空间锂离子电池组技术水平及特点
思瀚产业研究院 中电科蓝天    2025-06-30

太空环境极为特殊，往往面临着极端的温度变化、压力和强辐射，对于空间锂离子电池在环境温度、使用寿命、抗冲击等方面存在特殊要求。

因此，国内空间锂电池要满足一系列国家军用标准，包括空间用锂离子蓄电池详细规范（GJB6789/1-2017）等，与地面用锂电池存在较大差异，需要在电极材料选择、电解液配方、电芯结构设计等方面采用与地面用锂离子电池不同的方案。

空间蓄电池的技术发展经历了镍镉电池、氢镍电池和锂离子电池的三代历程。锂离子电池具有体积小、充放电效率高、无记忆效应、热效应小、自放电小等优点，锂离子电池的质量只是同等容量镍镉电池、氢镍电池的一半，体积也比后两者分别小 40%~50%和 20%~30%，选择锂离子电池作为航天器的储能电源，可以有效减小航天器供电系统的质量和体积，不但能够满足航天器对于电源系统越来越高的要求，同时也达到了提高有效载荷、减轻航天器发射质量的目的，从而可以产生明显的经济效益。因此，目前锂离子电池逐渐占据了空间蓄电池的主导地位。

目前，空间锂离子电池从结构上分类主要有圆柱形、方形和椭圆形三种。各类锂离子电池技术特点及应用场景如下：

圆柱形：外形结构稳定，电芯采取卷绕成型结构，圆柱面径向 360°受力均匀，电池壳体长期保持稳定。主要应用对象高轨道卫星、中轨道卫星、低轨道卫星。

方形：相对于圆柱形电池能量密度大，但电池外形结构稳定性较差。主要应用对象高轨道卫星、火星探测器。

椭圆形：电池电芯为卷绕式椭圆结构，壳体兼具方形属性，有利于提升蓄电池组的体积利用率。主要应用对象国际空间站 、 隼鸟 1 号探测器（HAYABUSA）、空间环境可靠性验证集成系统 1 号（SERVIS-1）卫星、泰国通信 4号（ThaiCom-4）卫星等。

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