Page 113 - 能源动力工程的发展与展望

第五章 锂离子电池

第五章 锂离子电池

第一节 锂电池发展简介

自全球化以来，中国的国家安全和发展与海洋息息相关，海洋安全是国

家安全的重要组成部分。为实现“建设海洋强国”的战略目标，必须在深海进
入、深海探测和深海开发等方面掌握主动权。无人自主水下航行器（AUV，
Autonomous Under-water Vehicle）是深远海探测的重要装备，可执行情报搜集、

战场感知、信息对抗、防御打击等多种特殊使命和重要任务，在中国深远海战略
发展中扮演着重要的角色。相比于传统的 AUV 热推进动力形式，电推进具有噪
声更小和能量输出更稳定等优点，并可为其他部件系统供电。因此，电能源动力

技术是发展 AUV 等装备进入深海的保障性技术，对 AUV 续航和执行远程任务
的能力起着决定性作用，是实现 AUV 等装备“下得去、待得住”的核心。动力
锂电池由于具有能量密度高、安全性好、放电性能稳定、使用简便、后期维护简

单等优势，是 AUV 动力电推进能源的首选。随着 AUV 在军事和海洋探测、开
发领域快速发展和应用，对 AUV 动力电池提出了更高的要求，急需开发新型水
下锂电池技术。锂电池分为锂原电池（一次锂电池）和锂离子电池（二次锂电池），
锂原电池主要体系包括锂 / 亚硫酰氯、锂 / 二氧化锰、锂 / 氟化碳以及锂 / 金属氧

化物等一次性使用电池，由于负极多为锂金属且特有的反应过程，使得锂原电池
具有较高的比能量和较低的自放电率。二次锂电池主要以无机过渡金属氧化物为
正极，石墨为负极，具有较高的放电倍率性能和较长的循环使用寿命，成本远低

于锂原电池。随着锂电池技术的发展，当前美国、德国和印度等国已经成功将锂
电池技术应用于多型 AUV 型号中，并对 AUV 的工作能力进行大幅提升。而中
国近年来在水下锂电池技术方面的急速攀升，也已将锂电池普及至大量的型号装

备中。然而随着水下装备向深远海方向推进，不仅需要其具备长航程、多元化、
高机动的工作能力，还应保证自身的高安全可靠性。因此，需要突破现有的水下
锂电池技术，增加水下装备的自带能源储量，提升其整体机动性能。

101