Твердотільні батареї для дронів для польотів у холодну погоду

Сильна холодна погода завжди була серйозною проблемою для продуктивності та надійності безпілотних літальних апаратів. Низькі температури можуть значно знизити хімічну активність традиційних батарей, що призведе до різкого скорочення терміну служби батареї, перепадів напруги та навіть раптових відключень електроенергії, що ставить під загрозу критичні польотні місії. Напівтверді акумулятори - пропонують нам абсолютно нове рішення для подолання сильних холодів.

Чому низька температура є «заклятим ворогом» традиційних батарей для дронів?

Скрутне становище традиційних літій-полімерних (LiPo) батарей при низьких температурах:

Низькі температури можуть суттєво вплинути на продуктивність акумуляторів дронів, призвести до скорочення часу польоту та потенційно вплинути на вашу місію.

Затвердіння електроліту: при низьких температурах рідкий електроліт всередині батареї стає в’язким або навіть частково застигає, що значно перешкоджає руху іонів літію.

Різке збільшення внутрішнього опору: перешкода руху іонів безпосередньо призводить до збільшення внутрішнього опору батареї. Щоб підтримувати політ, напруга батареї різко впаде (просадка напруги), що спрацює механізм захисту дрона від низького заряду батареї та змусить літальний апарат приземлитися раніше.

Серйозне зниження ємності: у навколишньому середовищі 0°C доступна ємність традиційних LiPo акумуляторів може зменшитися на 30-50%. При ще більш екстремально низьких температурах втрата продуктивності ще більш вражаюча.

Небезпека заряджання: заряджання акумуляторів за низьких температур може призвести до вимивання металевого літію, що може остаточно пошкодити акумулятор і створити ризик короткого замикання та пожежі.

V moderním zemědělském prostředí se využití zemědělských dronů zvýšilo z volitelného na nutnost. Bateriové systémy používané k napájení těchto dronů jsou však nejzákladnějším aspektem technologie a také nejfrustrujícími provozními výzvami., як перехідна технологія, геніально поєднує в собі переваги традиційних рідинних батарей і повністю твердих батарей. Суть полягає в змішуванні електродних матеріалів із твердими електролітами та невеликою кількістю електроліту для утворення напівтвердої матриці, схожої на гелеподібну речовину.

Твердотільні акумуляторипереміщуються з лабораторії на передній план застосування. Отже, як саме працює ця довгоочікувана технологія? Як це змінить майбутнє дронів?

Робочий процес твердотільних акумуляторів макроскопічно подібний до літій-полімерних акумуляторів, але все ще передбачає міграцію іонів літію між позитивним і негативним електродами. Однак методи впровадження на мікрорівні створюють цілу різницю.

Тверді електроліти: вони зазвичай виготовляються зі спеціальних твердих матеріалів, таких як кераміка, сульфіди або полімери. Ці матеріали мають надзвичайно високу іонну провідність, дозволяючи іонам літію швидко проходити, водночас ізолюючи електрони, ідеально поєднуючи дві основні функції провідності та ізоляції.

Процес роботи

Коли акумулятор заряджається або розряджається, іони літію (Li⁺) рухаються вперед і назад між позитивним і негативним електродами під впливом електричного поля через твердий електроліт, який служить міцним «містком». Електрони (e⁻) проходять через зовнішній ланцюг, тим самим утворюючи електричний струм для живлення безпілотного літального апарату.

Однією з ключових проблем у конструкції твердотільних акумуляторів, незалежно від типу використовуваного твердого електроліту, є оптимізація інтерфейсу між електролітом і електродом. На відміну від рідких електролітів, які легко прилипають до поверхонь електродів, тверді електроліти потрібно ретельно проектувати, щоб забезпечити хороший контакт і ефективний перенос іонів.

ZYEBATTERY завжди була орієнтована на передові енергетичні технології. Ми уважно стежимо за розвитком технологій наступного покоління, таких як твердотільні батареї, і прагнемо надавати ринку безпечніші та потужніші рішення для живлення дронів у майбутньому, допомагаючи нашим клієнтам літати вище, далі та безпечніше.