EN
Perkembangan teknologi drone berkait rapat dengan kemajuan dalam kimia bateri. Bekalan kuasa adalah teras kenderaan udara tanpa pemandu (UAV), yang menentukan tempoh penerbangan, julat prestasi, dan keupayaan keseluruhan. Bagi penerbang daripada peminat sehingga profesional, memahami ciri-ciri, kelebihan, dan batasan jenis bateri utama adalah penting untuk memilih peralatan yang sesuai serta mengendalikannya dengan selamat dan cekap. Artikel ini membincangkan tiga jenis utama bateri drone: litium polimer (LiPo), litium-ion (Li-ion), dan nikel kadmium (NiCd).
Bateri Litium Polimer (LiPo): Sumber Kuasa Berprestasi Tinggi
Bateri LiPo telah menjadi piawaian bagi kebanyakan drone peringkat pengguna dan berorientasikan prestasi, terutamanya dalam perlumbaan, penerbangan aksi, dan fotografi filem berkualiti tinggi. Populariti mereka timbul daripada ciri-ciri yang memenuhi keperluan mendesak drone moden.
● Kimia dan Struktur: Tidak seperti bateri litium-ion yang menggunakan elektrolit cecair, bateri LiPo menggunakan elektrolit polimer separa pepejal atau berbentuk gel. Mereka biasanya dibungkus dalam beg filem lembut aluminium-plastik berbanding silinder logam yang tegar. Reka bentuk fleksibel ini membolehkan pengilang menghasilkan bateri ringan dalam pelbagai bentuk, sesuai dengan badan dron yang padat dan aerodinamik.
● Kelebihan Prestasi: Bateri LiPo menawarkan ketumpatan tenaga yang tinggi (biasanya 150–250 Wh/kg) dan kadar pelepasan yang tinggi. Ini bermaksud masa penerbangan yang lebih panjang serta keupayaan untuk memberikan ledakan kuasa yang pantas bagi pecutan, kelicinan pergerakan, dan motor berimpak tinggi. Kadar penebusan kendiri yang rendah juga membantu mengekalkan tenaga yang disimpan apabila tidak digunakan.
● Spesifikasi dan Pelabelan: Kapasiti diukur dalam miliamper jam (mAh) atau amper jam (Ah). Voltan bergantung kepada bilangan sel bersiri (S), dengan setiap sel memberikan 3.7V. Sebagai contoh, pakej 3S memberikan 11.1V, manakala pakej 6S memberikan 22.2V. Kadar-C menunjukkan keupayaan pelepasan berterusan yang selamat; bateri 30C, 5000mAh boleh membekalkan 150A secara berterusan.
● Langkah Berjaga-jaga dan Keselamatan: Bateri LiPo sensitif terhadap penyalahgunaan. Pengecasan berlebihan melebihi 4.2V setiap sel atau pelepasan di bawah 3.2V boleh menyebabkan kerosakan kekal, bengkak, atau malah kebakaran. Bateri ini memerlukan pengecas khusus dengan fungsi penyamarataan dan pemantauan teliti. Jangka hayat kitarannya biasanya 150–300 kitaran, lebih pendek daripada bateri lithium-ion. Untuk memperpanjang jangka hayat, bateri ini harus disimpan pada kira-kira 50% cas dalam persekitaran yang sejuk dan kering.
Bateri Lithium-Ion (Li-ion): Juara Ketahanan
Bateri Li-ion adalah satu lagi kimia utama berbasis litium, dipilih untuk aplikasi yang memerlukan masa penerbangan lebih lama dan jangka hayat operasi yang lebih panjang berbanding output kuasa maksimum.
● Kimia dan Struktur: Bateri Li-ion menggunakan elektrolit cecair dan biasanya ditemui dalam pek silinder tegar (contohnya, sel 18650) atau bentuk prisma, menjadikannya kukuh dan tahan lama.
● Kelebihan Prestasi: Ia menawarkan ketumpatan tenaga yang tinggi, kerap kali setara atau melebihi bateri LiPo. Ini menjadikannya sesuai untuk dron yang digunakan dalam kerja-kerja tinjauan, pemeriksaan, pengawasan, dan fotografi, di mana ketahanan adalah kritikal. Bateri Li-ion biasanya tahan selama 300–500 kitaran, dengan formula lanjutan mencapai 500–1000 kitaran. Ia lebih stabil, kurang cenderung mengembang, dan lebih selamat dalam penggunaan biasa.
● Kompromi: Bateri Li-ion secara umum mempunyai kadar pelepasan maksimum yang lebih rendah berbanding paket LiPo, menjadikannya kurang sesuai untuk dron perlumbaan atau aksi. Bateri ini juga mungkin sedikit lebih berat bagi kapasiti yang sama. Walau bagaimanapun, inovasi seperti bateri litium berketumpatan tenaga tinggi (sehingga 400 Wh/kg) sedang meluaskan sempadan, membolehkan masa penerbangan yang lebih panjang dan operasi yang stabil merentasi julat suhu yang luas (-40°C hingga 60°C).
Bateri Nickel Cadmium (NiCd): Veteran yang Kuat dan Tahan Lama
Bateri NiCd mewakili teknologi lama yang sebahagian besar telah digantikan oleh kimia berbasis litium dalam dron pengguna, tetapi mereka kekal berguna dalam aplikasi tertentu disebabkan ketahanannya.
● Kimia dan Sejarah: Bateri NiCd menggunakan elektrod kadmium dan nikel hidroksida dengan elektrolit beralkali. Ketumpatan tenaga mereka jauh lebih rendah (40–60 Wh/kg), menjadikannya lebih berat dan lebih besar berbanding bateri litium.
● Kelebihan: Bateri NiCd unggul dalam keadaan ekstrem, beroperasi secara boleh dipercayai antara -20°C hingga 60°C (kadangkala -30°C hingga 50°C). Ia tahan terhadap hentakan fizikal, getaran, pengecasan lebihan, dan pelucutan dalam dengan lebih baik daripada bateri litium. Ia juga memberikan kadar pelucutan yang tinggi dan secara amnya lebih murah.
● Kekurangan dan Penyelenggaraan: Bateri NiCd mengalami 'kesan ingatan', di mana kitaran pengecasan/pelucutan separa yang berulang kali mengurangkan kapasiti. Pelucutan penuh secara berkala diperlukan untuk mengekalkan prestasi. Ia juga mempunyai kadar pelupusan kendiri yang tinggi dan mengandungi kadmium toksik, yang menimbulkan kebimbangan alam sekitar. Pengecasan adalah lebih perlahan (10–16 jam dengan pengecasan renjatan), walaupun pengecasan pantas pada 1C adalah mungkin dalam masa sekitar satu jam.
Kesimpulan: Memilih Sumber Kuasa yang Tepat
● Bateri LiPo adalah yang terbaik untuk dron prestasi tinggi yang digunakan dalam perlumbaan, aksi akrobatik, atau binaan tersuai, menawarkan kuasa letupan dan reka bentuk ringan tetapi memerlukan pengendalian yang teliti.
● Bateri Li-ion adalah ideal untuk dron komersial, fotografi, dan yang berfokus pada ketahanan, menyeimbangkan ketumpatan tenaga, keselamatan, dan jangka hayat kitaran yang panjang.
● Bateri NiCd hanya sesuai untuk aplikasi industri, tentera, atau lama tertentu di mana ketahanan dan rintangan suhu yang melampau melebihi kelemahan mereka.
Seiring evolusi teknologi bateri, ketumpatan tenaga yang lebih tinggi, peningkatan keselamatan, dan kebolehsesuaian suhu yang lebih baik semakin muncul. Perdagangan antara kuasa, ketahanan, dan keteguhan akan terus menjadi pusat kepada penerbangan dron. Dengan memahami jenis-jenis bateri utama ini, juruterbang dan pengendali boleh membuat keputusan yang bijak, memastikan dron mereka mempunyai 'jantung' yang sesuai untuk misi tersebut.
