Einführung in Drohnenbatterien

In den letzten Jahren hat die Popularität von Drohnen sprunghaft zugenommen und eine Vielzahl von Bereichen und Aktivitäten revolutioniert. Diese Drohnen werden von Batterien angetrieben, die die für den Flug und andere Funktionen erforderliche Energie liefern. Die Flugzeit, Leistung und Gesamteffektivität der Drohne werden stark von den Drohnenbatterien beeinflusst.

Typischerweise sind wiederaufladbare Drohnenbatterien in verschiedenen Formen, Abmessungen und Leistungsstufen erhältlich. Aufgrund ihrer hohen Energiedichte und ihres geringen Gewichts werden bei ihrer Konstruktion häufig die Zelltechnologien Lithium-Ionen (Li-Ion) und Lithium-Polymer (LiPo) eingesetzt. Dank des günstigen Gewichts- und energiespeicherkapazitätsverhältnisses dieser Batterietechnologien können Drohnen über längere Zeit fliegen.

Wasserstoff-Brennstoffzellen, die sich auch als Möglichkeit für die Drohnenindustrie erweisen, könnten eine längere Lebensdauer bieten. Aufgrund der schwierigen Beschaffung von Wasserstoff nehmen Brennstoffzellen jedoch derzeit nur einen geringen Marktanteil ein.

Was bedeuten die 2s, 3s und 4s der Batterie?

Die alphabetischen Bezeichnungen auf Akkupacks, z. B. 2s, 3s und 4s, beziehen sich auf die Anordnung und Konfiguration jeder Zelle im Akkupack. Diese Begriffe werden typischerweise im Zusammenhang mit wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterien verwendet, die in einer Vielzahl von Produkten wie Smartphones, Laptops und Elektroautos weit verbreitet sind.

Um die Bedeutung dieser Namen zu verstehen, ist es notwendig, zunächst den Begriff Batteriezelle zu verstehen. Eine Batteriezelle ist die Grundeinheit, die durch eine chemische Reaktion elektrische Energie erzeugt. Jede Zelle einer Lithium-Ionen-Batterie besteht aus mehreren Komponenten, darunter einer positiven Elektrode (Kathode), einer negativen Elektrode (Anode) und einer Elektrolytlösung.

Der numerische Wert der Batteriebezeichnung gibt die Anzahl der in Reihe geschalteten Zellen innerhalb des Batteriepakets an. Bei der Reihenschaltung von Zellen werden ihre positiven Anschlüsse mit den negativen Anschlüssen der nachfolgenden Zelle verbunden und addieren sich so zu deren Spannungen. Durch diese Reihenschaltung kann die Batterie höhere Spannungen erreichen und gleichzeitig ihre Kapazität behalten.

3,2 V 20 A Niedertemperatur-LiFePO4-Batteriezelle -40 ℃ 3 C Entladekapazität ≥ 70 % Ladetemperatur: -20 ~ 45 ℃ Entladetemperatur : -40 ~ + 55 ℃ Akupunkturtest bestehen -40 ℃ maximale Entladerate: 3 C

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Schauen Sie sich die Klassifizierungen genauer an:

2s

Ein „2s“-Akkupack besteht aus zwei in Reihe geschalteten Zellen. Dieses Design verdoppelt die Spannungsabgabe einer einzelnen Zelle bei gleichbleibender Kapazität. Wenn beispielsweise jede Zelle eine Nennspannung von 3,7 Volt hat, beträgt die Gesamtnennspannung des 2s-Akkupacks 7,4 Volt.

3s

3s bezeichnet einen Akkupack mit drei in Reihe geschalteten Zellen. Dieses Design verdreifacht die Spannungsabgabe einer einzelnen Zelle bei gleichbleibender Kapazität. Wenn jede Zelle eine Nennspannung von 3,7 Volt hat, beträgt die Gesamtnennspannung des 3s-Akkupacks 11,1 Volt.

4s

4s bezeichnet einen Akku mit vier in Reihe geschalteten Zellen. Dieses Design vervierfacht die Ausgangsspannung einer einzelnen Zelle bei gleichbleibender Kapazität. Wenn jede Zelle eine Nennspannung von 3,7 Volt hat, beträgt die Gesamtnennspannung des 4s-Akkupacks 14,8 Volt.

Bemerkenswert ist, dass die Kapazität des Akkupacks, die in Amperestunden (Ah) oder Milliamperestunden (mAh) gemessen wird, unabhängig von der Serienkonfiguration konstant bleibt. Die Kapazität wird durch die Kapazität jeder Zelle bestimmt und die Reihenschaltung von Zellen hat keinen Einfluss darauf.

Was bedeutet Schnellladen?

Lithium-Ionen-Batterien haben den globalen Markt für tragbare Geräte verändert und werden derzeit immer häufiger in Elektrofahrzeugen eingesetzt. Einer der Hauptaspekte für die weit verbreitete Verwendung ist die Möglichkeit, diese Batterien schnell aufzuladen, wodurch die Ladezeiten im Vergleich zu herkömmlichen Lademethoden drastisch verkürzt werden.

Die Schnellladetechnologie ist für die Erfüllung der Nachfrage nach effizienten und komfortablen Ladelösungen von Bedeutung geworden. Dieser Artikel soll einen vollständigen Überblick über das Schnellladen von Lithium-Ionen-Batterien geben, einschließlich der zugrunde liegenden Konzepte, Vorteile, Hindernisse und Aussichten.

Hohe Energiedichte bei niedriger Temperatur Robuster Laptop-Polymer-Akku Batteriespezifikation: 11,1 V 7800 mAh -40℃ 0,2C Entladekapazität ≥80% Staubdicht, sturzsicher, korrosionsbeständig, elektromagnetische Interferenz

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Die Grundlagen eines lithium-ionen-akkus beim Schnellladen

Lithium-Ionen-Batterien verfügen über eine Anode, eine Kathode und einen Elektrolyten, um die Bewegung der Lithiumionen während der Lade- und Entladezyklen zu ermöglichen. Beim Schnellladen wird ein größerer Ladestrom an den Akku gesendet, sodass dieser schneller aufgeladen werden kann. Bei diesem Verfahren müssen verschiedene Elemente sorgfältig berücksichtigt werden, darunter Batteriekapazität, Spannung, Temperatur und Innenwiderstand.

Vorteile des Schnellladens

Zeiteffizienz: Schnelles Laden reduziert die Zeit, die zum Aufladen einer Batterie erforderlich ist, erheblich und bietet den Verbrauchern zusätzlichen Komfort. Kürzere Ladezeiten bei tragbaren Geräten bedeuten eine höhere Produktivität, sodass Verbraucher ihre Geräte häufiger verwenden können.

Schnelles Laden unterstützt die Nutzung von Elektrofahrzeugen durch kürzere Ladezeiten und trägt so zum Übergang zu einem umweltfreundlicheren Transportsystem bei.

Herausforderungen beim Schnellladen

Beim Schnellladen entsteht mehr Wärme, was mit der Zeit zu einer schnelleren Entladung des akkus führen kann. Hohe Ladeströme können zu strukturellen Veränderungen in den Elektrodenmaterialien führen und deren Kapazität und Lebensdauer verringern.

Sicherheits-Bedenken; Um Überladung, Überhitzung oder andere potenziell gefährliche Umstände zu vermeiden, erfordert das Schnellladen eine sorgfältige Überwachung. Batteriemanagementsysteme sorgen für ein sicheres Laden, indem sie kontinuierlich Temperatur, Spannung und Strom der Batterie überwachen.

Zukunftsaussichten

Das schnelle Laden von Lithium-Ionen-Batterien birgt faszinierendes Potenzial für die Zukunft. Forscher und Hersteller sind ständig auf der Suche nach innovativen Möglichkeiten, um Ladegeschwindigkeit, Batterielebensdauer und Sicherheit zu verbessern.

Was bedeutet ausgeglichenes Laden?

Beim ausgeglichenen Laden handelt es sich um eine Technik zum Laden von Batterien oder Akkupacks, bei der jede Zelle im Pack auf den gleichen Spannungspegel geladen wird. Diese Methode trägt zur Gesundheit, Leistung und Langlebigkeit der Batterie bei, indem sie Ungleichgewichte reduziert, die zu einer verringerten Kapazität, einer kürzeren Lebensdauer und potenziellen Sicherheitsproblemen führen können.

Batterien bestehen häufig aus zahlreichen Zellen, die in verschiedenen Anwendungen wie Elektrofahrzeugen, Mobiltelefonen, Laptops und erneuerbaren Energiesystemen in Reihe oder parallel geschaltet sind, um die entsprechende Spannung und Kapazität zu erzeugen. Aufgrund geringfügiger Änderungen bei der Herstellung oder unterschiedlicher Zelleigenschaften können diese Zellen jedoch im Laufe der Zeit oder während des Ladevorgangs Spannungsschwankungen aufweisen.

Passiver Ausgleich und aktiver Ausgleich

Das ausgeglichene Laden wird typischerweise durch zwei Methoden erreicht: passiver Ausgleich und aktiver Ausgleich. Beim passiven Ausgleich werden Widerstände oder andere passive Komponenten verwendet, um überschüssige Ladung von Zellen abzuleiten, die vor anderen ihre Kapazität erreichen. Dieser Ansatz ist einfach und kostengünstig, kann jedoch Energie verschwenden, da die zusätzliche Ladung als Wärme freigesetzt wird.

Im Gegensatz dazu ist der aktive Ausgleich ein fortschrittlicheres System, das die Ladung aktiv zwischen den Zellen umverteilt. Es überträgt mithilfe von Elektronik Ladung von Zellen mit höherer Spannung auf Zellen mit niedrigerer Spannung. Diese Technologie, die die Energieverschwendung minimiert und eine genauere Steuerung der Spannung jeder Zelle ermöglicht, ist möglicherweise effizienter als der passive Ausgleich.