Bateriile cu stare solidă pentru drone pentru zboruri pe vreme rece

Vremea rece puternică a reprezentat întotdeauna o provocare serioasă pentru performanța și fiabilitatea vehiculelor aeriene fără pilot. Temperaturile scăzute pot reduce semnificativ activitatea chimică a bateriilor tradiționale, ducând la o scădere bruscă a duratei de viață a bateriei, scăderi de tensiune și chiar întreruperi bruște de curent, punând în pericol misiunile de zbor critice. Bateriile semi-solide - ne oferă o soluție nou-nouță pentru a depăși frigul sever.

De ce temperatura scăzută este „inamicul” bateriilor tradiționale de drone?

Problema bateriilor tradiționale cu polimer de litiu (LiPo) la temperaturi scăzute:

Temperaturile scăzute pot afecta în mod semnificativ performanța bateriilor dronei, ceea ce duce la scurtarea timpilor de zbor și poate afecta misiunea dumneavoastră.

Solidificarea electrolitului: La temperaturi scăzute, electrolitul lichid din interiorul bateriei devine vâscos sau chiar se solidifică parțial, împiedicând foarte mult viteza de mișcare a ionilor de litiu.

O creștere bruscă a rezistenței interne: obstrucția mișcării ionilor duce direct la o creștere a rezistenței interne a bateriei. Pentru a menține zborul, tensiunea bateriei va scădea brusc (scăderea tensiunii), declanșând mecanismul de protecție a bateriei scăzute al dronei și forțând aeronava să aterizeze mai devreme.

Degradarea severă a capacității: într-un mediu de 0°C, capacitatea disponibilă a bateriilor LiPo tradiționale poate scădea cu 30% până la 50%. La temperaturi și mai scăzute extreme, pierderea de performanță este și mai uimitoare.

Pericol de încărcare: Încărcarea bateriilor la temperaturi scăzute poate cauza scurgerea litiului metalic, ceea ce poate deteriora permanent bateria și poate prezenta un risc de scurtcircuit și incendiu.

Baterii cu stare solidă, ca tehnologie de tranziție, integrează în mod ingenios avantajele bateriilor lichide tradiționale și ale bateriilor solide. Miezul constă în amestecarea materialelor electrodului cu electroliți solizi și o cantitate mică de electrolit pentru a forma o matrice semisolidă similară cu o substanță asemănătoare gelului.

Baterii cu stare solidătrec de la laborator în prim-planul aplicațiilor. Deci, cum funcționează exact această tehnologie foarte așteptată? Cum va schimba viitorul dronelor?

Procesul de lucru al bateriilor cu stare solidă este macroscopic similar cu cel al bateriilor litiu-polimer, implicând încă migrarea ionilor de litiu între electrozii pozitivi și negativi. Cu toate acestea, metodele de implementare la nivel micro aduc o lume de diferență.

Electroliți solizi: sunt de obicei fabricați din materiale solide speciale, cum ar fi ceramică, sulfuri sau polimeri. Aceste materiale au o conductivitate ionică extrem de ridicată, permițând ionilor de litiu să treacă rapid, în timp ce izolează electronii, combinând perfect cele două funcții majore de conducție și izolare.

Procesul de lucru

Când o baterie este încărcată sau descărcată, ionii de litiu (Li⁺) se deplasează înainte și înapoi între electrozii pozitivi și negativi sub influența unui câmp electric prin electrolitul solid, care servește ca o „punte” solidă. Electronii (e⁻) curg prin circuitul extern, formând astfel un curent electric pentru a alimenta vehiculul aerian fără pilot.

Una dintre provocările cheie în proiectarea bateriilor cu stare solidă, indiferent de tipul de electrolit solid utilizat, este optimizarea interfeței dintre electrolit și electrod. Spre deosebire de electroliții lichizi care sunt ușor de aderat la suprafețele electrozilor, electroliții solizi trebuie să fie proiectați cu atenție pentru a asigura un contact bun și un transfer eficient de ioni.

ZYEBATTERY s-a concentrat întotdeauna pe tehnologii energetice de ultimă oră. Urmărim îndeaproape dezvoltarea tehnologiilor de ultimă generație, cum ar fi bateriile cu stare solidă și ne angajăm să oferim pieței soluții de alimentare cu drone mai sigure și mai puternice în viitor, ajutând clienții noștri să zboare mai sus, mai departe și mai sigur.