Ποια είναι τα βασικά εξαρτήματα μιας μπαταρίας ημιστερεάς κατάστασης;

Είτε εκτελείτε εναέριες έρευνες που απαιτούν ώρες πτήσης είτε παραδίδετε πακέτα σε πυκνές αστικές περιοχές, μια αξιόπιστη μπαταρία μπορεί να μετατρέψει μια επιτυχημένη λειτουργία σε μια απογοητευτική καθυστέρηση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο βόμβος γύρω από τις μπαταρίες στερεάς κατάστασης -που διαφημίζεται ως το επόμενο μεγάλο άλμα στην αποθήκευση ενέργειας- έχει δώσει ιδιαίτερη προσοχή στη βιομηχανία των drone.

Στη συνέχεια, υπάρχει χωρητικότητα ωφέλιμου φορτίου. Οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης έχουν καλύτερη αναλογία ενέργειας προς βάρος, ώστε να μπορείτε να μεταφέρετε βαρύτερο εξοπλισμό χωρίς να θυσιάζετε τον χρόνο πτήσης. Αυτό ανοίγει δυνατότητες όπως η προσθήκη θερμικών καμερών υψηλής ανάλυσης για βιομηχανικές επιθεωρήσεις, μεγαλύτερα πακέτα παράδοσης ή επιπλέον αισθητήρες για περιβαλλοντική παρακολούθηση — όλα αυτά χωρίς να βαραίνει το drone.

Τι είναιΜπαταρίες στερεάς κατάστασης, Τέλος πάντων;

Εάν έχετε αντιμετωπίσει ποτέ μια διογκωμένη μπαταρία drone ή έχετε κόψει μια πτήση για να αποφύγετε την υπερθέρμανση, γνωρίζετε τους περιορισμούς των παραδοσιακών μπαταριών ιόντων λιθίου. Αυτές οι μπαταρίες βασίζονται σε υγρούς ηλεκτρολύτες για τη μεταφορά ιόντων μεταξύ της ανόδου και της καθόδου—ένα σχέδιο που είναι επιρρεπές σε διαρροές, υπερθέρμανση και ακόμη και κινδύνους πυρκαγιάς. Οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης διορθώνουν αυτό το βασικό πρόβλημα χρησιμοποιώντας αντ 'αυτού στερεούς ηλεκτρολύτες και αυτός ο απλός διακόπτης ξεκλειδώνει έναν κόσμο βελτιώσεων.

Η μαγεία ξεκινά από τον ίδιο τον στερεό ηλεκτρολύτη, την καρδιά αυτών των μπαταριών. Υπάρχουν μερικοί βασικοί τύποι που παράγουν κύματα: οι κεραμικές επιλογές όπως το LLZO (Li7La3Zr2O12) και το LATP (Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3) εκτιμώνται για τη σταθερότητα και την ικανότητά τους να μεταφέρουν αποτελεσματικά τα ιόντα, ενώ οι ηλεκτρολύτες με βάση το σουλφίδιο όπως ο Li10GeP2S12 χρειάζονται εξαιρετικά καλή εργασία σε θερμοκρασία δωματίου. Οι πολυμερικοί ηλεκτρολύτες, όπως το εύκαμπτο PEO (οξείδιο του πολυαιθυλενίου), είναι πιο εύκολο να μορφοποιηθούν και να κατασκευαστούν, γεγονός που θα μπορούσε να τους καταστήσει ιδανικό για σχέδια drones στη συνέχεια.

Στη συνέχεια, υπάρχουν οι άνοδοι και οι κάθοδοι, τα άλλα κρίσιμα συστατικά. Πολλές μπαταρίες στερεάς κατάστασης χρησιμοποιούν καθαρές ανόδους μετάλλου λιθίου, οι οποίες έχουν πολύ περισσότερη ενεργειακή πυκνότητα από τις άνοδοι γραφίτη στα περισσότερα σημερινά drones. Οι άνοδοι πυριτίου είναι μια άλλη επιλογή, καθώς μπορούν να συγκρατήσουν περισσότερα ιόντα λιθίου και τα κράματα λιθίου (νομίστε λίθιο-ίνδιο ή λίθιο-αλουμίνιο) εξισορροπούν την υψηλή χωρητικότητα με την ανθεκτικότητα που απαιτείται για επαναλαμβανόμενες πτήσεις. Από την πλευρά της καθόδου, ορισμένα σχέδια κολλάνε με δοκιμασμένα και αληθινά υλικά όπως οξείδιο του κοβαλτίου λιθίου (LiCoO2) ή πλούσιο σε νικέλιο NMC (οξείδιο κοβαλτίου νικελίου μαγγανίου λιθίου)—αλλά βελτιστοποιημένα για να λειτουργούν καλύτερα με στερεούς ηλεκτρολύτες. Ακόμη και οι κάθοδοι θείου δοκιμάζονται, χάρη στην εξαιρετικά υψηλή θεωρητική τους ικανότητα που θα μπορούσε να διπλασιάσει ή να τριπλασιάσει τους χρόνους πτήσης κάποια μέρα.

ΠωςΜπαταρίες στερεάς κατάστασηςΘα αλλάξει τις λειτουργίες του Drone

Για τους επαγγελματίες των drone, οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης δεν είναι απλώς μια τεχνολογική αναβάθμιση - είναι μια λύση σε μερικούς από τους μεγαλύτερους πονοκεφάλους στον κλάδο. Ας αναλύσουμε τον αντίκτυπο στον πραγματικό κόσμο:

Πρώτον, οι μεγαλύτεροι χρόνοι πτήσης είναι δεδομένοι. Με υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα, μια μπαταρία στερεάς κατάστασης του ίδιου μεγέθους με μια τρέχουσα μπαταρία LiPo θα μπορούσε να κρατήσει ένα drone στον αέρα δύο φορές περισσότερο. Φανταστείτε να ολοκληρώσετε μια πλήρη εναέρια έρευνα σε μία πτήση αντί για δύο ή να επεκτείνετε τις αποστολές έρευνας και διάσωσης για να καλύψετε περισσότερο έδαφος χωρίς να βιάζεστε. Για τα drones παράδοσης, αυτό σημαίνει λιγότερα ταξίδια πίσω στη βάση για επαναφόρτιση—μείωση κόστους και επιτάχυνση της εξυπηρέτησης.

Στη συνέχεια, υπάρχει χωρητικότητα ωφέλιμου φορτίου. Οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης έχουν καλύτερη αναλογία ενέργειας προς βάρος, ώστε να μπορείτε να μεταφέρετε βαρύτερο εξοπλισμό χωρίς να θυσιάζετε τον χρόνο πτήσης. Αυτό ανοίγει δυνατότητες όπως η προσθήκη θερμικών καμερών υψηλής ανάλυσης για βιομηχανικές επιθεωρήσεις, μεγαλύτερα πακέτα παράδοσης ή επιπλέον αισθητήρες για περιβαλλοντική παρακολούθηση — όλα αυτά χωρίς να βαραίνει το drone.

Η ασφάλεια είναι άλλη μια τεράστια νίκη. Τα drones που πετούν πάνω από πολυσύχναστες πόλεις ή ευαίσθητες περιοχές (όπως διυλιστήρια πετρελαίου ή καταφύγια άγριας ζωής) δεν μπορούν να αντέξουν οικονομικά τις βλάβες της μπαταρίας. Οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης εξαλείφουν τον κίνδυνο διαρροής υγρού και μειώνουν τους κινδύνους πυρκαγιάς ή έκρηξης, καθιστώντας τα drones ασφαλέστερα για χρήση σε περισσότερα μέρη. Και για όποιον έχει πετάξει σε ακραίες καιρικές συνθήκες —είτε παγωμένες οροσειρές είτε καυτές ερήμους— οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης διατηρούν την απόδοσή τους σε ένα ευρύτερο φάσμα θερμοκρασιών, ώστε να μην ανησυχείτε για ξαφνικές πτώσεις ισχύος όταν χρειάζεστε περισσότερο την αξιοπιστία.