چرا باتری های پهپادهای حالت جامد بهتر هستند؟

باتری حالت جامد دقیقاً چیست؟

برای درک «چرا» ابتدا باید به «چی» نگاه کنیم. باتری‌های پهپادهای سنتی از یک الکترولیت مایع برای انتقال انرژی به جلو و عقب استفاده می‌کنند. آن را مانند یک اسفنج آغشته به یک ماده شیمیایی قابل اشتعال در نظر بگیرید.

باتری های حالت جامدآن "اسفنج" مایع را با یک ماده جامد-معمولاً سرامیک، شیشه یا پلیمرهای تخصصی جایگزین کنید. به نظر یک تغییر کوچک است، اما معادل ارتقاء از فلاپی دیسک به یک SSD پرسرعت است.

1. چگالی انرژی باورنکردنی (دقیقه های بیشتر در هوا)

جام مقدس عملیات پهپاد زمان پرواز است. فناوری حالت جامد چگالی انرژی بسیار بالاتری نسبت به باتری های سنتی ارائه می دهد.

از آنجایی که الکترولیت جامد نازک‌تر و سبک‌تر از تنظیم مایع است، تولیدکنندگان می‌توانند "آب میوه" بیشتری را در همان ردپا قرار دهند. برای یک خلبان تجاری، این فقط به معنای 5 دقیقه اضافی نیست. اغلب به معنای افزایش 30 تا 50 درصدی در استقامت است. این اجازه می دهد تا ماموریت های نقشه برداری طولانی تر، بازرسی های عمیق تر، و کمتر "پیت استاپ" برای تعویض بسته ها انجام شود.

2. ایمنی پیشرفته: دیگر از "اضطراب آتش" خبری نیست

اگر زمانی را در دنیای هواپیماهای بدون سرنشین گذرانده اید، از خطرات ذاتی باتری های LiPo آگاه هستید. سوراخ شدن یا داغ شدن بیش از حد باتری مایع می تواند منجر به فرار حرارتی شود - یک اصطلاح فانتزی برای آتش سوزی که خاموش کردن آن تقریبا غیرممکن است.

باتری های حالت جامدغیر قابل اشتعال هستند از آنجایی که مایعی برای نشتی یا اشتعال وجود ندارد، خطر آتش سوزی در هنگام تصادف یا تخلیه با شدت بالا عملاً از بین می رود. این باعث می شود که آنها به طور قابل توجهی برای بازرسی های داخل ساختمان، حمل و نقل در هواپیما و عملیات در محیط های با دمای بالا ایمن تر شوند.

3. چرخه شارژ سریعتر

همه ما آنجا بوده‌ایم: ساعت‌ها منتظر می‌مانیم تا یک بانک باتری شارژ شود در حالی که نور «ساعت طلایی» ناپدید می‌شود.

شیمی حالت جامد امکان حرکت بسیار سریع یون را بدون خطر "دندریت ها" (میخ های فلزی ریز که در داخل باتری های مایع رشد می کنند و باعث ایجاد شورت می شوند) را می دهد. این بدان معناست که می‌توانید این بسته‌ها را با نرخ‌های بسیار بالاتر بدون کاهش طول عمر باتری، سریع شارژ کنید. تصور کنید در مدت زمانی که برای گرفتن یک فنجان قهوه صرف می شود، یک باتری پهپاد سنگین را به طور کامل پر کنید.

4. عملکرد در آب و هوای شدید

باتری های سنتی از سرما متنفرند. اگر در دمای زیر صفر پرواز کرده اید، درصد خود را مانند یک سنگ کاهش داده اید. الکترولیت های مایع در سرما چسبناک و "تنبل" می شوند.

مواد حالت جامد یکپارچگی و رسانایی خود را در محدوده دمایی بسیار وسیع تری حفظ می کنند. چه در حال انجام یک ماموریت جستجو و نجات در برف باشید و چه در حال بازرسی یک مزرعه خورشیدی در گرمای بیابان، این باتری‌ها در جایی که بسته‌های سنتی از کار می‌افتند، انرژی ثابتی را ارائه می‌دهند.

چرا هنوز همه از آنها استفاده نمی کنند؟

اگر آنها خیلی بهتر هستند، چرا هنوز "آینده" هستند تا "حال"؟

هزینه‌های ساخت: در حال حاضر، تولید سلول‌های حالت جامد در مقیاس گران‌تر از فرآیند لیتیوم یون چند دهه است.

پذیرش انبوه: ما در مرحله «پذیرش اولیه» هستیم. تولیدکنندگان بزرگ هواپیماهای بدون سرنشین در حال حاضر در حال ادغام آن‌ها در پلت‌فرم‌های سازمانی پیشرفته هستند، قبل از اینکه به پهپادهای مصرفی برسند.

حکم: تغییر دهنده بازی برای حرفه ای ها

برای علاقمندان معمولی، لیپوهای سنتی هنوز خوب هستند. اما برای اپراتور سازمانی، حالت جامد یک نقطه محوری کل است. ترکیبی از افزایش ایمنی، پنجره های ماموریت طولانی تر، و دوام در محیط های خشن به معنای بازگشت سرمایه (ROI) بهتر برای هر پرواز است.

"انقلاب دولت جامد"فقط باتری های بهتر نیست، بلکه باز کردن قفل کاری است که هواپیماهای بدون سرنشین همیشه قرار بود انجام دهند: مدت طولانی تری در هوا بمانید و بدون ترس دائمی از قطع برق، سخت تر کار کنید.