추운 날씨 비행을 위한 드론 전고체 배터리

극심한 추운 날씨는 항상 무인 항공기의 성능과 신뢰성에 심각한 도전이었습니다. 낮은 온도는 기존 배터리의 화학적 활성을 크게 감소시켜 배터리 수명의 급격한 감소, 전압 강하, 심지어 갑작스러운 정전으로 이어져 중요한 비행 임무를 위험에 빠뜨릴 수 있습니다. 반고체 배터리 - 극한의 추위를 극복할 수 있는 새로운 솔루션을 제시합니다.

저온이 기존 드론 배터리의 "대적"인 이유는 무엇입니까?

저온에서 기존 리튬 폴리머(LiPo) 배터리의 문제점:

낮은 온도는 드론 배터리 성능에 큰 영향을 미쳐 비행 시간이 단축되고 잠재적으로 임무에 영향을 줄 수 있습니다.

전해질 응고: 저온에서는 배터리 내부의 액체 전해질이 점성을 띠거나 심지어 부분적으로 응고되어 리튬 이온의 이동 속도를 크게 방해합니다.

고체 전해질: 일반적으로 세라믹, 황화물 또는 폴리머와 같은 특수 고체 물질로 만들어집니다. 이 물질은 이온 전도도가 매우 높아 리튬 이온이 빠르게 통과하는 동시에 전자를 절연시켜 전도와 격리라는 두 가지 주요 기능을 완벽하게 결합합니다.

심각한 용량 저하: 0°C 환경에서는 기존 LiPo 배터리의 사용 가능한 용량이 30~50% 감소할 수 있습니다. 훨씬 더 극단적인 저온에서는 성능 손실이 더욱 놀랍습니다.

충전 위험: 저온에서 배터리를 충전하면 리튬 금속이 침출되어 배터리가 영구적으로 손상될 수 있고 합선 및 화재 위험이 발생할 수 있습니다.

고체 배터리, 과도기적 기술로서 기존 액체 배터리와 전 고체 배터리의 장점을 독창적으로 통합합니다. 핵심은 전극 재료와 고체 전해질 및 소량의 전해질을 혼합하여 겔 같은 물질과 유사한 반고체 매트릭스를 형성하는 데 있습니다.

전고체 배터리실험실에서 응용 분야의 최전선으로 이동하고 있습니다. 그렇다면 이 매우 기대되는 기술은 정확히 어떻게 작동합니까? 드론의 미래는 어떻게 바뀔까?

전고체 배터리의 작동 과정은 거시적으로 리튬 폴리머 배터리의 작동 과정과 유사하며 여전히 양극과 음극 사이의 리튬 이온 이동이 수반됩니다. 그러나 미시적 수준의 구현 방법은 엄청난 차이를 가져옵니다.

고체 전해질: 일반적으로 세라믹, 황화물 또는 폴리머와 같은 특수 고체 물질로 만들어집니다. 이 물질은 이온 전도도가 매우 높아 리튬 이온이 빠르게 통과하는 동시에 전자를 절연시켜 전도와 격리라는 두 가지 주요 기능을 완벽하게 결합합니다.

작업과정

배터리가 충전 또는 방전되면 리튬 이온(Li⁺)은 고체 "브리지" 역할을 하는 고체 전해질을 통해 전기장의 영향으로 양극과 음극 사이를 왔다 갔다 합니다. 전자(e⁻)는 외부 회로를 통해 흘러 무인 항공기에 전력을 공급하는 전류를 형성합니다.

사용되는 고체 전해질의 유형에 관계없이 전고체 배터리 설계의 주요 과제 중 하나는 전해질과 전극 사이의 인터페이스를 최적화하는 것입니다. 전극 표면에 쉽게 부착되는 액체 전해질과 달리 고체 전해질은 좋은 접촉과 효율적인 이온 전달을 보장하도록 신중하게 설계되어야 합니다.

ZYEBATTERY는 항상 최첨단 에너지 기술에 집중해 왔습니다. 우리는 전고체 배터리와 같은 차세대 기술 개발을 면밀히 관찰하고 있으며 앞으로 더욱 안전하고 강력한 드론 전력 솔루션을 시장에 제공하여 고객이 더 높이, 더 멀리, 더 안전하게 비행할 수 있도록 지원하기 위해 최선을 다하고 있습니다.