分析鋰離子電池在航空航天領域的應用

鋰離子電池在航空航天領域的應用

用于航天領域的電池必須具有可靠性高、低溫性能好、循環壽命長、能量密度高、體積小、重量輕等特點，以降低發射成本。從目前的鋰離子電池的性能特點(如自放電率低,沒有記憶效應,特定能量大,循環壽命長,低溫性能,等等),鋰離子電池是比原cd-ni電池或鋅/Ag2O電池組成的聯合供電要好得多。特別是從小型化和輕量化的角度來看，它對航空航天器件的發展具有重要意義。因為航天部件的質量指數通常不是以公斤計算的，而是以克計算的。此外，鋅/Ag2O電池必須每12到18個月更換一次，而鋰離子電池的使用壽命要長10倍以上。

鋰離子電池在空間電源領域的應用已進入工程應用階段。到目前為止，已經有十幾艘宇宙飛船使用鋰離子電池作為能量儲存動力。以下是收集到的一些信息。

2000年十一月十六日發射的strv-1d航天器首次使用鋰離子電池，比能為100W•h/kg。

2001年十月二十二日發射的這顆衛星還使用鋰離子電池儲存能量。飛船搭載了3個科學儀器，重量僅為95公斤，6個9A•h鋰離子電池，質量為1.87公斤，比能為104W•h/kg。每月進行400次充放電循環，放電深度為8%~15%。根據30%DOD低軌道系統，地面實驗進行了16000次循環壽命評估，電池放電電壓從23V降至22.2v，循環壽命表現優異。

歐洲航天局(ESA)在2003年啟動的羅塞塔平臺項目也使用了鋰離子電池組。電池組能量為1070W•h，分為三個模塊，質量為9.9kg，比能為107w•h/kg。羅塞塔著陸器還使用鋰離子電池進行能量存儲，其質量為1.46公斤，比能為103w•h/kg。

2003年由歐洲航天局(ESA)啟動的火星快車項目的儲能電源也使用鋰離子電池。電池組能量為1554W•h，電池組質量為13.5kg，比能為115W•h/kg。在地面模擬實驗中進行了9280次循環，放電深度為5%~67.55%。火星探測器獵犬2號也使用鋰離子電池。此外，美國宇航局在2003年發射的勇氣號和機遇號衛星也使用了鋰離子電池，歐洲航天局(ESA)計劃在其他18個航天器上使用鋰離子電池儲存能量。

鋰離子電池比其他電池具有比能、比功率等突出優點。自上世紀90年代初發展至今，鋰離子電池已成為綜合性能最好的電池系統。特別是聚合物鋰離子電池技術的發展，由于其輕、薄、可設計成任何形狀的電池和安全性好的優點，使鋰離子電池的應用范圍進一步拓寬。鋰離子電池的生產和銷售保持了高速上升。

在20世紀90年代，鋰離子電池傾向于用于便攜式電子產品。隨著電池設計技術的提高和新材料的出現，鋰離子電池的應用范圍不斷擴大。公民已從信息產品(手機、掌上電腦(PDA),筆記本電腦,等等。)擴展能源運輸(電動汽車、電網調峰、太陽能、風能可以存儲電站),軍事覆蓋海(潛艇、水下機器人),土地(陸軍士兵系統,機器戰士),天(無人機)、空(衛星、飛船),等等。鋰離子電池技術不僅是一項工業技術，而且相關信息產業的發展是新能源產業發展的基礎之一，已成為現代及未來生活和軍事裝備不可或缺的重要糧食之一。

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