반고체 배터리의 주요 구성 요소는 무엇입니까?

몇 시간의 비행 시간이 필요한 항공 측량을 실행하든 밀집된 도시 지역에서 패키지를 배달하든 안정적인 배터리는 성공적인 작업을 실망스러운 지연으로 바꿀 수 있습니다. 에너지 저장 분야의 차세대 도약으로 꼽히는 전고체 배터리에 대한 소문이 드론 업계에서 주목을 받는 이유가 바로 여기에 있습니다.

그러나 이 혁신적인 기술이 주류가 되기를 기다리는 동안 현재 LiPo 배터리의 수명과 효율성을 최적화하는 것은 작업을 원활하게 유지하는 데 매우 중요합니다. 고체 배터리가 실제로 무엇인지, 고체 배터리가 어떻게 드론을 변화시키는지, 그리고 현재 기존 배터리를 최대한 활용하기 위한 입증된 전략에 대해 자세히 알아보세요.

무엇입니까고체 배터리, 그래도?

부풀어 오른 드론 배터리를 다루거나 과열을 피하기 위해 비행 시간을 단축한 적이 있다면 기존 리튬 이온 배터리의 한계를 알고 계실 것입니다. 이러한 배터리는 액체 전해질을 사용하여 양극과 음극 사이에 이온을 전달하므로 누출, 과열, 심지어 화재 위험이 발생하기 쉬운 설계입니다. 고체 배터리는 대신 고체 전해질을 사용하여 이 핵심 문제를 해결하며, 그 간단한 스위치로 개선의 세계가 열립니다.

마법은 배터리의 핵심인 고체 전해질 자체에서 시작됩니다. 파장을 일으키는 몇 가지 주요 유형이 있습니다. LLZO(Li7La3Zr2O12) 및 LATP(Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3)와 같은 세라믹 옵션은 안정성과 이온을 효율적으로 전도하는 능력으로 높이 평가되는 반면, Li10GeP2S12와 같은 황화물 기반 전해질은 추가 가열이 필요하지 않아 실온에서 매우 잘 작동합니다. 유연한 PEO(폴리에틸렌 옥사이드)와 같은 고분자 전해질은 모양과 제조가 더 쉬워 향후 드론 설계에 적합할 수 있습니다.

그 다음에는 다른 중요한 구성 요소인 양극과 음극이 있습니다. 많은 고체 배터리는 순수 리튬 금속 양극을 사용하는데, 이는 대부분의 최신 드론에 사용되는 흑연 양극보다 훨씬 더 많은 에너지 밀도를 제공합니다. 실리콘 양극은 더 많은 리튬 이온을 보유할 수 있고 리튬 합금(리튬-인듐 또는 리튬-알루미늄)은 반복 비행에 필요한 내구성과 고용량의 균형을 유지하기 때문에 또 다른 옵션입니다. 음극 측면에서 일부 설계는 리튬 코발트 산화물(LiCoO2) 또는 니켈이 풍부한 NMC(리튬 니켈 망간 코발트 산화물)와 같은 검증된 재료를 사용하지만 고체 전해질과 더 잘 작동하도록 최적화되어 있습니다. 언젠가 비행 시간을 두 배 또는 세 배로 늘릴 수 있는 매우 높은 이론적 용량 덕분에 황 음극도 테스트되고 있습니다.

어떻게고체 배터리드론 운영을 변화시킬 것입니다

드론 전문가에게 고체 배터리는 단순한 기술 업그레이드가 아니라 업계의 가장 큰 골치 아픈 문제에 대한 솔루션입니다. 실제 영향을 분석해 보겠습니다.

첫째, 비행시간이 길어진다는 점입니다. 더 높은 에너지 밀도로 현재 LiPo 배터리와 동일한 크기의 고체 배터리는 드론을 두 배 더 오래 공중에 머물 수 있습니다. 두 번의 비행이 아닌 한 번의 비행으로 전체 항공 측량을 완료하거나, 서두르지 않고 더 많은 지역을 커버하기 위해 수색 및 구조 임무를 확장한다고 상상해 보십시오. 배달 드론의 경우 이는 재충전을 위해 기지로 돌아가는 횟수가 줄어들어 비용이 절감되고 서비스 속도가 빨라진다는 것을 의미합니다.

다음으로는 페이로드 용량이 있습니다. 고체 배터리는 무게 대비 에너지 비율이 더 좋기 때문에 비행 시간을 희생하지 않고도 더 무거운 장비를 운반할 수 있습니다. 이를 통해 드론의 무게를 줄이지 않고도 산업용 검사를 위한 고해상도 열화상 카메라, 더 큰 배송 패키지 또는 환경 모니터링을 위한 추가 센서를 추가할 수 있는 가능성이 열립니다.

안전은 또 다른 큰 승리입니다. 혼잡한 도시나 민감한 지역(정유소, 야생동물 보호구역 등) 상공을 비행하는 드론은 배터리 고장을 감당할 수 없습니다. 고체 배터리는 액체 누출 위험을 제거하고 화재나 폭발 위험을 줄여 드론이 더 많은 장소에서 더 안전하게 작동할 수 있도록 해줍니다. 그리고 혹한의 산맥이나 뜨거운 사막 등 극한의 날씨에서 비행하는 사람을 위해 고체 배터리는 더 넓은 온도 범위에서 성능을 유지하므로 신뢰성이 가장 필요할 때 갑작스러운 전력 저하에 대해 걱정할 필요가 없습니다.