無人機(jī)電池充電是化學(xué)變化嗎

我們都知道電池充電是一個化學(xué)反應(yīng)的過程，以目前來說，無人機(jī)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(jī)電池充電是化學(xué)變化嗎？現(xiàn)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(jī)電池充電是否有化學(xué)變化。

聚合物鋰，縮寫為Li-Po或Li-Poly，由鋰離子（Li-Ion）化學(xué)衍生而來。聚合物鋰電池是可充電的，如果仔細(xì)處理，可以使用多年，并可以充電數(shù)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(zhì)不像鋰離子電池那樣懸浮在有機(jī)溶劑中。它使用固體聚合物復(fù)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(zāi)和爆炸的內(nèi)部短路的概率。原子序數(shù)為3的鋰是銀白色或灰色金屬，具有高反應(yīng)性。原子序數(shù)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(yīng)并在水和水蒸氣中著火。它還與氮?dú)夥磻?yīng)，并且由于我們的空氣含有79％的氮?dú)猓绻姵乇淮┐袒蜻^熱或進(jìn)行擠壓，則在日常使用中有充分的化學(xué)反應(yīng)機(jī)會。

過度充電會使無人機(jī)電池產(chǎn)生化學(xué)變化，因?yàn)橛捎阡嚲酆衔铮ê弯囯x子）對過度充電非常敏感，因此構(gòu)成電池組的各個電池獨(dú)立充電。對比鎳鎘電池和鎳氫電池，標(biāo)準(zhǔn)充電方法是在串聯(lián)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(shí)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?fù)p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(biāo)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(shù)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(dǎo)致故障，并可能引發(fā)火災(zāi)。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(yīng)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(nèi)部分離聚合物熔化并通過物理接觸使電池內(nèi)部短路。

這是無人機(jī)電池充電化學(xué)反應(yīng)式：LiCoO ₂ + 6C – > Li _1-x CoO ₂ + Li _x C ₆

這是無人機(jī)電池放電化學(xué)反應(yīng)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(jī)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(dāng)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(jī)電池充電的確是化學(xué)變化的一個過程，當(dāng)然充電還是需要進(jìn)行化學(xué)變化才能產(chǎn)生電量，而過度充電則會導(dǎo)致電池起火或爆炸等風(fēng)險，過度放電的話，會導(dǎo)致電池性能下降，最后保護(hù)好你的電池是最重要的。相關(guān)的無人機(jī)電池保養(yǎng)文章請看下面。