作為新一代可充電電源，鋰離子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，在作戰中可隨時充放電，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，鋰離子電池被廣泛用于單兵作戰系統、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。

優勢不可替代

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年最先研發成功。鋰離子電池工作原理簡單，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，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。幾乎不需要任何維護，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，鋰離子電池的制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范圍。美國采用噴涂工藝可大面積制造鋰離子電池，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沖擊時絕對安全，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。

單兵作戰系統的首選電源。鋰離子電池作為目前性能最好的蓄電池，不僅能為戰場上的單兵電子設備提供持久穩定電源，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。英國國防部將鋰離子電池作為單兵作戰系統補給能源，研制的袋狀鋰離子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作戰系統大多采用鋰離子電池作為動力源，如美國“陸地勇士”單兵作戰系統和德國“未來士兵”系統都使用鋰離子電池。

海上裝備的“能源新寵”。鋰離子電池用作潛艇的動力源，可極大提高潛艇航速、續航里程、生存能力，降低潛艇維護成本。近年來，多國海軍將鋰離子電池應用于微型潛艇，同時開發適用于中遠程潛艇的鋰離子電池。例如，法軍天蝎級潛艇裝備新一代鋰離子電池，能夠承受大電流充電，使潛艇充電時間大幅縮短，水下續航時間翻倍。

鋰離子電池用于魚雷，可大幅降低魚雷動力部分的體積和重量，并能在訓練中反復使用，滿足部隊訓練需求。目前，法國海軍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），續航時間超過1小時，可靠性和安全性均滿足作戰性能要求。此外，外軍還探索將鋰離子電池用作水面艦艇的電力系統。

空天飛行器的“第三代電源”。鋰離子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，新式鋰離子電池已經用作國際太空站電源。在軍事航空領域，鋰離子電池主要應用于小型、微型無人機。美軍在阿富汗戰爭中投入使用的“龍眼”無人偵察機，采用鋰離子電池作為動力源，已在作戰中得到檢驗。不過總體看，鋰離子電池在這一領域的應用仍處于起步階段，主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，鋰離子電池主要應用于軍用無人地面車輛、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，采用鋰離子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、地面機器人研發鋰離子電池模塊。不過，對大型地面裝備來說，鋰離子電池功率偏弱是制約其進一步應用的主要因素。因此，未來還需要繼續研發高比功率、低成本的鋰離子電池，滿足地面裝備的任務需求。

本網轉載自其它媒體的文章及圖片，目的在于弘揚石油化工精神，傳遞更多石油化工信息，宣傳國家石油化工政策，推廣石油化工企業品牌和產品，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，在此我們謹向原作者和原媒體致以敬意。如果您認為本站文章及圖片侵犯了您的版權，請與我們聯系，我們將第一時間刪除。