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在航空领域的应用

目前，锂离子电池主要用于航空领域的无人小型/微型侦察机。20世纪90年代，美国国防部高级规划局（DARPR）决定研究小型/微型无人机，以进行战场侦察。到2000年，几架小型无人侦察机开始试飞，并在阿富汗战争和伊拉克战争中投入使用。经过两次战争的检查，反应非常好。其中最著名的是Aero Vironment开发的“dragoneye”无人机（图1）。“龙安”无人机重2.3公斤，最高可达90～150米。它使用锂离子电池作为电源。当以76公里/小时的速度飞行时，它可以飞行60分钟。它具有全自动、可回收和手持发射的特点。据报道，美国海军陆战队计划为每个连配备“龙安”小型无人侦察机。

继小型无人机成功后，另一架微型无人侦察机成功试飞，如Aero Virohment发射的“黄蜂”无人机，如图1（c）所示。美国军方发言人宣布，“黄蜂”具有实战能力。此外，还有一些微型无人机正在开发中，例如桑德斯开发的“微星”无人机。这些微型无人机都使用锂离子电池作为电源。

在航空航天领域的应用

航空航天领域使用的电池必须具有高可靠性、良好的低温性能、长循环寿命、高能量密度、小尺寸和质量，以降低发射成本。从目前锂离子电池的性能特点（如自放电率低、无记忆效应、比能大、循环寿命长、低温性能好等）来看，锂离子电池远优于原来由Cd-Ni电池或Zn/Ag2O电池组成的组合电源。特别是从小型化和轻量化的角度来看，它对航空航天设备非常重要。因为航空航天设备的质量指数通常不是以公斤计算的，而是以克计算的。此外，Zn/Ag2O电池的循环和湿储存寿命有限，必须每12至18个月更换一次，而锂离子电池的寿命比这长十倍。

许多公司和知名研究机构对卫星上使用的锂离子电池表现出了极大的兴趣和关注。1993年9月，美国Lawrence LiVermore国家实验室首次对日本SONY公司的20500锂离子电池进行了全面的技术分析，并调查了其在卫星上使用的可能性。1996年，美国国家航空航天局的喷气推进实验室调查了18650电池在太空中商业应用的可能性；加拿大蓝星在美国空军和加拿大国防部的积极参与下，也专注于航空航天用锂离子电池的研究。

从国际上看，锂离子电池在太空动力领域的应用已进入工程应用阶段。目前，已有十几艘航天器采用锂离子电池作为储能电源。锂离子电池在航空航天领域的发展势头非常强劲。以下是收集到的一些数据。

2000年11月16日发射的STRV-1d飞船首次使用了锂离子电池。航天器中使用的锂离子电池的比能量为100W·h/kg。2001年10月22日发射的卫星也使用锂离子电池作为其储能电源。这艘搭载三台科学仪器的航天器质量仅为95公斤，使用了6个9A·h锂离子电池组，质量为1.87公斤，比能量为104W·h/kg。每月进行400次充放电循环，放电深度为8%~15%。地面试验根据30%DOD低轨系统进行了16000次循环寿命评估。电池组的放电电压从23V下降到22.2V，显示出优异的循环寿命性能。

欧洲航天局于2003年启动的ROSETTA平台项目也采用了锂离子电池组。电池组的能量为1070W·h，分为3个模块，质量为9.9kg，比能量为107W·h/kg。ROSETTA平台的着陆器也使用锂离子电池作为储能电源。电池组的质量为1.46kg，比能量为103W·h/kg，如图2所示。

欧洲航天局（ESA）在2003年启动的火星快车项目的储能电源也使用了锂离子电池。电池组的能量为1554W·h，电池组的质量为13.5kg，比能量为115W·h/kg。地面模拟实验进行了9280次循环，放电深度为5%~67.55%。火星着陆器猎犬2号也使用了锂离子电池。此外，美国国家航空航天局2003年发射的火星探测器“勇气号”和“机遇号”也使用了锂离子电池（图3），欧洲航天局计划使用锂离子电池作为18艘航天器的储能电源。