ड्रोन बैटरी की आंतरिक संरचना क्या है?

ड्रोन टेक्नोलॉजी ने हवाई फोटोग्राफी से लेकर औद्योगिक अनुप्रयोगों तक उद्योगों में क्रांति ला दी है। इन फ्लाइंग चमत्कारों के दिल में एक महत्वपूर्ण घटक है:ड्रोन लिथियम बैटरी। ड्रोन की स्थिर उड़ान और परिचालन क्षमताएं पूरी तरह से इन लिथियम बैटरी की सटीक इंजीनियरिंग पर निर्भर करती हैं।

इस लेख में, हम कोशिकाओं, रसायन विज्ञान और संरचना में तल्लीन करेंगेड्रोन बैटरी, उस जटिलता का खुलासा करना जो विविध मानव रहित हवाई वाहनों को शक्ति प्रदान करता है।

एक मानक ड्रोन बैटरी में कितनी कोशिकाएं हैं?

ड्रोन की बैटरी में कोशिकाओं की संख्या ड्रोन के आकार, बिजली की आवश्यकताओं और इच्छित उपयोग के आधार पर भिन्न हो सकती है। हालांकि, अधिकांश मानक ड्रोन बैटरी में आमतौर पर श्रृंखला या समानांतर कॉन्फ़िगरेशन में जुड़े कई कोशिकाएं होती हैं।

प्रत्येक सेल के अंदर, एक सकारात्मक इलेक्ट्रोड (जैसे कि टर्नरी लिथियम सामग्री), नकारात्मक इलेक्ट्रोड (ग्रेफाइट), इलेक्ट्रोलाइट (आयन कंडक्टर), और विभाजक (इलेक्ट्रोड के बीच शॉर्ट सर्किट को रोकना) डिस्चार्ज के दौरान ऊर्जा देने और शक्ति प्रदान करने के दौरान ऊर्जा को प्राप्त करने के लिए एक साथ काम करते हैं। "

अधिकांश वाणिज्यिक और पेशेवर ड्रोन बिजली और उड़ान की अवधि बढ़ाने के लिए मल्टी-सेल बैटरी का उपयोग करते हैं। सबसे आम कॉन्फ़िगरेशन में शामिल हैं: 2 एस, 3 एस, 4 एस और 6 एस।

लिपो (लिथियम पॉलिमर) बैटरीड्रोन में सबसे अधिक प्रचलित प्रकार हैं, प्रत्येक सेल को 3.7V पर रेट किया गया है। श्रृंखला में कोशिकाओं को जोड़ने से वोल्टेज बढ़ता है, जिससे ड्रोन के मोटर्स और सिस्टम को अधिक शक्ति प्रदान होती है।

एक श्रृंखला कॉन्फ़िगरेशन में, कोशिकाएं एंड-टू-एंड से जुड़ी होती हैं, जो एक सेल के सकारात्मक टर्मिनल को अगले के नकारात्मक टर्मिनल से जोड़ती है। यह व्यवस्था समान क्षमता को बनाए रखते हुए बैटरी पैक के समग्र वोल्टेज को बढ़ाती है।

एक समानांतर कॉन्फ़िगरेशन में, बैटरी एक साथ जुड़े सभी सकारात्मक टर्मिनलों और एक साथ जुड़े सभी नकारात्मक टर्मिनलों के साथ जुड़े हुए हैं। यह व्यवस्था समान वोल्टेज को बनाए रखते हुए बैटरी पैक की कुल क्षमता (एमएएच) को बढ़ाती है।

कॉन्फ़िगरेशन के बावजूद, आधुनिक ड्रोन बैटरी परिष्कृत बैटरी प्रबंधन प्रणालियों (बीएमएस) को एकीकृत करती है। ये इलेक्ट्रॉनिक सर्किट व्यक्तिगत सेल वोल्टेज की निगरानी और विनियमित करते हैं, जो पैक के भीतर सभी कोशिकाओं में संतुलित चार्जिंग और डिस्चार्जिंग सुनिश्चित करते हैं।

लिथियम बहुलक बैटरी की आंतरिक संरचना: एनोड, कैथोड और इलेक्ट्रोलाइट

वास्तव में ड्रोन बैटरी को समझने के लिए, हमें उनके आंतरिक घटकों की जांच करनी चाहिए। लिथियम पॉलिमर बैटरी, अधिकांश ड्रोन के पीछे का बिजली स्रोत, तीन प्राथमिक तत्वों से मिलकर बनता है: एनोड, कैथोड और इलेक्ट्रोलाइट।

एनोड: नकारात्मक इलेक्ट्रोड

लिथियम पॉलिमर बैटरी में एनोड आमतौर पर ग्रेफाइट, कार्बन का एक रूप से बना होता है। डिस्चार्ज के दौरान, लिथियम आयन एनोड से कैथोड तक चले जाते हैं, इलेक्ट्रॉनों को छोड़ते हैं जो बाहरी सर्किट के माध्यम से ड्रोन को बिजली देने के लिए बहते हैं।

कैथोड: सकारात्मक इलेक्ट्रोड

कैथोड आमतौर पर लिथियम मेटल ऑक्साइड से बना होता है, जैसे कि लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड (लाइसेंस) या लिथियम आयरन फॉस्फेट (LifePo₄)। कैथोड सामग्री की पसंद ऊर्जा घनत्व और सुरक्षा सहित बैटरी की प्रदर्शन विशेषताओं को प्रभावित करती है।

इलेक्ट्रोलाइट: आयन राजमार्ग

एक लिथियम बहुलक बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट एक कार्बनिक विलायक में भंग एक लिथियम नमक है। यह घटक लिथियम आयनों को चार्ज और डिस्चार्ज साइकिल के दौरान एनोड और कैथोड के बीच पलायन करने में सक्षम बनाता है। लिथियम पॉलिमर बैटरी की एक अनूठी विशेषता यह है कि इस इलेक्ट्रोलाइट को एक बहुलक समग्र के भीतर स्थिर किया जाता है, जिससे बैटरी को अधिक लचीला और कम नुकसान होता है।

सुरक्षात्मक समर्थन: आवास और कनेक्टर

कोर मॉड्यूल से परे, ड्रोन बैटरी के आवास और कनेक्टर - हालांकि सीधे बिजली वितरण में शामिल नहीं हैं - संरचनात्मक अखंडता सुनिश्चित करने वाले "कंकाल" के रूप में परस्पर:

हाउसिंग: आमतौर पर फ्लेम-रिटार्डेंट एबीएस प्लास्टिक या एल्यूमीनियम मिश्र धातु से निर्मित, प्रभाव प्रतिरोध, लौ मंदता और थर्मल इन्सुलेशन की पेशकश करता है। यह सेल ऑपरेशन के दौरान ओवरहीटिंग को रोकने के लिए वेंटिलेशन छेद को शामिल करता है।

कनेक्टर्स और इंटरफेस: आंतरिक मल्टी-स्ट्रैंड कॉपर वायर (अत्यधिक प्रवाहकीय और बेंड-प्रतिरोधी) कोशिकाओं को बीएमएस से जोड़ते हैं। बाहरी इंटरफेस आमतौर पर गलत कनेक्शन से आकस्मिक क्षति को रोकने के लिए रिवर्स-प्लग सुरक्षा के साथ XT60 या XT90 कनेक्टर का उपयोग करते हैं।

बुनियादी रखरखाव: बैटरी जीवनकाल का विस्तार करने के लिए आंतरिक घटकों की रक्षा करें

बीएमएस अधिभार और सेल गिरावट को रोकने के लिए ओवरचार्जिंग या ओवर-डिस्चार्जिंग (20% -80% क्षमता के बीच स्टोर) से बचें;

वायरिंग में शॉर्ट सर्किट को रोकने के लिए कनेक्टर्स की सफाई करते समय पानी के प्रवेश से बचें;

आंतरिक कोशिकाओं और बीएम को शारीरिक प्रभाव से ढालने के लिए क्षतिग्रस्त आवरणों को तुरंत बदलें।

ड्रोन बैटरी की आंतरिक वास्तुकला "ऊर्जा, नियंत्रण और सुरक्षा" के एक सटीक तालमेल का प्रतिनिधित्व करती है। ठोस-राज्य बैटरी और बुद्धिमान बीएमएस तकनीक में प्रगति के साथ, भविष्य की बैटरी डिजाइन अधिक कॉम्पैक्ट और कुशल हो जाएंगे, जो ड्रोन प्रदर्शन उन्नयन के लिए कोर समर्थन प्रदान करते हैं।