چگونه باتری های حالت جامد برای هواپیماهای بدون سرنشین عملکرد خود را بهبود می بخشند

در زمینه هواپیماهای بدون سرنشین ، عملکرد باتری همچنان تنگنای اصلی است که استقامت ، ظرفیت بار و سازگاری با محیط زیست آنها را محدود می کند. باتری های لیتیوم یون سنتی به الکترولیتهای مایع متکی هستند ، که محدودیت های آن در چگالی انرژی ، ایمنی و پایداری درجه حرارت پایین باعث می شود که هواپیماهای بدون سرنشین غلبه بر چالش های "استقامت کوتاه ، تحمل ضعیف محیط زیست و هزینه های نگهداری بالا" را برای هواپیماهای بدون سرنشین دشوار کند.

چگالی انرژی بالاتر به طور مستقیم استقامت را گسترش می دهد یا ظرفیت بار را افزایش می دهد

چگالی انرژی متریک اصلی است که تعیین می کند یک هواپیمای بدون سرنشین می تواند "طولانی تر پرواز کند" یا "بارهای سنگین تری" داشته باشد. باتری های سنتی لیتیوم یون به طور معمول تراکم انرژی بین 200-300 WH/kg را ارائه می دهند ، در حالی که باتری های حالت جامد جریان اصلی از 400 WH/kg پیشی گرفته اند ، در حالی که برخی از نمونه های اولیه آزمایشگاهی به 600 WH/kg می رسد.

برای هواپیماهای بدون سرنشین ، این به دو پیشرفت مهم ترجمه می شود:

اول ، تحت وزن باتری یکسان ، استقامت پرواز می تواند 30 ٪ -50 ٪ افزایش یابد. به عنوان مثال ، یک هواپیمای بدون سرنشین با درجه مصرف کننده با باتری های سنتی به طور معمول حدود 30 دقیقه کار می کند ، در حالی که یکی از مجهزات باتری با حالت جامد می تواند زمان پرواز را به بیش از 45 دقیقه افزایش دهد و خواسته های مربوط به عکاسی هوایی طولانی تر یا مأموریت های بازرسی را برآورده کند.

دوم ، با استقامت بدون تغییر ، می توان وزن باتری را به میزان قابل توجهی کاهش داد و ظرفیت بارگذاری هواپیماهای بدون سرنشین را آزاد کرد. هواپیماهای بدون سرنشین اسپری کشاورزی می توانند سموم دفع آفات بیشتری را حمل کنند ، در حالی که هواپیماهای بدون سرنشین لجستیک می توانند محموله های سنگین تری را حمل کنند و بیشتر برنامه های صنعت را گسترش دهند.

ایمنی پیشرفته باعث کاهش خرابی و خطرات می شود

باتری های حالت جامداز الکترولیتهای جامد (مانند اکسیدها یا سولفیدها) استفاده کنید ، و ضمن از بین بردن خطرات نشت الکترولیت ، ثبات حرارتی را به میزان قابل توجهی بهبود می بخشد. حتی تحت تأثیرات خارجی یا تغییر دما ناگهانی ، این باتری ها در برابر فراری حرارتی مقاومت می کنند ، و به طور قابل توجهی نرخ خرابی را کاهش می دهند.

آزمایش سوراخ: هنگامی که توسط یک شیء تیز سوراخ می شود ، باتری های حالت جامد فقط میکرو قطعات بومی شده و بدون شعله و دود باز را نشان می دهند و دمای سطح فقط 15 درجه سانتیگراد افزایش می یابد. در مقابل ، باتری های معمولی در مدت 5 ثانیه تحت همان آزمایش ، با خشونت در حال افزایش هستند و دمای آن بالاتر از 500 درجه سانتیگراد است.

سازگاری با محیط زیست برتر ، محدودیت های دما را شکستن

الکترولیتهای حالت جامد با درجه حرارت پایین بی تأثیر باقی می مانند و هدایت یونی پایدار را در طول وسیع از -30 درجه سانتیگراد تا 80 درجه سانتیگراد حفظ می کنند. تحمل درجه حرارت بالا: یک هواپیمای بدون سرنشین لجستیک مجهز به باتری نیمه جامد به مدت 40 دقیقه در دمای 40 درجه سانتیگراد ، با دمای سطح به طور مداوم زیر 45 درجه سانتیگراد عمل می کند. هیچ قطره تورم یا ولتاژ رخ نداد.

عمر چرخه طولانی تر ، کاهش هزینه های بلند مدت

باتری های حالت جامد دارای یک ساختار پایدار تر هستند و در نتیجه باعث کاهش تخریب مواد الکترود در هنگام شارژ و تخلیه می شوند. عمر چرخه آنها به راحتی می تواند از 1000 چرخه فراتر رود.

طول عمر باتری های حالت جامد به فرکانس جایگزینی پایین تر ترجمه می شود: با فرض اینکه یک چرخه شارژ شارژ در روز ، باتری های سنتی تقریباً هر سال به تعویض نیاز دارند ، در حالی که باتری های حالت جامد می توانند 3-5 سال طول بکشد. این به طور قابل توجهی هزینه های نگهداری تجهیزات را کاهش می دهد و باعث افزایش هزینه عملیاتی می شود.

مرزهای ایمنی گسترده: از حفاظت از تک نقطه ای تا افزونگی سیستم

باتری حالت جامدایمنی فراتر از سلولهای فردی از طریق ادغام پیشرفته سیستم گسترش می یابد:

محافظت از فیزیکی چند لایه: در فیلم پلی آمید ترففالات (BOPA) که در فیلم دو محوطه گرا محاصره شده است ، باتری های حالت جامد سه برابر مقاومت ضربه فیلم سنتی آلومینیومی پلاستیک را ارائه می دهند. آنها در برابر 50J انرژی ضربه (معادل یک هواپیمای بدون سرنشین که با یک مانع در 10 متر در ثانیه برخورد می کنند) مقاومت می کنند.

سیستم مدیریت هوشمند: BMS یکپارچه (سیستم مدیریت باتری) تعادل ولتاژ سطح سلول را امکان پذیر می کند. اگر یک سلول افزایش درجه حرارت غیر طبیعی را تجربه کند ، BMS مدار بار/تخلیه خود را در مدت 0.1 ثانیه قطع می کند و از انتشار گسل جلوگیری می کند.

اگر مدت زمان پرواز اولویت اصلی شماست ، باتری های هواپیماهای بدون سرنشین سفارشی Zye در حالی که حداکثر ظرفیت را دارند ، کاهش وزن را در اولویت قرار می دهند. فناوری با چگالی پر انرژی ما زمان طولانی پرواز را بدون به خطر انداختن استقامت یا قابلیت اطمینان تضمین می کند.

باتری های هواپیماهای بدون سرنشین سفارشی Zye نرخ تخلیه بالایی را ارائه می دهند. آنها قدرت انفجاری را بدون گرمای بیش از حد فراهم می کنند و این امکان را برای هواپیمای بدون سرنشین شما فراهم می کند تا به سرعت های قابل توجهی برسد و مانورهای پویا را با دقت و قابلیت اطمینان انجام دهد.

پایان

باتری های حالت جامد ایمنی هواپیماهای بدون سرنشین را از طریق دستیابی به موفقیت سه گانه تقویت می کنند: نوآوری مواد (الکترولیت های حالت جامد) ، بهینه سازی ساختاری (فناوری بسته بندی) و مدیریت هوشمند (سیستم های BMS). از داده های آزمایشگاه گرفته تا برنامه های دنیای واقعی ، باتری های حالت جامد مزایای ایمنی بیش از حد نسبت به باتری های سنتی را نشان می دهند-چه در ثبات درجه حرارت بالا ، قابلیت اطمینان با دمای پایین یا مقاومت در برابر ضربه و پیری.

با کاهش و کاهش هزینه های فناوری ، باتری های حالت جامد به "شبکه ایمنی نهایی" برای پرواز هواپیماهای بدون سرنشین تبدیل می شوند و صنعت را به سمت سناریوهای کاربردی پیچیده تر و خطرناک تر سوق می دهند.