Что такое полутвердые (Semi-solid Drone Battery) для квадрокоптеров?

  • 14.10.2024 г.
  • 411 просмотров.

Аккумулятор для квадрокоптера так же важен, как топливный бак для автомобиля с ДВС. Именно от характеристик АКБ зависит, сможет ли беспилотник проявить свои возможности, насколько резвым и эффективным он будет в полете, как долго и далеко сможет летать на 1 заряде. Поэтому для оснащения беспилотных авиационных систем выбирают особенные накопители энергии – емкие и мощные, но при этом компактные и легкие. Этим требованиям отвечают некоторые Li-ion батареи, модели LiPo и в частности инновационные аккумуляторы Semi-solid.

Что представляет собой полутвердый аккумулятор?

Аккумулятор 12S1P 44,4 Вольт 22 А*ч Li-ion 22000mah, Semi-solid, мод. EP 7С

В широкой группе литий-ионных аккумуляторов есть подгруппа Li-Polymer. В отличие от цилиндрических или призматических ячеек в жестком металлическом корпусе, они имеют мягкую оболочку из металлизированной полимерной пленки и производятся в виде прямоугольных «пакетов». В свою очередь, в подгруппе литий-полимерных аккумуляторов есть модели категории Semi-solid. При их производстве вместо жидкого или гелеобразного электролита используется его полутвердый вариант.

Полутвердый или полутвердотельный LiPo аккумулятор содержит электролит в смешанной форме: с 5–10% жидкости и 90–95% взвешенных в ней активных твердых частиц (технического углерода). В результате получился своеобразный компромисс между полностью твердотельными и традиционными литиевыми батареями с жидким электролитом. Инновационные Semi-solid Battery объединили преимущества аккумов обоих типов и стали новым достижением в производстве мощных и компактных накопителей энергии.

Главные отличия и преимущества технологии Semi-solid

Полутвердотельные АКБ отлично подходят для оснащения беспилотных авиационных систем, роботов, игрушек, RC моделей, аппаратов беспроводной связи, медтехники, портативных электроинструментов, ИБП, радиоуправляемых катеров и других видов техники. Наряду со стандартными плюсами Li-ion и Li-Pol аккумуляторов, батареи с полутвердым электролитом имеют дополнительные преимущества.

Фактически они стали следующей ступенью развития литий-ионной технологии – еще более безопасными и стабильными накопителями энергии с отличными рабочими параметрами. В таблице мы привели качества, присущие в целом Li-ion элементам питания, подвиду Li-Polymer и моделям с полутвердым электролитом.

Li-ion

Li-Pol

Semi-solid

Высокая объемная плотность энергии, большой запас емкости при небольших размерах и массе.

В дополнение к перечисленным преимуществам Li-ion элементов питания:

  • гибкая форма;
  • вместо стандартных цилиндрических ячеек – плоские прямоугольные «пакеты» с герметичной металлизированной оболочкой;
  • минимизация веса при сохранении высоких токо-емкостных параметров;
  • разнообразие размеров;
  • наличие в продаже сверхтонких элементов, толщиной от 1 мм;
  • плотное размещение ячеек в корпусе, экономия пространства в батарейном отсеке.

В дополнение к общим преимуществам Li-ion и Li-Po аккумуляторов:

  • повышенная стабильность и безопасность эксплуатации;
  • благодаря минимальному наличию жидкости в электролите – снижение риска протечки, теплового разгона, самовозгорания или взрыва аккумов;
  • еще более эффективный перенос ионов между катодом и анодом;
  • у некоторых моделей – еще большая плотность энергии и производительность, увеличенное напряжение (верхняя граница до 4,45 В на элемент) и сохранение работоспособности на морозе (до -40 °С);
  • повышенная устойчивость к вибрации;
  • улучшенная экологичность – благодаря легкой переработке.

Хорошая проводимость, устойчивость к токовым нагрузкам, стабильная и высокая токоотдача (до 10С, кратковременно – до 50С) у высокотоковых ячеек, например, подвида NCM (INR)или LNO. Способность питать мощные нагрузки.

Рабочая температура от -20 до +60 °С, хотя на морозе запас емкости и отдаваемые в нагрузку токи временно снижаются.

Номинальное напряжение 3,7 В на ячейку, рабочий промежуток от 3 до 4,2 В.

Малый саморазряд (<10% в месяц).

Отсутствие выраженного эффекта памяти, возможность неполного и дробного заряда.

Ресурс до 500–1000 циклов.

Предназначение – активное использование в циклическом режиме.

Что касается технических характеристик – удельной емкости, внутреннего сопротивления, допустимых токов заряда и разряда, циклического ресурса, химической и термической стабильности – они зависят не только от типа АКБ. Среди аккумуляторов каждой группы и подгруппы – Li-ion, Li-Pol или Semi-solid – есть модели с разными рабочими параметрами. И это закономерно, ведь при производстве элементов питания всех типов применяются разные материалы катода, различные формулы электролита и т.д.

Ведущие производители стараются усовершенствовать и модернизировать существующие разработки, предлагая новые версии литий-ионных и литий-полимерных элементов питания. Поэтому при выборе АКБ для квадрокоптеров или другой аккумуляторной техники необходимо учитывать не только тип химии и технологию изготовления, но и эксплуатационные характеристики приобретаемых источников питания.

На что обратить внимание при выборе АКБ для дрона?

Независимо от того, выбираете вы Semi-solid Drone Battery или Li-ion/LiPo батарею с жидким электролитом, ключевую роль при выборе играют:

  • напряжение;
  • Аккумулятор 12S1P 44,4 Вольт 30 А*ч Li-ion 30000mah, Semi-solid, мод. Xing 12Собеспечиваемый уровень токоотдачи – для коптеров подходят батареи с большими разрядными токами, способные стабильно питать мощные моторы и не перегреваться при этом;
  • запас емкости – от него зависит обеспечиваемое время полета;
  • масса – АКБ не должна сильно утяжелять летательный аппарат, иначе снизится его маневренность;
  • размеры – они особенно важны, если батарея помещается в аккумуляторный отсек;
  • ориентировочное количество рабочих циклов;
  • оптимальные и допустимые температуры эксплуатации;
  • тип силового разъема.

В интернет-магазине Shura-Master.ru представлены отличные АКБ для квадрокоптеров разных типов, и вы можете купить их по отличным ценам, с доставкой по Москве и всей России.

В предыдущей статье своего блога мы рассказали о принципе работы термопластавтомата.

Полутвердая или полутвердотельная аккумуляторная батарея, как правильно?
Предыдущая
Полутвердая или полутвердотельная аккумуляторная батарея, как правильно?
Следующая
Где купить Semi-solid Drone Battery в Москве?
Где купить Semi-solid Drone Battery в Москве?

Еще может быть интересно...