Ako zlepšujú batérie s pevným štátom pre bezpilotné lietadlá svoj výkon

V oblasti bezpilotných lietadiel zostáva výkon batérie kľúčovým prekážkou obmedzujúcim ich vytrvalosť, kapacitu užitočného zaťaženia a environmentálnu adaptabilitu. Tradičné lítium-iónové batérie sa spoliehajú na kvapalné elektrolyty, ktorých obmedzenia v hustote energie, bezpečnosti a stabilite s nízkou teplotou sťažujú bezpilotným lietadlom prekonanie problémov „krátkej vytrvalosti, slabej tolerancie životného prostredia a vysokých nákladov na údržbu“.

Vyššia hustota energie priamo rozširuje výdrž alebo zvyšuje kapacitu užitočného zaťaženia

Hustota energie je základná metrika, ktorá určuje, či dron môže „lietať dlhšie“ alebo „prenášať ťažšie zaťaženie“. Tradičné kvapalné lítium-iónové batérie zvyčajne ponúkajú hustotu energie medzi 200-300 WH/kg, zatiaľ čo batérie v tradičnom stave prevyšujú 400 WH/kg, pričom niektoré laboratórne prototypy dosiahli 600 WH/kg.

Pokiaľ ide o roboty, prekladá to do dvoch kritických pokrokov:

Po prvé, pri identickej hmotnosti batérie sa výdrž letu môže zvýšiť o 30%-50%. Napríklad robot spotrebiteľa s tradičnými batériami zvyčajne pracuje asi 30 minút, zatiaľ čo jedna vybavená batériami v pevnom stave môže predĺžiť čas letu na viac ako 45 minút, čo je splnenie požiadaviek na dlhšie letecké fotografie alebo inšpekčné misie.

Po druhé, s nezmenenou výdržou je možné výrazne znížiť hmotnosť batérie, čím uvoľní kapacitu užitočného zaťaženia pre bezpilotné lietadlá. Poľnohospodárske postrekovacie bezpilotné lietadlá môžu niesť viac pesticídov, zatiaľ čo logistické roboty môžu prepravovať ťažší náklad, čo je ďalšie rozširujúce sa priemyselné aplikácie.

Zvýšená bezpečnosť znižuje poruchy a riziká

BatérieVyužívajte tuhé elektrolyty (ako sú oxidy alebo sulfidy), pričom významne zlepšujú tepelnú stabilitu a zároveň eliminujú riziká úniku elektrolytov. Dokonca aj pri vonkajších nárazoch alebo náhlych zmenách teploty tieto batérie odolávajú tepelnému úteku, čo podstatne znižuje mieru zlyhania.

Test vpichu: Keď prepichnite ostrý objekt, batérie v pevnom stave vykazujú iba lokalizované mikrokraky bez otvorených plameňov alebo dymu a povrchové teploty stúpajú iba o 15 ° C. Naopak, konvenčné batérie násilne zapália do 5 sekúnd pri rovnakom teste, pričom teploty stúpajú nad 500 ° C.

Vynikajúca adaptabilita v oblasti životného prostredia, prelomenie teplotných obmedzení

Elektrolyty na pevnom stave zostávajú neovplyvnené nízkymi teplotami, udržiavajúc stabilnú iónovú vodivosť v širokom rozsahu od -30 ° C do 80 ° C. Vysokoteplotná tolerancia: Logistický robot vybavený polotuhou stavom batérie prevádzkovanej nepretržite počas 40 minút pri 40 ° C, pričom povrchové teploty sú dôsledne pod 45 ° C. Nezasiahli žiadne poklesy opuchov alebo napätia.

Dlhšia životnosť cyklu, znížené dlhodobé náklady

Batérie v pevnom stave sú vybavené stabilnejšou štruktúrou, ktorá vedie k zníženiu degradácie materiálu elektród počas nabíjania a vypúšťania. Ich životnosť cyklu môže ľahko prekročiť 1 000 cyklov.

Predĺžená životnosť batérií v tuhom stave sa prekladá do nižšej výmennej frekvencie: za predpokladu, že tradičné batérie vyžadujú výmenu približne každý rok, zatiaľ čo batérie v pevnom stave môžu trvať 3-5 rokov. To výrazne znižuje náklady na údržbu zariadení a zvyšuje prevádzkovú nákladovú efektívnosť.

Rozšírené hranice bezpečnosti: od jednobodovej ochrany po redundanciu systému

BatériaBezpečnosť presahuje jednotlivé bunky prostredníctvom vylepšenej integrácie systému:

Viacvrstvová fyzická ochrana: zapuzdrené v biaxiálne orientovanom polyamidovom tereftaláte (BOPA) filme, batérie v pevnom stave ponúkajú trojnásobok odolnosti proti odolnosti proti hliníkovej plastovej filme. Zaslúžia 50J nárazovej energie (ekvivalent k zrážke dronov s prekážkou pri 10 m/s) bez prasknutia.

Inteligentný systém riadenia: Integrovaný BMS (systém správy batérií) umožňuje vyváženie napätia na úrovni buniek. Ak bunka pociťuje abnormálne zvýšenie teploty, BMS odpojí svoj obvod náboja/vybíjania do 0,1 sekundy, čím sa bráni šíreniu porúch.

Ak je vaša najvyššia priorita trvanie letu, vlastné dronové batérie spoločnosti Zye uprednostňujú zníženie hmotnosti pri maximalizácii kapacity. Naša technológia s vysokou energetickou hustotou zaisťuje predĺžené časy letu bez ohrozenia vytrvalosti alebo spoľahlivosti.

Vlastné batérie spoločnosti Zye poskytujú vysoké rýchlosti vybíjania. Poskytujú výbušnú silu bez prehriatia, čo umožňuje vášmu robotu dosiahnuť pozoruhodné rýchlosti a vykonávať dynamické manévre s presnosťou a spoľahlivosťou.

Záver

Batérie v pevnom stave zvyšujú bezpečnosť dronov prostredníctvom trojitého prielomu: inovácie materiálu (elektrolyty v pevnom stave), štrukturálna optimalizácia (technológia balenia) a inteligentné riadenie (BMS systémy). Od laboratórnych údajov až po aplikácie v reálnom svete, batérie v pevnom stave demonštrujú ohromujúce bezpečnostné výhody oproti tradičným batériám-či už pri vysokej teplote stability, spoľahlivosti s nízkou teplotou alebo odolnosť voči nárazu a starnutiu.

Keď sa technológia dozrieva a náklady klesá, batérie v pevnom stave sa stanú „konečnou bezpečnostnou sieťou“ pre letecký let, čím sa odvetvie poháňa smerom k zložitejším a nebezpečnejším scenárom aplikácie.