曹铭津，邱钟明，章 勇

( 佛山市实达科技有限公司，广东 佛山 528000 )

无人机用聚合物锂离子电池的研制

曹铭津，邱钟明，章 勇

( 佛山市实达科技有限公司，广东 佛山 528000 )

研制比能量为217.4 Wh/kg的高电压C/LiCoO2锂离子电池，测试电池在25 ℃、以6.00C倍率从4.35 V放电至3.00 V的性能，优选正极面密度为2.66 mg/cm2的电池。该电池在-32 ℃下的放电容量达到额定容量的83.4%；以1.00C充电至4.35 V，4.00C放电至3.00 V循环300次，容量保持率为91.3%；在75 ℃下储存2 d的压降值为0.146 V，内阻升高0.5 mΩ，且没有胀气现象出现，容量恢复率为87.7%。

高电压； 高比能量； 长寿命； 聚合物锂离子电池； 无人机

目前，无人机用锂离子电池主要以比能量较高的钴酸锂为正极材料。当上限电压为常规的4.2 V时，该材料的比容量为140～145 mAh/g，对应的比能量为180～190 Wh/kg。现在的无人机对电池续航时间提出了更高的要求，因此需要更高的比能量。提高工作电压可增加电池的比能量，但过高的充电电压会导致电解液分解。无人机的使用环境复杂，扩大锂离子电池的使用温度范围是重要的研究方向。锂离子电池在-20 ℃时的放电容量仅为室温时的31.5%左右[1]。陈继涛等[2]制备的C/LiCoO2锂离子电池在-20 ℃、0.2C下的放电容量为常温时的77%，低温性能差主要是Li+在正、负极颗粒中固相扩散阻抗增大引起的。锂离子电池在低温下的放电容量比偏低，阻碍了无人机在极端天气下的使用。电池的温度特性与电解液、正极材料、制备工艺和结构设计有关，需要对整个体系进行考虑。

本文作者针对无人机的使用情况，通过调整正、负极工艺，选用合适的电解液，对比不同的正极面密度，研制适用于低温、长寿命的高电压锂离子电池，并对电池的倍率性能、循环性能、低温放电性能及高温储存性能等进行测试。……