无人潜航器 长续航 动力电池 基本结构

无人潜航器（UUV，Unmanned Underwater Vehicle）对动力电池系统提出了非常高的要求，尤其是“长续航”应用，必须在高能量密度、高安全性、耐高压耐腐蚀、可水下工作等多个方面做到高度定制。以下是无人潜航器长续航动力电池的基本结构解析：

 一、整体结构构成

1. 电池模组（Module）

• 电芯类型：多选用高比能锂离子电芯（如三元体系、NCM/NCA），或特种电芯如锂亚硫酰氯/锂硫电池（不可充型长续航任务）

• 排列方式：根据工作电压与容量串并联构成，如 10S4P、13S3P 等

• 封装方式：气密金属壳封装，通常采用 钛合金、不锈钢 或工程塑料复合体外壳，以抗压防腐

• 能量密度要求：200–300 Wh/kg（锂离子型），>500 Wh/kg（锂-亚硫酰氯）

2. 电池包结构（Battery Pack）

• 防水设计：水密封舱结构（气密密封），通常达到 IPX8 以上

• 压力壳：部分深潜无人潜航器采用独立“压力舱”结构，电池与控制系统同舱，抗压壳体设计需承受 300–600 米深度（3–6MPa）

• 热管理系统：

• 多为被动式，利用海水冷却或壳体导热

• 深海应用可能需微型加热器防止低温失效

• 支撑结构：采用 模组固定支架 + 软连接导电结构，以防止深海机械冲击损坏

3. 电池管理系统（BMS）

• 实时监控：

• 单体电压、温度、电流、SOC/SOH、均衡管理

• 通信协议：

• CAN、RS485、UART 等，需兼容潜航器主控系统

• 特殊功能：

• 低功耗待机

• 水下自恢复保护（如海水短路后延时启动）

• 水密泄压装置检测

二、典型结构示意图（简化）

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│      外壳（钛合金水密舱体）       │
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│ │      电芯模组堆叠区        │ │
│ │ [Cell+Cell+Cell]        │ │
│ │      +支架+隔热材料       │ │
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│ │   BMS板卡区   │  │  排气阀 │ │
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三、核心设计要点