ビュー: 0 著者: サイト編集者 公開時刻: 2026-03-09 起源: サイト
あなたが映画のような空撮映像を撮影するドローン愛好家であっても、農業や検査用の産業用 UAV を設計するエンジニアであっても、飛行パフォーマンスを最終的に決定する 1 つのコンポーネント、それは バッテリーです。.
ドローンにとってバッテリーは単なる電源ではなく、 システム全体の心臓部です。飛行時間、積載量、安全性、信頼性はすべて、使用されるバッテリー技術に依存します。
現在、2 つのバッテリー形式が UAV 業界を支配しています。
21700 円筒型リチウムイオン電池
パウチセル (LiPo および新興の半固体電池を含む)
どちらのテクノロジーもドローンのバッテリーパックで広く使用されていますが、異なる設計哲学を提供します。違いを理解することは、エンジニアや DIY ビルダーが適切なソリューションを選択するのに役立ちます。
これらのバッテリーの種類を比較してみましょう。
航空写真用ドローンや軽量 UAV の場合、通常、主な設計目標は次のとおりです。
高いエネルギー密度
低体重
長い飛行時間
歴史的に、多くの民生用ドローンは リチウムポリマー (LiPo) パウチセルを使用していました。これらのバッテリーには次のようないくつかの利点があります。
円筒形セルとは異なり、パウチセルには硬い金属ケースがありません。これにより、メーカーは設計できるようになります。 ドローンの内部構造に完全に適合する、薄くてコンパクトなバッテリーパックを.
多くのハイエンド消費者向けドローンが カスタム形状のパウチバッテリーを使用しているのはこのためです.
ドローンのモーターは 突然の電力のバーストを必要とすることがよくあります。 、特に離陸時や強風の状態で安定するときに、LiPo パウチ セルは 高い放電率が可能なため、動的な飛行条件に最適です。
しかし近年、 21700個の円筒型リチウムイオン電池が注目を集め始めている。 ドローン業界では
直径 21700 セル形式は、 21 mm 、高さ 70 mmの円筒形バッテリーを指します。従来のセルよりも大きく 18650 、いくつかのパフォーマンスが向上しています。
最新の 21700 セルはを達成でき 非常に高いエネルギー密度、同じ重量でより多くのエネルギーを貯蔵できることを意味します。
たとえば、高性能 21700 セルは 300 ～ 420 Wh/kgに達し、ドローンの飛行時間を大幅に延長できます。
一部のアプリケーションでは、耐久性が 20 分から 40 ～ 45 分に増加しました。.
RC アプリケーションで使用される高放電 LiPo バッテリーと比較して、円筒形リチウムイオン セルは多くの場合、 サイクル寿命が長いため、頻繁にドローンを操作する人にとって交換コストが削減されます。
円筒形セルには、より優れたを提供する剛性の高い金属ハウジングがあり 機械的保護と構造的完全性、過酷な環境で有益です。
ただし、設計上の制限もいくつかあります。
利点にもかかわらず、円筒形セルなどには 21700 ドローン設計にとって根本的な欠点があります。
円筒形のセルは形状が固定されているため、コンパクトなドローン フレーム内にセルを効率的に配置することが制限されます。
パウチセルとの比較:
円筒形のセルにより 未使用のギャップが生じる
バッテリーパックが 大きくなる
構造統合はより複雑になる
ドローンの場合 あらゆるグラム、あらゆるミリメートルが重要となる、これによりシステム全体の効率が低下する可能性があります。
これが、多くの最新の UAV バッテリー パック (特に高性能ドローン) が パウチ セル アーキテクチャに依存し続ける理由の 1 つです。.
などの産業用 UAV は、 農業用散布ドローン 民生用ドローンとは非常に異なる条件下で動作します。
これらのドローンは軽量設計ではなく、以下のことを優先しています。
非常に高い放電電流
高電圧バッテリーシステム
重量物を持ち上げる能力
農業用ドローンは 10 ～ 30 リットルの液体ペイロードを運ぶことが多く、強力なモーター出力を備えた大型のマルチローター システムが必要です。
離陸中、バッテリーパックは 瞬時に数百アンペアの電流を供給する必要がある場合があります。.
このため、農業用 UAV では 高放電パウチ バッテリー (LiPo) が 依然として主要な選択肢となっています。
これらのバッテリー システムは、多くの場合次のように構成されます。
6S(22.2V)
12S (44.4V)
またはさらに高い電圧構成も可能
高速パウチセルは、 重い荷物を持ち上げるのに必要なバーストパワーを提供できますが、円筒形セルでは大規模な並列構成がなければそれに匹敵するのが難しい場合があります。
21700 バッテリーと LiPo バッテリーが今日の市場を支配している一方で、 半固体および固体パウチ バッテリーという新しい技術が急速に出現しています。.
これらのバッテリーは、UAV 電源システムの次の大きな進化を表します。
先進的な半固体パウチ電池はすでに 360 ～ 500 Wh/kgに達しており、従来のリチウムイオン電池よりも大幅に高くなります。
これは、将来のドローンが以下を実現する可能性があることを意味します。
より長い飛行時間
より高い積載量
軽量バッテリーシステム
従来のリチウムイオン電池は 液体電解質に依存しているため、極端な条件下では火災の危険が生じる可能性があります。
全固体電池または半固体電池は、この液体電解質を 固体またはゲル状の材料で置き換え、安全性を大幅に向上させます。
これはドローンを運用する場合に特に重要です。
都市の上空
近くの人
敏感な環境で
ソリッドステート技術は 低温での性能も向上しており、以下の分野で使用されるドローンに最適です。
マッピング
検査
高高度での作業
多くのバッテリーメーカーは パウチベースの半固体UAVバッテリーの開発を積極的に行っています。パウチ形式は次世代のセル化学と自然に互換性があるため、
普遍的な答えはありません。正しい選択はドローンの設計によって異なります。
必要な場合 長いサイクル寿命が
ドローンフレームにより 円筒形のパックレイアウトが可能
中程度の排出率は許容可能です
を好む場合 モジュール式のDIY組み立て
必要です 最大の出力が
重量とスペース効率が重要
ドローンには カスタムバッテリー形状が必要です
にアクセスしたい 次世代の半固体テクノロジー
今日の多くの高度な UAV システムでは、 パウチ セルがますます好まれるアーキテクチャになりつつあります。 その柔軟性、出力能力、および固体化学との将来の互換性により、
ドローン技術は急速に進化し続けており、ドローンに電力を供給するバッテリーも同様に進化しています。
が、 21700 円筒形セルは 優れたエネルギー密度と耐久性を提供します ポーチ セル、特に半固体ポーチ バッテリーは、次世代 UAV 電源システムの最も有望なソリューションとして浮上しています。.
エンジニア、ドローン製作者、バッテリーパックの設計者にとって、より安全で軽量、より長持ちするドローンを構築するには、これらのテクノロジーを理解することが不可欠です。
バッテリーの革新が加速するにつれ、UAV エネルギー システムの将来は、 高エネルギー パウチ セルと固体バッテリー技術によって形成される可能性があります。.
