Hva er fordelene med solid-state litiumionbatterier?

Drone Power Technology fortsetter å gjøre gjennombrudd. Denne nye teknologien, plassert mellom flytende litiumbatterier ogAll-Solid-State-batterier, forstyrrer det tradisjonelle litiumbatteriets landskap med sine flerdimensjonale fordeler, og injiserer nytt fart i økonomien med lav høyde.

I. Doblet energitetthet: doble gjennombrudd i utholdenhet og nyttelast

Litiumpolymerbatterier som vanligvis brukes i forbrukerdroner har typisk energitetthet under 250 WH/kg, mens flytende litiumbatterier i jordbruksbeskyttelsesdroner sjelden overstiger 300WH/kg. Dette har ført til en bransjorm på "30 minutters flytid og 5 kg nyttelastkapasitet."

Semi-faste tilstandsbatterier oppnår et kvalitativt sprang gjennom materiell innovasjon. Ved å kombinere silisium-karbonanoder med katoder med høyt nikkel, når de 350Wh/kg-nesten dobling av tradisjonell energitetthet. Denne forbedringen oversettes direkte til driftsevne.

Mer avgjørende optimaliserer det "energi-til-vekt-forholdet." Mens øker energitettheten med 35%, reduserer semi-faste batterier vekten med 20%. Dette gjør det mulig for 5 kg nyttelastdroner å oppnå 30-40 minutters flytid, og fundamentalt løse bransjens dilemma der "å bære ekstra batterier er mindre praktisk enn å ha mindre nyttelast."

Ii. Sikkerhetsrevolusjon

Gelelektrolyttteknologien i semi-faste batterier eliminerer grunnleggende sikkerhetsfarene forbundet med flytende elektrolytter. Disse batteriene viser null lekkasje og ingen tenning under punktering og kompresjonstester. Under ekstreme forhold overgår deres termiske stabilitet tradisjonelle litiumbatterier med 300%, og opprettholder stabil utslipp selv ved 80 ° C eller under punkteringseffekt.

Iii. Miljøsproduksjon: Stabil utgang ved -40 ° C

Gjennom optimaliserte elektrolyttformuleringer overvinner halvfastede batterier temperaturbegrensninger. Zyebatteriprodukter fungerer stabilt mellom -40 ° C og 60 ° C, og opprettholder 85% kapasitetsretensjon i ekstrem kulde. Derimot varer konvensjonelle litiumbatterier bare 15 minutter under identiske forhold, og unnlater å oppfylle kravene til redningsoperasjoner i høy høyde eller polare ekspedisjoner.

IV. Sykluslivsfordeler

Ved å undertrykke litiumdendrittvekst, forlenger halvfolid batterier syklus levetid til over 1000 sykluser. Noen modeller beholder over 80% kapasitet etter 1200 sykluser. For landbruksdroner som lades/utlades tre ganger daglig, krever tradisjonelle batterier to årlige erstatninger, mens halvfolid batterier fungerer kontinuerlig i 12 måneder-og reduserer årlige kostnader med 60%.

Akselerert kommersialisering

Forbrukerklasse, landbruksklasse, nødskvalitet og industrielle droner kan alle gradvis ta i bruk semi-solid-state-batterier. Spenningen og kapasiteten til batteripakker med flere serier kan tilpasses for å oppfylle spesifikke krav.

For eksempel passer en 6-serie-konfigurasjon mellomstore luftfotograferingsdroner (20-30 minutters utholdenhet), mens et 14-serie oppsett er ideelt for store landbrukssprayende droner (40-60 minutters utholdenhet). Imidlertid krever slike batterier et profesjonelt batteriadministrasjonssystem (BMS) for å sikre spenningsbalansering på tvers av serier og forhindre sikkerhetshendelser forårsaket av spenningsinkonsekvenser.

Semi-solid-state-batterier er ikke en overgangsteknologi, men snarere den optimale løsningen for å adressere ‘rekkeviddeangsten’ til droner i dag. Bransjeanalytikere påpeker at når masseproduksjonskostnadene avtar innen 2025, vil disse batteriene raskt trenge gjennom forbrukermarkedet, slik at luftfotograferingsdroner kan oppnå over en times flytid og lastedroner for å levere varer over 100 kilometer. Dette vil virkelig låse opp potensialet i økonomien med lav høyde.