Drönarens solid state-batterier för flyg i kallt väder

Svårt kallt väder har alltid varit en allvarlig utmaning för prestanda och tillförlitlighet hos obemannade flygfarkoster. Låga temperaturer kan avsevärt minska den kemiska aktiviteten hos traditionella batterier, vilket leder till en kraftig minskning av batteritiden, spänningsfall och till och med plötsliga strömavbrott, vilket utsätter kritiska flyguppdrag på spel. Semi-Solid State-batterier - erbjuder oss en helt ny lösning för att övervinna den svåra kylan.

Varför är låg temperatur "ärkefienden" till traditionella drönarbatterier?

Problemet med traditionella litiumpolymerbatterier (LiPo) vid låga temperaturer:

Låga temperaturer kan avsevärt påverka prestandan hos drönarbatterier, vilket leder till förkortade flygtider och potentiellt påverkar ditt uppdrag.

Risk för laddning: Laddning av batterier vid låga temperaturer kan göra att litiummetall läcker ut, vilket kan permanent skada batteriet och utgöra risk för kortslutning och brand.

En kraftig ökning av det inre motståndet: Hindringen av jonrörelse leder direkt till en ökning av batteriets inre motstånd. För att upprätthålla flygningen kommer batterispänningen att sjunka kraftigt (spänningsnedgång), vilket utlöser drönarens skyddsmekanism för lågt batteri och tvingar flygplanet att landa tidigare.

Allvarlig kapacitetsförsämring: I en miljö med 0°C kan den tillgängliga kapaciteten för traditionella LiPo-batterier minska med 30 % till 50 %. Vid ännu mer extrema låga temperaturer är prestandaförlusten ännu mer häpnadsväckande.

Risk för laddning: Laddning av batterier vid låga temperaturer kan göra att litiummetall läcker ut, vilket kan permanent skada batteriet och utgöra risk för kortslutning och brand.

Solid state-batterier, som en övergångsteknologi, integrerar du på ett genialiskt sätt fördelarna med traditionella flytande batterier och helt fasta batterier. Kärnan ligger i att blanda elektrodmaterial med fasta elektrolyter och en liten mängd elektrolyt för att bilda en halvfast matris som liknar en gelliknande substans.

Solid-State batteriergår från laboratoriet till applikationernas framkant. Så, exakt hur fungerar denna efterlängtade teknik? Hur kommer det att förändra drönarnas framtid?

Arbetsprocessen för solid-state-batterier är makroskopiskt lik den för litium-polymer-batterier, som fortfarande involverar migrering av litiumjoner mellan de positiva och negativa elektroderna. Implementeringsmetoderna på mikronivå åstadkommer dock en värld av skillnad.

Fasta elektrolyter: De är vanligtvis gjorda av speciella fasta material som keramik, sulfider eller polymerer. Dessa material har extremt hög jonledningsförmåga, vilket gör att litiumjoner kan passera snabbt samtidigt som de isolerar elektroner, vilket perfekt kombinerar de två huvudfunktionerna ledning och isolering.

Arbetsprocess

När ett batteri laddas eller laddas ur rör sig litiumjoner (Li⁺) fram och tillbaka mellan de positiva och negativa elektroderna under påverkan av ett elektriskt fält genom den fasta elektrolyten, som fungerar som en fast "brygga". Elektroner (e⁻) strömmar genom den externa kretsen och bildar därigenom en elektrisk ström för att driva det obemannade luftfarkosten.

En av de viktigaste utmaningarna i solid-state batteridesign, oavsett vilken typ av fast elektrolyt som används, är att optimera gränssnittet mellan elektrolyten och elektroden. Till skillnad från flytande elektrolyter som är lätta att fästa på elektrodytor måste fasta elektrolyter vara noggrant utformade för att säkerställa god kontakt och effektiv jonöverföring.

ZYEBATTERY har alltid varit fokuserat på banbrytande energiteknik. Vi följer noga utvecklingen av nästa generations teknologier som solid-state-batterier och är engagerade i att förse marknaden med säkrare och kraftfullare drönarkraftslösningar i framtiden, vilket hjälper våra kunder att flyga högre, längre och säkrare.