Kako baterije za drone v trdnem stanju izboljšajo njihovo delovanje

Na področju dronov ostaja delovanje baterije ključno ozko grlo, ki omejuje njihovo vzdržljivost, zmogljivost obremenitve in prilagodljivost okolja. Tradicionalne litij-ionske baterije se zanašajo na tekoče elektroliti, katerih omejitve v energijski gostoti, varnosti in nizkotemperaturnem stabilnosti otežujejo drone, da premagajo izzive "kratke vzdržljivosti, šibke okoljske tolerance in visoke stroške vzdrževanja."

Večja gostota energije neposredno razširja vzdržljivost ali poveča zmogljivost koristi

Gostota energije je jedrna metrika, ki določa, ali lahko dron "leti dlje" ali "nosi težje obremenitve." Tradicionalne tekoče litij-ionske baterije običajno ponujajo gostoto energije med 200-300 WH/kg, medtem ko so mainstream trdne baterije presegle 400 WH/kg, nekateri laboratorijski prototipi pa dosegajo 600 WH/kg.

Za drone to pomeni dva kritična napredek:

Prvič, pri enaki teži baterije se lahko vzdržljivost letenja poveča za 30%-50%. Na primer, brezpilotni dron potrošnikov s tradicionalnimi baterijami običajno deluje približno 30 minut, medtem ko lahko ena opremljena s trdnimi baterijami podaljša čas letenja na več kot 45 minut, pri čemer izpolnjuje zahteve za daljše zračne fotografije ali inšpekcijske misije.

Drugič, z nespremenjeno vzdržljivostjo se lahko teža akumulatorja znatno zmanjša, kar sprošča koristno zmogljivost za drone. Kmetijski brizgalni brezpilotni letali lahko nosijo več pesticidov, logistični droni pa lahko prevažajo težji tovor, kar še širi aplikacije industrije.

Izboljšana varnost zmanjšuje okvare in tveganja

Trdno stanje baterijUporabite trdne elektrolite (na primer oksidi ali sulfidi), kar bistveno izboljšate toplotno stabilnost, hkrati pa odpravite tveganja za uhajanje elektrolitov. Tudi pri zunanjih udarcih ali nenadnih temperaturnih spremembah se te baterije upirajo toplotnemu begu, kar bistveno znižajo stopnjo okvare.

Preizkus punkcije: Ko jih prebodite ostri predmet, so v trdnih baterijah samo lokalizirane mikro okrnjenje brez odprtega plamena ali dima, površinske temperature pa se dvignejo za samo 15 ° C. V nasprotju s tem se običajne baterije v 5 sekundah pod istim preskusom vžgejo nasilno, pri čemer se temperature dvigajo nad 500 ° C.

Vrhunska okoljska prilagodljivost, omejitve temperature, ki se razbijejo

Elektroliti v trdnem stanju ne vplivajo na nizke temperature, kar ohranja stabilno ionsko prevodnost v širokem območju od -30 ° C do 80 ° C. Visokotemperaturna toleranca: logistični dron, opremljen s poltrdno baterijo, ki neprekinjeno deluje 40 minut pri 40 ° C, s površinsko temperaturo do konstantno pod 45 ° C. Ni prišlo do otekline ali napetosti.

Daljša življenjska doba cikla, zmanjšana dolgoročna stroška

Trdno stanje baterije imajo bolj stabilno strukturo, kar ima za posledico zmanjšano razpadanje elektrod med polnjenjem in odvajanjem. Njihovo življenje v ciklu lahko zlahka preseže 1.000 ciklov.

Dodaljša življenjska doba baterij v trdnem stanju pomeni nižjo nadomestno frekvenco: ob predpostavki, da je en cikel odvajanja naboja na dan, tradicionalne baterije vsako leto zahtevajo približno zamenjavo, medtem ko lahko v trdnih baterijah trajajo 3-5 let. To znatno zmanjša stroške vzdrževanja opreme in poveča operativno učinkovitost stroškov.

Razširjene varnostne meje: od enotočkovne zaščite do odpuščanja sistema

Baterija v trdni državiVarnost sega zunaj posameznih celic z izboljšano integracijo sistema:

Večplastna fizična zaščita: inkapsulirana v biaksialno usmerjenem poliamidnem tereftalatnem filmu (BOPA) film, trdne baterije ponujajo trikrat večjo od udarne odpornosti tradicionalnega aluminijevega plastičnega filma. Zdržijo 50J udarne energije (kar ustreza dronu, ki trči z oviro pri 10m/s) brez razpada.

Inteligenten sistem upravljanja: Integrirani BMS (sistem za upravljanje baterij) omogoča uravnoteženje napetosti na ravni celice. Če celica doživi nenormalno temperaturo, BMS v 0,1 sekunde odklopi svoje vezje za naboj/praznjenje, kar preprečuje širjenje napak.

Če je trajanje letenja vaša glavna prednostna naloga, Zyeve baterije za drone po meri dajejo prednost zmanjšanju teže, hkrati pa maksimirajo zmogljivost. Naša tehnologija z visoko energijo zagotavlja podaljšane čase letenja, ne da bi pri tem ogrozila vzdržljivost ali zanesljivost.

Zyeve baterije po meri dostavljajo visoke stopnje praznjenja. Zagotavljajo eksplozivno moč brez pregrevanja, kar omogoča, da vaš dron doseže izjemne hitrosti in izvede dinamične manevre z natančnostjo in zanesljivostjo.

Zaključek

Trdno stanje baterije izboljšujejo varnost dronov s trojnim prebojem: materialne inovacije (elektroliti v trdnih stanju), strukturna optimizacija (tehnologija embalaže) in inteligentno upravljanje (BMS Systems). Od podatkov o laboratorijih do aplikacij v resničnem svetu baterije v trdnem stanju kažejo na prevelike varnostne prednosti pred tradicionalnimi baterijami-bodisi pri visokotemperaturni stabilnosti, nizkotemperaturni zanesljivosti ali odpornosti na udarce in staranje.

Ko tehnologija dozori in se stroški zmanjšujejo, bodo v trdnih baterijih postale "končna varnostna mreža" za polet brez drona, kar bo industrijo poganjalo k bolj zapletenim in nevarnim scenarijem uporabe.