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保定市滿(mǎn)城區聯(lián)東U谷22號樓隨著(zhù)日本索尼公司生產(chǎn)的鋰離子電池于1991年投入市場(chǎng),鋰離子電池迅速實(shí)現大范圍應用,是目前便攜式電子設備、新能源汽車(chē)、智能電網(wǎng)等的主流儲能形式。由于特有的技術(shù)優(yōu)勢,鋰離子電池目前廣泛應用于軍事領(lǐng)域,成為軍事作戰中不可或缺的能量來(lái)源。
軍事基地儲能
高原、邊防、海島部隊距后方基地遠,能源補給線(xiàn)長(cháng),開(kāi)發(fā)利用風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源成為必然趨勢。采用鋰離子電池儲能,不僅可解決可再生能源發(fā)電間歇性和穩定性差等問(wèn)題,還具備削峰填谷等功能,是解決偏遠軍事基地能源保障的關(guān)鍵技術(shù)。但目前鋰離子電池在大規模儲能應用方面存在安全性較差的問(wèn)題,遭到火力打擊時(shí),容易冒煙、起火,甚至引起爆炸。
野戰供電
采用鋰離子電池的方艙式儲能系統沒(méi)有柴油發(fā)電機噪聲大、紅外特征明顯等問(wèn)題,顯著(zhù)增強了電能保障的隱蔽性和生存能力。但針對野戰供電環(huán)境,鋰離子電池存在低溫性能差等問(wèn)題,如在-40℃條件下,電池的充放電容量不足室溫條件下的一半。
高能武器電源
電磁炮、激光、高功率微波等新型高能武器裝備運用越來(lái)越廣泛,定向能武器輸出功率越來(lái)越大。鋰離子電池以?xún)?yōu)異的倍率充放電能力可用于高能武器的電源。不過(guò),隨著(zhù)高能武器小型化的發(fā)展趨勢,現有鋰離子電池的體積功率密度仍需進(jìn)一步提高,以滿(mǎn)足車(chē)載和機載武器小型化、輕量化要求。
無(wú)人裝備動(dòng)力源
目前主流的小型和微型無(wú)人裝備均采用鋰離子電池作為其主要電源。但以鋰離子電池為動(dòng)力源的無(wú)人機,續航時(shí)間通常在半小時(shí)左右,是制約軍用無(wú)人裝備實(shí)戰化應用的最大問(wèn)題。
單兵電源
隨著(zhù)單兵裝備信息化、可視化以及智能化趨勢加快,對電能的需求急速增加。鋰離子電池是目前各國單兵裝備的主力電源。不過(guò),隨著(zhù)單兵和班組作戰信息化程度不斷提高,士兵在執行任務(wù)過(guò)程中,不得不攜帶更多電池。目前高能量密度的電源是制約未來(lái)士兵連續作戰的瓶頸技術(shù)。
因此,未來(lái)鋰離子電池的研究將集中在以下幾個(gè)方向。
一是高能量密度。隨著(zhù)能量密度不斷提高,相同體積或重量條件下電池所蘊含的能量更大,可全面提升無(wú)人機、水下潛航器、單兵裝備等的續航時(shí)間與續航里程。
二是高安全性。通過(guò)采用固態(tài)電解質(zhì)代替傳統可燃有機電解液,鋰離子電池具有更高安全性,在遭受炮火打擊后不會(huì )引起二次爆炸,滿(mǎn)足大型軍事基地、儲能方艙等對大容量、高安全儲能的需求。
三是高環(huán)境適應性。提升低溫條件下鋰離子在電極材料中的擴散能力以及電解液的電導率,使電池能夠在嚴寒條件下正常充放電,從而有效增強野戰電站和武器裝備等的全域作戰能力。
四是高功率密度。通過(guò)開(kāi)展相關(guān)研究,使鋰離子電池的快速充放電性能不斷提高,從而滿(mǎn)足新型武器能量瞬時(shí)釋放的脈沖功率需求。能源是現代戰爭的物質(zhì)基礎和動(dòng)力源泉,從大型軍事基地到單兵班組,從空中飛行器到水下裝備,鋰離子電池發(fā)揮著(zhù)非常重要的作用。隨著(zhù)關(guān)鍵技術(shù)的不斷突破,鋰離子電池在軍事領(lǐng)域將有更廣泛的應用前景。