드론 용 솔리드 스테이트 배터리가 성능을 향상시키는 방법

드론 분야에서 배터리 성능은 지구력, 페이로드 용량 및 환경 적응성을 제한하는 주요 병목 현상을 제한합니다. 전통적인 리튬 이온 배터리는 에너지 밀도, 안전성 및 저온 안정성의 한계로 인해 드론이“짧은 지구력, 약한 환경 공차 및 높은 유지 보수 비용”의 문제를 극복하기가 어렵다는 액체 전해질에 의존합니다.

에너지 밀도가 높을수록 직접 지구력을 확장하거나 페이로드 용량을 증가시킵니다.

에너지 밀도는 무인 항공기가 "더 길게 날아갈 수 있는지"또는 "더 무거운 하중을 운반"할 수 있는지 여부를 결정하는 핵심 메트릭입니다. 전통적인 액체 리튬 이온 배터리는 일반적으로 200-300 wh/kg 사이의 에너지 밀도를 제공하는 반면, 주류 솔리드 스테이트 배터리는 400WH/kg을 능가했으며 일부 실험실 프로토 타입은 600WH/kg에 도달했습니다.

드론의 경우 이것은 두 가지 중요한 발전으로 해석됩니다.

첫째, 동일한 배터리 무게에서 비행 내구력은 30%-50%증가 할 수 있습니다. 예를 들어, 전통적인 배터리가있는 소비자 등급 드론은 일반적으로 약 30 분 동안 작동하는 반면, 솔리드 스테이트 배터리가 장착 된 것은 비행 시간을 45 분 이상 연장하여 더 긴 항공 사진 또는 검사 임무에 대한 요구를 충족시킬 수 있습니다.

둘째, 내구성이 변하지 않으면 배터리 무게가 크게 줄어들어 드론의 페이로드 용량을 확보 할 수 있습니다. 농업 스프레이 드론은 더 많은 살충제를 운반 할 수있는 반면, 물류 드론은 더 무거운화물을 운송하여 산업 응용 분야를 더욱 확대 할 수 있습니다.

향상된 안전은 실패와 위험을 줄입니다

솔리드 스테이트 배터리고체 전해질 (예 : 산화물 또는 황화물)을 이용하여 전해질 누출 위험을 제거하면서 열 안정성을 크게 향상시킵니다. 외부 영향이나 갑작스런 온도 변화에도 불구하고 이러한 배터리는 열 런 어웨이에 저항하여 실패율을 크게 낮 춥니 다.

펑크 테스트 : 날카로운 물체에 의해 뚫릴 때, 고형 상태 배터리는 열린 화염이나 연기가없는 현지화 된 마이크로 크랙만을 나타내며 표면 온도는 15 ° C에 불과합니다. 대조적으로, 기존의 배터리는 같은 테스트에서 5 초 이내에 폭력적으로 발화되며, 온도는 500 ° C 이상입니다.

우수한 환경 적응성, 온도 제약 파괴

고체 전해질은 저온에 영향을받지 않으며, -30 ℃ 내지 80 ℃에서 광범위한 범위에서 안정적인 이온 전도도를 유지한다. 고온 공차 : 반고 상태 배터리가 장착 된 물류 드론은 40 ° C에서 40 분 동안 지속적으로 작동하며 표면 온도는 45 ° C 미만으로 일관되게 작동합니다. 붓기 또는 전압 강하가 발생하지 않았습니다.

더 긴 사이클 수명, 장기 비용 절감

솔리드 스테이트 배터리는보다 안정적인 구조를 특징으로하여 충전 및 방전 중에 전극 재료 분해가 감소합니다. 그들의 사이클 수명은 1,000 사이클을 쉽게 초과 할 수 있습니다.

솔리드 스테이트 배터리의 연장 된 수명은 교체 주파수가 낮습니다. 하루에 한 번의 전하 방전주기를 가정하면 전통적인 배터리는 대략 대략 교체가 필요하지만 솔리드 스테이트 배터리는 3-5 년 동안 지속될 수 있습니다. 이는 장비 유지 보수 비용을 크게 줄이고 운영 비용 효율성을 향상시킵니다.

확장 안전 경계 : 단일 포인트 보호에서 시스템 중복성에 이르기까지

솔리드 스테이트 배터리안전성이 강화 된 시스템 통합을 통해 개별 셀을 넘어 확장됩니다.

다층 물리적 보호 : 이조적 지향 폴리 아미드 테레 프탈레이트 (BOPA) 필름에 캡슐화 된 솔리드 스테이트 배터리는 전통적인 알루미늄 플라스틱 필름의 충격 저항의 3 배를 제공합니다. 그들은 파열없이 50J의 충격 에너지 (10m/s에서 장애물과 충돌하는 드론과 동일)를 견뎌냅니다.

지능형 관리 시스템 : 통합 BMS (배터리 관리 시스템)는 셀 레벨 전압 균형을 활성화합니다. 세포가 비정상적인 온도 상승을 경험하면 BMS는 0.1 초 이내에 충전/방전 회로를 연결하여 결함 전파를 방지합니다.

비행 기간이 최우선 과제 인 경우 Zye의 맞춤형 드론 배터리가 용량을 최대화하면서 무게 감소를 우선시합니다. 우리의 고 에너지 밀도 기술은 지구력이나 신뢰성을 손상시키지 않고 연장 된 비행 시간을 보장합니다.

Zye의 맞춤형 드론 배터리는 높은 방전 속도를 제공합니다. 그들은 과열없이 폭발적인 힘을 제공하여 드론이 놀라운 속도를 달성하고 정밀도와 신뢰성으로 동적 기동을 실행할 수 있도록합니다.

결론

솔리드 스테이트 배터리는 재료 혁신 (고체 전해질), 구조 최적화 (포장 기술) 및 지능형 관리 (BMS 시스템)를 통해 드론 안전을 향상시킵니다. 실험실 데이터에서 실제 응용 프로그램에 이르기까지, 고체 배터리는 고온 안정성, 저온 신뢰성 또는 충격 및 노화에 대한 저항에 관계없이 전통적인 배터리에 대한 압도적 인 안전 장점을 보여줍니다.

기술이 성숙하고 비용이 감소함에 따라, 솔리드 스테이트 배터리는 드론 비행의 "궁극적 인 안전망"이되어 산업을보다 복잡하고 위험한 응용 시나리오로 향하게됩니다.