Types courants de batteries pour drones

Les performances de vol d'un drone sont entièrement déterminées par son "cœur" la batterie.Les différents types de batteries ont des performances et des caractéristiques très différentes.Aujourd'hui, nous allons présenter les cinq types les plus courants de batteries pour drones, et en décrire en détail leurs caractéristiques principales, leurs avantages et leurs inconvénients.vous aider à comprendre pleinement les différents types de batteries de dronesTout d'abord, apprenons un sens commun de base: qu'est-ce qui se cache derrière les différences fondamentales entre les batteries? Il n'est pas nécessaire de mémoriser des formules chimiques compliquées.densité énergétique, qui détermine la durée du vol ̇ plus la densité est élevée, plus le temps de vol est long, et les performances de sécurité qui assurent une utilisation fiable.toutes les batteries de drones trouvent un équilibre entre ces deux facteurs, et vous pouvez choisir des piles avec des priorités différentes selon les scénarios d'utilisation réels.

1. Batterie au lithium polymère (LiPo) La principale source d'alimentation pour les drones de qualité grand public

Les batteries au lithium polymère (LiPo) sont le type de batterie le plus utilisé dans le domaine des drones de qualité grand public à l'heure actuelle.,Les principaux avantages sont la légèreté et l'efficacité énergétique élevée.

Principaux avantages
Elles présentent une densité d'énergie relativement élevée, généralement comprise entre 150 et 220 Wh/kg.Ils sont plus légers et peuvent réduire efficacement la charge sur les corps des drones.Avec d'excellentes performances de décharge et des taux de décharge élevés, ils peuvent non seulement répondre aux exigences de vol stable des drones de photographie aérienne ordinaires, mais aussi répondre aux besoins de l'aviation civile.mais aussi s'adapter à la puissance instantanée de sortie de haute puissance des drones de course FPVAvec une structure d'emballage flexible, ils peuvent être personnalisés en fonction des conceptions de carrosserie du drone et bénéficier d'une forte compatibilité.

Les principaux inconvénients
Ils présentent une sécurité et une stabilité médiocres et sont soumis à des exigences strictes pour les environnements de charge, de stockage et d'utilisation.La perforation et le court-circuit sont susceptibles de déclencher une fuite thermiqueEn outre, leur durée de vie est courte, avec environ 300 à 500 cycles de charge-décharge dans des conditions normales de service.Leur capacité et leurs performances de décharge diminueront évidemment à mesure que le nombre de cycles augmentera..

Scénarios d'application
Ils sont principalement appliqués aux drones de consommation pour la photographie aérienne, aux drones de course FPV et aux drones civils légers,et adapté aux scénarios qui ont certaines exigences en matière de légèreté de la carrosserie et de vitesse de réponse de puissance.

2La batterie au lithium fer-phosphate (LiFePO4) est le sommet de la sécurité au niveau industriel.

Les batteries au phosphate de fer au lithium (LiFePO4) sont le choix principal pour les drones de qualité industrielle.qui peut répondre aux exigences des opérations de longue durée dans des environnements extérieurs complexes.

Caractéristiques essentielles

Ils offrent des performances de sécurité exceptionnelles avec une température de décomposition thermique supérieure à 200°C, une forte résistance aux ponctions et aux courts-circuits et un faible risque de fuite thermique.Avec une durée de vie de long cycle, ils peuvent réaliser 2000 à 3000 cycles de charge-décharge dans des conditions d'utilisation normales, soit 4 à 6 fois plus que les batteries au lithium polymère.fonctionnant de manière stable dans une plage de température comprise entre -20°C et 60°C et fonctionnant de manière fiable dans des conditions extérieures extrêmesIls sont équipés d'un emballage à coque dure, atteignant un niveau de protection IP65 ou supérieur, avec une grande résistance aux chocs ainsi qu'une excellente résistance à la poussière et à l'eau.

Des inconvénients techniques

Ils ont une densité d'énergie relativement faible, allant de 100 à 160Wh/kg. Ils sont plus lourds que les batteries au lithium polymère de même capacité.les rendant impropres aux petits drones de consommation sensibles au poids du fuselageEn attendant, ils entraînent des coûts de production élevés; une seule batterie au lithium-fer phosphate de qualité industrielle peut coûter des milliers de yuans,entraînant des coûts d'application globaux plus élevés par rapport aux batteries au lithium traditionnelles.

Scénarios d'application

Ils sont principalement utilisés dans les drones de qualité industrielle pour la protection des végétaux agricoles, l'inspection de l'énergie, la cartographie géographique et d'autres domaines,les scénarios d'exploitation extérieurs parfaitement adaptés qui nécessitent une capacité de charge importante, de longues heures de travail et des normes de sécurité élevées.

3Batterie au lithium ternaire (NCM/NCA)

Les batteries au lithium ternaire (NCM/NCA) sont des produits de transition entre les batteries au lithium polymère et les batteries au lithium fer phosphate.Avoir l'avantage essentiel d'équilibrer la densité énergétique et la stabilité de la sécurité, ils sont largement utilisés dans les drones industriels de taille moyenne et moyenne.

Caractéristiques essentielles

Elles présentent une densité d'énergie relativement élevée allant de 220 à 300 Wh/kg, supérieure à celle des batteries au lithium polymère et des batteries au lithium fer phosphate,qui peut améliorer efficacement l'endurance des dronesElles offrent une meilleure sécurité et stabilité que les batteries au lithium polymère, avec un risque moindre de fuite thermique, tout en conservant des performances de sortie de puissance décentes.Leur taux de décharge varie de 20°C à 50°C, répondant aux besoins énergétiques de la plupart des drones de milieu et haut de gamme.fournir des performances de coût modérées.

Les inconvénients techniques

Leur stabilité à haute température est inférieure à celle des batteries au lithium-fer phosphate.La dégradation de la batterie sera accélérée.Leur durée de vie est de 1000 à 2000 fois plus courte que celle des batteries au lithium-fer-phosphate et leur performance diminue sensiblement après une utilisation prolongée.

Scénarios d'application

Ils sont principalement utilisés dans les drones aériens de consommation de taille moyenne à élevée, les drones logistiques de taille moyenne et les petits drones industriels,adapté aux scénarios qui ont certaines exigences d'endurance, de l'énergie et de la sécurité.

4Piles à hydrogène

Les piles à combustible à hydrogène servent de solution de base pour l'alimentation électrique de longue durée des drones.Ils réalisent la conversion d'énergie par réactions électrochimiques et présentent des avantages remarquables tels qu'une longue durée de vie et zéro émission, actuellement en phase initiale de promotion commerciale.

Caractéristiques essentielles

Il offre une capacité d'endurance extrêmement élevée, avec une durée de vol unique atteignant 2 à 4 heures,largement supérieure à celle des batteries au lithium traditionnelles et répondant aux exigences des opérations de longue duréeIl n'émet pas d'émissions et n'est pas polluant, l'eau étant le seul produit de la réaction, et il respecte pleinement les normes de protection de l'environnement.Il se caractérise par une excellente adaptabilité aux températures élevées et basses, fonctionnant de manière stable dans des environnements allant de -40°C à 80°C et fonctionnant de manière stable dans des conditions extrêmement froides et brûlantes.Il prend en charge une commodité de réapprovisionnement en énergie avec un temps de ravitaillement en hydrogène court, permettant aux drones de reprendre rapidement leurs capacités opérationnelles.

Déficiences techniques

Il a une structure de système sophistiquée et le coût de production des matériaux de membrane de base reste élevé.Le coût global d'un système complet de piles à combustible à hydrogène est de 5 à 10 fois supérieur à celui des batteries au lithium traditionnellesL'infrastructure de ravitaillement en hydrogène est insuffisante, les services de ravitaillement en hydrogène n'étant actuellement disponibles que dans quelques scénarios professionnels.qui limite son application commerciale à grande échelleLe système de batterie est encombrant, ce qui le rend impropre pour les drones de petite taille.

Scénarios d'application

Il est principalement appliqué dans des scénarios professionnels où les exigences en matière d'endurance sont strictes, notamment l'inspection à haute altitude, la patrouille maritime, le sauvetage contre les incendies et la surveillance de l'environnement.ainsi que des drones de longue durée utilisés dans les domaines de la recherche militaire et scientifique.

5. Piles à l'état solide ou semi-solide

Les batteries à l'état solide et semi-solide représentent une nouvelle direction de développement technique dans le domaine des batteries de drones.Ils remplacent les électrolytes liquides traditionnels par des électrolytes solides et présentent des avantages tels qu'une forte densité d'énergie et une excellente sécurité et stabilité., actuellement en phase de vérification expérimentale et de petite application.

Caractéristiques essentielles

Leur densité d'énergie est considérablement augmentée, allant de 400 à 600 Wh/kg, soit 2 à 3 fois celle des batteries lithium polymère traditionnelles.Capable d'étendre considérablement la durée de vol des dronesIls présentent une sécurité et une stabilité exceptionnelles sans risque de fuite d'électrolyte liquide et une probabilité extrêmement faible de fuite thermique.éliminer efficacement les risques potentiels pour la sécurité, y compris le gonflement des batteries et les incendiesAvec une taille plus petite et un poids plus léger, ils peuvent optimiser la conception du fuselage des drones et améliorer leur flexibilité opérationnelle.Certaines batteries semi-solides peuvent atteindre une durée de vie de plus de 1000 fois, offrant une meilleure durabilité que les batteries lithium polymère classiques.

Manques techniques

Les technologies pertinentes ne sont pas encore complètement mûres et des questions telles que l'efficacité de la conduction ionique et la compatibilité entre les interfaces des électrolytes solides doivent encore être améliorées.Le coût de production est extrêmement élevé.La production de batteries au lithium est de 5 à 10 fois supérieure à celle des batteries au lithium traditionnelles, ce qui pose de grandes difficultés pour la production de masse.Ces batteries ne sont appliquées qu'à petite échelle dans les domaines de la recherche militaire et scientifique et n'ont pas encore été introduites sur le marché civil..

Scénarios d'application

Ils sont principalement utilisés dans les drones militaires haut de gamme et les drones expérimentaux de recherche scientifique.Ils devraient être progressivement appliqués à l'avenir dans les drones civils et industriels de milieu à haut niveau..