Wat is de interne structuur van een drone -batterij?

Drone -technologie heeft een revolutie teweeggebracht in industrieën, variërend van luchtfotografie tot industriële toepassingen. De kern van deze vliegende wonderen ligt een kritieke component: dedrone lithium batterij. De stabiele vlucht en operationele mogelijkheden van drones zijn volledig afhankelijk van de precisie -engineering van deze lithiumbatterijen.

In dit artikel zullen we duiken in de cellen, chemie en structuur vandrone -batterijen, het onthullen van de complexiteit die diverse onbemande luchtvoertuigen aandrijft.

Hoeveel cellen zitten er in een standaard drone -batterij?

Het aantal cellen in een drone -batterij kan variëren op basis van de grootte van de drone, de stroomvereisten en het beoogde gebruik. De meeste standaard drone -batterijen bevatten echter meestal meerdere cellen die zijn aangesloten in serie of parallelle configuraties.

In elke cel werken een positieve elektrode (zoals ternair lithiummateriaal), negatieve elektrode (grafiet), elektrolyt (ionengeleider) en separator (voorkomende kortsluiting tussen elektroden) samen om de kernfunctie te bereiken om de kernfunctie te bereiken van "energie opslaan tijdens het opladen en leveren van vermogen tijdens ontslag."

De meeste commerciële en professionele drones gebruiken multi-celbatterijen om de stroom- en vluchtduur te verhogen. De meest voorkomende configuraties omvatten: 2S, 3S, 4S en 6s.

Lipo (lithium polymeer) batterijenzijn het meest voorkomende type in drones, waarbij elke cel beoordeeld op 3,7 V. Het verbinden van cellen in serie verhoogt de spanning en levert meer vermogen op aan de motoren en systemen van de drone.

In een reeksconfiguratie zijn cellen end-to-end verbonden, waardoor de positieve terminal van de ene cel aan de negatieve terminal van de volgende wordt gekoppeld. Deze opstelling verhoogt de totale spanning van de batterij met behoud van dezelfde capaciteit.

In een parallelle configuratie zijn batterijen verbonden met alle positieve terminals die aan elkaar zijn gekoppeld en alle negatieve terminals die aan elkaar zijn gekoppeld. Deze opstelling verhoogt de totale capaciteit (MAH) van het batterij met behoud van dezelfde spanning.

Ongeacht de configuratie integreren moderne drone -batterijen geavanceerde batterijbeheersystemen (BMS). Deze elektronische circuits bewaken en reguleren individuele celspanningen, waardoor gebalanceerd opladen en ontladen over alle cellen in de roedel worden gezorgd.

Interne structuur van lithiumpolymeerbatterijen: anode, kathode en elektrolyt

Om drone -batterijen echt te begrijpen, moeten we hun interne componenten onderzoeken. Lithium -polymeerbatterijen, de stroombron achter de meeste drones, bestaan ​​uit drie primaire elementen: de anode, kathode en elektrolyt.

Anode: de negatieve elektrode

De anode in een lithiumpolymeerbatterij is meestal gemaakt van grafiet, een vorm van koolstof. Tijdens ontlading bewegen lithiumionen van de anode naar de kathode, waardoor elektronen worden vrijgeeft die door het externe circuit stromen om de drone te voeden.

Kathode: de positieve elektrode

De kathode bestaat meestal uit een lithiummetaaloxide, zoals lithiumkobaltoxide (licoo₂) of lithiumijzerfosfaat (LifePo₄). De keuze van kathodemateriaal beïnvloedt de prestatiekenmerken van de batterij, inclusief energiedichtheid en veiligheid.

Elektrolyt: de Ion Highway

De elektrolyt in een lithiumpolymeerbatterij is een lithiumzout opgelost in een organisch oplosmiddel. Met deze component kunnen lithiumionen migreren tussen de anode en de kathode tijdens lading- en ontladingscycli. Een uniek kenmerk van lithiumpolymeerbatterijen is dat deze elektrolyt geïmmobiliseerd is in een polymeercomposiet, waardoor de batterij flexibeler en minder vatbaar is voor schade.

Beschermende ondersteuning: huisvesting en connectoren

Voorbij de kernmodule, dienen de behuizing en connectoren van de drone -batterij - hoewel niet direct betrokken bij de stroomafgifte - als het "skelet" voor structurele integriteit:

Huisvesting: Typisch geconstrueerd uit vlamvertragende ABS-plastic of aluminiumlegering, die impactweerstand, vlamvertraging en thermische isolatie biedt. Het bevat ventilatiegaten om oververhitting tijdens de werking van de cel te voorkomen.

Connectoren en interfaces: interne koperen draden met meerdere strengken (zeer geleidend en buigresistent) verbinden de cellen met de BMS. Externe interfaces gebruiken meestal XT60- of XT90-connectoren met bescherming tegen reverse plug om te voorkomen dat accidentele schade door onjuiste verbindingen wordt verbonden.

Basisonderhoud: bescherm interne componenten om de levensduur van de batterij te verlengen

Vermijd overladen of overdekte (opslaan tussen 20% -80% capaciteit) om BMS-overbelasting en celafbraak te voorkomen;

Vermijd het binnendringen van water bij het reinigen van connectoren om kortsluiting in bedrading te voorkomen;

Vervang beschadigde omhulsels onmiddellijk om interne cellen en BM's te beschermen tegen fysieke impact.

De interne architectuur van drone -batterijen vertegenwoordigt een precieze synergie van 'energie, controle en bescherming'. Met vooruitgang in solid-state batterijen en intelligente BMS-technologie, zullen toekomstige batterijontwerpen compacter en efficiënter worden, waardoor kernondersteuning wordt geboden voor drone-prestatie-upgrades.