Drone Solid-state batterier til flyvninger i koldt vejr

Alvorligt koldt vejr har altid været en alvorlig udfordring for ubemandede luftfartøjers ydeevne og pålidelighed. Lave temperaturer kan reducere traditionelle batteriers kemiske aktivitet betydeligt, hvilket fører til et kraftigt fald i batterilevetid, spændingsfald og endda pludselige strømafbrydelser, hvilket bringer kritiske flyvemissioner i fare. Semi-Solid State-batterier - tilbyder os en helt ny løsning til at overvinde den svære kulde.

Hvorfor er lav temperatur "ærkefjende" af traditionelle dronebatterier?

Den vanskelige situation med traditionelle lithium polymer (LiPo) batterier ved lave temperaturer:

Lave temperaturer kan markant påvirke ydeevnen af ​​dronebatterier, hvilket fører til forkortede flyvetider og potentielt påvirke din mission.

Størkning af elektrolyt: Ved lave temperaturer bliver den flydende elektrolyt inde i batteriet tyktflydende eller endda delvist størknet, hvilket i høj grad hindrer lithium-ioners bevægelseshastighed.

En kraftig stigning i intern modstand: Forhindring af ionbevægelse fører direkte til en stigning i batteriets indre modstand. For at opretholde flyvningen vil batterispændingen falde kraftigt (spændingsfald), hvilket udløser dronens beskyttelsesmekanisme for lavt batteriniveau og tvinger flyet til at lande tidligere.

Alvorlig kapacitetsforringelse: I et miljø på 0°C kan den tilgængelige kapacitet for traditionelle LiPo-batterier falde med 30 % til 50 %. Ved endnu mere ekstreme lave temperaturer er ydeevnetabet endnu mere forbløffende.

Opladningsfare: Opladning af batterier ved lave temperaturer kan få lithiummetal til at udvaske, hvilket kan permanent beskadige batteriet og udgøre en risiko for kortslutning og brand.

Solid state batterier, som en overgangsteknologi, genialt integrere fordelene ved traditionelle flydende batterier og helt faste batterier. Kernen ligger i at blande elektrodematerialer med faste elektrolytter og en lille mængde elektrolyt for at danne en halvfast matrix, der ligner et gel-lignende stof.

Solid-state batterierbevæger sig fra laboratoriet til forkant med applikationer. Så hvordan fungerer denne meget forventede teknologi? Hvordan vil det ændre dronernes fremtid?

Arbejdsprocessen for solid-state-batterier ligner makroskopisk den for lithium-polymer-batterier, der stadig involverer migrering af lithium-ioner mellem de positive og negative elektroder. Implementeringsmetoderne på mikroniveau medfører dog en verden til forskel.

Faste elektrolytter: De er normalt lavet af specielle faste materialer såsom keramik, sulfider eller polymerer. Disse materialer har ekstrem høj ionisk ledningsevne, hvilket gør det muligt for lithiumioner at passere hurtigt igennem, mens de også isolerer elektroner, hvilket perfekt kombinerer de to hovedfunktioner ledning og isolation.

Arbejdsproces

Når et batteri oplades eller aflades, bevæger lithiumioner (Li⁺) sig frem og tilbage mellem de positive og negative elektroder under påvirkning af et elektrisk felt gennem den faste elektrolyt, der fungerer som en fast "bro". Elektroner (e⁻) strømmer gennem det eksterne kredsløb og danner derved en elektrisk strøm til at drive det ubemandede luftfartøj.

En af de vigtigste udfordringer i solid-state batteri design, uanset hvilken type fast elektrolyt der anvendes, er at optimere grænsefladen mellem elektrolytten og elektroden. I modsætning til flydende elektrolytter, der er nemme at klæbe til elektrodeoverflader, skal faste elektrolytter være omhyggeligt designet for at sikre god kontakt og effektiv ionoverførsel.

ZYEBATTERY har altid været fokuseret på banebrydende energiteknologier. Vi følger nøje udviklingen af ​​næste generations teknologier såsom solid-state batterier og er forpligtet til at give markedet sikrere og mere kraftfulde drone power løsninger i fremtiden, der hjælper vores kunder med at flyve højere, længere og mere sikkert.