18650电池做无人机电池可行吗？

这是一个在无人机DIY和爱好者圈中非常经典的话题，18650电池以其高能量密度、成熟的技术和相对低廉的成本,成为了许多DIY无人机的首选。

下面我将从几个核心方面为您全面解析：

什么是18650电池？

• 型号定义：18代表直径18mm，65代表高度65mm,0代表圆柱形。
• 本质：它是一种可充电的锂离子电池，就是我们通常所说的“锂电”或“锂电池”。
• 常见用途：笔记本电脑、电动工具、强光手电筒、电动汽车（如早期特斯拉）等。
• 关键参数：
  • 电压：单节标称电压为 7V，充满电时为 2V，放电截止电压通常为 5V-3.0V。
  • 容量：以 毫安时 为单位，常见的有2000mAh, 2500mAh, 3000mAh, 3500mAh等，数字越大,存储的电量越多。
  • 放电倍率：以 C数 表示，例如10C, 20C, 30C，这个值决定了电池能以多大的电流安全放电，计算公式为：最大持续放电电流 = 容量 × C数，一颗2500mAh（2.5Ah）、20C的电池，其最大持续放电电流就是 2.5Ah × 20 = 50A，无人机需要瞬间大电流放电,所以高C数的18650至关重要。

使用18650做无人机电池的优势

1. 成本效益高：相比同等容量或性能的专用无人机电池（如LiPo），18650电池单体价格非常便宜,可以大幅降低DIY成本。
2. 能量密度高：在同等重量下，锂电池的能量密度远高于镍氢、镍镉等传统电池,能为无人机提供更长的续航时间。
3. 技术成熟，选择多样：市场上有大量不同品牌、不同容量和不同放电倍率的18650电池可供选择,可以根据自己的需求和预算进行搭配。
4. 标准化与可替换性：如果一节电池损坏，可以单独更换，而不必像专用电池那样整包报废，电池老化后也可以逐节更换,延长整个电池包的寿命。
5. 安全性（相对）：相比于聚合物锂电池，钢壳的18650电池在物理上更坚固，穿刺不易起火（但这不代表可以随意滥用，安全永远是第一位的）。

使用18650做无人机电池的劣势与挑战

1. 需要自行组装：这是最大的挑战，你无法直接购买到“18650电池包”，必须自己动手或找人定制，这包括：
   • 电池挑选与配组：必须使用同品牌、同型号、同批次且内阻一致的电池进行串联和并联,以保证电池寿命和飞行安全。
   • 电池支架：需要设计或购买能够固定多节18650电池的支架。
   • 连接与焊接：需要使用镍片或铜片将电池进行串联（升压）和并联（增容），这需要一定的焊接技巧，否则容易虚焊、假焊,甚至因短路引发危险。
   • 保护电路：非常重要！18650电池本身不带保护板，必须外接一个BMS（电池管理系统）或保护板，以实现过充、过放、过流、短路和单节电池过充/过放保护。
2. 体积和重量较大：要达到与大容量聚合物电池相当的能量输出，18650电池包的体积和重量通常会更大,这会影响无人机的灵活性和载重。
3. 放电性能限制：虽然高倍率18650很多，但要在短时间内（如无人机全油门爬升时）释放数百安培的电流，对电池和连接件的挑战极大,远不如顶级聚合物电池轻松。
4. 充电不便：你不能像给聚合物电池充电那样直接给整个18650电池包充电，你需要一个带有平衡充电功能的智能充电器，并且这个充电器必须能够识别并平衡每一串电池的电压,确保所有电池都能均匀充满。

如何动手制作一个18650无人机电池包？（步骤简述）

警告：锂电池具有潜在危险，操作不当可能导致起火、爆炸，请在充分了解安全知识的前提下进行操作，并准备好消防设备（如D类灭火器或大量干沙）。

1. 确定需求：

   • 你的无人机需要多少电压（S数）？6S（6串）意味着 6 × 3.7V = 22.2V。
   • 你的无人机需要多大容量（mAh）和持续放电电流（A）？
   • 根据电压和容量需求,计算出需要多少节电池串联和并联。

2. 挑选电池：

   
   （图片来源网络，侵删）
   • 选择知名品牌的高质量电池，如三星、索尼、LG、宁神动力等。
   • 关键：购买同一批次的电池，并用万用表或内阻测试仪测量每节电池的电压和内阻,确保它们高度一致。

3. 设计结构：

   设计或购买一个与电池数量匹配的电池仓/支架，确保电池固定牢固,不会在飞行中晃动或短路。

4. 连接电池：

   • 串联：将正极连接到负极，以增加电压,6S就需要串联6节。
   • 并联：将所有正极连接在一起，所有负极连接在一起,以增加容量和放电能力。
   • 使用合适的镍片或铜片，通过点焊机进行焊接。严禁使用烙铁直接焊接！ 烙铁的高温会严重破坏电池内部的化学结构,极易导致热失控和起火。

5. 安装保护板：

   
   （图片来源网络，侵删）

   将串联好的电池组的正负极，连接到BMS/保护板的对应接口上，BMS会监控每一节电池的电压,并在异常时切断电路。

6. 制作充放电接口：

   在电池包上安装充放电插头（如XT60, Deans等）,并确保极性正确。

7. 测试与验证：

   • 使用带平衡功能的智能充电器进行首次充电。
   • 在地面上进行小油量测试，观察电池电压、温度是否正常。
   • 逐步增加测试强度,最终进行全飞行测试。

重要安全须知

• 绝对短路：18650电池短路会瞬间释放巨大电流，产生高温和火花,极易引发火灾。
• 绝对过充过放：超过4.25V充电或低于2.5V放电会严重损害电池,甚至导致热失控。
• 物理损伤：切勿刺穿、摔打、挤压电池。
• 高温环境：避免在高温（如暴晒）或低温环境下充电和使用。
• 无人看管充电：充电时务必有人在旁看管,并置于防火表面。
• 使用专用充电器：务必使用符合规格的智能平衡充电器。

使用18650电池制作无人机电池包是一项技术活，它为DIY爱好者提供了极大的灵活性、成本效益和乐趣，它也伴随着相当大的风险,尤其是在电池组装和焊接环节。

建议：

• 新手：不建议直接尝试，建议从购买成熟的聚合物电池开始,先熟悉飞行和电池管理。
• 有一定经验的玩家：如果你具备电子知识和动手能力，并且充分理解了其中的风险，那么DIY一个18650电池包会是一个非常 rewarding 的项目。

对于绝大多数追求便捷和安全的普通用户来说，直接购买市面上成品的高倍率聚合物电池包仍然是更明智的选择，但对于那些热爱钻研、享受创造过程的极客来说,18650无疑是打开无人机新世界大门的一把钥匙。

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