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無人機(jī)電池充電是化學(xué)變化嗎

我們都知道電池充電是一個化學(xué)反應(yīng)的過程,以目前來說,無人機(jī)電池普遍為聚合物鋰電池,但也有石墨烯,鎳氫等其他類型電池,不過用的最多的還是聚合物鋰電池,那么無人機(jī)電池充電是化學(xué)變化嗎?現(xiàn)在就來說說這個問題,本文以聚合物鋰電池為例,簡單闡述無人機(jī)電池充電是否有化學(xué)變化。

聚合物鋰,縮寫為Li-Po或Li-Poly,由鋰離子(Li-Ion)化學(xué)衍生而來。聚合物鋰電池是可充電的,如果仔細(xì)處理,可以使用多年,并可以充電數(shù)百次。Li-Ion和Li-Po之間的主要區(qū)別在于聚合物鋰電池電解質(zhì)不像鋰離子電池那樣懸浮在有機(jī)溶劑中。它使用固體聚合物復(fù)合材料如聚丙烯腈作為物理隔板,這減少但不消除可能引起火災(zāi)和爆炸的內(nèi)部短路的概率。原子序數(shù)為3的鋰是銀白色或灰色金屬,具有高反應(yīng)性。原子序數(shù)為3也是其重量輕的原因。它是堿金屬系列中的第一個,是第一個固體元素。鋰在氧氣存在下與水反應(yīng)并在水和水蒸氣中著火。它還與氮?dú)夥磻?yīng),并且由于我們的空氣含有79%的氮?dú)?,如果電池被穿刺或過熱或進(jìn)行擠壓,則在日常使用中有充分的化學(xué)反應(yīng)機(jī)會。

過度充電會使無人機(jī)電池產(chǎn)生化學(xué)變化,因?yàn)橛捎阡嚲酆衔铮ê弯囯x子)對過度充電非常敏感,因此構(gòu)成電池組的各個電池獨(dú)立充電。對比鎳鎘電池和鎳氫電池,標(biāo)準(zhǔn)充電方法是在串聯(lián)電池上施加電壓和電流,以便相同的電流通過每個電池。整個電池組的電壓是各個電池電壓的總和,但電池電壓不一定都相等。事實(shí)上,幾乎可以肯定它們不是。由于鎳基電池能承受一些過度充電,因此通常沒有危險。鎳鎘電池或鎳氫電池組中的一個電池?fù)p壞并且其余電池正常充電的情況并不少見。這意味著在8芯電池組的情況下,每個電池的標(biāo)稱電壓為1.2 V(總共9.6 V),如果存在10.4 V的充電電壓,理想情況下每個電池將接收10.4 / 8 V = 1.3 V.但是,如果一個電池耗盡,則每個電池的電壓將為10.4 / 7 V = 1.5 V.這樣會增加15%,大多數(shù)鎳鎘電池和鎳氫電池可以處理,但鋰電池上施加的15%過電壓最終會導(dǎo)致故障,并可能引發(fā)火災(zāi)。聚合物鋰電池也不能過放電,如果放電電壓低于2.5 V左右,則容易死亡。在操作中,控制器電路應(yīng)防止電池電壓降至3.0 V以下。電池溫度不得超過90°C以防止內(nèi)部分離聚合物熔化并通過物理接觸使電池內(nèi)部短路。

這是無人機(jī)電池充電化學(xué)反應(yīng)式:LiCoO 2 + 6C – > Li 1-x CoO 2 + Li x C 6

這是無人機(jī)電池放電化學(xué)反應(yīng)式:Li 1-x CoO 2 + Li x C <—-> Li 1-x + dx CoO 2 + Li x-dx C

無人機(jī)電池充電的化學(xué)變化

上圖是無人機(jī)電池(聚合物鋰電池)在室溫(20°C)下的典型充放電循環(huán)圖。電池電壓相當(dāng)穩(wěn)定,大約為20%的容量狀態(tài),然后急劇下降,類似于鎳鎘電池和鎳氫電池

總之無人機(jī)電池充電的確是化學(xué)變化的一個過程,當(dāng)然充電還是需要進(jìn)行化學(xué)變化才能產(chǎn)生電量,而過度充電則會導(dǎo)致電池起火或爆炸等風(fēng)險,過度放電的話,會導(dǎo)致電池性能下降,最后保護(hù)好你的電池是最重要的。相關(guān)的無人機(jī)電池保養(yǎng)文章請看下面。

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