Katere so ključne komponente poltrdne baterije?

Medtem ko čakamo, da bo ta revolucionarna tehnologija postala običajna, je optimizacija življenjske dobe in učinkovitosti trenutne LiPo baterije ključnega pomena za nemoteno delovanje. Poglobimo se v to, kaj v resnici so polprevodniške baterije, kako bodo preoblikovale brezpilotna letala in preizkušene strategije, s katerimi lahko trenutno kar najbolje izkoristite svoje obstoječe baterije.

Ниже приводится подробное сравнение обычных материалов корпуса, используемых в наших пишущих инструментах, с указанием их долговечности, веса и качества захвата:

Kaj soPolprevodniške baterije, vseeno?

Če ste kdaj imeli opravka z nabreklo baterijo drona ali skrajšali let, da bi se izognili pregrevanju, poznate omejitve tradicionalnih litij-ionskih baterij. Te baterije se zanašajo na tekoče elektrolite za prenos ionov med anodo in katodo – zasnova, ki je nagnjena k puščanju, pregrevanju in celo nevarnosti požara. Polprevodniške baterije odpravijo to glavno težavo z uporabo trdnih elektrolitov in to preprosto stikalo odklene svet izboljšav.

Čarovnija se začne pri samem trdnem elektrolitu, srcu teh baterij. Obstaja nekaj ključnih tipov, ki ustvarjajo valove: keramične možnosti, kot sta LLZO (Li7La3Zr2O12) in LATP (Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3), so cenjene zaradi svoje stabilnosti in sposobnosti učinkovitega prevajanja ionov, medtem ko elektroliti na osnovi sulfidov, kot je Li10GeP2S12, delujejo izjemno dobro pri sobni temperaturi – ni potrebe po dodatnem segrevanju. Polimerne elektrolite, kot je fleksibilni PEO (polietilen oksid), je lažje oblikovati in izdelati, zaradi česar bi lahko bili priljubljeni pri oblikovanju brezpilotnih letal.

Potem so tu še anode in katode, druge kritične komponente. Številne polprevodniške baterije uporabljajo čiste litijeve kovinske anode, ki imajo veliko večjo energijsko gostoto kot grafitne anode v večini trenutnih dronov. Druga možnost so silicijeve anode, saj lahko zadržijo več litijevih ionov, litijeve zlitine (pomislite na litij-indij ali litij-aluminij) pa uravnotežijo visoko zmogljivost z vzdržljivostjo, potrebno za ponavljajoče se lete. Na katodni strani se nekatere zasnove držijo preizkušenih materialov, kot je litij-kobaltov oksid (LiCoO2) ali z nikljem bogat NMC (litij-nikelj-mangan-kobaltov oksid) – vendar so optimizirane za boljše delovanje s trdnimi elektroliti. Preizkušajo se celo žveplove katode, zahvaljujoč njihovi neverjetno visoki teoretični zmogljivosti, ki bi lahko nekega dne podvojila ali potrojila čas letenja.

kakoPolprevodniške baterijeBo spremenil delovanje dronov

Za strokovnjake z droni polprevodniške baterije niso le tehnološka nadgradnja – so rešitev za nekatere največje glavobole v industriji. Razčlenimo vpliv v resničnem svetu:

Prvič, daljši časi letenja so samoumevni. Z večjo energijsko gostoto bi polprevodniška baterija enake velikosti kot trenutna LiPo baterija lahko obdržala dron v zraku dvakrat dlje. Predstavljajte si, da končate celotno zračno raziskavo v enem poletu namesto v dveh ali razširite misije iskanja in reševanja, da pokrijete več zemlje brez hitenja. Za brezpilotna letala za dostavo to pomeni manj voženj nazaj v bazo za ponovno polnjenje – znižanje stroškov in pospešitev storitev.

Potem je tu še nosilnost. Polprevodniške baterije imajo boljše razmerje med energijo in težo, zato lahko nosite težjo opremo, ne da bi žrtvovali čas letenja. To odpira možnosti, kot je dodajanje toplotnih kamer z visoko ločljivostjo za industrijske preglede, večjih dobavnih paketov ali dodatnih senzorjev za spremljanje okolja – vse brez obtežitve drona.

Varnost je še ena velika zmaga. Droni, ki letijo nad natrpanimi mesti ali občutljivimi območji (kot so rafinerije nafte ali rezervati divjih živali), si ne morejo privoščiti okvare baterije. Polprevodniške baterije odpravljajo tveganje puščanja tekočine in zmanjšujejo nevarnost požara ali eksplozije, zaradi česar so brezpilotna letala varnejša za delovanje na več mestih. In za vsakogar, ki je letel v ekstremnih vremenskih razmerah – bodisi v ledeno mrzlih gorah ali žgočih puščavah – polprevodniške baterije ohranjajo svojo zmogljivost v širšem temperaturnem območju, tako da vam ni treba skrbeti za nenadne padce moči, ko najbolj potrebujete zanesljivost.