航模无人机聚合物锂电池为什么会鼓包?应如何修复锂电池鼓包?

2020-09-02 14:17 ryder

很多朋友在玩无人机的时候,都遇到过电池鼓包的情况,一般情况下,我们可能直接更换电池,实际上鼓包的无人机锂电池还可以通过一些方法拯救。无人机用的聚合物锂电池为什么会鼓包呢?我们如何修复鼓包的聚合物锂电池?

 
航模无人机用高倍率聚合物电池为什么会鼓包
 
1)工艺问题
 
锂电池在上游电芯工厂生产时电解液本身的质量问题,或者液位不标准,正负极材料质量不过关,电机涂层不均匀或者外壳变形等材料相关的问题,另外装配密封不良导致粉尘落入或者装配时存在漏液的现象。
 
2)存放或操作不当
 
过度充电,或者过度放电会使电池内部产生气体压力导致鼓包,基本上,航模锂电池发生鼓包最多是因为过放导致。由于对电池性能的不熟悉,在已低电量报警时任然继续飞行。这不但可以造成锂电池的损坏,而且也有极大的坠机风险。另外,充电导致的鼓包现象也不少。充电时设定了过大的充电电流也会导致锂电池的鼓包。或者使用质量不合格的的电池平衡充电器。最后,也有一部分电池的鼓包是由于不当的存放。航模这种高倍率的聚合物锂电池不可以充满电直接存放,应当放空电后再冲入30%-50%左右的电量后,置于干燥阴凉处存放,才是正确的。充满电存放时,通常15天后电池就会出现鼓包现象。
 
3)环境或使用温度影响
 
温度对电池的充放电性能影响最大,如果温度下降,电极的反应率也下降,假设电池电压保持恒定,放电电流降低,电池的功率输出也会下降。环境温度范围应在5~30之间,一般充电效率会随温度的升高而升高,但当温度升到45以上,会破坏电池内的化学平衡,导致副反应,高温下充电锂电池材料的性能会退化,加快电池的鼓包风险,锂电池的循环寿命也将大大缩短。
 
 
航模无人机聚合物锂电池鼓包了还能用吗?使用时应注意些什么
 
这个有多种观点,那么现在我就发表一个中肯的说法,可以用,但安全性,和电池性能会有所下降。不过一旦一组电池中的某一块电芯出现鼓包现象,常规的平衡充电器可能都无法胜任对其安全充电。这时最好配备一只可以主动式均衡的锂电池平衡充电器才可以。为什么呢?因为当聚合物锂电池出现鼓包现象时。说明电芯已经受到损伤,损伤后的锂电池在容量上会出现明显的降低,这也就导致了整个电池组的不均衡,常规的被动式均衡充电器是无法对有过大容量偏差的电池进行平衡充电的。为什么不平衡的航模锂电池使用时不能同正常的电池一概而论呢?大个比方:正常状态的一块电池组,A电芯容量 1000mAh,B电芯容量1000mAh,这块电池在充电和放电时,他们的剩余的容量是差不多的,基本上可以实现同时充满,和同时出现低电量报警,已单片电芯出现鼓包不均衡的电池组:未鼓包的A电芯容量1000mAh,已鼓包的B电芯容量可能只有800mAh,容量低的电芯会比容量高的电芯更快的充满导致过充。循环几次,两块电芯的就会存在比较大的差异,平衡充会缓解这一过程,但是任然会有差异。只有主动式均衡的充电器才可以在每次充电时将两块电芯同时充满。
另外,在使用时,不同容量的两块电芯出的电量也不同,所以需要更早的返回更换电池,不能完全等飞行器低电量报警再返回,由于一块电芯已经处于空电状态,瞬间的压降可能导致无人机在半空停机。这是特别需要注意的。
 
无人机聚合物锂电池鼓包可以修复吗?
 
答案是,有一定的概率可以修复,当电芯的品质比较好时,修复的概率会比较大。现在大概讲解一下修复步骤。务必请DIY动手能力强才动手操作。手残党请勿尝试,
 
物料准备
 
万用表,需提前测量单片电芯的电压状态,理论上只有有0.5V左右的电压即可完成修复。如果电压为0并且无变化,就请勿尝试修复这种电芯,这类电芯内部已短路。是无法修复的,另外在修复过程中,发热迅速的电池也请勿尝试修复。
 
镍氢电池充电器,最便宜的那种(非智能型,不带电池状态检测),这种充电器通常为小电流恒流输出一个电压和电流,慢慢将电量充满。准备这个物料主要是考虑到可能某些电池鼓包后,由于放置较长时间,电压已经低过1V,有些甚至只有0点几V的电压。这种充电器可以小电流的重新激活锂电池到1.5V左右。
 
专用的锂电池充电器,(不含电池状态监测,如果无法识别充电器类型,可以同准备一块正常的锂电池。)当低过1V的锂电池通过激活,已经达到1.5V左右电压时,将电芯正负极接入锂电池充电器,如果锂电池充电器开始指示进入充电状态,测量充电器的正负极在线电压是否已经超过2V,如果超过,原地等待几分钟,同时需要注意在充电状态的电芯的热情况,发热异常时就需要断开充电。如果正常,等待充电器充满指示。注:如果锂电池充电器不识别低过2V的锂电池时,可以装入正常的锂电池激活充电器的充电状态,然后马上断开即可。
 
主动式均衡锂电池充电器,当单片鼓包的锂电芯提示充满点后,鼓包现象会略好转,经过几次充放电后,理想状态下鼓包现象会彻底消失,修复后的锂电池会发现一些形状上的变化,这是正常现象。注:鼓包修复后的锂电池必须使用主动式均衡充电器进行充电。使用时要稍微提前终止使用。

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