簡述無人機鋰電池的發展

通用化的聚合物鋰電池具有上述聚合物鋰電池滿足緊要性能等，能夠適用于不同重量級的無人機。無人機常用的電池為T型聚合物鋰電池，一端動力線轉接公母頭（一般用XT60）對接進行能量輸出。另一端信號線通常采用電壓測試器等設備測試

通用化聚合物鋰電池是無人機低成本的動力處理辦法，但是會帶來諸多問題，例如，第一，無法實時監測電池的電量，會有摔機的風險。第二，沒有完善的充電管理，以及放電管理，充放電完成后要用電壓測試器對電池進行測試。第三，無法處理過放電問題。第四，由于常常使用插頭連接，無法處理插頭老化問題，第四，電池易燃易爆，存在很大的安全隱患。第五，回收不便，鋰電池對環境污染大。第五，電池本身能量密度低，不能滿足無人機長航時的急切需求。第六，拆裝不方便，無人機更換電池頻率高，影響用戶體驗等。

2智能化

智能化聚合物鋰電緊要是直擊上述通用聚合物鋰電池使用痛點，進行了優化設計，結合無人機飛控系統和優化電池管理系統，對電池實現智能化管理和控制。在電池結構上，首先，選用ABS+PC防火材料，提高電池的防護等級。其次，快速充電口一體化設計，同時新增電源控制開關，體現操作的便捷性，再次，電池頭部的卡扣設計，便于快速拆卸。最后，兼顧電池外觀造型，實現智能電池產品化。

在硬件上，給電池配上BMS電池管理系統（BatteryManagementSystem，縮寫BMS）。BMS是連接無人機動力鋰離子電池和電動無人機的緊要紐帶。BMS用于監測并指示電池，電容狀況（電壓、溫度、電流、剩余能量），在異常情況下向用戶發出報警信號（聲光），嚴重時依據制定的控制策略切斷電力傳送鏈路，以保護電池從而延長電池使用壽命。

BMS由終端模塊、中央解決模塊和顯示模塊3大部分組成。終端模塊負責測量電池電壓及溫度、均衡電池能量，電流采樣和SOC計算，出現各類報警數據，控制充放電電路；顯示模塊負責顯示電池的數據，給出聲光報警，記錄數據等。當系統電池總數較少時，中央解決模塊可以和終端模塊合并組成集成BMS系統以節省成本。

在上述硬件和結構基礎上，通過軟件算法，實現對智能鋰電池的狀態進行實時監測。智能化鋰電池的缺點是，市場版本眾多，電池的不兼容。智能化鋰電池標準化是一個急需處理的問題。

3固態化

鋰電池固體化發展緊要是處理通用型鋰電池本身的安全隱患，綠色環保，低能量密度等問題，現有的液態鋰電池能量密度普遍僅有130-160Wh/kg，天花板在300Wh/kg左右。并且存在充電耗時長，安全性較低的劣勢。而固態鋰電池的能量密度則會高很多，全固態鋰電池的能量密度最高潛力達900Wh/kg，并且結構更加安全，所以它一度被認為是理想的無人機動力鋰離子電池。

工作原理上，固態鋰電池和傳統的鋰電池并無差別。電池的兩端為電池的正負兩極，中間為液態電解質。鋰離子通過電解質在兩端來回運動，完成電池的充放電過程。緊要差別是固態鋰電池只不過其電解質為固態。固體鋰電池具有的密度以及結構可以讓更多帶電離子集中在一端，傳導更大的電流，進而提升電池容量。

固態鋰電池有很多優點，發展前景廣闊。其中，兩個最分明的優點就是能量密度更高，運行更安全。使用了全固態電解質后，鋰電池可以不必使用嵌鋰的石墨負極，而是筆直使用金屬鋰來做負極，這樣可以大大減輕負極材料的用量，使得整個電池的能量密度有分明提高。今朝許多試驗室中，都已經可以小規模批量試制出能量密度為300-400Wh/kg的全固態電池。固態電池在大電流下工作不會因出現鋰枝晶而刺破隔膜導致短路，不會在高溫下發生副反應，不會因出現氣體而發生燃燒。

2020年前采用高鎳正極+準固態電解質+硅碳負極實現300Wh/Kg，2025年前采用富鋰正極+全固態電解質+硅碳/鋰金屬負極電池實現400Wh/Kg，2030年前燃料/鋰硫/空氣電池實現500Wh/Kg。

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