Was ist die interne Struktur einer Drohnen -Batterie?

Die Drohnen -Technologie hat die Branchen revolutioniert, die von Luftfotografie bis hin zu industriellen Anwendungen reichen. Im Zentrum dieser fliegenden Wunder liegt eine kritische Komponente: dieDrohnen -Lithiumbatterie. Die stabilen Flug- und Betriebsfähigkeiten von Drohnen beruhen ausschließlich von der Präzisionstechnik dieser Lithiumbatterien.

In diesem Artikel werden wir uns mit den Zellen, der Chemie und der Struktur von befassenDrohnenbatterien, enthüllen die Komplexität, die verschiedene unbemannte Luftfahrzeuge mitwirkt.

Wie viele Zellen befinden sich in einer Standard -Drohnen -Batterie?

Die Anzahl der Zellen in einer Drohnen -Batterie kann je nach Größe, Leistungsanforderungen und beabsichtigter Verwendung variieren. Die meisten Standard -Drohnenbatterien enthalten jedoch typischerweise mehrere Zellen, die in Reihe oder parallelen Konfigurationen verbunden sind.

In jeder Zelle arbeiten eine positive Elektrode (z. B. ternäres Lithiummaterial), eine negative Elektrode (Graphit), ein Elektrolyt (Ionenleiter) und ein Separator (die Kurzschaltkreise zwischen Elektroden verhindern) zusammen, um die Kernfunktion der „Speicherung von Energie während des Aufladens und der Bereitstellung von Strom während der Entladung“ zu erreichen.

Die meisten kommerziellen und professionellen Drohnen verwenden Multi-Zell-Batterien, um die Stromversorgung und die Flugdauer zu erhöhen. Zu den häufigsten Konfigurationen gehören: 2s, 3s, 4s und 6s.

Lipo -Batterien (Lithiumpolymer)sind der am weitesten verbreitete Typ in Drohnen, wobei jede Zelle bei 3,7 V bewertet wird. Das Verbinden von Zellen in Reihe erhöht die Spannung und liefert die Motoren und Systeme der Drohne mehr Leistung.

In einer Serienkonfiguration sind Zellen von End-to-End verbunden, wodurch das positive Terminal einer Zelle mit dem negativen Terminal der nächsten verbindet. Diese Anordnung erhöht die Gesamtspannung des Akkus und hält gleichzeitig die gleiche Kapazität.

In einer parallelen Konfiguration sind Batterien mit allen miteinander verbundenen positiven Terminals und allen miteinander verbundenen negativen Terminals verbunden. Diese Anordnung erhöht die Gesamtkapazität (MAH) des Akkus und hält gleichzeitig die gleiche Spannung.

Unabhängig von der Konfiguration integrieren moderne Drohnenbatterien hoch entwickelte Batteriemanagementsysteme (BMS). Diese elektronischen Schaltkreise überwachen und regulieren einzelne Zellspannungen, um ein ausgewogenes Ladung zu gewährleisten und über alle Zellen innerhalb des Packs hinweg zu entladen.

Interne Struktur von Lithiumpolymerbatterien: Anode, Kathode und Elektrolyt

Um Drohnenbatterien wirklich zu verstehen, müssen wir ihre internen Komponenten untersuchen. Lithium -Polymerbatterien, die Stromquelle hinter den meisten Drohnen, bestehen aus drei Hauptelementen: Anode, Kathode und Elektrolyt.

Anode: die negative Elektrode

Die Anode in einer Lithiumpolymerbatterie besteht typischerweise aus Graphit, einer Form von Kohlenstoff. Während der Entladung bewegen sich Lithiumionen von der Anode zur Kathode und füllen Elektronen frei, die durch den externen Stromkreis fließen, um die Drohne zu lodern.

Kathode: die positive Elektrode

Die Kathode besteht normalerweise aus einem Lithium -Metalloxid wie Lithium -Kobaltoxid (LICOO₂) oder Lithium -Eisenphosphat (Lifepo₄). Die Auswahl des Kathodenmaterials beeinflusst die Leistungseigenschaften der Batterie, einschließlich Energiedichte und Sicherheit.

Elektrolyt: der Ion Highway

Der Elektrolyt in einer Lithiumpolymerbatterie ist ein Lithiumsalz, das in einem organischen Lösungsmittel gelöst ist. Diese Komponente ermöglicht es Lithiumionen, während des Ladungs- und Entladungszyklen zwischen Anode und Kathode zu migrieren. Ein einzigartiges Merkmal von Lithiumpolymerbatterien ist, dass dieser Elektrolyt in einem Polymerverbund immobilisiert ist, wodurch die Batterie flexibler und weniger anfällig für Beschädigungen ist.

Schutzunterstützung: Wohnraum und Anschlüsse

Über das Kernmodul hinaus servieren das Gehäuse und die Anschlüsse der Drohne -Batterie - obwohl sie nicht direkt an der Stromversorgung beteiligt ist - als „Skelett“, um die strukturelle Integrität zu gewährleisten:

Gehäuse: Typischerweise aus flammretardanten ABS-Plastik- oder Aluminiumlegierungen, die Aufprallwiderstand, Flammenhemmung und thermische Isolierung anbieten. Es umfasst Lüftungslöcher, um eine Überhitzung während des Zellbetriebs zu verhindern.

Anschlüsse und Schnittstellen: interne mehrstrangige Kupferdrähte (hoch leitend und biegefest) verbinden die Zellen mit dem BM. Externe Schnittstellen verwenden üblicherweise XT60- oder XT90-Anschlüsse mit einem Rückwärtskleberschutz, um zufällige Schäden durch falsche Verbindungen zu verhindern.

Grundlegende Wartung: Schutz der internen Komponenten, um die Batterielebensdauer zu verlängern

Vermeiden Sie Überladen oder Überladung (Speichern zwischen 20% und 80% Kapazität), um BMS-Überlastung und Zellabbau zu verhindern.

Vermeiden Sie das Eindringen von Wasser beim Reinigen von Anschlüssen, um Kurzstrecken in der Verkabelung zu vermeiden.

Ersetzen Sie beschädigte Gehäuse umgehend, um interne Zellen und BMs vor physischen Aufprall abzuschirmen.

Die innere Architektur von Drohnenbatterien stellt eine präzise Synergie von „Energie, Kontrolle und Schutz“ dar. Mit Fortschritten in Festkörperbatterien und intelligenten BMS-Technologie werden zukünftige Batteriedesigns kompakter und effizienter und bieten eine Kernunterstützung für Upgrades der Drohnenleistung.