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无人机电池充电是化学变化吗

我们都知道电池充电是一个化学反应的过程,以目前来说,无人机电池普遍为聚合物锂电池,但也有石墨烯,镍氢等其他类型电池,不过用的最多的还是聚合物锂电池,那么无人机电池充电是化学变化吗?现在就来说说这个问题,本文以聚合物锂电池为例,简单阐述无人机电池充电是否有化学变化。

聚合物锂,缩写为Li-Po或Li-Poly,由锂离子(Li-Ion)化学衍生而来。聚合物锂电池是可充电的,如果仔细处理,可以使用多年,并可以充电数百次。Li-Ion和Li-Po之间的主要区别在于聚合物锂电池电解质不像锂离子电池那样悬浮在有机溶剂中。它使用固体聚合物复合材料如聚丙烯腈作为物理隔板,这减少但不消除可能引起火灾和爆炸的内部短路的概率。原子序数为3的锂是银白色或灰色金属,具有高反应性。原子序数为3也是其重量轻的原因。它是碱金属系列中的第一个,是第一个固体元素。锂在氧气存在下与水反应并在水和水蒸气中着火。它还与氮气反应,并且由于我们的空气含有79%的氮气,如果电池被穿刺或过热或进行挤压,则在日常使用中有充分的化学反应机会。

过度充电会使无人机电池产生化学变化,因为由于锂聚合物(和锂离子)对过度充电非常敏感,因此构成电池组的各个电池独立充电。对比镍镉电池和镍氢电池,标准充电方法是在串联电池上施加电压和电流,以便相同的电流通过每个电池。整个电池组的电压是各个电池电压的总和,但电池电压不一定都相等。事实上,几乎可以肯定它们不是。由于镍基电池能承受一些过度充电,因此通常没有危险。镍镉电池或镍氢电池组中的一个电池损坏并且其余电池正常充电的情况并不少见。这意味着在8芯电池组的情况下,每个电池的标称电压为1.2 V(总共9.6 V),如果存在10.4 V的充电电压,理想情况下每个电池将接收10.4 / 8 V = 1.3 V.但是,如果一个电池耗尽,则每个电池的电压将为10.4 / 7 V = 1.5 V.这样会增加15%,大多数镍镉电池和镍氢电池可以处理,但锂电池上施加的15%过电压最终会导致故障,并可能引发火灾。聚合物锂电池也不能过放电,如果放电电压低于2.5 V左右,则容易死亡。在操作中,控制器电路应防止电池电压降至3.0 V以下。电池温度不得超过90°C以防止内部分离聚合物熔化并通过物理接触使电池内部短路。

这是无人机电池充电化学反应式:LiCoO 2 + 6C – > Li 1-x CoO 2 + Li x C 6

这是无人机电池放电化学反应式:Li 1-x CoO 2 + Li x C <—-> Li 1-x + dx CoO 2 + Li x-dx C

无人机电池充电的化学变化

上图是无人机电池(聚合物锂电池)在室温(20°C)下的典型充放电循环图。电池电压相当稳定,大约为20%的容量状态,然后急剧下降,类似于镍镉电池和镍氢电池。

总之无人机电池充电的确是化学变化的一个过程,当然充电还是需要进行化学变化才能产生电量,而过度充电则会导致电池起火或爆炸等风险,过度放电的话,会导致电池性能下降,最后保护好你的电池是最重要的。相关的无人机电池保养文章请看下面。


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