Qual é o tipo mais eficaz de bateria recarregável ao considerar tamanho / peso / Ah?

Estou procurando construir um robô planador subaquático que precisará permanecer autônomo por longos períodos de tempo, talvez até meses. O consumo de energia deve ser mínimo, e estou pensando em incluir alguma forma de dispositivo de carregamento (como um carregador solar), no entanto, também gostaria que a capacidade da bateria fosse grande o suficiente para não precisar me preocupar muito com isso. Um grande consumo de corrente não é realmente necessário, mas a bateria precisa manter sua carga efetivamente por longos períodos de tempo. Considerando que este é um veículo subaquático, peso e tamanho também são uma preocupação.

O custo não é muito problemático, desde que esteja dentro de um projeto amador.

Estou procurando entender os prós e os contras de cada tecnologia (ácido de chumbo, LiPo, NiCad, célula de combustível?), Para que eu possa decidir que tipo de bateria seria mais adequado ao meu objetivo. Como tal, estou analisando a tecnologia da bateria em vez de procurar uma recomendação específica de compras.

A melhor tecnologia de bateria comumente disponível quando se trata de densidade de potência versus peso, e a um custo razoável, é o LiPo.

Eu provavelmente recomendaria baterias LiFePO4. O LiFePO4 é um pouco mais caro que o LiPo pelos mesmos watt-hora e pesa um pouco mais, mas eles mantêm a carga melhor, envelhecem muito melhor e podem ser recarregados de cinco a dez vezes mais do que as baterias LiPo antes de perderem a carga. capacidade.

Para esses dois tipos de baterias, se o peso importa, você pode projetar o "compartimento da bateria" como parte do seu robô e comprar células que são apenas a química contida em plástico isolante fino e construir sua própria bateria a partir dessas células para encaixe uma cavidade personalizada no seu robô. Porém, certifique-se de proteger a bateria contra sobrecarga / descarga excessiva, pois isso poderá danificá-la. O LiPo pode até pegar fogo quando você o faz, enquanto o LiFePO4 não.

Ao levar em consideração tamanho / peso / Ah, as células de combustível e as turbinas de micro potência têm uma energia por quilograma e (com combustíveis líquidos) uma energia por litro que é uma ordem de magnitude melhor que qualquer bateria.

Em particular, continuo ouvindo dizer que as células a combustível de metanol líquido são "relativamente práticas". a b c d e . E ouvi dizer que Hyuk Kim e Seungdoo Park construíram um protótipo de célula a combustível diesel .

Microturbinas protótipo também mostram promessas. a b

Infelizmente, as células de combustível e as turbinas de micro potência (assim como algumas baterias de alta densidade de energia, como o zinco-ar) não são realmente projetadas para veículos subaquáticos - elas são projetadas para respirar o ar.

As baterias de polímero de íon de lítio são provavelmente a sua melhor aposta.

1. Eles apresentarão a menor quantidade de interferência magnética (seguida por Alkaline ... NiCD interfere mais).
2. Ao contrário das células regulares de íons de lítio (que geralmente são redondas), elas se acumulam muito bem.
3. Espero que você verifique o manual antes de tentar isso - muitos deles são tolerantes à pressão. Conheço alguns laboratórios de AUV que colocam pilhas de baterias do tamanho de telefones celulares em caixas retangulares cheias de óleo (para compensação de pressão) e vão com ela. Por exemplo, as baterias do Autosub 6000 - com profundidade de até 6000 metros, sem o auxílio de um alojamento de pressão cilíndrico ou esférico: ( http://www.thesearethevoyages.net/jc44/autosub6000_page1.html ). Para outras tecnologias de bateria, você terá que decidir como colocá-las em seu compartimento de pressão, o que pode ser um pouco mais complicado.