到檢驗。不過總體看，鋰電池在這一領域的應用仍處于起步階段，重要制約因素是小型化不足、動力不夠等。
大型裝備的動力源不足。在地面裝備中，鋰電池重要應用于無人地面車輛、機器人、混合電動戰車等。對使用油電混合驅動的地面戰車來說，采用鋰電池作為動力源不僅可以降低油耗，減少后勤負擔，還可以提高戰術車輛的機動力和生存能力。目前，外軍積極為混合電驅動戰車、無人地面車輛、地面機器人研發鋰電池模塊。不過，對大型地面裝備來說，鋰電池功率偏弱是制約其進一步應用的重要因素。因此，未來還要繼續研發高比功率、低成本的鋰電池，滿足地面裝備的任務需求。
