外军单兵装备的便携式电池

外军单兵装备的便携式电池

现代步兵携带越来越复杂的单兵装备。如美国陆军“陆地勇士”(LandWarrior)和英国陆军“未来步兵士兵技术”(FIST)单兵系统中，包括了传感器，通信、导航、夜视等装备，甚至微型的医疗和气象系统。这些装备所需要的电源要重量轻、使用时间长、功率相对较大。

尽管各国军方已经为开发创新的便携式电池投入了大

量的时间和经费，但目前绝大多数军用电池仍然源自民用技术军方对此并不满意。虽然对军用电池的考虑因素与一般民用电池差不多，如成本、电量、使用寿命、环境因素和安全性等，但是军方还要顾及其他一些问题如电池的热特征、工作环境以及军事行动的其他特殊要求。因此，虽然军队也愿意采购一些物美价廉的成熟商品电池，但研制新型的便携式军用电池势在必行。

普遍使用的锂电池

多年来，军队使用得最普遍的原电池是锂电池。与碱性电池、碳锌电池等传统电池相比，锂电池在成本、容量、钝化阻抗等方面代表着技术上的进步，至今需要量大，使用良

好，甚至不时出现短缺。

早期的锂电池有其致命缺陷――一旦破损就可能发生爆炸，并释放出有害的化学烟雾，锂一二氧化锰(Li-Mn02)电池与早期的锂电池不同它的主要构件为固态锂金属阳极，固态二氧化锰阴极和电解液，没有增压，还带有可熔性安全分离装置。当电池过热时，电池阴极和阳极之问的挡板可以自动将电池关闭，以防止电解液外泄。

总部位于法国的Saft公司是世界上主要的锂电池供应商之一，既生产民用电池也生产军用电池。其产品包括锂一二氧化锰电池、锂-二氧化硫电池和锂-亚硫酰(二)氯电池，它们已占移动式战场通信系统电池市场的大量份额。根据2006年10月从法国陆军获得的一项每年1000万欧元的合同，该公司将连续4年为法军提供一次性锂电池，用来为“第四代数字电台”(PR4G)，泰迪兰(Tadiran)电台及其他电子装备提供电力。

Ultralife公司是最早从事锂电池生产的厂商之一，生产系列的军用HiRate圆柱型电池。这种电池采用螺旋结构(Spiral-Wound)，储存电量多，能快速放电，在极端的温度条件下也能正常使用。其货架寿命长达10年而且经过超时存放后，在启动时也没有电压延迟现象。该公司的BA-5390／U型锂一二氧化锰电池由硬塑料密封，工作温度范围为-30度～+72度，可提供的电量和使用时间比同类产品要高

50％～60％，它虽然重量稍稍偏大，但还是被美军广泛用于PRC-119型“单信道地面与机载无线电系统”(SINCGARS)，并为夜视镜。遥测系-统，化学战剂监视仪等多种装备供电。

锂离子可充电电池

锂离子可充电电池技术从上世纪90年代初开始发展，近年来取得了长足进步。虽然可充电的镍一金属氢化物电池(特别是镍?镉电池)价格相对低廉，有许多军事应用，不过，锂离子可充电电池重量更轻、储能更高，而且不像其他可充电电池一样存在“记忆效应”，从而成为商用市场的宠儿，也开辟了广阔的军事应用前景。它最突出的优势就是能反复使用，尤其适用于训练装备。

目前，英国ABSL公司在军，民用可充电锂离子电池的发展中发挥着领头羊的作用，已被英国通用动力公司指定为电池和充电器的独家供应商。ABSL公司生产的可充电电池组将Kaizen锂离子单体电池和新型Chikara单体电池结合起来，后者带有先进的电子装置，可作为可充电电池、充电器及主设备之问的交互平台。ABSL电池系统及其前身一直是英军“弓箭手”(Bowman)通信系统主要的可充电电池组，其中包括BB2590型可充电电池。该电池重量轻、储电量大，

使用寿命长，可为各种战术无线电装备、便携式计算机及其他通信装备提供电力。

2006年1月，Saft公司赢得一项为法国陆军“装备与通信一体化步兵”(FELIN)单兵系统设计，开发和测试锂离子可充电电池组的合同。法军计划制造32000套包括语音／数据无线通信部件及GPS导航部件的FELIN系统。这种锂离子可充电电池组以该公司的MP系列棱柱形锂离子单体电池为基础的，它们极其紧密地排列在一起，使电池组容量比同类圆柱形电池组高出20％。电池的阴极采用石墨材料、阳极采用含氧化锂的氧化钴，存储一个月后仍能保持95％的电量。其他技术指标包括在极端温度、湿度条件下的安全性、可靠性，战场应用的坚固性及电磁兼容性，并且要符合核心化作战的要求。

第一代锂离子电池

2006年11月中旬，Saft公司推出MP系列最新的

MP17065锂离子单体电池，并于2007年初开始批量生产。由于优化了电极材料和电解质配方，设计上采用新型铝铸件代替以往的不锈钢铸件，MP17065的电容量增加到7安时、寿命增加到600次充放电(比老型号增加20％)、重量比老型号轻10克。这种电池以及该公司更小型的MPl74865和

MPl44350电池，被看作是特别适合”装备与通信体化步兵”

计划需求的电池。

UItralife公司设计的锂离子电池非常适用于是便携式军用电子系统，口j以在很大的温度范围内正常使用。

ABSL公司通过参与英军“弓箭手”和“未来步兵士兵技术”计划评估阶段的工作，和奎奈蒂克(QinetiQ)公司一起被选中为英军开发新代“便携式能源系统”(PPS)。这项价值500万英镑的合同于2006年签订，计划3年完成。ABSL／OinetiQ小组正在评估一系列可用技术，然后将开发2套便携式能源系统，一套是技术比较成熟的TRL7，另套是将进入概念论证阶段的TRL3。除了单兵便携式供电系统，TRL7技术还用于大型能源系统。

锌-气电池

美国Arotech公司是一家很活跃的公司，重点开发、生产基于锂电池技术的高端原电池，可充电电池及其配套充电器，包括为美国军方开发和生产高能锌-气(Zinc-air)电池。Arotech公司是美军锌-气电池的唯一供应商，曾于2006年10月获得美国陆军通信与电子部的70万美元资助，为“未来勇士”计划研发第四代锌-气电池。这种系于腰间的锌?气电池比同类锂电池重量更轻工作时间更长而且在作战环境下的使用相当安全、环保，应用范围很广。