鋰離子電池作為新一代可充電電源,有能循環壽命長、量密度大、工作電壓高、安全性能高、工作溫度範圍寬等優點,為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,在作戰中可隨時充放電,且幾乎不需任何戰場維護,減少後勤負擔,因此受到各國軍隊的重視和發展。近年,鋰離子電池被廣泛應用於單兵作戰系統、潛艇、無人機、空天飛行器等軍事裝備,在陸、海、空、天領域展示出廣闊的應用前景。

鋰離子電池


鋰離子電池在軍事應用中具有以下優點。

  • 工作電壓高。一節鋰離子電池的放電電壓相當於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,用於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,與傳統蓄電池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,是一種潔淨的綠色能源。
  • 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。幾乎不需要任何維護,減少戰時後勤負擔。
  • 此外,還有安全性能高、工作溫度範圍寬等優點。


近年來,各國將鋰離子電池作為替代傳統蓄電池的新型電池大力發展,新型鋰離子電池具備諸多特色,在便攜式電子設備應用方面展現出不可替代的優勢。

趨於可彎曲輕量化。隨著小型化、便攜式、可穿戴電子裝備日益增多,要求與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,鋰離子電池憑藉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離子電池,能內置手錶腕帶中,為單兵智能手錶等裝置供電。日本新推出一種柔性超薄鋰離子電池,在彎曲折疊後依然保持穩定的電量輸出。該電池的另一個技術亮點是採用無線充電技術,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。促進鋰離子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,大大提升鋰離子電池的能量密度、循環使用壽命和穩定性等關鍵性能。另外,鋰離子電池的製造工藝也取得多項技術突破。日本新型耐高溫全固態鋰離子電池,在150℃的高溫環境中仍具備良好的導電性能,此項技術擴大鋰離子電池的應用範圍。美國採用噴塗工藝可大面積製造鋰離子電池,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。高安全性是軍事裝備對鋰離子電池的剛性要求,保證電池在受到高強度打擊和衝擊時絕對安全,主要通過使用高安全材料和優化電池結構實現。 2017年1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。

未來軍事裝備的主選

鋰離子電池作為動力源,近年來被廣泛應用在單兵電子設備、潛艇、魚雷、無人機中,展現出良好的使用性能,逐漸成為軍事裝備的重要能源。