考虑尺寸/重量/ Ah时,最有效的充电电池类型是什么?


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我正在寻找一种水下滑翔机机器人,该机器人将需要长时间(甚至几个月)保持自主状态。耗电量应该最小,我正在考虑包括某种形式的充电设备(例如太阳能充电器),但是我也希望电池容量足够大,因此我不必为此担心。确实并不需要大电流消耗,但电池确实需要长时间有效保持电量。考虑到这是水下车辆,重量和尺寸也是一个问题。

只要是出于业余项目的考虑,成本就不是太大的问题。

我想了解每种技术(铅酸,锂聚合物,镍镉,燃料电池?)的优缺点,因此我可以决定哪种电池最适合我的目的。因此,我正在寻找电池技术,而不是寻找特定的购物建议。


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我认为这本质上是购物建议。最好询问一下电池的哪些特性使其成为一个不错的选择。
jonsca 2012年

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我不同意,他问的是哪种类型的电池,而不是商标等。那些类型的电池确实具有完全不同的特性,但是不幸的是,我在这方面不是专家,也无法给您很好的答案。
的海盗事件

@bit在SE中,“购物推荐”一词不一定用于商业问题。IMO是边界购物,因为它指定了一些可以接受的约束。
Manishearth 2012年

@berry请记住,如果短路,LiPo会爆炸/起火/等,因此在水附近要格外小心……
Manishearth 2012年

@MarkBooth感谢您,是的,我同意这样做的确更加清楚!
berry120 2012年

Answers:


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关于功率密度与重量的比较合理且成本合理的最好的通用电池技术是LiPo。

我建议使用LiFePO4电池。在相同的瓦特小时内,LiFePO4的价格比LiPo贵一些,并且重量也有所增加,但是它们能更好地保持充电,寿命更好,并且在失去电量之前,可以再充电,比LiPo电池贵五到十倍。容量。

对于这两种类型的电池,如果重量都很重要,则可以将“电池外壳”设计为机器人的一部分,并购买仅由化学物质包裹在薄绝缘塑料中的电池,然后使用这些电池构建自己的电池组在您的机器人中安装自定义形状的腔体。但是,请确保保护电池免于过度充电/过度放电,因为如果不这样做,将会损坏电池。当您这样做时,LiPo甚至会着火,而LiFePO4则不会。


太棒了,谢谢您-尤其是LiFePO4,虽然我没听说过,但现在可以来看一下!
berry120 2012年

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如果您要构建自己的电池组,则电池的过充电和放电保护,尤其是电池平衡是非常重要的考虑因素。尤其是对于潜在危险的LiFePO4,可能会遭到错误处理。日常工作的保密性考虑进一步限制了我的答案!
安德鲁

最近几年,我一直在从事AUV的研究,并一直在使用LiPO。就重量和充电时间而言,它们是超级明星。但是它们的充电寿命并不是很长。LiFePO4似乎是一个不错的选择
user1101791 2012年

当您这样做时,LiPo甚至会着火,而LiFePO4则不会。我不敢苟同!
安德鲁

我希望看到指向可靠资源的链接,这些链接显示LiFePO4在“正常”滥用情况下起火。是的,如果您在充电结束时将过多的能量强加到电池中,则任何电池都会变热,并且电量充足,如果没有其他原因,外壳会着火。但是在这种情况下,热狗也会::)
乔恩·瓦特

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当考虑尺寸/重量/ Ah时,燃料电池和微型动力涡轮的每千克能量和(使用液体燃料的)每升能量比任何电池都要好一个数量级。

特别是,我不断听到液体甲醇燃料电池“相对实用”。 a b c d e。而且我听说Hyuk Kim和Seungdoo Park建造了原型柴油燃料电池

微型涡轮机的原型也显示出希望。 b

las,燃料电池和微型动力涡轮机(以及一些高能量密度电池,例如锌-空气)并不是真正为水下航行器设计的,它们是为呼吸空气而设计的。


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锂离子聚合物电池可能是您最好的选择。

  1. 它们将表现出最少的电磁干扰(其次是碱性... NiCD的干扰最大)。
  2. 与常规锂离子电池(通常为圆形)不同,这些锂离子电池会很好地堆叠。
  3. 我希望您在尝试此操作之前先阅读一下手册-其中许多是耐压的。我知道一些AUV实验室只是将成堆的手机大小的电池放到装满油的矩形盒子中(用于压力补偿),然后将其随身携带。例如,Autosub 6000的电池组–额定深度为6000米,而无需使用圆柱形或球形压力壳体: 压力补偿电池组http://www.thesearethevoyages.net/jc44/autosub6000_page1.html)。对于其他电池技术,您必须决定如何将它们包装到压力外壳中,这可能会更加复杂。
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