Niyə möhkəm dövlət batareyaları dronlar üçün maddədir?

Qatı dövlət batareyaları: misilsiz ömrü - burada niyə vacibdir

Dronlar, günəş sistemləri və portativ texnoloji tələb kimi etibarlı enerji anbarı, bərk-dövlət batareyaları Litium-ionun ən böyük qüsurunun həlli olaraq ortaya çıxdı: qısa ömrü. Qatı materiallar üçün maye elektrolitlər (keramika, polimerlər, şüşə) yalnız təhlükəsizliyi və etibarlılıqları dəyişdirən yalnız təhlükəsizlik, lakin uzunömürlülüyü təmin edir. Nə qədər davam edirlər? Onları davamlı edən nədir? Və niyə qayğı göstərməlisən? Təqibə kəsək.

Uzunömürlülük üçün qurulmuşdur: dizayn üstünlüyü

Qatı dövlət batareyalarıLityum-ion, çünki deqradasiyanın qarşısını almaq üçün mühəndis olduğu üçün:

Heç bir maye elektrolit böhtanları yoxdur: litium-ionun maye nüvəsi, gücü öldürən dendritlər meydana gətirən elektrodlarla reaksiya verir. Bərk elektrolitlər bunu aradan qaldırır, yavaşlayır, yavaşlayır 70% +.

Temperaturun davamlılığı: tutacaqlar -20 ° C-dən 60 ° C-ə qədər (-4 ° F-dən 140 ° F-ə qədər), həddindən artıq istilikdə 20% tutumu 20% itirir; bərk vəziyyət itirir <5%.

Daha yüksək enerji sıxlığı: Kiçik bir paketdə daha çox güc daxili komponentlərdəki stressi azaldır, dövrü uzanır.

Ömrü üçün iki makiyaj və ya fasiləsiz amillər

Dizayn baş başlanğıc verərkən, bu iki amil real dünyanın davamlılığını müəyyənləşdirir:

1. Temperatur: sərt, lakin sarsılmaz deyil

Qatı dövlət batareyasıEkstremal templərdə litium-ion, lakin 60 ° C və ya <-20 ° C-ə qədər uzunmüddətli məruz qalır. İstifadəçilər sadə vərdişlərdən faydalanırlar (3-5 illik həyat əlavə etmək üçün kölgədə park evs, off-anbarı izləşir).

2. İstehsal dəqiqliyi: Davamlı olmaq üçün qısa yol yoxdur

Qatı-dövlət batareyaları, hətta kiçik bir elektrolit çatlamasıdır.

Bərk bir vəziyyət və litium-ion: ömrü boşluğu

Uzunömürlüyə gəldikdə, bərk dövlət batareyaları Litium-ion hüceyrələrini geniş bir marjaya qədər üstündən keçirin. Budur, real dünya baxımından necə yığılırlar:

Dövr həyatı: Bir "dövr" bir tam şarj və axıdılmasıdır. Lityum-ion batareyaları, adətən, 500-1,500 dövründən sonra əhəmiyyətli tutumlu gücü (orijinal tutumun 80% -ə enməsinə) göstərməyə başlayır. Qatı dövlət batareyaları? Onlar bu nömrəni asanlıqla iki dəfə və ya üç dəfə artıra bilərlər, laboratoriya prototipləri ilə artıq 3000 dövrə artıqdır. Gündəlik ittiham edən bir EV sürücüsü üçün, bu, litium-ion batareyasının 3-5 ildən sonra dəyişdirilməsinə ehtiyac ola bilər, möhkəm bir dövlət batareyası isə 10-15 il davam edə bilər.

Deqradasiya dərəcəsi: Lityum-ion batareyaları, elektrolitin parçalanması səbəbindən istifadə edilmədikdə də zamanla davamlı olaraq gücünü itirir. Bərk dövlət batareyaları bu nisbətin bir hissəsində pisləşir - bəziləri 10 illik istifadədən sonra orijinal potensialının 90% -ni saxlayır.

Temperaturun davamlılığı: qeyd edildiyi kimi, möhkəm dövlət batareyaları həddindən artıq templərdə daha yaxşı tutur. İsti bir avtomobildə qalan bir litium-ion batareyası bir il ərzində onun gücünün 20% -ni itirə bilər; Eyni şərtlərdə möhkəm bir dövlət batareyası 5% -dən az itirə bilər.

Niyə ömrü bərpa olunan enerji üçün vacibdir

Bərpa olunan enerji sistemlərinə bənzəyən günəş təsərrüfatları və ya külək turbinləri-batareya ömrü üçün səmərəliliyi üçün makiyaj və ya fasiləsizdir. Bu sistemlər onilliklər ərzində enerjini onilliklər ərzində etibarlı bir investisiya əvəz etmək üçün etibarlı şəkildə saxlamalıdırlar. Qatı dövlət batareyaları burada bir oyun dəyişdiricisidir:

Tez-tez batareya dəyişdirmə ehtiyacını (litium-ion sistemləri olan böyük bir xərc) aradan qaldırırlar.

Onların temperaturu davamlılığı onları sərt mühit üçün ideal hala gətirir - səhra günəş fermalarından sahil külək turbinlərinə qədər.

Onların yavaş deqradasiyası zamanla ardıcıl enerji çıxışı deməkdir, bərpa olunan enerji daha çox proqnozlaşdırıla bilən və etibarlıdır.

Solar-Plus-Saxlama Sistemi ilə təchiz edilmiş bir kənd icmasını təsəvvür edin: möhkəm bir dövlət batareyası ilə, saxlama komponentini dəyişdirmədən, saxlama xərclərini azaltmaq və illər boyu davamlı güc təmin etmədən 15 il gedə bilər.

Gələcək: Qatı dövlət batareyaları hazırlamaq daha da davam edir

Qatı dövlət batareyaları artıq təsir edicidir, lakin tədqiqatçılar və istehsalçılar ömrünü daha da artırırlar. Budur üfüqdə olanlar:

Maddi yeniliklər

Elm adamları yeni bərk elektrolit materialları kimi sulfid və oksid əsaslı birləşmələrlə təcrübə aparırlar - daha yaxşı keçiricilik və deqradasiyaya qarşı müqavimət göstərir. Bəzi komandalar zamanla kiçik qüsurları təmir edən, vaxtında çatışmazlığın qarşısını alan "özünü müalicə" elektrolitləri də inkişaf etdirir.

Ölçəklənmiş, daha ağıllı istehsal

Qatı dövlət batareyalarına tələbat artdıqca, istehsalçılar emal proseslərini emal edərkən istehsalçılar istehsal edirlər. Bu, daha aşağı xərclər (texnologiyanı daha əlçatan etmək) və daha da sərtliyə nəzarət deməkdir. Toyota, Quantumscape və Bərk gücü kimi şirkətlər, dəqiqlikdən möhkəm bir dövlət batareyaları qura biləcək istehsal müəssisələrində milyardlarla investisiya qoyur.

Siyasət və İnvestisiya Dəstəyi

Hökumətlər və özəl investorlar möhkəm dövlət batareya araşdırma üçün pul tökürlər. İstehsalçılar üçün vergi güzəştlərindən maddi elmlərin sürücüsü üçün qrantlara qədər bu dəstək yeniliyi sürətləndirir. Təmizləmə enerjisi üçün tənzimləmə (EV emissiyalar standartları kimi), daha uzun davamlı, daha davamlı batareyalar prioritetləşdirmək üçün sürücülük şirkətləri də sürücülük şirkətləridir.

Son hökm: bərk vəziyyət = uzunömürlülük + dəyəri

Qatı dövlət batareyaları yalnız "daha yaxşı" deyil, qənaət, etibarlılıq artıran yüksəliş. Onların 10-15 illik ömrü (tezliklə 20+) litium-ionun ən böyük ağrı nöqtələrini aradan qaldırır: tez-tez dəyişdirmə, gözlənilməz uğursuzluqlar və yüksələn xərclər. Enerji saxlama sahəsinə investisiya qoyan hər kəs üçün, bir ev alıcısı, günəş qurğusu və ya işgüzar-iş seçən bərk vəziyyətdə uzunmüddətli dinclik seçmək deməkdir.

Enerji saxlamasının gələcəyi daha səmərəli deyil - sonuncu üçün qurulmuşdur. Və bu, cüzdanınız və planetiniz üçün bir qələbə.