点击蓝字 关注我们
作者 | 穹宇逐光
出品 | 聚翼无人机
概要
文章围绕无人机电池，介绍了过充、过放、热失控等异常状态及原因现象，还阐述了电池使用、保存和维护保养方法。包括正确充放电、检查电池、注意环境、长期存放、运输要点及废旧电池处理等。全面了解这些能保障电池安全高效使用，延长寿命，推动无人机行业可持续发展，同时也是对环境和安全负责。
异常电池
电池的异常状态及其原因和现象
过充
1.定义与危害
过充是指电池在充电过程中，充电电压或充电电流超过了电池所能承受的范围。过充会导致电池内部产生过多的热量，加速电池材料的老化和分解，使电池容量下降，缩短电池寿命。严重时，可能会引起电池鼓包、漏液甚至爆炸等安全事故。
锂电池过充
2.导致过充的原因
充电器故障是常见原因之一，如充电器的电压检测电路损坏，无法准确判断电池电压，导致持续输出过高电压。此外，使用不匹配的充电器，例如充电器的输出电压高于电池的额定电压，也会造成过充。BMS 失效也可能导致无法正常监测和控制充电过程，从而引发过充。
3.过充的现象与预防措施
过充时，电池可能会发热严重，外壳温度明显升高，甚至出现鼓包现象。预防过充的关键是使用质量可靠、与电池匹配的充电器，并定期检查充电器和 BMS 的性能。同时，避免长时间无人看管的充电，在充电过程中注意观察电池状态，如有异常应及时停止充电。
过充时电压与温度曲线
过放
1.定义与危害
过放是指电池放电时，电压低于电池规定的最低放电电压。过放会导致电池正极材料结构破坏，负极材料表面的固态电解质界面膜（SEI 膜）受损，使电池内阻增大，容量降低，循环寿命缩短。严重的过放还可能使电池无法再充电，造成电池报废。
正级材料Cu沉积
2.导致过放的原因
主要原因是无人机在飞行过程中未及时降落充电，电池电量耗尽。例如，在飞行任务中因操作失误或环境因素导致无人机无法正常返航，持续飞行直至电池电量过低。此外，BMS 故障导致无法准确监测电池电压，未能及时发出低电压警报并切断放电电路，也会引发过放。
放电曲线
3.过放的现象与预防措施
过放时，无人机可能会出现动力突然下降、飞行不稳定等现象，电池电压明显低于正常范围。为预防过放，在飞行前要确保电池电量充足，合理规划飞行任务和时间，避免过度使用电池。同时，要定期检查 BMS 功能，确保其能正常监测电池电压并及时保护电池。
热失控
1.定义与危害
热失控是指电池内部因热量积累而引发的一系列自加热、自加速的化学反应，导致电池温度急剧升高。热失控一旦发生，很难控制，会造成电池内部压力骤增，可能引发电池鼓包、破裂、起火甚至爆炸等严重后果，对周围环境和设备造成极大危害。这种情况不仅会使无人机瞬间失去动力坠毁，还可能引发火灾，危及周边人员和财产安全。例如，在一些密集场所使用无人机时，若发生热失控，后果不堪设想。
内短路故障诱因
2.导致热失控的原因
电池内部短路是引发热失控的常见原因之一，可能是由于电芯制造缺陷、隔膜破损等导致正负极直接接触。过充、过放也会产生大量热量，促使电池内部发生热失控反应。此外，高温环境、电池散热不良以及电池本身的热稳定性差等因素都可能增加热失控的风险。例如，在炎热的夏季，无人机长时间在高温阳光下飞行，电池散热不畅，就容易引发热失控。
锂离子电池热失控反应机理
3.热失控的现象与预防措施
热失控发生前，电池可能会出现异常发热、温度快速上升等现象，同时电池电压也可能出现波动。预防热失控，首先要选择质量可靠、热稳定性好的电池。在使用过程中，避免电池过度充电和过度放电，定期检查电池的外观和连接情况，确保无短路隐患。此外，为无人机电池配备良好的散热装置，如散热片或风扇，也能有效降低热失控的风险。同时，要避免在高温环境下长时间使用无人机，若发现电池温度异常升高，应立即停止使用并采取降温措施。
其他异常状态
1.电池膨胀
电池膨胀通常是由于电池内部产生气体，导致电池外壳鼓起。这可能是因为电池在过充、过放或高温环境下使用，使电池内部的化学反应失控，产生过多气体。电池膨胀会导致电池容量下降，性能变差，甚至可能引发短路等更严重的问题。如果发现电池膨胀，应立即停止使用，避免继续使用带来安全隐患。
膨胀电池
2.电解液泄漏
电解液泄漏可能是电池外壳破损、密封不良或电池内部压力过大等原因造成的。电解液具有腐蚀性，泄漏后可能会腐蚀无人机的内部组件，影响其正常运行。同时，电解液泄漏也会降低电池的性能，缩短电池寿命。一旦发现电解液泄漏，应小心处理，避免接触皮肤和眼睛，并及时更换电池。
电解液漏液
3.电池短路
电池短路可能是由于电池正负极之间的绝缘材料损坏，如线束破损、电芯内部短路等。短路会瞬间产生大电流，导致电池发热严重，可能会损坏电池甚至引发火灾。为防止电池短路，要注意保护电池的线束，避免其受到挤压、磨损等损伤。在安装和使用电池时，确保正负极连接正确，避免异物进入电池仓造成短路。
电池短路引出起火
电池的使用和保存方法
使用方法
1.正确的充电与放电操作
在充电方面，要使用与电池匹配的充电器，按照充电器的使用说明进行操作。充电前检查电池外观是否有损坏，连接是否正确。充电过程中避免在高温环境下进行，不要超过电池规定的充电电流和电压。放电时，避免过度放电，根据无人机的电量提示及时降落充电。同时，不要在电池电量极低的情况下强行起飞，以免造成电池过放。
2.电池的日常检查
定期检查电池外观是否有变形、鼓包、破损、漏液等情况，检查线束是否有磨损、断裂，连接器是否接触良好。同时，通过电池管理系统或充电器查看电池的电压、内阻等参数，判断电池的健康状况。如发现异常，应及时处理或更换电池。
3.使用环境的要求
尽量避免在高温、潮湿或沙尘等恶劣环境下使用无人机。高温会影响电池性能和寿命，潮湿环境可能导致电池短路，沙尘可能进入电池仓损坏电池和连接器。在寒冷环境下使用时，要注意电池的性能会有所下降，可适当预热电池后再使用。
保存方法
1.电池的长期存放
如果电池需要长期存放，应先将电池充电至 50% 左右的电量。然后将电池从无人机中取出，放入电池存储箱中，存放在干燥、阴凉、通风的环境中，避免阳光直射。每隔一段时间（一般为 1 - 2 个月），应对电池进行一次充放电，以保持电池的活性。
2.电池的运输注意事项
运输电池时，要将电池单独包装，避免与金属物品等导电体接触，防止短路。使用符合运输规定的包装材料，如防静电袋、泡沫等，对电池进行妥善保护。同时，要遵守相关运输法规，如航空运输对锂电池有严格的限制，不同容量和类型的电池可能需要不同的运输方式。
3.存储环境的温度与湿度控制
理想的电池存储温度一般在 15℃ - 25℃之间，湿度应控制在 40% - 60%。过高的温度会加速电池老化，过低的温度会影响电池性能。湿度过高可能导致电池外壳生锈、发霉，影响电池的安全性和性能。可以使用温湿度控制器来监测和调节存储环境的温湿度。
维护与保养
1.定期检查与清洁
定期对电池进行全面检查，包括外观、连接器、线束等。清洁电池表面的灰尘、污垢，但要注意避免使用腐蚀性清洁剂。对于连接器，可以使用无水酒精轻轻擦拭，去除氧化层，确保良好的导电性。
2.电池的循环使用
合理安排电池的使用和充电，避免频繁深度充放电，尽量保持电池浅充浅放，以延长电池的循环寿命。在使用过程中，尽量使电池组中的各节电池均衡使用，避免单节电池过度使用。
3.废旧电池的处理
废旧电池含有有害物质，不能随意丢弃。应按照环保要求，将废旧电池送到指定的回收点进行回收处理。在处理废旧电池时，要注意防止电池短路和泄漏，避免对环境造成污染。
通过【无人机动力之源的深度解析】相信你对无人机电池的全面了解，包括其类型、结构、配套设备、异常状态及正确的使用和保存方法，能够确保无人机电池的安全、高效使用，延长电池寿命，从而为无人机的稳定运行提供可靠保障，让无人机在各个领域发挥更大的作用。同时，正确对待电池相关问题也是对环境和安全负责的表现，有助于推动无人机行业的可持续发展。
END
如果觉得不错，关注，点赞，转发安排起来吧!
其他联系微信: xlwrjjs
