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高倍率锂电池的使用定位和可行性分析

2022-08-11

锂电池

在军事领域,战术便携式设备(如通信、指控、侦察、定位等设备)多采用锂离子电池作为核心供电单元,可满足设备在多种使用方式(手持、鞍座、磨损、运输)下的功率需求。锂离子电池提供3.6V、7.2V、14.4V和25.2V四个电压等级,容量在12Ah以下。配套充电设备功率等级多在200W以下,充电电流0.2C、0.5C。

高倍率锂电池能否在匹配特性上与现有电池保持一致?高倍率锂电池在设备配套系统上是可行的。通过产品优化和工艺改进,使其在电气适配、接口匹配、供电要求等方面与现有电池保持一致。现有充电设备不具备5-20C充电能力。充电电流翻倍不仅会增加充电设备的功率、体积和质量,还会增加对军营或野战移动平台供电能力的要求。同时,电流越高,充电时间越短,越有利于应急任务的实施。

目前充电设备的效率一般在90%左右。考虑高速充电时设备热损失增加等因素,85%效率下计算出的有效输出功率为2992W。通过对比可以看出,在最高10C的情况下可以满足充电设备的工作要求。充电电流从10C增加到20C,理论充电时间从6min减少到3min,但设备功率几乎翻了一倍,给配电系统和充电设备的设计制造带来了困难。从使用角度来看,与现有充电设备0.5℃充电相比,10C充电可将理论充电时间从2H缩短至6min。综上所述,将10C设定为锂离子电池的高倍率充电是可行的。


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