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无人机锂电池的工作原理
2016-11-25 14:09
现在市面上无人机,特别是消费级的无人机的电池都是锂电池!然而电池是为无人机提供动能的,所以很重要!而且电池的价格又不便宜!所以大家应该好好爱惜它。那么就让我们学一学如何保养锂电池!

首先来看看锂电池的工作原理!

锂离子电池一般由正极、负极和高分子隔膜构成。

无人机锂电池的工作原理

锂离子电池的正极材料必须有能够接纳锂离子的位置和扩散路径,目前应用性能较好的正极材料是具有高插入电位的层状结构的过渡金属氧化物和锂的化合物,如LixCoO2,LixNiO2以及尖晶石结构的LiMn2O4等,这些正极材料的插锂电位都可以达到4V以上。负极材料一般用锂碳层间化合物LixC6,其电解质一般采用溶解有锂盐LiPF6、LiAsF6的有机溶液。典型的锂离子蓄电池体系由碳负极(焦炭、石墨)、正极氧化钴锂(LixCoO2)和有机电解液三部分组成。 锂离子电池的电化学表达式:

正极反应:放电时锂离子嵌入,充电时锂离子脱嵌。

无人机锂电池的工作原理

负极反应:放电时锂离子脱插,充电时锂离子插入。

无人机锂电池的工作原理

电池总反应:

无人机锂电池的工作原理


以炭材料为负极,以含锂的化合物作正极的锂电池,在充放电过程中,没有金属锂存在,只有锂离子,这就是锂离子电池。当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。同样,当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出, 又运动回正极。回正极的锂离子越多,放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。在Li-ion的充放电过程中,锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。Li-ion Batteries就像一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子就象运动员一样在摇椅来回奔跑。

锂离子电池的充放电特性:

锂离子电池的标称电压为3.6V,充满电压为4.2V,对过充电和过放电都比较敏感。为了最大限度减少锂离子电池易受到的过充电、深放电以及短路的损害,单体锂离子电池的充电电压必须严格限制。

锂离子电池的充电特性:

1.在充电前半段,电压是逐渐上升的;

2.在电压达到4.2V后,内阻变化,电压维持不变;   

3.整个过程中,电量不断增加;

4.在接近充满时,充电电流会达到很小的值。

经过多年的研究,已经找到了较好的充电控制方法: 

1.涓流充电达到放电终止电压2. 7V 

2.使用恒流进行充电,使电压基本达到4.2V。安全电流为小于0.8C; 

3.恒流阶段基本能达到电量的80% 

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