[航空航天]军用通信电池技术进展

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1、军用通信电池技术进展来源：＜中国电子设备系统工程公司研究所   作者：王观成   发表时间：2010-12-1223:20:49   摘要：阐述了军用电池的地位与作用；综述了我国今后要发展的几种军用通信电池，特别是高性能一次锂电池、金属氢化物—镍蓄电池和锂离子蓄电池近几年来在技术上取得的进展与重大突破，并指出了这些发展中的新型电池今后改进与提高工作的重点。军用电池是武器装备和电子信息装备的重要组成部分，它为武器装备和电子信息装备提供能量保障，既是基础又是核心，其性能好坏、质量优劣在很大程度上决定了武器装备和信息装备的性能水平与作战能力。军用电池在装备管理

2、分类上虽归属于军用电子元器件，但它与其它类电子元器件不同，必须经国家二级军工产品定型委员会批准设计与生产定型后，才能正式列装装备部队使用。因此它是一种特殊的军用电子元器件，是战略资源之一。它的技术进步与发展，对武器装备和电子信息装备的发展具有重大影响。一个国家要保持军事技术领先，就必须加强军用电子元器件的建设，在某种意义上讲，军用电子元器件的水平，体现了一个国家军事、科学和技术的综合实力。通过几个五年计划的努力，军用电池尤其是军用通信电池，无论是品种规格，还是性能、质量、可靠性与安全性都有大的发展和显著提高。为适应通信技术和信息装备的发展，军用通信电池今

3、后将朝向安全的高比能量、高比功率、长寿命方向发展。近期与今后主要是研制与发展高性能的锂原电池、金属氢化物-镍蓄电池(以下简称MH-Ni电池)和锂离子蓄电池(以下简称为锂离子电池)。近些年来我国军用通信电池之所以发展迅速，不仅得益于电池材料、制造工艺、组装技术、电池结构等的进步与关键技术突破，还与我国电池技术及电池工业的进步和发展息息相关。1电池材料要提高电池的性能，关键在于探索研制新型的正、负极材料，因为材料是电池的基础，只有性能优异、稳定的材料，才能制作出先进的高水平的电池。作为锂离子电池重要组成部分的正、负极材料，其容量提高问题，已成为当前国内外研究

4、的热点，它对电池整体性能的提高几乎起着决定性的作用。为此，“十五”期间，国防“973”致密能源基础研究项目和预研项目，重点探索研究了若干种实用性强的高比容量的正、负极材料，其中部分正、负极材料的研究深度和取得的相应成果不仅具有创新性，而且电化学性能达到世界先进水平。如高比容量、高电极电位的正极材料研究，已研究出特性指标可以达到3～4.5V、180～220mAh／g的正极材料体系，其中重点为改性的镍钴锂二元活性材料和镍钴锰锂三元活性材料。镍钴锂二元活性材料的容量达到200mAh／g以上，镍钴锰锂三元活性材料的容量达到220mAh／g以上，且展现出较好的循环

5、稳定性、安全性与可加工性。此外，钒基氧化物材料、新型有机聚硫化合物材料的研究也取得了可喜的成果，如新型复合硫-碳正极材料的比容量达1000mAh/g以上，循环50次后，比能量仍维持在1200Wh／kg以上。而研制的高容量负极材料中的“元宵”结构Si-C复合负极材料的比容量达550mAh／g，首次循环效率在86％以上，经140次循环后容量无明显衰减，显示出很好的应用前景。其它负极材料的研究，如预处理SnO2、改性天然石墨与锡基合金负极材料也取得了好的进展与研究成果。上述性能优异的新型材料，将为我军电池综合性能的提高与跨越式发展提供坚实的技术支撑。2制造工艺

6、在材料制备方法方面进行了创新性的基础研究，’由于合成方法的改进是改善材料性能的重要手段之一，因此在合成工艺方面，不仅对传统固相工艺进行了改进，还引入了低温技术，并使其不断优化，从而使材料性能不断得到提高。通过对材料掺杂、晶格修饰、表面包覆处理及多种物理化学方法等手段，使材料的各项性能指标尤其是容量、大电流放电能力、贮存性能及循环寿命取得了突破。此外，电池制造：厂艺的技术进步使电池性能大幅度提升，如MH-Ni电池采用泡沫镍电极制造工艺、干滚压成型工艺后，不仅成本降低，而且容量得到明显提高。采用新的储氢材料制备工艺，大大改善了电池的低温性能，使MH-Ni电池

7、的低温性能(-40℃)达到了世界先进水平。3组装技术在武器装备和电子信息装备中大量使用的是电池组，电池组中单体电池质量的一致性对电池组的性能至关重要。实践证明，电池的组装是一门很重要的技术，它不仅涉及到对构成电池组的单体电池要求、测试、分类、组合，还有对组装后的电池组性能、可靠性的测试与评估。部队使用的经验表明：若不重视电池组中电池质量的一致性，除导致电池组提前失效外，还会引致不安全问题的发生，严重的出现机毁人亡。为了保证电池组中电池质量的一致性，从生产到使用，都应采取有效措施。第一在生产过程中要严格执行标准，增强质量意识，认真按工艺规程操作；第二要研究

8、先进的组装技术，尤其是无损检测技术；第三对电池要按其使用说明书进行使用与维护。不