Kodėl kietojo kūno baterijos yra svarbios dronams?

1. Ištirkite, kaip kietojo kūno baterijos pagerina dronų veikimą, padidindamos skrydžio laiką, padidindamos saugumą ir įgyvendindamos realaus pasaulio diegimo etapus.

Kietojo kūno akumuliatoriaiatsiranda kaip žaidimą keičianti fiksuotų sparnų orlaivių ir bepiločių orlaivių technologija, teikianti didelių pranašumų, palyginti su tradicinėmis ličio jonų baterijomis, energijos tankio, saugumo ir eksploatavimo trukmės požiūriu. Šios charakteristikos yra labai svarbios aviacijoje – svorio mažinimas, ilgesnė ištvermė ir terminis stabilumas tiesiogiai pagerina našumą, diapazoną ir komercinį gyvybingumą. Aviacijos pramonei spartėjant elektrifikavimo procesui, kietojo kūno technologija vis labiau tampa pagrindine naujos kartos oro mobilumo priemone.

Du svarbūs technologiniai laimėjimai žymi didelę pažangą bepiločių orlaivių kietojo kūno baterijų taikymuose:

Didelio našumo kietojo kūno ličio baterijos pasiekia 480 Wh/kg energijos tankį ir išskirtinį stabilumą.

Palyginti su tradicinėmis skysto ličio baterijomis, kietojo kūno baterijos pasižymi didesniu energijos tankiu, padidintu terminiu stabilumu, sumažintu degumu, platesniu veikimo temperatūros diapazonu, optimizuotu laikymo stabilumu ir išskirtinėmis techninės priežiūros nereikalaujančiomis savybėmis.

2. Kietojo kūno baterijų privalumai

Pagrindinis skirtumas tarp kietojo kūno baterijų ir tradicinių ličio jonų baterijų yra skystųjų elektrolitų pakeitimas kietojo kūno elektrolitais. Šis esminis skirtumas suteikia keletą pagrindinių privalumų:

Didesnis energijos tankis: kietojo kūno baterijos sukaupia daugiau energijos tame pačiame tūryje, todėl pailgėja dronų skrydžio laikas ir veikimo nuotolis. Pavyzdžiui, logistikos pristatymo atveju dronai gali apimti platesnes pristatymo sritis arba gabenti sunkesnius paketus. Stebėjimo misijų metu dėl ilgesnės ištvermės dronai gali nuolat stebėti tikslines zonas be dažnų kelionių atgal įkrauti.

Didesnė sauga: kietojo kūno elektrolitai yra nedegūs, todėl žymiai sumažėja gaisro ir sprogimo rizika, susijusi su skystais elektrolitais. Ši funkcija ypač svarbi dronams, veikiantiems jautrioje aplinkoje, pavyzdžiui, šalia kritinės infrastruktūros arba tankiai apgyvendintose vietovėse, kur baterijų sauga yra svarbiausia.

Ilgesnis tarnavimo laikas: kietojo kūno akumuliatoriai gali atlaikyti daug daugiau įkrovimo ir iškrovimo ciklų nei tradicinės baterijos, todėl pailgėja jų eksploatavimo laikas ir sumažėja poreikis dažnai keisti. Tai žymiai sumažina dronų operatorių išlaidas, ypač komerciniuose sektoriuose, kur dronai plačiai naudojami.

Greitesnis įkrovimas: Padidėjęs laidumas ir dendrito nesusidarymas leidžia greičiau įkrauti. Šis sutrumpintas prastovos laikas yra gyvybiškai svarbus atliekant daug laiko reikalaujančias užduotis, pvz., reaguojant į avarijas ar fotografuojant iš oro.

Patobulintas ekstremalios temperatūros našumas: kietojo kūno akumuliatoriai efektyviai veikia platesniame temperatūrų diapazone, todėl jie tinkami dronams, naudojamiems atšiaurioje aplinkoje. Tai ypač svarbu ekstremalioms klimato sąlygoms, pvz., Arkties tyrinėjimams ar dykumų stebėjimui, kai tradicinės baterijos dažnai stengiasi veikti optimaliai.

Aplinkosauginiai pranašumai: kietojo kūno baterijos turi mažesnį anglies pėdsaką nei ličio jonų baterijos ir sumažina priklausomybę nuo svarbių mineralų, tokių kaip kobaltas – mineralai, dažnai susiję su aplinkos ir socialinėmis problemomis. Dėl to jie yra tvaresnis pasirinkimas bepiločių orlaivių pramonei, derantis su didėjančiu dėmesiu ekologiškoms technologijoms.

Svorio mažinimo potencialas: kietojo kūno baterijos gali panaikinti šilumos valdymo sistemų poreikį dronuose, o tai leidžia sumažinti svorį ir padidinti efektyvumą. Šis svorio sumažinimas dar labiau padidina skrydžio našumą ir sukuria vietos papildomiems jutikliams ar įrangai integruoti.

Dėl šių privalumų kietojo kūno akumuliatoriai yra patraukli alternatyva tradicinėms baterijų technologijoms bepiločių orlaivių pramonėje, galinti žymiai pagerinti dronų veikimą ir pritaikymo scenarijus.

Keli gamintojai pristatė kietojo kūno baterijas, specialiai sukurtas dronams. Šios baterijos pasižymi greito įkrovimo galimybėmis ir pasiekia 80 % talpos nuo 10 % vos per 3 minutes. Jų eksploatavimo trukmė taip pat gerokai pailgėja, palaikoma nuo 10 000 iki 100 000 įkrovimo ir iškrovimo ciklų esant 25 °C temperatūrai. Šie laimėjimai išryškina kietojo kūno baterijų potencialą įveikti esamų bepiločių orlaivių baterijų technologijos apribojimus ir atveria kelią jų plačiai pritaikymui pramonėje.

3. Kietojo kūno baterijų ateities perspektyvos bepiločių orlaivių pramonėje

Kietojo kūno baterijos turi daug žadančių dronų pramonės perspektyvų. Tikimasi, kad moksliniams tyrimams ir plėtrai tęsiantis medžiagų mokslo ir gamybos technologijų pažanga padės išspręsti dabartinius iššūkius ir sumažinti gamybos sąnaudas.