Drone möhkəm-dövlət litium batareyaları necə işləyir?

Ənənəvi litium polimer (lipo) batareyaları əsas axan olsa da, onların təhlükəsizliyi və enerji sıxlığı sıxlığı gözətçiləri getdikcə görüləcəkdir. Maye elektrolitlərə güvənən ənənəvi litium-ion batareyalarından fərqli olaraq, bərk dövlət batareyaları tamamilə fərqli bir yanaşmanı qəbul edir. Bu innovativ dizaynın daha yüksək enerji sıxlığı, daha çox təhlükəsizliyi və daha uzun bir xidmət ömrünü təklif edəcəyi gözlənilir.

Qatı dövlət batareyaları laboratoriyadan tətbiqlərin ön cəbhəsinə qədər hərəkət edir. Beləliklə, bu çox gözlənilən texnologiyanın necə işlədiyini dəqiq necə göstərir? Dronların gələcəyini necə dəyişəcək?

Qatı dövlət batareyalarının iş prosesi, müsbət və mənfi elektrodlar arasındakı litium ionlarının miqrasiyasını əhatə edən litium-polimer batareyalarına bənzər makroskopikdir. Bununla birlikdə, mikro səviyyədə tətbiq üsulları bir fərq dünyasını gətirir.

Qatı elektrolitlər: ümumiyyətlə keramika, sulfid və ya polimer kimi xüsusi bərk materiallardan hazırlanmışdır. Bu materiallar son dərəcə yüksək ion keçiriciliyi var, litium ionlarının da izolyasiya edən elektronları tez bir zamanda keçməyə imkan verir, həm də iki əsas iş funksiyasını və təcridini mükəmməl birləşdirir.

Yüksək tutumlu elektrod

Anode İnnovasiya: Qatı dövlət batareyalarının ən maraqlı potensiallarından biri də litium metalını anod kimi istifadə etmək qabiliyyətidir. Bu, bərk elektrolitin litium dendritlərinin böyüməsini effektiv şəkildə maneə törədə bilər və separator vasitəsilə dendritlərin nüfuzu qısa dövrələrin və maye batareyalardakı yanğınların əsas səbəbidir.

Müsbət elektrod yeniləməsi: yüksək gərginlikli və yüksək tutumlu müsbət elektrod materialları (məsələn, yüksək nikelli ternary, litium zəngin manqan əsaslı və ya hətta kükürdlü elektrodlar), bütün batareya sisteminin enerji potensialı tamamilə istismar edilə bilər.

İş prosesi

Bir batareya doldurulduqda və ya boşaldıldıqda, litium ionları (li⁺) möhkəm bir "körpü" rolunu oynayan bərk elektrolit vasitəsilə bir elektrik sahəsinin təsiri altında müsbət və mənfi elektrodlar arasında geri və irəli hərəkət edir. Elektron dövrədən (eº), bununla da pilotsuz uçuş aparatını gücləndirmək üçün bir elektrik cərəyanı təşkil edir.

Qatı dövlət batareya dizaynında, maye elektrolitləri nə əvəz edə bilər?

Ənənəvi litium-ion batareyalarında, maye elektrolit, şarj və boşalma dövrləri zamanı anod və katod arasındakı ionların yayılması üçün mühit kimi xidmət edir. Bununla birlikdə, möhkəm dövlət batareyası dizaynı bu maye eyni funksiyanı yerinə yetirən bərk materiallarla əvəz edir. Bu bərk elektrolit müxtəlif materiallardan, o cümlədən keramika, polimerlər və ya sulfidlərdən edilə bilər.

Batareyanın performansına, təhlükəsizliyinə və istehsal qabiliyyətinə birbaşa təsir etdiyi üçün bərk elektrolit materialların seçimi çox vacibdir.

Polimer elektrolitlər üzvi materiallardan hazırlanır və müxtəlif üstünlüklər seriyası var:

1. Çeviklik: Velosiped sürmə prosesində elektrodların həcmi dəyişikliklərinə uyğunlaşa bilərlər.

2. İstehsal etmək asandır: polimer elektrolitlər daha sadə və daha qənaətli üsullardan istifadə etməklə işlənə bilər.

3. Təkmilləşdirilmiş interfeys: ümumiyyətlə elektrod ilə daha yaxşı bir interfeys təşkil edir və bununla da müqaviməti azaldır.

Qatı dövlət batareya dizaynında əsas problemlərdən biri, istifadə olunan bərk elektrolit növündən asılı olmayaraq, elektrolit və elektrod arasındakı interfeysi optimallaşdırmaqdır. Elektrod səthlərinə riayət etmək asan olan maye elektrolitlərdən fərqli olaraq, yaxşı əlaqə və səmərəli ion köçürməsini təmin etmək üçün bərk elektrolitlər diqqətlə hazırlanmışdır.

Tədqiqatçılar bu interfeysləri inkişaf etdirmək üçün müxtəlif strategiyaları araşdırırlar, o cümlədən:

1. Səth örtüyü: Uyğunluğu və ion köçürməsini artırmaq üçün elektrod və ya elektrolit üzərində nazik bir örtük tətbiq edin.

2. Nanostrukdu interfeyslər: səth sahəsini artırmaq və ion mübadiləsini yaxşılaşdırmaq üçün interfeyslərdə nanoscale xüsusiyyətləri yaradın.

3. Təzyiq kömək edən montaj: Batareya yığma prosesi zamanı komponentlər arasında yaxşı əlaqə təmin etmək üçün nəzarət edilən təzyiq istifadə olunur.

Nəticə:

Qatı dövlət batareyalarının iş prinsipi sadəcə sadə bir material dəyişikliyi deyil, daha çox maye ion miqrasiyasından bərk-dövlət ion keçiriciliyinə keçən bir paradiqma inqilabıdır. Enerji daha etibarlı və səmərəli şəkildə "bərk-dövlət ion körpüsü" vasitəsilə səmərəli şəkildə təmin edir. Dronlar üçün bu sadəcə bir batareyanı əvəz etmək deyil; Bir marka yeni bir uçuş dövrünün başlanğıcını qeyd edir.

Zyebattery həmişə qabaqcıl enerji texnologiyalarına yönəldilmişdir. Bərk-dövlət batareyaları kimi nəsil texnologiyaların inkişafını yaxından izləyirik və gələcəkdə daha təhlükəsiz və daha güclü dron güc həlləri ilə bazarı təmin etməyə can atırıq, müştərilərimizə daha yüksək, daha etibarlı və daha etibarlı uçmağa kömək edir.