钜大LARGE | 点击量：1175次 | 2021年04月12日
植保无人机事故频发，是锂离子电池的缘故么？
锂离子电池被广泛应用的程度之高，几乎遍布于我们的生活当中，给我们带来了便利的同时，却也带来了一些麻烦：除了植保无人机被锂离子电池连累之外，能源车、手机、笔记本电脑、移动电源与单反相机等都发生过锂离子电池安全隐患。因此关注锂离子电池安全，防止让锂离子电池成为我们身边的炸弹就显得尤为必要。
无人机大多使用锂离子电池，这种电池能量密度高、对环境友好、使用寿命长，与此同时，锂离子电池也十分危险，非常容易发生起火爆炸。据不完全统计，2016年锂离子电池产业相关起火事故有几千起，分布在锂离子电池的生产、运输、应用、回收等各个环节。
在新能源这条路上走的决绝的特斯拉，就曾因为电池的原因几度发生汽车起火的事故，国内无人机代表公司大疆也多次发生因电池问题导致的炸机、车毁等
植保无人机炸机电池起火
特斯拉研究了上十年的锂离子电池仍然不能防止惨剧，而国内大多数无人机的锂离子电池尚未确定合格标准，品质难以保证。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
究其原因，锂离子电池究竟为何会发生自燃？常见的为以下三种情况
原因一：接口与线缆
植保无人机在田间地头作业的时候，电池为电调和机器供应充足稳定的能量。但是，长期的植保作业中，农药残渣和田间地头的灰尘会覆盖在接口表面，并形成结块。结块会对电路形成巨大的电阻。
学过物理都了解，电阻越大，发热情况就越严重（Q=I^2Rt）。当温度超过接头所能承受的范围时，接头会发生融化，最先受到影响的就是接头的塑料外壳了。而此时假如没有及时处理，接头处塑料外壳就会出现形变或融合，电池再想正常拔出，基本是不可能的了。
老虎钳夹插头
电池接口出现形变无法正常拔出，XT系列接口设计是最重要的原因。在XT系列没出来之前，传统航模一直使用T插作为重要电源插头。但由于航模电池的功率越来越大，传统T插已经不能满足DIY无人机和消费级无人机的基本航拍需求，（大电流通过出现高温损害插头，且维修不便）因此XT应运而生。
当农业无人机出现的时候，XT系列插头也被沿用到农业无人机电池上，于是许多问题也伴随而至。一般电动航模的电池最大电压约为25.2V（6S锂离子电池），但农业无人机多为12S锂离子电池，电压足足大了一倍，同样面对XT插头熔断、无法正常拔出、甚至短路起火的问题。
电池短路燃烧
在使用上来说，航模电池往往能得到比较全面的保养维护，但农业无人机因为其天生的作业使命，时常会出现过放过充的现象，没有比较完善的维护保养措施。
在工作环境上说，航模电池所处的环境更为艰苦，长期的风吹雨晒和高温环境，XT系列的塑料外壳容易变脆，外露的线缆长期受高温和气体的侵蚀极其容易使得绝缘表面老化而脱落，导致就算静止放置也可能会出现短路自燃的危险情况。
原因二：外壳包装
除了电池接头和线缆本身，锂离子电池的外壳包装也是导致起火的原因之一。
传统锂离子电池采用热缩膜软包装来包裹着锂离子电池的电芯，然而热缩膜在受热收缩后延展性和柔软性都会随之降低，此外，热缩膜仅为一层薄膜，并不具备保护电池的能力。当锂离子电池在使用后的存放稍微不注意就会可能因挤压变形或刺穿，而锂离子电池的锂离子遇到空气就会变得十分活跃，能出现自燃现象。
另外，热缩膜本身不具备散热的能力，使用后的电池温度假如超过了热缩膜所能承受的临界点，热缩膜就会发生溶解或因为温度过高而发生破裂，一旦热缩膜破裂，也会造成自燃事故。
PVC热缩膜
市面上有部分厂家已经考虑到了外物撞击导致电池自燃的情况，他们会在原包装的锂离子电池基础上新增一个塑料外壳来保护电池，但效果并不显著。
假如带有外壳电池受到外力冲击，首先破损的是塑料外壳的表面，而外壳碎片会直接刺穿电池的软包装，继而发生自燃事故。
其次是散热，锂离子电池本身对温度很敏感，一旦温度过高或过充过放就会导致电池鼓包，带有塑料外壳的锂离子电池根本没有足够的空间让电池发涨。同时，塑料材质本身不具备散热的能力，从而会加重内部温度的新增。在外部压力和内部压力的双重用途下，电池会被挤破发生自燃事故。
原因三：电池电源管理
除了以上两点之外，没有电源管理能力的智能电池在充电过程中也会发生自燃。
传统锂离子电池没有电源管理的能力，只能通过充电器对充电电流的控制来防止因为电流过大导致发生造成内部短路的情况。但是假如充电器出了故障就无法检测其充电情况和控制其充电电流，此时就会出现过充和电芯电压不平衡的情况，从而导致锂离子电池在充电过程中自燃。
而智能电池虽说能解决电池管理上的问题，但市面上还是有很多不良厂家把不成熟的，甚至不能称之为智能电池的产品推向市场。
智能电池之所以智能，不仅仅在于它在电池上多加一个电量显示和开关。它要记录并悉知电池本身的使用情况，要控制不让电池出现过放，同时又要控制每一块电芯的的放电电流。
很多不良厂家拿出来忽悠的锂离子电池根本不具备这样的能力，仅做一些低电量提醒，无法控制其电流输出情况，更不用说对当前航线的电量消耗进行预估了。因为开发真正智能电池，要解决电池接通时功率瞬间会增大到几千瓦烧坏主板的问题，目前许多不良厂家不具备这样的技术开发能力。
虽然一块不成熟的智能电池同样会出现电池过放，但假如电池过放没有得到及时的补救，电池寿命会大幅度缩短，内阻会增大，加速其自身在使用过程中的发热情况。
植保无人机被作为从业人员的工具使用，人和机器的朝夕相伴也将用户置身于诸多隐患之中，各家无人机厂商应该充分认识并予以高度关注，在研发制造监管等环节均严格把关为用户着想，尽量减少因锂离子电池爆炸而出现的事故，提高锂离子电池使用安全。
上一篇：动力锂离子电池的安全有什么需注意
下一篇：有关动力锂离子电池内阻的研究
