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本文将带您全面认识无人机锂电池，包括其定义、类型特点，在无人机上的优势，电池整体参数、连接方式、电池组结构。
什么是锂电池
锂电池是一类以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的电池。它凭借独特的化学性质，在能量存储和释放方面表现出色，成为现代便携式电子设备和电动交通工具等领域的主流电源之一。
锂电池充放电
锂电池的类型
正极材料多样，如钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂等，不同正极材料决定了电池的性能特点。例如，钴酸锂电池能量密度较高，适合对能量要求较高的应用场景；磷酸铁锂电池安全性较好，循环寿命长，常用于对安全性要求严格的场合。外壳通常为金属材质，具有较好的密封性和抗压性，能有效保护内部电芯。
正极材料与锂离子电池有部分重叠，但它的电解质为固态或胶态聚合物，具有更高的形状灵活性。外壳多采用铝塑膜包装，质地柔软，可根据设备空间定制形状，能更好地适应无人机狭小的内部空间，并且在相同容量下，锂聚合物电池通常比锂离子电池更轻。
为什么选择锂电池用于无人机
高能量密度
相比传统电池，锂电池能够在较小的体积和重量下存储更多的能量。这使得无人机能够在空中停留更长时间，完成更多任务，例如在航拍中可以覆盖更广阔的区域，在农业植保中可以对更大面积的农田进行作业。
高能量密度
轻量化设计
无人机对重量极为敏感，过重的电池会影响其飞行性能和续航能力。锂电池的轻量化特点，有助于降低无人机整体重量，提高飞行效率和机动性。例如，在竞速无人机中，较轻的电池可以让无人机实现更快的速度和更灵活的操控。
长寿命
正常使用和维护条件下，锂电池可以经历数百次甚至上千次的充放电循环，仍能保持较好的性能。这对于无人机频繁使用的场景来说非常重要，减少了电池更换频率，降低了使用成本。
快速充电能力
部分锂电池支持较高的充电倍率，能够在较短时间内完成充电。这对于无人机作业效率的提升至关重要，例如在物流配送中，快速充电可以让无人机尽快投入下一次配送任务。
参数
容量（mAh）
容量表示电池能够存储的电荷量，它表示在理论上，如果以恒定电流放电，电池可以持续提供1mA的电流多少小时。也就是说容量越大，理论上无人机的续航时间越长。例如，一块 5000mAh 的电池在相同放电条件下，续航时间会比 3000mAh 的电池更长。但实际续航时间还受无人机功耗等因素影响。
电压（V）
锂电池单节标称电压一般为 3.7V 或 3.8V，实际使用中电压会在一定范围内波动。电池组的电压由串联的电池节数决定，如 3S 电池组电压为 3×3.7V = 11.1V（标称值）。不同电压的电池适用于不同类型的无人机，一般来说，电压越高，电机转速越快，动力越强。
放电倍率与充电倍率（C）
放电倍率是指电池在放电时的电流大小与电池容量的比例关系，通常用来描述电池能够以多快的速度释放其储存的能量。充电倍率就是充电时的电流大小与电池容量的比例关系。
例如 20C 放电倍率的 3000mAh 电池，最大放电电流为 3000mAh×20 = 60A 这意味着这种电池理论上能够支持的最大瞬间放电电流能达到60A，持续以最大放电倍率放电可能受到电池温度、内部电阻等因素的影响，通常制造商还会给出一个更安全或推荐的连续放电倍率来保证电池的安全和寿命。
高放电倍率的电池能够满足无人机在起飞、爬升、高速飞行等大负载情况下对电流的需求，确保无人机动力充足，飞行稳定。通常持续的放电特性时非线性的，这意味着在不同的放电条件下，电池的行为会有所不同。
锂电池放电曲线
尺寸与重量
尺寸需要与无人机的电池仓相匹配，过大或过小都无法正常安装。重量直接影响无人机的载重和飞行性能，在选择电池时需要综合考虑无人机的设计和使用要求。
连接方式
串联（S）与并联（P）的区别
串联是将电池的正极与负极依次连接，串联后电池组的电压等于各节电池电压之和，容量不变。例如，两节 3.7V、2000mAh 的电池串联后，电压变为 7.4V，容量仍为 2000mAh。串联可以提高电池组的电压，满足无人机对高电压的需求。
并联是将电池的正极与正极、负极与负极连接，并联后电池组的容量等于各节电池容量之和，电压不变。如两节 3.7V、2000mAh 的电池并联后，容量变为 4000mAh，电压还是 3.7V。并联主要用于增加电池组的容量，延长无人机续航时间。
串联与并联
常见配置（如 3S、4S 等）
3S 电池组在小型消费级无人机中较为常见，其电压适中，能满足一般飞行需求，同时在重量和能量密度方面取得较好平衡。对于室内小型航拍无人机，3S 电池足以提供足够的动力支持其在有限空间内灵活飞行，同时保持较轻的重量，便于操控。
4S 及以上电池组通常用于专业级或大型无人机，更高的电压可以提供更强的动力，适用于载重较大、飞行要求较高的任务，如农业植保无人机搭载农药喷洒设备时需要更强的动力来维持飞行和作业。而在户外长距离测绘无人机中，4S 或 6S 电池配置可能更合适，它们能够提供更高的电压和能量，保证无人机在长距离飞行和复杂地形测绘任务中的稳定性和续航能力。
电池组结构
电池组
多节电池通过焊接或连接器连接在一起，并安装在一个外壳内，同时配备必要的电路保护元件和连接线路。在组装过程中，要确保电池连接牢固、正负极连接正确，以避免短路等问题。
电池组的总电压和容量计算
总电压计算：如 nS 电池组，总电压 = n× 单节电池标称电压。例如 5S 电池组，总电压 = 5×3.7V = 18.5V（标称值）。
总容量计算：对于并联的电池组，总容量 = 并联电池节数 × 单节电池容量。如 4 节 2000mAh 电池并联，总容量 = 4×2000mAh = 8000mAh。
