1通用化

通用化的聚合物鋰電池具有上述聚合物鋰電池滿足主要性能等，能夠適用于不同重量級(jí)的無(wú)人機(jī)。無(wú)人機(jī)常用的電池為T型聚合物鋰電池，一端動(dòng)力線轉(zhuǎn)接公母頭（一般用XT60）對(duì)接進(jìn)行能量輸出。另一端信號(hào)線通常采用電壓檢測(cè)器等設(shè)備檢測(cè)       

 

通用化聚合物鋰電池是無(wú)人機(jī)低成本的動(dòng)力解決方案，但是會(huì)帶來諸多問題，例如，第一，無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的電量，會(huì)有摔機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。第二，沒有完善的充電管理，以及放電管理，充放電完成后需要用電壓檢測(cè)器對(duì)電池進(jìn)行檢測(cè)。第三，無(wú)法解決過放電問題。第四，由于經(jīng)常使用插頭連接，無(wú)法解決插頭老化問題，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(duì)環(huán)境污染大。第五，電池本身能量密度低，不能滿足無(wú)人機(jī)長(zhǎng)航時(shí)的迫切需求。第六，拆裝不方便，無(wú)人機(jī)更換電池頻率高，影響用戶體驗(yàn)等。

4.2智能化

智能化聚合物鋰電主要是直擊上述通用聚合物鋰電池使用痛點(diǎn)，進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，結(jié)合無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)和優(yōu)化電池管理系統(tǒng)，對(duì)電池實(shí)現(xiàn)智能化管理和控制。在電池結(jié)構(gòu)上，首先，選用ABS+PC防火材料，提高電池的防護(hù)等級(jí)。其次，快速充電口一體化設(shè)計(jì)，同時(shí)增加電源控制開關(guān)，體現(xiàn)操作的便捷性，再次，電池頭部的卡扣設(shè)計(jì)，便于快速拆卸。最后，兼顧電池外觀造型，實(shí)現(xiàn)智能電池產(chǎn)品化。

 

在硬件上，給電池配上BMS電池管理系統(tǒng)（Battery Management System，縮寫B(tài)MS）。BMS是連接無(wú)人機(jī)動(dòng)力電池和電動(dòng)無(wú)人機(jī)的重要紐帶。BMS用于監(jiān)測(cè)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(fā)出報(bào)警信號(hào)（聲光），嚴(yán)重時(shí)根據(jù)制定的控制策略切斷電力傳送鏈路，以保護(hù)電池從而延長(zhǎng)電池使用壽命。

BMS由終端模塊、中央處理模塊和顯示模塊3大部分組成。終端模塊負(fù)責(zé)測(cè)量電池電壓及溫度、均衡電池能量，電流采樣和SOC 計(jì)算，產(chǎn)生各類報(bào)警數(shù)據(jù)，控制充放電電路；顯示模塊負(fù)責(zé)顯示電池的數(shù)據(jù)，給出聲光報(bào)警，記錄數(shù)據(jù)等。當(dāng)系統(tǒng)電池總數(shù)較少時(shí)，中央處理模塊可以和終端模塊合并組成集成 BMS系統(tǒng)以節(jié)省成本。

在上述硬件和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，通過軟件算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能鋰電池的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。智能化鋰電池的缺點(diǎn)是，市場(chǎng)版本眾多，電池的不兼容。智能化鋰電池標(biāo)準(zhǔn)化是一個(gè)急需解決的問題。

4.3固態(tài)化

鋰電池固體化發(fā)展主要是解決通用型鋰電池本身的安全隱患，綠色環(huán)保，低能量密度等問題，現(xiàn)有的液態(tài)鋰離子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(shí)長(zhǎng)，安全性較低的劣勢(shì)。而固態(tài)鋰離子電池的能量密度則會(huì)高很多，全固態(tài)鋰離子電池的能量密度最高潛力達(dá)900Wh/kg，并且結(jié)構(gòu)更加安全，所以它一度被認(rèn)為是理想的無(wú)人機(jī)動(dòng)力電池。

工作原理上，固態(tài)鋰電池和傳統(tǒng)的鋰電池并無(wú)區(qū)別。電池的兩端為電池的正負(fù)兩極，中間為液態(tài)電解質(zhì)。鋰離子通過電解質(zhì)在兩端來回運(yùn)動(dòng)，完成電池的充放電過程。主要區(qū)別是固態(tài)鋰電池只不過其電解質(zhì)為固態(tài)。固體鋰電池具有的密度以及結(jié)構(gòu)可以讓更多帶電離子聚集在一端，傳導(dǎo)更大的電流，進(jìn)而提升電池容量。

                

固態(tài)鋰電池有很多優(yōu)勢(shì)，發(fā)展前景廣闊。其中，兩個(gè)最明顯的優(yōu)勢(shì)就是能量密度更高，運(yùn)行更安全。使用了全固態(tài)電解質(zhì)后，鋰電池可以不必使用嵌鋰的石墨負(fù)極，而是直接使用金屬鋰來做負(fù)極，這樣可以大大減輕負(fù)極材料的用量，使得整個(gè)電池的能量密度有明顯提高?，F(xiàn)在許多實(shí)驗(yàn)室中，都已經(jīng)可以小規(guī)模批量試制出能量密度為300-400Wh/kg的全固態(tài)電池。固態(tài)電池在大電流下工作不會(huì)因出現(xiàn)鋰枝晶而刺破隔膜導(dǎo)致短路，不會(huì)在高溫下發(fā)生副反應(yīng)，不會(huì)因產(chǎn)生氣體而發(fā)生燃燒。

             

2020 年前采用高鎳正極+準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)+硅碳負(fù)極實(shí)現(xiàn) 300 Wh/Kg，2025 年前采用富鋰正極+全固態(tài)電解質(zhì)+硅碳/鋰金屬負(fù)極電池實(shí)現(xiàn) 400 Wh/Kg，2030 年前燃料/鋰硫/空氣電池實(shí)現(xiàn) 500 Wh/Kg。