چگونه الکترولیت ها و باتری های نیمه جامد ایمنی باتری را بهبود می بخشند؟

الکترولیتهای نیمه جامد: راه حل نوآورانه ایجاد "مانع ایمنی" برایباتری های لیتیوم بدون سرنشیناز آنجا که هواپیماهای بدون سرنشین کاربرد گسترده ای را در کشاورزی ، نقشه برداری ، واکنش اضطراری و سایر زمینه ها پیدا می کنند ، حوادث ایمنی باتری به مهمترین تنگنا صنعت تبدیل شده است.

باتری های حالت نیمه جامد اکنون در حال تغییر شکل منطق ایمنی سیستم های قدرت پهپاد از طریق نوآوری مواد هستند.

از "خطرات مایع" گرفته تا "محافظت جامد": انقلاب ایمنی در الکترولیت ها

باتری های لیتیوم بدون سرنشین سنتی حاوی بیش از 80 ٪ الکترولیت آلی بسیار قابل اشتعال است. هنگامی که هواپیماهای بدون سرنشین با برخورد ، سوراخ یا محیط با درجه حرارت بالا روبرو می شوند ، الکترولیت مایع به راحتی نشت می کند و باعث ایجاد مدارهای کوتاه می شود. الکترولیتهای نیمه جامد از طریق نوآوری مواد که "مایع را کاهش می دهد و محتوای جامد را افزایش می دهد ، به این مسئله مداوم در ریشه خود می پردازند.

یکی دیگر از خطرهای مهم ایمنی در باتری های لیتیوم یون از لیتیوم دندریت ها-کریستال های شبیه به تغذیه مانند که در هنگام شارژ بر روی الکترود منفی رشد می کنند. در باتری های مایع سنتی ، این دندریت ها می توانند جداکننده را مانند سوزن های فولادی سوراخ کنند و باعث ایجاد مدارهای کوتاه داخلی شوند. قدرت مکانیکی بالای الکترولیتهای نیمه جامد به طور موثری این مسئله را مهار می کند.

پرداختن به شرایط عملیاتی شدید برای هواپیماهای بدون سرنشین

الکترولیتهای نیمه جامد ایمنی باتری را در محیط های پیچیده از طریق یک سیستم حفاظت سه بعدی افزایش می دهند: "مقاومت شدید ، تحمل ضربه و محافظت از خود." آنها مزایای قابل توجهی در سازگاری دما نشان می دهند و 85 ٪ احتباس ظرفیت را در -30 درجه سانتیگراد حفظ می کنند.

برای عملیات ارتعاش با فرکانس بالا هواپیماهای بدون سرنشین ، پایداری ساختاری الکترولیتهای نیمه جامد نقش مهمی ایفا می کند. برخی از باتری های نیمه جامد از آزمایش لرزش با فرکانس بالا 1000 هرتز عبور کردند و میزان خرابی تماس الکترود را 90 ٪ در محیط های آشفته پایدار کاهش دادند. این ویژگی به ویژه برای هواپیماهای بدون سرنشین لجستیک بسیار حیاتی است. پس از اتخاذ باتری های نیمه جامد ، شرکت های تدارکات شاهد کاهش 75 درصدی در خرابی های برق در اواسط پرواز ناشی از لرزش بودند.

مقاومت در برابر شعله در باتری های نیمه جامد

یکی از برجسته ترین ویژگی های ایمنی باتری های حالت جامد ، مقاومت در برابر شعله آنها است. این خاصیت مهم از ویژگی های منحصر به فرد الکترولیتهای نیمه جامد ناشی می شود:

1. کاهش اشتعال: برخلاف الکترولیتهای مایع ، که اغلب بسیار قابل اشتعال هستند ، الکترولیتهای نیمه جامد دارای شاخص اشتعال قابل توجهی پایین تر هستند.

2. سرکوب رشد دندریت: الکترولیتهای نیمه جامد به جلوگیری از تشکیل دندریت های لیتیوم کمک می کنند-ساختارهای کوچک و سوزن مانند که می توانند رشد کنند و باعث ایجاد مدارهای کوتاه در باتری ها شوند.

3. پایداری حرارتی: ماهیت نیمه جامد این الکترولیتها ثبات حرارتی بهتری را فراهم می کند و در دمای بالا در برابر تجزیه مقاومت می کند.

مقاومت در برابر شعلهباتری های نیمه جامدفقط یک مزیت نظری نیست - در تست های مختلف ایمنی نشان داده شده است. باتری های نیمه جامد هنگامی که در معرض شرایط شدید قرار می گیرند که باعث می شود باتری های سنتی لیتیوم یون باعث آتش سوزی یا منفجر شدن شوند ، مقاومت قابل توجهی را نشان داده اند.

تعادل ایمنی و عملکرد

باتری های نیمه جامد از طریق نسبت های پیشرفته مواد ، نه صرفاً با افزایش اجزای جامد ، برای ایمنی و عملکرد به دست می آورند. افزایش همزمان چگالی و ایمنی انرژی نشان دهنده بزرگترین پیشرفت است. باتری های نیمه جامد از طریق نوآوری هم افزایی با کاتدهای با نیک بالا و آنهای سیلیکون-کربن ، ضمن فشار دادن چگالی انرژی به ارتفاعات جدید ، ایمنی را بالا می برند.

علاوه بر این ، کنترل هزینه برای تجاری سازی محوری است. باتری های نیمه جامد با ادغام با خطوط تولید موجود ، به پیشرفت های اقتصادی می رسند. همراه با سیستم های مدیریت ایمنی هوشمند ، آنها بهتر ایمنی و عملکرد را متعادل می کنند و باعث تسریع در پذیرش تجاری می شوند.

نتیجه گیری:

از آنجا که اقتصاد کم ارتفاع به سرعت گسترش می یابد ، باتری های نیمه جامد نه تنها از هر پرواز محافظت می کنند بلکه مرزهای برنامه های پهپاد را نیز تحت فشار قرار می دهند. این نمونه ای از امکانات بی حد و حصر است که نوآوری مادی به صنعت می آورد.