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高倍率鋰電池的使用定位和可行性分析

2022-08-11

鋰電池

在軍事領(lǐng)域，戰(zhàn)術(shù)便攜式設(shè)備(如通信、指控、偵察、定位等設(shè)備)多采用鋰離子電池作為核心供電單元，可滿足設(shè)備在多種使用方式(手持、鞍座、磨損、運(yùn)輸)下的功率需求。鋰離子電池提供3.6V、7.2V、14.4V和25.2V四個(gè)電壓等級(jí)，容量在12Ah以下。配套充電設(shè)備功率等級(jí)多在200W以下，充電電流0.2C、0.5C。

高倍率鋰電池能否在匹配特性上與現(xiàn)有電池保持一致？高倍率鋰電池在設(shè)備配套系統(tǒng)上是可行的。通過(guò)產(chǎn)品優(yōu)化和工藝改進(jìn)，使其在電氣適配、接口匹配、供電要求等方面與現(xiàn)有電池保持一致?，F(xiàn)有充電設(shè)備不具備5-20C充電能力。充電電流翻倍不僅會(huì)增加充電設(shè)備的功率、體積和質(zhì)量，還會(huì)增加對(duì)軍營(yíng)或野戰(zhàn)移動(dòng)平臺(tái)供電能力的要求。同時(shí)，電流越高，充電時(shí)間越短，越有利于應(yīng)急任務(wù)的實(shí)施。

目前充電設(shè)備的效率一般在90%左右。考慮高速充電時(shí)設(shè)備熱損失增加等因素，85%效率下計(jì)算出的有效輸出功率為2992W。通過(guò)對(duì)比可以看出，在高10C的情況下可以滿足充電設(shè)備的工作要求。充電電流從10C增加到20C，理論充電時(shí)間從6min減少到3min，但設(shè)備功率幾乎翻了一倍，給配電系統(tǒng)和充電設(shè)備的設(shè)計(jì)制造帶來(lái)了困難。從使用角度來(lái)看，與現(xiàn)有充電設(shè)備0.5℃充電相比，10C充電可將理論充電時(shí)間從2H縮短至6min。綜上所述，將10C設(shè)定為鋰離子電池的高倍率充電是可行的。


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