بطاريات الحالة الصلبة بدون طيار لرحلات الطقس البارد

لطالما كان الطقس البارد الشديد يمثل تحديًا خطيرًا لأداء وموثوقية المركبات الجوية غير المأهولة. يمكن أن تقلل درجات الحرارة المنخفضة بشكل كبير من النشاط الكيميائي للبطاريات التقليدية ، مما يؤدي إلى انخفاض حاد في عمر البطارية ، وانخفاض الجهد ، وحتى انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ ، مما يعرض مهام الطيران الحرجة للخطر. بطاريات الحالة شبه الصلبة-تقدم لنا حلًا جديدًا للتغلب على البرد الشديد.

لماذا تعتبر درجة الحرارة المنخفضة "العدو القوس" لبطاريات الطائرات بدون طيار التقليدية؟

مأزق بطاريات بوليمر الليثيوم التقليدية (LIPO) في درجات حرارة منخفضة:

يمكن أن تؤثر درجات الحرارة المنخفضة بشكل كبير على أداء بطاريات الطائرات بدون طيار ، مما يؤدي إلى اختصار أوقات الطيران وربما تؤثر على مهمتك.

تصلب المنحل بالكهرباء: في درجات حرارة منخفضة ، يصبح المنحل بالكهرباء السائل داخل البطارية لزجًا أو حتى تصلبات جزئيًا ، مما يعيق سرعة حركة أيونات الليثيوم.

زيادة حادة في المقاومة الداخلية: يؤدي انسداد حركة الأيونات مباشرة إلى زيادة في المقاومة الداخلية للبطارية. للحفاظ على الرحلة ، سينخفض ​​جهد البطارية بشكل حاد (SAG الجهد) ، مما يؤدي إلى انخفاض آلية حماية البطارية للطائرة بدون طيار وإجبار الطائرة على الهبوط في وقت سابق.

تدهور السعة الشديد: في بيئة 0 درجة مئوية ، قد تنخفض السعة المتاحة لبطاريات LIPO التقليدية بنسبة 30 ٪ إلى 50 ٪. في درجات حرارة منخفضة أكثر تطرفًا ، يكون فقدان الأداء أكثر إثارة للدهشة.

شحن الخطر: يمكن أن يتسبب شحن البطاريات في درجات حرارة منخفضة في التخلص من المعادن الليثيوم ، مما قد يتلف بشكل دائم البطارية ويشكل خطرًا على دائرة قصيرة ونيران.

الطيران مع البطاريات الباردة لا يقلل من الأداء فحسب ، بل يقلل أيضًا من الأداء. قد يجلب أيضًا مخاطر أمنية. بطاريات بوليمر الليثيوم الباردة أكثر عرضة لتراجع الجهد ، والتي قد تسبب انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ أثناء الرحلة. بالإضافة إلى ذلك ، قد تتسبب محاولة شحن البطارية المجمدة في أضرار لا رجعة فيها وقد تؤدي إلى مواقف خطيرة.

قبل الانطلاق لرحلة الطقس البارد ، قم بتخزين البطارية في درجة حرارة الغرفة. تجنب تركهم في السيارة بين عشية وضحاها أو تعريضهم لبيئات باردة للغاية لفترة طويلة قبل الاستخدام.

البطاريات الحكومية شبه الصلبة ، كتقنية انتقالية ، تدمج بشكل مبدئي مزايا البطاريات السائلة التقليدية والبطاريات الصلبة. يكمن النواة في خلط مواد الإلكترود مع الشوارد الصلبة وكمية صغيرة من المنحل بالكهرباء لتشكيل مصفوفة شبه صلبة مماثلة لمادة تشبه الهلام.

نظام مكافحة التخثر بالكهرباء

تم تصميم نظام المنحل بالكهرباء المستخدم في البطاريات شبه الصلبة بشكل خاص للحصول على نقطة تجميد أقل. حتى عندما يحتوي على كمية صغيرة من المكونات السائلة ، يمكن أن تحافظ على الموصلية الأيونية في درجات حرارة منخفضة ، وتجنب مشكلة الشوارد التقليدية "المجمدة" تمامًا.

مسار التوصيل الأيوني المتفوق

يوفر إدخال شبكات المنحل بالكهرباء الصلبة أيونات الليثيوم "قناة عالية السرعة" إضافية تتجاوز المسار السائل. حتى في درجات الحرارة المنخفضة ، عندما تنخفض كفاءة انتقال الأيونات السائلة ، لا يزال بإمكان الأيونات الانتقال جزئيًا عبر الوسائط الصلبة ، مما يضمن الأداء الأساسي.

انخفض بشكل ملحوظ المقاومة الداخلية

نظرًا للهجرة الأيونية الأكثر كفاءة ، فإن الزيادة في المقاومة الداخلية للبطاريات شبه الصلبة في درجات حرارة منخفضة أقل بكثير من البطاريات التقليدية. هذا يعني أنه يمكنه الحفاظ على ناتج الجهد بشكل أكثر ثباتًا ، وتجنب بشكل فعال SAGS الجهد ، ويطلق المزيد من السعة المتاحة في البرد الشديد.

سيناريو التطبيق: من يحتاج إلى بطاريات شبه صلبة أكثر؟

1. التفتيش على البنية التحتية: عمليات فحص خطوط الطاقة ، وتوربينات الرياح ، وخطوط الأنابيب ، وما إلى ذلك في المناطق الباردة للغاية.

2. المسح والاستكشاف في المنطقة: البحث العلمي والمسح الطبوغرافي في الجبال المرتفعة للثلوج المغطاة بالثلوج أو الأنهار الجليدية أو المناطق القطبية.

3. الإنقاذ والبحث والإنقاذ: عند إجراء عمليات البحث والإنقاذ في الطقس البارد أو بعد الانهيار الجليدي ، تكون الموثوقية ذات أهمية حيوية في الحياة.

4. الإقامة والتوزيع: قم بإجراء الخدمات اللوجستية والتوزيع في المركبات الجوية غير المأهولة (UAV) في الشتاء الشمالي لضمان أداء بطارية مستقر.

خاتمة

على الرغم من أن البطاريات شبه الصلبة لا تزال تواجه تحديات من حيث التكلفة والإنتاج الضخم على نطاق واسع ، إلا أنها بلا شك خطوة حاسمة نحو البطاريات الصلبة جميعها وتقدم حلًا عمليًا لمعالجة نقاط الألم الأساسية لرحلة درجات الحرارة المنخفضة في الطائرات بدون طيار أولاً.

تلتزم Zyebattery دائمًا بتحويل تكنولوجيا البطارية المتطورة إلى حلول موثوقة من الدرجة الصناعية. خضعت سلسلة منتجات البطارية شبه الصلبة لدينا اختبارات درجات حرارة عالية ومنخفضة ، مصممة لتزويد الطائرات بدون طيار بقلب "غير خائف من البرد" ، مما يضمن إكمال مهمتك بنجاح بغض النظر عن مدى قسوة البيئة.