از زمان ظهور فناوریهای دفاعی، تجهیزات نظامی پیچیده و پیچیدهتر شدهاند. از اکثر دستگاههای رمزگذاری دادههای رادیویی با فناوری پیشرفته، دستگاههای رمزگذاری دادهها برپایه ارتباطات سیمی، مجموعههای مانیتور حسگر و مجموعههای رادار و همچنین سایر تجهیزات نظامی برای عملکرد سریع و مؤثرشان به شدت به سیستمهای باتری نظامی وابسته هستند. نیاز روزافزون به نیرو در میدان نبرد، تقاضای زیادی برای باتریهای نظامی قابل اعتماد را ایجاد کرده است. آگاهی کامل از انواع این محصولات در تهیه باتریهای نظامی و درنظر گرفتن عواملی همچون هزینه، کاربرد و کارکرد مورد نیاز است. این مطلب کمک میکند تا در مورد سیستم باتری نظامی بیشتر بدانید و در انتخاب باتری مناسب برای کاربرد نظامی پیشزمینه کافی داشته باشید. بسته به عواملی مانند نیاز به نیروی برق، هزینه، ماندگاری شارژ، سادگی در حملونقل و بسیاری از موارد دیگر میتوانید باتریهای قابل شارژ یا غیر قابل شارژ را برای تامین انرژی تجهیزات نظامی انتخاب کنید. انتخاب باتری مناسب به ویژه برای کاربردهای نظامی بسیار مهم است زیرا تاخیر در زمان ممکن است منجر به مرگ در میدان نبرد شود.
دستهبندی باتریهای نظامی
به طور کلی باتریهای نظامی به دو دسته قابل شارژ و غیرقابل شارژ تقسیم میشوند. باتریهای غیر قابل شارژ یا باتری های نظامی اولیه به دلیل ماندگاری طولانی، آماده بودن برای مدت زمان طولانی و ساختار ساده برای اهداف دفاعی متنوعی استفاده میشوند. در شرایطی که بدون شارژ نیاز به برق ثابت است، باتریهای غیرقابل شارژ مفید هستند زیرا حتی پس از مدتهای طولانی ذخیرهسازی، تاخیر در ارائه ولتاژ ندارند. دستگاههای ارتباطی نظامی با استفاده از باتریهای غیر قابل شارژ با فناوریهایی همچون لیتیوم سولفور دیاکسید، لیتیوم تاینیل کلورید و لیتیوم منگنز دیاکسید میشود. برخی از این نوع باتریها دارای نشانگر وضعیت شارژ هستند که کمک میکند تا مدت زمان استفاده از باتریها را در زمان قطع انرژی برق محاسبه کنید. باتریهای لیتیوم یون به طور گستردهای در حال جایگزین شدن با باتریهای غیر قابل شارژ هستند.
باتریهای قابل شارژ نظامی
باتریهای نظامی قابل شارژ یا ثانویه نسبت به باتریهای غیرقابل شارژ دارای چگالی انرژی بالاتر، ظرفیت بالاتر و عمر چرخهای طولانیتر هستند که آنها را برای دماهای بسیار زیاد و مناطق ناهموار نظامی ایدهآل میکند. همچنین آنها مقرون به صرفه هستند زیرا میتوان آنها را با استفاده از منبع تغذیه خارجی شارژ کرد. باتریهای قابل شارژ در زمان صلح برای آموزش یا عملیاتهای داخل پادگان و همچنین برای مصارف خاص جنگی استفاده میشوند زیرا به راحتی امکان حمل آنها وجود دارد. برخی از باتریهای قابل شارژ که برای کاربردهای نظامی استفاده میشوند، باتریهای نیکل کادمیوم (NiCd)، باتریهای لیتیوم یون (Li-ion) و باتریهای لیتیوم یون پلیمری هستند. باتریهای نظامی ثانویه بیشتر در معرض تخلیه در اثر زمان هستند، بنابراین هزینههای نگهداری را دربر دارند. بسته به کاربرد، شرایط محیطی و ترکیب شیمیایی آنها، باید مراحل نگهداری مناسب را انجام داد.
انواع باتری نظامی
در روزهای اولیه وارد شدن تجهیزات همراه برقی به ارتشها؛ باتریهای قلیایی و کربن-روی برای تامین انرژی این تجهیزات استفاده میشد. با این حال، تحقیقات بیشتر روی باتریهای مبتنی بر لیتیوم برای بهبود چگالی وزن بر توان، منجر به اختراع باتریهای مبتنی بر لیتیوم همچون باتری های لیتیوم گوگرد دی اکسید (LiSO2)، باتریهای لیتیوم تیونیل کلرید (Li-SOCl2) و دی اکسید منگنز لیتیوم (LiMnO2) شد.
باتری لیتیوم- گوگرد
استفاده گسترده از باتریهای LiSO2 در کاربردهای نظامی به دلیل در اختیار داشتن انرژی و چگالی توان بالای آنها است. این باتریهای نظامی اولیه ماندگاری طولانی دارند و به راحتی قابل نگهداری هستند. آنها عملکرد قابل اعتمادی را در محدوده دمایی گسترده ارائه میدهند. با این حال، این باتریها باید به طور کامل دشارژ شوند و با خیال راحت دور ریخته شوند زیرا عناصر سمی و خورنده را آزاد میکنند که برای طبیعت مضر است. از این رو دفع این باتریها پیچیده و پرهزینه است.
باتری تیونیل کلرید
باتری های لیتیوم تیونیل کلراید «li-socl2» به دلیل ولتاژ عملیاتی بالا و پایدار بودن این جریان؛ به طور گسترده به عنوان منبع تغذیه در کاربردهای نظامی استفاده میشوند. شاید باور نکنید ولی این نوع از باتریها بیش از ده سال عمر ذخیرهسازی دارند.
باتری لیتیوم دی اکسید منگنز
باتریهای لیتیوم منگنز دیاکسید «LiMnO2» به عنوان منبع انرژی برای تجهیزات ارتباطی، دستگاههای تصویربرداری و سیستمهای تسلیحاتی مختلفی استفاده میشود. آنها چگالی انرژی بالا و عمر ذخیرهسازی طولانی دارند. این نوع باتری هیچ گونه تاخیر ولتاژی در راهاندازی اولیه ندارند و در بسیاری از اندازههای استاندارد موجود هستند.
باتریهای نیکل کادمیوم
باتریهای NiCd چگالی انرژی متوسطی دارند و عمر طولانی و در کنار آن سرعت تخلیه بالایی ارائه میکنند. آنها برای تامین نیروی برق در محدوده دمای شدیدا زیاد یا شدیدا کم ایدهآل هستند. این باتریها در دستگاههایی همچون تجهیزات زیست پزشکی، ابزارهای کار برقی و رادیوهای دو طرفه مفید هستند. آنها را به طور گسترده در هلیکوپترها و هواپیماها استفاده میکنند. اما یکی از نگرانیهای مهم در مورد استفاده از باتریهای نیکلی این است که آنها از فلزات سمی تشکیل شدهاند که برای محیط زیست مضر به حساب میآید و به همین خاطر باید با دقت روند دفع انجام شود.
باتری لیتیوم یون
با توجه به پیشرفتهای فناوری، باتریهای نیکلی رفتهرفته با باتریهای لیتیوم-یون « Li-ion » جایگزین میشوند. باتریهای نظامی لیتیوم یون عملکرد مطلوبی را در دماهای بسیار شدید که شامل منفی 51 تا مثتب ۷۵ درجه سانتیگراد میشود را ارائه میکند. این باتریهای سبک وزن حتی خستگی سرباز را هنگام حمل تجهیزات به میدان نبرد را به حداقل میرساند. آنها همچنین عمر عملیاتی طولانیتری نسبت به سایر مواد شیمیایی باتری دارند.
باتری لیتیوم پلیمر
باتریهای لیتیوم یون پلیمری در طراحی و ساخت مشابه باتریهای Li-ion هستند. با این حال، هزینه ساخت آنها در هر وات/ساعت بیشتر از باتریهای لیتیوم یونی است. اما از سوی دیگر عموما چگالی آنها برای ذخیرهسازی بیشتر انرژی بیشتر است. این نوع را هم در کاربردهای نظامی و هوافضا استفاده میکنند.