ड्रोनसाठी सॉलिड-स्टेट बॅटरी त्यांची कार्यक्षमता कशी सुधारित करतात

ड्रोन्सच्या क्षेत्रात, बॅटरीची कार्यक्षमता ही त्यांची सहनशक्ती, पेलोड क्षमता आणि पर्यावरणीय अनुकूलता मर्यादित ठेवणारी मुख्य अडथळा आहे. पारंपारिक लिथियम-आयन बॅटरी द्रव इलेक्ट्रोलाइट्सवर अवलंबून असतात, ज्यांची उर्जा घनता, सुरक्षा आणि कमी-तापमान स्थिरता या मर्यादांमुळे ड्रोन्सला “अल्प सहनशक्ती, कमकुवत पर्यावरणीय सहिष्णुता आणि उच्च देखभाल खर्च” या आव्हानांवर मात करणे कठीण होते.

उच्च उर्जेची घनता थेट सहनशक्ती वाढवते किंवा पेलोड क्षमता वाढवते

उर्जा घनता हे एक कोर मेट्रिक आहे जे ड्रोन “जास्त उड्डाण” किंवा “जड भार वाहू शकते” हे निर्धारित करते. पारंपारिक लिक्विड लिथियम-आयन बॅटरी सामान्यत: 200-300 डब्ल्यूएच/किलो दरम्यान उर्जा घनता देतात, तर मुख्य प्रवाहातील सॉलिड-स्टेट बॅटरी 400 डब्ल्यू/किलोच्या मागे गेली आहेत, ज्यात काही प्रयोगशाळेचे प्रोटोटाइप 600 डब्ल्यूएच/किलो पर्यंत पोहोचले आहेत.

ड्रोनसाठी, हे दोन गंभीर प्रगतींमध्ये भाषांतरित करते:

प्रथम, बॅटरीच्या समान वजनात, फ्लाइट सहनशक्ती 30%-50%वाढू शकते. उदाहरणार्थ, पारंपारिक बॅटरीसह ग्राहक-ग्रेड ड्रोन सामान्यत: सुमारे 30 मिनिटे कार्यरत असतो, तर सॉलिड-स्टेट बॅटरीसह सुसज्ज एक उड्डाण वेळ 45 मिनिटांपर्यंत वाढवू शकतो, जास्त हवाई छायाचित्रण किंवा तपासणी मिशनच्या मागण्या पूर्ण करू शकतो.

दुसरे म्हणजे, अपरिवर्तित सहनशक्तीसह, बॅटरीचे वजन लक्षणीय प्रमाणात कमी केले जाऊ शकते, ड्रोनसाठी पेलोड क्षमता मोकळे करते. कृषी फवारणी ड्रोन अधिक कीटकनाशके घेऊ शकतात, तर लॉजिस्टिक ड्रोन जड कार्गोची वाहतूक करू शकतात, उद्योग अनुप्रयोगांचा विस्तार करतात.

वर्धित सुरक्षा अपयश आणि जोखीम कमी करते

सॉलिड-स्टेट बॅटरीसॉलिड इलेक्ट्रोलाइट्स (जसे की ऑक्साईड्स किंवा सल्फाइड्स) चा वापर करा, इलेक्ट्रोलाइट गळती जोखीम दूर करताना थर्मल स्थिरता लक्षणीय सुधारणे. बाह्य प्रभाव किंवा अचानक तापमान बदलांमधे, या बॅटरी थर्मल पळून जाण्याचा प्रतिकार करतात आणि अपयशाचे दर कमी करतात.

पंचर चाचणी: जेव्हा एखाद्या धारदार ऑब्जेक्टद्वारे छेदन केले जाते तेव्हा सॉलिड-स्टेट बॅटरी केवळ खुल्या ज्वाला किंवा धूर नसलेल्या स्थानिक मायक्रो-क्रॅकचे प्रदर्शन करतात आणि पृष्ठभागाचे तापमान फक्त 15 डिग्री सेल्सियस पर्यंत वाढते. याउलट, पारंपारिक बॅटरी एकाच चाचणीच्या अंतर्गत 5 सेकंदात हिंसकपणे प्रज्वलित होतात, तापमान 500 डिग्री सेल्सिअसपेक्षा जास्त वाढते.

उत्कृष्ट पर्यावरणीय अनुकूलता, तापमानाची मर्यादा तोडणे

सॉलिड -स्टेट इलेक्ट्रोलाइट्स कमी तापमानामुळे अप्रभावित राहतात, स्थिर आयनिक चालकता -30 डिग्री सेल्सियस ते 80 डिग्री सेल्सिअस पर्यंत विस्तृत श्रेणीमध्ये स्थिर आयनिक चालकता राखतात. उच्च-तापमान सहिष्णुता: अर्ध-सॉलिड-स्टेट बॅटरीसह सुसज्ज लॉजिस्टिक ड्रोन 40 डिग्री सेल्सिअस तापमानात 40 मिनिटे सतत चालवितो, पृष्ठभागाचे तापमान 45 डिग्री सेल्सिअसपेक्षा कमी असते. सूज किंवा व्होल्टेज थेंब आढळले नाहीत.

दीर्घ चक्र जीवन, दीर्घकालीन खर्च कमी

सॉलिड-स्टेट बॅटरीमध्ये अधिक स्थिर रचना दर्शविली जाते, परिणामी चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग दरम्यान इलेक्ट्रोड मटेरियलचे र्‍हास कमी होते. त्यांचे सायकल जीवन सहजपणे 1000 चक्रांपेक्षा जास्त असू शकते.

सॉलिड-स्टेट बॅटरीचे विस्तारित आयुष्य कमी बदली वारंवारतेचे भाषांतर करते: दररोज एक चार्ज-डिस्चार्ज चक्र गृहीत धरून पारंपारिक बॅटरीला दरवर्षी बदलण्याची आवश्यकता असते, तर सॉलिड-स्टेट बॅटरी 3-5 वर्षे टिकू शकतात. हे उपकरणांची देखभाल खर्च लक्षणीयरीत्या कमी करते आणि ऑपरेशनल खर्च-प्रभावीपणा वाढवते.

विस्तारित सुरक्षा सीमा: एकल-बिंदू संरक्षणापासून सिस्टम रिडंडंसीपर्यंत

सॉलिड-स्टेट बॅटरीवर्धित सिस्टम एकत्रीकरणाद्वारे सुरक्षितता वैयक्तिक पेशींच्या पलीकडे वाढते:

मल्टी-लेयर्ड फिजिकल प्रोटेक्शनः बायक्सायली ओरिएंटेड पॉलिमाइड टेरिफाथलेट (बीओपीए) फिल्ममध्ये एन्केप्युलेटेड, सॉलिड-स्टेट बॅटरी पारंपारिक अ‍ॅल्युमिनियम-प्लास्टिक फिल्मच्या प्रभाव प्रतिकारापेक्षा तीनपट ऑफर करतात. ते 50 जे प्रभाव उर्जेचा प्रतिकार करतात (10 मीटर/से.

इंटेलिजेंट मॅनेजमेंट सिस्टम: इंटिग्रेटेड बीएमएस (बॅटरी मॅनेजमेंट सिस्टम) सेल-स्तरीय व्होल्टेज बॅलेंसिंग सक्षम करते. एखाद्या सेलला असामान्य तापमानात वाढ होत असल्यास, बीएमएसने त्याचे शुल्क/डिस्चार्ज सर्किट 0.1 सेकंदात डिस्कनेक्ट केले, ज्यामुळे फॉल्टचा प्रसार रोखेल.

जर उड्डाण कालावधी आपली सर्वोच्च प्राधान्य असेल तर, झे च्या सानुकूल ड्रोन बॅटरी जास्तीत जास्त क्षमता असताना वजन कमी करण्यास प्राधान्य देतात. आमचे उच्च-उर्जा-घनता तंत्रज्ञान सहनशक्ती किंवा विश्वासार्हतेशी तडजोड न करता विस्तारित उड्डाण वेळा सुनिश्चित करते.

झेईच्या सानुकूल ड्रोन बॅटरी उच्च डिस्चार्ज दर वितरीत करतात. ते अति तापविल्याशिवाय स्फोटक शक्ती प्रदान करतात, आपल्या ड्रोनला उल्लेखनीय वेग साध्य करण्यासाठी आणि सुस्पष्टता आणि विश्वासार्हतेसह डायनॅमिक युक्ती कार्यान्वित करण्यासाठी सक्षम करतात.

निष्कर्ष

सॉलिड-स्टेट बॅटरी ट्रिपल ब्रेकथ्रूद्वारे ड्रोनची सुरक्षा वाढवते: मटेरियल इनोव्हेशन (सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रोलाइट्स), स्ट्रक्चरल ऑप्टिमायझेशन (पॅकेजिंग तंत्रज्ञान) आणि इंटेलिजेंट मॅनेजमेंट (बीएमएस सिस्टम). लॅब डेटापासून वास्तविक-जगातील अनुप्रयोगांपर्यंत, सॉलिड-स्टेट बॅटरी पारंपारिक बॅटरीपेक्षा जबरदस्त सुरक्षिततेचे फायदे दर्शवितात-जरी उच्च-तापमान स्थिरता, कमी-तापमान विश्वसनीयता किंवा प्रभाव आणि वृद्धत्वाचा प्रतिकार.

तंत्रज्ञान परिपक्व होत असताना आणि खर्च कमी होत असताना, सॉलिड-स्टेट बॅटरी ड्रोन फ्लाइटसाठी “अंतिम सुरक्षा नेट” बनतील, ज्यामुळे उद्योग अधिक जटिल आणि घातक अनुप्रयोग परिस्थितीकडे वळेल.