Vad är den interna strukturen för ett drone -batteri?

Drone Technology har revolutionerat industrier som sträcker sig från flygfotografering till industriella applikationer. Kärnan i dessa flygande underverk ligger en kritisk komponent:drönar litiumbatteri. Drönarnas stabila flyg- och driftskapacitet förlitar sig helt på precisionstekniken för dessa litiumbatterier.

I den här artikeln kommer vi att fördjupa oss i cellerna, kemi och struktur avdrönare, avslöjar komplexiteten som driver olika obemannade flygfordon.

Hur många celler finns i ett vanligt drone -batteri?

Antalet celler i ett dronbatteri kan variera baserat på drönarens storlek, effektbehov och avsedd användning. De flesta standarddronbatterier innehåller emellertid vanligtvis flera celler anslutna i serie eller parallella konfigurationer.

Inuti varje cell, en positiv elektrod (såsom ternärt litiummaterial), negativa elektroder (grafit), elektrolyt (jonledare) och separator (förhindrar kortkretsar mellan elektroder) arbetar tillsammans för att uppnå kärnfunktionen "lagring av energi under laddning och leveranskraft under urladdning."

De flesta kommersiella och professionella drönare använder flercellsbatterier för att öka kraften och flygvaraktigheten. De vanligaste konfigurationerna inkluderar: 2s, 3s, 4s och 6s.

Lipo (litiumpolymer) batterierär den vanligaste typen av drönare, med varje cell klassad till 3,7V. Att ansluta celler i serien ökar spänningen och levererar större kraft till dronens motorer och system.

I en seriekonfiguration är celler anslutna till slutet till slutet och kopplar den positiva terminalen för en cell till den negativa terminalen för nästa. Detta arrangemang ökar batteripaketets totala spänning samtidigt som samma kapacitet bibehålls.

I en parallell konfiguration är batterierna anslutna till alla positiva terminaler kopplade samman och alla negativa terminaler kopplade ihop. Detta arrangemang ökar batteripaketets totala kapacitet (MAH) samtidigt som samma spänning bibehålls.

Oavsett konfiguration integrerar moderna drone -batterier sofistikerade batterihanteringssystem (BMS). Dessa elektroniska kretsar övervakar och reglerar enskilda cellspänningar, vilket säkerställer balanserad laddning och urladdning över alla celler i förpackningen.

Intern struktur av litiumpolymerbatterier: anod, katod och elektrolyt

För att verkligen förstå drone -batterier måste vi undersöka deras interna komponenter. Litiumpolymerbatterier, kraftkällan bakom de flesta drönare, består av tre primära element: anoden, katoden och elektrolyten.

Anod: den negativa elektroden

Anoden i ett litiumpolymerbatteri är vanligtvis tillverkat av grafit, en form av kol. Under urladdning rör sig litiumjoner från anoden till katoden och släpper elektroner som flyter genom den yttre kretsen för att driva drönaren.

Katod: den positiva elektroden

Katoden består vanligtvis av en litiummetalloxid, såsom litiumkoboltoxid (LICOO₂) eller litiumjärnfosfat (LifePo₄). Valet av katodmaterial påverkar batteriets prestandaegenskaper, inklusive energitäthet och säkerhet.

Elektrolyt: Jonhighway

Elektrolyten i ett litiumpolymerbatteri är ett litiumsalt upplöst i ett organiskt lösningsmedel. Denna komponent gör det möjligt för litiumjoner att migrera mellan anoden och katoden under laddnings- och urladdningscykler. Ett unikt drag i litiumpolymerbatterier är att denna elektrolyt är immobiliserad i en polymerkomposit, vilket gör batteriet mer flexibelt och mindre benäget att skada.

Skyddsstöd: Bostäder och kontakter

Utöver kärnmodulen serverar dronbatteriets bostäder och kontakter - även om det inte är direkt involverat i kraftleverans - som "skelettet" som säkerställer strukturell integritet:

Bostäder: Vanligtvis konstruerad av flam-retardant ABS-plast eller aluminiumlegering, vilket erbjuder slagmotstånd, flamskydd och termisk isolering. Den innehåller ventilationshål för att förhindra överhettning under celldrift.

Kontakter och gränssnitt: Interna flersträngiga koppartrådar (mycket ledande och böjningsresistenta) ansluter cellerna till BMS. Externa gränssnitt använder vanligtvis XT60- eller XT90-kontakter med skydd av omvänd plugg för att förhindra oavsiktliga skador från felaktiga anslutningar.

Grundläggande underhåll: Skydda interna komponenter för att förlänga batterilivslängden

Undvik överladdning eller överladdning (lagra mellan 20% -80% kapacitet) för att förhindra överbelastning av BMS och cellnedbrytning;

Undvik vatteninträngning vid rengöringskontakter för att förhindra kortslutningar i ledningar;

Byt ut skadade höljen snabbt för att skydda inre celler och BMS från fysisk påverkan.

Den interna arkitekturen för drone -batterier representerar en exakt synergi av "energi, kontroll och skydd." Med framsteg inom Solid-State-batterier och intelligent BMS-teknik kommer framtida batteridesigner att bli mer kompakta och effektiva, vilket ger kärnstöd för uppgraderingar av drone-prestanda.