Како батериите со цврста состојба за беспилотни летала ги подобруваат нивните перформанси

Во областа на беспилотните летала, перформансите на батеријата останува клучното тесно грло кое ја ограничува нивната издржливост, капацитетот на оптоварување и прилагодливоста на животната средина. Традиционалните литиум-јонски батерии се потпираат на течни електролити, чии ограничувања во густината на енергијата, безбедноста и стабилноста на ниската температура го отежнуваат беспилотните летала да ги надминат предизвиците на „кратка издржливост, слаба толеранција на животната средина и високи трошоци за одржување“.

Повисоката густина на енергија директно ја проширува издржливоста или го зголемува капацитетот на оптоварување

Густината на енергијата е основната метрика што утврдува дали дронот може да „лета подолго“ или „да носи потешки товари“. Традиционалните течни литиум-јонски батерии обично нудат енергетска густина помеѓу 200-300 Wh/kg, додека мејнстрим батериите со цврста состојба надминале 400 Wh/kg, при што некои лабораториски прототипи достигнуваат 600 Wh/kg.

За беспилотните летала, ова се преведува на два критични достигнувања:

Прво, под идентична тежина на батеријата, издржливоста на летот може да се зголеми за 30%-50%. На пример, беспилотно летало со потрошувачи со традиционални батерии обично работи околу 30 минути, додека еден опремена со батерии со цврста состојба може да го продолжи времето на летање до над 45 минути, исполнувајќи ги барањата за подолга воздушна фотографија или инспекциски мисии.

Второ, со непроменета издржливост, тежината на батеријата може значително да се намали, ослободувајќи го капацитетот на оптоварување за беспилотни летала. Земјоделските беспилотни летала можат да носат повеќе пестициди, додека логистичките беспилотни летала можат да транспортираат потежок товар, што дополнително ги проширува апликациите во индустријата.

Подобрената безбедност ги намалува неуспесите и ризиците

Батерии со цврста состојбаКористете цврсти електролити (како што се оксиди или сулфиди), значително подобрување на термичката стабилност додека ги елиминирате ризиците од протекување на електролити. Дури и под надворешни влијанија или ненадејни промени во температурата, овие батерии се спротивставуваат на термичкото бегство, значително намалување на стапките на неуспех.

Тест за пункција: Кога се прободени од остар предмет, батериите со цврста состојба покажуваат само локализирани микро-пукнатини без отворен пламен или чад, а температурите на површината се зголемуваат за само 15 ° C. Спротивно на тоа, конвенционалните батерии насилно запалуваат во рок од 5 секунди под истиот тест, при што температурите се зголемуваат над 500 ° C.

Супериорна прилагодливост на животната средина, кршење на температурните ограничувања

Електролитите со цврста состојба остануваат под влијание на ниските температури, одржувајќи стабилна јонска спроводливост во широк опсег од -30 ° C до 80 ° C. Толеранција на висока температура: логистички дрон опремена со полу-цврста состојба батерија работи постојано 40 минути на 40 ° C, со површински температури доследно под 45 ° C. Не се појавија капки за оток или напон.

Подолг живот на циклусот, намалени долгорочни трошоци

Батериите со цврста состојба имаат постабилна структура, што резултира во намалена деградација на материјалот за електрода за време на полнење и празнење. Нивниот живот на циклусот лесно може да надмине 1.000 циклуси.

Продолжениот животен век на батерии со цврста состојба се преведува на помала фреквенција на замена: претпоставувајќи еден циклус на празнење на полнење на ден, традиционалните батерии бараат замена приближно секоја година, додека батериите со цврста состојба можат да траат 3-5 години. Ова значително ги намалува трошоците за одржување на опремата и ја подобрува оперативната економичност.

Проширени безбедносни граници: Од заштита од единечни точки до технолошки вишок на систем

Батерија со цврста состојбаБезбедноста се протега надвор од индивидуалните клетки преку подобрена интеграција на системот:

Мултислојната физичка заштита: Екапсулирана во биаксијално ориентиран полиамид терефталат (БОПА) филм, батерии со цврста состојба нудат три пати поголема од отпорноста на влијанието на традиционалниот алуминиум-пластичен филм. Тие издржуваат 50J на влијанието на енергијата (еквивалентно на дрон што се суди со пречка на 10м/с) без прекин.

Интелигентен систем за управување: Интегриран BMS (систем за управување со батерии) овозможува балансирање на напон на ниво на клетка. Ако клетката доживее абнормално зголемување на температурата, BMS го исклучува колото за полнење/празнење во рок од 0,1 секунди, спречувајќи пропагирање на дефекти.

Ако времетраењето на летот е ваш врвен приоритет, обичните батерии на Зие, кои се даваат приоритет на намалувањето на тежината, додека го максимизираат капацитетот. Нашата технологија со висока енергетска густина обезбедува продолжено време на летање без да се загрози издржливоста или сигурноста.

Обичните батерии на беспилотни летала на Зи даваат високи стапки на празнење. Тие обезбедуваат експлозивна моќ без прегревање, овозможувајќи му на вашиот дрон да постигне извонредни брзини и да изврши динамични маневри со прецизност и сигурност.

Заклучок

Батериите со цврста состојба ја зголемуваат безбедноста на дронот преку троен пробив: материјална иновација (електролити со цврста состојба), структурна оптимизација (технологија за пакување) и интелигентно управување (BMS Systems). Од лабораториските податоци до апликациите во реалниот свет, батериите со цврста состојба покажуваат огромни безбедносни предности во однос на традиционалните батерии-без разлика дали се во стабилност на висока температура, сигурност со ниска температура или отпорност на влијание и стареење.

Бидејќи технологијата созрева и трошоците се намалуваат, батериите со цврста состојба ќе станат „крајна безбедносна мрежа“ за летот на беспилотни летала, придвижувајќи ја индустријата кон посложени и опасни сценарија за примена.