Hogyan javítják a drónok szilárdtest elemei a szilárdtest-elemek teljesítményét

A drónok területén az akkumulátor teljesítménye továbbra is a kulcsfontosságú szűk keresztmetszet, amely korlátozza a kitartási, hasznos teher képességüket és a környezeti alkalmazkodóképességet. A hagyományos lítium-ion akkumulátorok folyékony elektrolitokra támaszkodnak, amelyeknek az energia sűrűségének, a biztonság és az alacsony hőmérsékleti stabilitás korlátai megnehezítik a drónok számára a „rövid kitartás, a gyenge környezeti tolerancia és a magas karbantartási költségek” kihívásainak leküzdését.

A magasabb energia sűrűség közvetlenül meghosszabbítja az állóképességet vagy növeli a hasznos terhelés kapacitását

Az energia -sűrűség az a magmérés, amely meghatározza, hogy a drón „hosszabb ideig repülhet” vagy „nehezebb terheléseket”. A hagyományos folyékony lítium-ion akkumulátorok általában 200-300 WH/kg energiát kínálnak, míg a mainstream szilárdtest akkumulátorok meghaladták a 400 WH/kg-ot, néhány laboratóriumi prototípus elérve a 600 WH/kg-ot.

A drónok esetében ez két kritikus előrelépéshez vezet:

Először, azonos akkumulátor súlya mellett a repülési kitartás 30%-50%-kal növekedhet. Például a hagyományos akkumulátorokkal rendelkező fogyasztói minőségű drón általában körülbelül 30 percig működik, míg egy szilárdtestű akkumulátorokkal felszerelt drónok több mint 45 percre meghosszabbíthatják a repülési időt, a hosszabb légi fényképezés vagy az ellenőrzési missziók iránti igények kielégítésére.

Másodszor, változatlan tartóssággal az akkumulátor súlya jelentősen csökkenthető, felszabadítva a drónok hasznos teherbírását. A mezőgazdasági permetező drónok több peszticidet hordozhatnak, míg a logisztikai drónok nehezebb rakományt szállíthatnak, tovább bővítve az ipari alkalmazásokat.

A fokozott biztonság csökkenti a hibákat és a kockázatokat

Szilárdtestű akkumulátorokHasználjon szilárd elektrolitokat (például oxidokat vagy szulfidokat), ami szignifikánsan javítja a hőstabilitást, miközben kiküszöböli az elektrolit szivárgási kockázatait. Még külső ütések vagy hirtelen hőmérsékleti változások esetén ezek az akkumulátorok ellenállnak a termikus kiszabadulásnak, ami lényegesen csökkenti a meghibásodási sebességet.

Szúrásvizsgálat: Ha egy éles tárgy által áttört, a szilárdtest akkumulátorok csak lokalizált mikro-rákot mutatnak, nyitott lángok vagy füst nélkül, és a felszíni hőmérsékletek mindössze 15 ° C-ra emelkednek. Ezzel szemben a hagyományos akkumulátorok 5 másodpercen belül hevesen meggyulladnak ugyanazon teszt alatt, a hőmérséklet 500 ° C feletti emelkedésével.

Kiváló környezeti alkalmazkodóképesség, hőmérsékleti korlátok törése

A szilárd állapotú elektrolitokat az alacsony hőmérsékletek nem befolyásolják, és a stabil ionvezetőképességet széles tartományban tartják -30 ° C és 80 ° C között. Magas hőmérsékletű tolerancia: Félszilárd állapotú akkumulátorral felszerelt logisztikai drón 40 ° C-on folyamatosan működtetett, 45 ° C alatti felületi hőmérsékleten következetesen. Nem történt duzzanat vagy feszültségcsepp.

Hosszabb ciklusú élettartam, csökkentett hosszú távú költségek

A szilárdtest akkumulátorok stabilabb szerkezetet mutatnak, ami csökkenti az elektróda anyag lebomlását a töltés és a kisülés során. Kikerülési életük könnyen meghaladhatja az 1000 ciklust.

A szilárdtest-akkumulátorok meghosszabbított élettartama alacsonyabb cserefrekvenciát jelent: feltételezve, hogy egy napi egy töltés-ürülési ciklus, a hagyományos akkumulátorok évente nagyjából cserét igényelnek, míg a szilárdtest akkumulátorok 3-5 évig tarthatnak. Ez jelentősen csökkenti a berendezések karbantartási költségeit és javítja a működési költséghatékonyságot.

Bővített biztonsági határok: Az egypontos védelemtől a rendszer redundanciáig

Szilárdtestű akkumulátorA biztonság az egyes cellákon túlmutat a továbbfejlesztett rendszerintegráció révén:

Többrétegű fizikai védelem: A biaxiálisan orientált poliamid-tereftalát (BOPA) filmbe beágyazva a szilárdtest akkumulátorok háromszorosa a hagyományos alumínium-műanyag film ütésállóságának. Ellenállnak az 50J ütés energiájának (egyenértékű drónnak, amely 10 m/s -os akadályt ütközik) repedés nélkül.

Intelligens menedzsment rendszer: Az integrált BMS (akkumulátorkezelő rendszer) lehetővé teszi a cellaszintű feszültség kiegyensúlyozását. Ha egy cella rendellenes hőmérsékleti emelkedést tapasztal, a BMS 0,1 másodpercen belül leválasztja a töltési/kisülési áramkört, megakadályozva a hiba terjedését.

Ha a repülési időtartam a legfontosabb prioritás, a Zye egyedi drón akkumulátorai prioritást élveznek a súlycsökkentéssel, miközben maximalizálják a kapacitást. Nagy energiájú sűrűségű technológiánk biztosítja a hosszabb repülési időket anélkül, hogy veszélyeztetné a kitartást vagy a megbízhatóságot.

A Zye egyedi drón akkumulátorai magas kisülési arányokat biztosítanak. Robbanásveszélyes energiát biztosítanak túlmelegedés nélkül, lehetővé téve a drónnak a figyelemre méltó sebesség elérését és a dinamikus manővereket pontossággal és megbízhatósággal.

Következtetés

A szilárdtest akkumulátorok javítják a drónbiztonságot egy hármas áttörés révén: anyagi innováció (szilárdtest elektrolitok), szerkezeti optimalizálás (csomagolási technológia) és intelligens menedzsment (BMS rendszerek). A laboratóriumi adatoktól a valós alkalmazásokig a szilárdtest akkumulátorok túlnyomó biztonsági előnyöket mutatnak a hagyományos akkumulátorokhoz képest-akár a magas hőmérséklet stabilitása, az alacsony hőmérsékleti megbízhatóság, akár az ütközés és az öregedés ellenállásában.

Ahogy a technológia érlelődik és a költségek csökkennek, a szilárdtest akkumulátorok a drón repülés „végső biztonsági hálójává” válnak, és az iparágot bonyolultabb és veszélyes alkalmazási forgatókönyvek felé hajtják.