Какова внутренняя структура батареи беспилотника?

Технология беспилотников произвела революцию в отрасли от аэрофотосъемки до промышленного применения. В основе этих летающих чудес лежит критический компонент:Дроновый литиевый батареяАнкет Стабильные возможности полета и эксплуатации беспилотников полностью полагаются на точную инженерию этих литиевых батарей.

В этой статье мы будем углубиться в клетки, химию и структурубатареи беспилотников, выявляя сложность, которая поддерживает разнообразные беспилотные воздушные транспортные средства.

Сколько ячеек находится в стандартной батарее беспилотника?

Количество ячеек в батарее беспилотника может варьироваться в зависимости от размера дрона, требований к мощности и предполагаемого использования. Тем не менее, большинство стандартных беспилотников обычно содержат несколько ячеек, подключенных последовательно или параллельными конфигурациями.

Внутри каждой ячейки положительный электрод (такой как тройной литийный материал), отрицательный электрод (графит), электролит (ионный проводник) и сепаратор (предотвращение коротких цепей между электродами) работают вместе для достижения основной функции «хранения энергии во время зарядки и обеспечения мощности во время разряда».

Большинство коммерческих и профессиональных беспилотников используют многоклеточные батареи для увеличения энергии и продолжительности полета. Наиболее распространенные конфигурации включают: 2S, 3S, 4S и 6S.

Батареи липов (литий -полимер)являются наиболее распространенным типом беспилотников, причем каждая клетка оценивается при 3,7 В. Соединение ячеек последовательно увеличивает напряжение, обеспечивая большую мощность двигателям и системам беспилотника.

В последовательной конфигурации ячейки подключены сквозным, связывая положительный терминал одной ячейки с отрицательным терминалом следующего. Такое расположение увеличивает общее напряжение аккумулятора при сохранении той же емкости.

В параллельной конфигурации батареи связаны со всеми положительными терминалами, связанными вместе, и всеми отрицательными терминалами, связанными вместе. Это расположение увеличивает общую емкость (MAH) аккумулятора, сохраняя при этом то же напряжение.

Независимо от конфигурации, современные батареи беспилотников интегрируют сложные системы управления батареями (BMS). Эти электронные схемы контролируют и регулируют отдельные напряжения клеток, обеспечивая сбалансированную зарядку и разгрузку во всех ячеек в пакете.

Внутренняя структура литий -полимерных батарей: анод, катод и электролит

Чтобы по -настоящему понять батареи беспилотников, мы должны изучить их внутренние компоненты. Литий -полимерные батареи, источник питания для большинства беспилотников, состоят из трех основных элементов: анод, катод и электролит.

Анод: отрицательный электрод

Анод в литийной полимерной батареи обычно изготовлен из графита, формы углерода. Во время разряда ионы лития перемещаются от анода к катоду, выпуская электроны, которые протекают через внешнюю цепь для питания дрона.

Катод: положительный электрод

Катод обычно состоит из оксида литий -металлов, такого как оксид лития кобальта (LICOO₂) или литий -фосфат (LifePo₄). Выбор катодного материала влияет на характеристики производительности батареи, включая плотность энергии и безопасность.

Электролит: Ионное шоссе

Электролит в литийной полимерной батареи представляет собой литийную соль, растворенную в органическом растворителе. Этот компонент позволяет ионам лития мигрировать между анодом и катодом во время циклов заряда и разрядки. Уникальной особенностью литий -полимерных батарей является то, что этот электролит иммобилизован в полимерном композите, что делает батарею более гибкой и менее подверженной повреждению.

Защитная поддержка: жилье и разъемы

Помимо модуля основного модуля, корпус и разъемы батареи беспилотников, хотя и не связаны с непосредственным участием в доставке питания, в качестве «скелета» обеспечивают структурную целостность:

Корпус: обычно изготовлен из пластического пластикового или алюминиевого сплава с пламеном, предлагая сопротивление воздействия, задержка пламени и теплоизоляцию. Он включает в себя отверстия вентиляции, чтобы предотвратить перегрев во время работы ячейки.

Разъемы и интерфейсы: внутренние многоцепочечные медные провода (высокопроводящие и устойчивые к изгибе) соединяют ячейки с BMS. Внешние интерфейсы обычно используют разъемы XT60 или XT90 с защитой обратного содержания, чтобы предотвратить случайное ущерб от неправильных соединений.

Основное обслуживание: защитите внутренние компоненты, чтобы продлить срок службы батареи

Избегайте переоценки или переоборудования (хранить от 20% до 80%), чтобы предотвратить перегрузку BMS и деградацию ячеек;

Избегайте проникновения воды при очистке разъемов, чтобы предотвратить короткие цирки при проводке;

Замените поврежденные оболочки быстро, чтобы защитить внутренние ячейки и BMS от физического воздействия.

Внутренняя архитектура батарей беспилотников представляет собой точную синергию «энергии, контроля и защиты». Благодаря достижениям в сплошных батареях и интеллектуальной технологии BMS, будущие проекты батареи станут более компактными и эффективными, обеспечивая основную поддержку для обновлений производительности беспилотников.