Kuinka droonien solid-state-akut parantavat niiden suorituskykyä

Droonien alalla akun suorituskyky on edelleen keskeinen pullonkaula, joka rajoittaa niiden kestävyyttä, hyötykuormaa ja ympäristön sopeutumista. Perinteiset litium-ioni-akut luottavat nestemäisiin elektrolyytteihin, joiden energiatiheyden, turvallisuuden ja matalan lämpötilan vakauden rajoitukset vaikeuttavat droonien voittamista "lyhyen kestävyyden, heikon ympäristötoleranssin ja korkeiden ylläpitokustannusten haasteiden voittamiseen".

Suurempi energiatiheys laajentaa suoraan kestävyyttä tai lisää hyötykuormakapasiteettia

Energiatiheys on ydinmittari, joka määrittää, pystyykö drooni lentää pidempään vai "kuljettaa raskaampia kuormia". Perinteiset nestemäiset litium-ioni-akut tarjoavat tyypillisesti energiatiheyksiä välillä 200-300 WH/kg, kun taas valtavirran solid-state-paristot ovat ylittäneet 400 WH/kg, ja jotkut laboratorioprototyypit ovat 600 WH/kg.

Drooneille tämä tarkoittaa kahta kriittistä kehitystä:

Ensinnäkin, saman akun painon alla, lennon kestävyys voi kasvaa 30%-50%. Esimerkiksi kuluttajalaatuinen drooni, jolla on perinteiset akut, toimii tyypillisesti noin 30 minuutin ajan, kun taas puolijohdeparistoilla varustettu voi pidentää lentoaikaa yli 45 minuuttiin, mikä vastaa pidemmän ilmavalokuvauksen tai tarkastusoperaatioiden vaatimuksia.

Toiseksi, muuttumattomalla kestävyydellä, akun painoa voidaan vähentää huomattavasti, mikä vapauttaa droonien hyötykuormakapasiteettia. Maatalouden ruiskutus droonit voivat kuljettaa enemmän torjunta -aineita, kun taas logistiikka -droonit voivat kuljettaa raskaampaa lastia laajentaen edelleen teollisuussovelluksia.

Parannettu turvallisuus vähentää vikoja ja riskejä

Solid-akkuHyödynnä kiinteitä elektrolyyttejä (kuten oksidit tai sulfidit), mikä parantaa merkittävästi lämpöstabiilisuutta ja eliminoida elektrolyyttivuotoriskit. Jopa ulkoisten iskujen tai äkillisten lämpötilan muutoksissa, nämä paristot vastustavat lämpökatkon, alentaen huomattavasti vikaantumisnopeuksia.

Punktiotesti: Kun terävä esine lävistetään, kiinteän tilan akkuilla on vain paikallisia mikrohalkeita ilman avoimia liekkejä tai savua, ja pintalämpötilat nousevat vain 15 ° C: lla. Sitä vastoin tavanomaiset akut sytyttävät väkivaltaisesti 5 sekunnin sisällä saman testin alla, lämpötilat nousevat yli 500 ° C.

Ylivoimainen ympäristön sopeutumiskyky, lämpötilarajoitukset

Laitealueen elektrolyyttejä ei vaikuta alhaisten lämpötilojen vuoksi, pitäen stabiilia ionisia johtavuutta laajalla alueella -30 ° C -80 ° C. Korkean lämpötilan toleranssi: logistiikka drooni, joka on varustettu puoliksi kiinteällä tila-akkulla, jota käytetään jatkuvasti 40 minuutin ajan 40 ° C: ssa, pintalämpötilat ovat jatkuvasti alle 45 ° C. Turvotusta tai jännitettä ei tapahtunut.

Pidempi syklin käyttöikä, vähentyneet pitkäaikaiset kustannukset

Kiinteän tilan paristoissa on vakaampi rakenne, mikä johtaa vähentyneeseen elektrodimateriaalin hajoamiseen latauksen ja purkamisen aikana. Heidän syklinikä voi helposti ylittää 1000 sykliä.

Kiinteän tilan paristojen pidennetty elinikä on alhaisempi vaihtotaajuuteen: Olettaen, että yksi varauksen purkamisjakso päivässä, perinteiset akut vaativat vaihtamisen noin vuosittain, kun taas kiinteän tilan akut voivat kestää 3-5 vuotta. Tämä vähentää merkittävästi laitteiden ylläpitokustannuksia ja parantaa toimintakustannustehokkuutta.

Laajennetut turvallisuusrajat: Yhden pisteen suojauksesta järjestelmän redundanssiin

Solid-akkuTurvallisuus ulottuu yksittäisten solujen ulkopuolelle tehostetun järjestelmän integroinnin kautta:

Monikerroksinen fysikaalinen suojaus: kapseloitu biaksiaalisesti suuntautuvaan polyamiditereftalaatti (BOPA) -kalvoon, kiinteän tilan paristot tarjoavat kolme kertaa perinteisen alumiiniplastisen kalvon iskunkestävyyden. Ne kestävät 50J iskuenergiaa (vastaa droonia, joka törmää esteen kanssa 10 m/s) ilman repeämää.

Älykäs hallintajärjestelmä: Integroitu BMS (akun hallintajärjestelmä) mahdollistaa solutason jännitteen tasapainottamisen. Jos solulla on epänormaali lämpötilan nousu, BMS irrottaa varauksen/purkauspiirinsä 0,1 sekunnissa estäen vian etenemisen.

Jos lennon kesto on ensisijainen tavoite, ZYE: n mukautetut drone -akut priorisoivat painon vähentämisen maksimoimalla kapasiteetti. Korkean energiatiheystekniikkamme varmistaa pidennetyt lentoajat vaarantamatta kestävyyttä tai luotettavuutta.

Zyen mukautetut drone -akut tuottavat korkeat purkausnopeudet. Ne tarjoavat räjähtävää voimaa ilman ylikuumenemista, jolloin drooni voi saavuttaa merkittäviä nopeuksia ja suorittaa dynaamisia liikkeitä tarkkuudella ja luotettavuudella.

Johtopäätös

Kiinteän tilan paristot parantavat droonien turvallisuutta kolminkertaisen läpimurton kautta: materiaalinnovaatiot (kiinteän tilan elektrolyyttit), rakenteellinen optimointi (pakkaustekniikka) ja älykäs hallinta (BMS Systems). Laboratoriotiedoista reaalimaailman sovelluksiin, kiinteän tilan paristot osoittavat ylivoimaisia ​​turvallisuusetuja perinteisiin akkuihin nähden-olivatpa ne korkean lämpötilan vakauden, matalan lämpötilan luotettavuuden tai iskunkestävyyden ja ikääntymisen kestävyydessä.

Kun tekniikka kypsyy ja kustannukset vähenevät, kiinteän tilan paristoista tulee ”lopullinen turvaverkko” drone-lennolle, joka ajaa teollisuutta kohti monimutkaisempia ja vaarallisempia sovellusskenaarioita.