無人機電池充電是化學變化嗎

我們都知道電池充電是一個化學反應的過程，以目前來說，無人機電池普遍為聚合物鋰電池，但也有石墨烯，鎳氫等其他類型電池，不過用的最多的還是聚合物鋰電池，那么無人機電池充電是化學變化嗎？現在就來說說這個問題，本文以聚合物鋰電池為例，簡單闡述無人機電池充電是否有化學變化。

聚合物鋰，縮寫為Li-Po或Li-Poly，由鋰離子（Li-Ion）化學衍生而來。聚合物鋰電池是可充電的，如果仔細處理，可以使用多年，并可以充電數百次。Li-Ion和Li-Po之間的主要區(qū)別在于聚合物鋰電池電解質不像鋰離子電池那樣懸浮在有機溶劑中。它使用固體聚合物復合材料如聚丙烯腈作為物理隔板，這減少但不消除可能引起火災和爆炸的內部短路的概率。原子序數為3的鋰是銀白色或灰色金屬，具有高反應性。原子序數為3也是其重量輕的原因。它是堿金屬系列中的第一個，是第一個固體元素。鋰在氧氣存在下與水反應并在水和水蒸氣中著火。它還與氮氣反應，并且由于我們的空氣含有79％的氮氣，如果電池被穿刺或過熱或進行擠壓，則在日常使用中有充分的化學反應機會。

過度充電會使無人機電池產生化學變化，因為由于鋰聚合物（和鋰離子）對過度充電非常敏感，因此構成電池組的各個電池獨立充電。對比鎳鎘電池和鎳氫電池，標準充電方法是在串聯電池上施加電壓和電流，以便相同的電流通過每個電池。整個電池組的電壓是各個電池電壓的總和，但電池電壓不一定都相等。事實上，幾乎可以肯定它們不是。由于鎳基電池能承受一些過度充電，因此通常沒有危險。鎳鎘電池或鎳氫電池組中的一個電池損壞并且其余電池正常充電的情況并不少見。這意味著在8芯電池組的情況下，每個電池的標稱電壓為1.2 V（總共9.6 V），如果存在10.4 V的充電電壓，理想情況下每個電池將接收10.4 / 8 V = 1.3 V.但是，如果一個電池耗盡，則每個電池的電壓將為10.4 / 7 V = 1.5 V.這樣會增加15％，大多數鎳鎘電池和鎳氫電池可以處理，但鋰電池上施加的15％過電壓最終會導致故障，并可能引發(fā)火災。聚合物鋰電池也不能過放電，如果放電電壓低于2.5 V左右，則容易死亡。在操作中，控制器電路應防止電池電壓降至3.0 V以下。電池溫度不得超過90°C以防止內部分離聚合物熔化并通過物理接觸使電池內部短路。

這是無人機電池充電化學反應式：LiCoO ₂ + 6C – > Li _1-x CoO ₂ + Li _x C ₆

這是無人機電池放電化學反應式：Li _1-x CoO ₂ + Li _x C <—-> Li _{1-x + dx} CoO ₂ + Li _x-dx C

上圖是無人機電池（聚合物鋰電池）在室溫（20°C）下的典型充放電循環(huán)圖。電池電壓相當穩(wěn)定，大約為20％的容量狀態(tài)，然后急劇下降，類似于鎳鎘電池和鎳氫電池。

總之無人機電池充電的確是化學變化的一個過程，當然充電還是需要進行化學變化才能產生電量，而過度充電則會導致電池起火或爆炸等風險，過度放電的話，會導致電池性能下降，最后保護好你的電池是最重要的。相關的無人機電池保養(yǎng)文章請看下面。