Каква е вътрешната структура на батерия с дрон?

Drone Technology революционизира индустриите, вариращи от въздушна фотография до индустриални приложения. В основата на тези летящи чудеса се крие критичен компонент:Литиева батерия с дрон. Стабилните полетни и оперативни възможности на дронове разчитат изцяло на прецизното инженерство на тези литиеви батерии.

В тази статия ще се задълбочим в клетките, химията и структурата набатерии с дронове, разкривайки сложността, която захранва различни безпилотни летателни апарати.

Колко клетки са в стандартна батерия с дрон?

Броят на клетките в батерия с дронове може да варира в зависимост от размера на дрона, изискванията за мощност и предназначението. Въпреки това, повечето стандартни батерии за дрон обикновено съдържат множество клетки, свързани последователно или паралелни конфигурации.

Вътре във всяка клетка положителен електрод (като троен литиев материал), отрицателен електрод (графит), електролит (йонен проводник) и сепаратор (предотвратяване на късо съединение между електродите) работят заедно, за да постигнат основната функция на „съхраняване на енергия по време на зареждане и доставяне на енергия по време на разряд.“

Повечето търговски и професионални дронове използват многоклетъчни батерии, за да увеличат продължителността на мощността и полета. Най -често срещаните конфигурации включват: 2s, 3s, 4s и 6s.

Lipo (литиев полимер) батерииса най -разпространеният тип в дронове, като всяка клетка е оценена на 3.7V. Свързването на клетките в серия увеличава напрежението, като доставя по -голяма мощност на двигателите и системите на дрона.

В серия конфигурация клетките са свързани от край до край, свързвайки положителния терминал на една клетка с отрицателния терминал на следващата. Това подреждане увеличава общото напрежение на батерията, като същевременно поддържа същия капацитет.

В паралелна конфигурация батериите са свързани с всички положителни терминали, свързани заедно и всички отрицателни терминали, свързани заедно. Това подреждане увеличава общия капацитет (MAH) на батерията, като същевременно поддържа същото напрежение.

Независимо от конфигурацията, съвременните батерии за дрон интегрират сложни системи за управление на батерията (BMS). Тези електронни схеми наблюдават и регулират отделните клетъчни напрежения, като гарантират балансирано зареждане и изхвърляне във всички клетки в пакета.

Вътрешна структура на литиевите полимерни батерии: анод, катод и електролит

За да разберем истински дроновите батерии, трябва да разгледаме техните вътрешни компоненти. Литиеви полимерни батерии, източникът на енергия зад повечето дронове, се състои от три първични елемента: анод, катод и електролит.

Анод: отрицателният електрод

Анодът в литиева полимерна батерия обикновено е изработен от графит, форма на въглерод. По време на разряда литиевите йони се преместват от анода към катода, освобождавайки електрони, които преминават през външната верига, за да захранват дрона.

Катод: положителният електрод

Катодът обикновено се състои от литиев метален оксид, като литиев кобалтов оксид (licoo₂) или литиев железен фосфат (lifepo₄). Изборът на катоден материал влияе върху характеристиките на производителността на батерията, включително плътността на енергията и безопасността.

Електролит: Йонната магистрала

Електролитът в литиева полимерна батерия е литиева сол, разтворена в органичен разтворител. Този компонент дава възможност на литиевите йони да мигрират между анода и катода по време на цикли на зареждане и разреждане. Уникална характеристика на литиевите полимерни батерии е, че този електролит е обездвижен в полимерния композит, което прави батерията по -гъвкава и по -малко предразположена към повреди.

Защитна поддръжка: Корпус и конектори

Отвъд основния модул, корпусът и конекторите на батерията на дроновата батерия - макар че не са пряко свързани с доставката на мощност - се намират като „скелет“, осигуряващ структурна цялост:

Корпус: Обикновено конструиран от пластмасова пластмасова или алуминиева сплав на пламъка, предлагаща устойчивост на удар, забавяне на пламъка и топлинна изолация. Той включва вентилационни дупки, за да се предотврати прегряване по време на работата на клетките.

Конектори и интерфейси: Вътрешни многостранни медни проводници (силно проводими и устойчиви на огъване) свързват клетките към BMS. Външните интерфейси обикновено използват XT60 или XT90 конектори с защита от обратна пулсация, за да предотвратят случайни повреди от неправилни връзки.

Основна поддръжка: Защитете вътрешните компоненти за удължаване на живота на батерията

Избягвайте презареждане или пренасочване (съхранявайте между 20% -80% капацитет), за да предотвратите претоварването на BMS и разграждането на клетките;

Избягвайте навлизането на вода при почистване на конектори, за да предотвратите късо съединение в окабеляването;

Сменете увредените обвивки незабавно, за да защитите вътрешните клетки и BMS от физическо въздействие.

Вътрешната архитектура на дроновите батерии представлява точна синергия на „енергия, контрол и защита“. С напредъка на батериите с твърдо състояние и интелигентната BMS технология, бъдещите дизайни на батерии ще станат по-компактни и ефективни, осигурявайки основна поддръжка за модернизиране на производителността на дронове.