Mikä on drone -akun sisäinen rakenne?

Droonitekniikka on mullistanut teollisuutta ilmavalokuvauksesta teollisuussovelluksiin. Näiden lentävien ihmeiden ytimessä on kriittinen komponentti:drone -litium -akku. Droonien vakaa lento- ja toimintaominaisuudet luottavat täysin näiden litiumparistojen tarkkuustekniikkaan.

Tässä artikkelissa syventämme soluja, kemiaa ja rakennettadrone -akut, paljastaen monimutkaisuuden, jolla on monipuolisia miehittämättömiä ilma -ajoneuvoja.

Kuinka monta solua on tavanomaisessa drone -paristossa?

Drone -akun solujen lukumäärä voi vaihdella droonin koon, sähkövaatimusten ja tarkoituksenmukaisen käytön perusteella. Useimmat tavanomaiset drone -akut sisältävät kuitenkin tyypillisesti useita soluja, jotka on kytketty sarjaan tai rinnakkaisiin kokoonpanoihin.

Jokaisen solun sisällä positiivinen elektrodi (kuten ternaarinen litiummateriaali), negatiivinen elektrodi (grafiitti), elektrolyytti (ioninjohdin) ja erotin (elektrodien välisten oikosulkujen estäminen) toimivat yhdessä "energian tallentamisen lataamisen ja tuottamisen tehon keskeisen toiminnan saavuttamiseksi purkautumisen aikana".

Useimmissa kaupallisissa ja ammattimaisissa drooneissa käytetään monisoluisia akkuja tehon ja lennon keston lisäämiseksi. Yleisimpiä kokoonpanoja ovat: 2S, 3S, 4S ja 6S.

Lipo (litiumpolymeeri) paristotovat yleisimpiä drooneja, kunkin solun nimellisarvo on 3,7 V. Sarjan solujen yhdistäminen lisää jännitettä, mikä tuottaa suuremman tehon droonin moottoreille ja järjestelmille.

Sarjakokoonpanossa solut on kytketty päästä päähän, yhdistämällä yhden solun positiivinen pääte seuraavan negatiiviseen päätteeseen. Tämä järjestely lisää akun kokonaisjännitettä säilyttäen samalla saman kapasiteetin.

Rinnakkaiskokoonpanossa paristot on kytketty kaikkiin toisiinsa kytkettyihin positiivisiin liittimiin ja kaikki negatiiviset liittimet. Tämä järjestely lisää akun kokonaiskapasiteettia (MAH) säilyttäen samalla sama jännite.

Kokoonpanosta riippumatta nykyaikaiset drone -akut integroivat hienostuneita akkujen hallintajärjestelmiä (BMS). Nämä elektroniset piirit seuraavat ja säätelevät yksittäisiä solujännitteitä, varmistaen tasapainoisen latauksen ja purkamisen kaikissa pakkauksen soluissa.

Litiumpolymeerparistojen sisäinen rakenne: anodi, katodi ja elektrolyytti

Jotta voimme todella ymmärtää drone -akkuja, meidän on tutkittava niiden sisäisiä komponentteja. Litiumpolymeerparistot, useimpien droonien takana oleva virtalähde, koostuvat kolmesta ensisijaisesta elementiestä: anodista, katodista ja elektrolyytistä.

Anodi: negatiivinen elektrodi

Litiumpolymeeriakun anodi on tyypillisesti grafiitista, hiilen muoto. Purkauksen aikana litiumioulit liikkuvat anodista katodiin vapauttaen elektroneja, jotka virtaavat ulkoisen piirin läpi droonin virran virtaamiseksi.

Katodi: Positiivinen elektrodi

Katodi koostuu yleensä litiummetallioksidista, kuten litiumkoboltioksidista (LICOO₂) tai litiumrautafosfaatista (LIFEPO₄). Katodimateriaalin valinta vaikuttaa akun suorituskykyominaisuuksiin, mukaan lukien energiatiheys ja turvallisuus.

Elektrolyytti: Ion -moottoritie

Litiumpolymeeri -akun elektrolyytti on litiumsuola, joka on liuennut orgaaniseen liuottimeen. Tämä komponentti mahdollistaa litiumionien siirtymisen anodin ja katodin välillä varaus- ja purkaussyklien aikana. Litiumpolymeerparistojen ainutlaatuinen ominaisuus on, että tämä elektrolyytti on immobilisoitu polymeerikomposiitissa, mikä tekee akun joustavamman ja vähemmän alttiuden vaurioille.

Suojaava tuki: Asunto ja liittimet

Ydinmoduulin lisäksi drone -akun kotelo ja liittimet - vaikka ne eivät ole suoraan mukana virrankulutuksessa - pitävät luurankoina varmistaen rakenteellisen eheyden:

Kotelo: Tyypillisesti rakennettu liekinlämpötilan ABS-muovi- tai alumiiniseoksesta, tarjoamalla iskunkestävyyttä, liekinestoa ja lämpöeristystä. Se sisältää tuuletusreiät ylikuumenemisen estämiseksi solun toiminnan aikana.

Liittimet ja rajapinnat: Sisäiset monisäikeiset kuparilangat (erittäin johtavat ja taivutusresistentit) yhdistävät solut BMS: ään. Ulkoiset rajapinnat käyttävät yleensä XT60- tai XT90-liittimiä käänteisen pistorasian suojauksella estääksesi väärien yhteyksien vahingossa tapahtuvat vauriot.

Perushuolto: Suojaa sisäisiä komponentteja akun elinkaaren pidentämiseksi

Vältä ylikuormitusta tai ylimääräistä lataamista (varastossa 20% -80% kapasiteettia) BMS: n ylikuormituksen ja solujen hajoamisen estämiseksi;

Vältä veden sisäänpääsyä puhdistaessasi liittimiä estämään lyhytpiirit johdotuksessa;

Korvaa vaurioituneet kotelot heti suojaamaan sisäisiä soluja ja BM: ää fyysisiltä iskuilta.

Drone -paristojen sisäinen arkkitehtuuri edustaa tarkkaa synergiaa "energiaa, hallintaa ja suojaa". Kiinteän tilan paristojen ja älykkään BMS-tekniikan edistymisen myötä tulevat akkujen suunnittelut muuttuvat kompakti ja tehokkaampia, mikä tarjoaa ydintukea droonien suorituskyvyn päivityksille.