अर्ध-सॉलिड बॅटरी स्वत: ची डिस्चार्ज आणि बॅटरीची कार्यक्षमता कशी सुधारू शकतात?

कृषी आणि सर्वेक्षण यासारख्या ड्रोन अनुप्रयोगांमध्ये, वेगवान बॅटरी सेल्फ डिस्चार्ज आणि कामगिरीचे अधोगती फार पूर्वीपासून वेदनादायक बिंदू आहेत. मटेरियल इनोव्हेशन आणि इंटेलिजेंट मॅनेजमेंट मधील ड्युअल ब्रेकथ्रूद्वारे,अर्ध-घन बॅटरीड्रोन पॉवर सिस्टमसाठी विश्वसनीयता मानकांचे पुन्हा परिभाषित करीत आहेत.

लिक्विड इलेक्ट्रोलाइट्सपेक्षा अर्ध-सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट्स अधिक सुरक्षित कशामुळे बनवते?

अर्ध-सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट्स बॅटरी तंत्रज्ञानामध्ये मोठी झेप दर्शवितात. पारंपारिक लिक्विड इलेक्ट्रोलाइट्सच्या विपरीत, अर्ध-सॉलिड बॅटरी जेल-सारख्या पदार्थांचा वापर करतात जे घन आणि द्रव इलेक्ट्रोलाइट्सच्या उत्कृष्ट गुणधर्म एकत्र करतात. ही अद्वितीय रचना एकाधिक सुरक्षिततेचे फायदे देते:

1. गळतीचा धोका कमी: अर्ध-सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट्सचा चिकट स्वरूप गळतीची शक्यता कमी करते, द्रव इलेक्ट्रोलाइट बॅटरीमध्ये सामान्य सुरक्षा धोका.

२. वर्धित स्ट्रक्चरल स्थिरता: अर्ध-सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट्स बॅटरीमध्ये उत्कृष्ट यांत्रिक समर्थन प्रदान करतात, ज्यामुळे शारीरिक विकृती किंवा परिणामामुळे होणार्‍या अंतर्गत शॉर्ट सर्किटचा धोका कमी होतो.

3. सुधारित थर्मल मॅनेजमेंट: अर्ध-घन रचना अधिक एकसमान उष्णता वितरण सुलभ करते, ज्यामुळे थर्मल पळून जाणा black ्या स्थानिक हॉटस्पॉट्सची शक्यता कमी होते.

.

अर्ध-घन बॅटरीमध्ये स्वत: ची डिस्चार्जवर परिणाम करणारे मुख्य घटक

1. स्वयं-डिस्चार्ज दर निश्चित करण्यात रचना महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. घन आणि द्रव घटकांमधील संतुलन आयन गतिशीलता आणि प्रतिकूल प्रतिक्रियांच्या संभाव्यतेवर परिणाम करते.

2. अर्ध-घन बॅटरीसह सर्व बॅटरी प्रकारांमध्ये तापमान स्वत: ची डिस्चार्ज दरांवर लक्षणीय परिणाम करते. उच्च तापमान सामान्यत: रासायनिक प्रतिक्रियांना गती देते आणि आयन गतिशीलता वाढवते, ज्यामुळे वेगवान स्वत: ची डिस्चार्ज होते.

3. बॅटरीची प्रभारी स्थिती (एसओसी) त्याच्या स्वत: ची डिस्चार्ज दरावर परिणाम करते. उच्च एसओसी स्तरावर साठवलेल्या बॅटरी साइड प्रतिक्रियांच्या संभाव्यतेमुळे बर्‍याचदा वेगवान सेल्फ डिस्चार्ज अनुभवतात.

4. इलेक्ट्रोलाइट किंवा इलेक्ट्रोड मटेरियलमधील अशुद्धी किंवा दूषित पदार्थ स्वत: ची डिस्चार्ज गतिमान करतात. हे अवांछित पदार्थ बाजूच्या प्रतिक्रियांचे उत्प्रेरक करू शकतात किंवा आयन हालचालीसाठी मार्ग तयार करू शकतात.

5. इलेक्ट्रोड्स आणि अर्ध-सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट दरम्यानचा इंटरफेस हा एक गंभीर प्रदेश आहे जो स्वत: ची डिस्चार्जवर परिणाम करतो. या इंटरफेसची स्थिरता संरक्षणात्मक थरांच्या निर्मितीवर प्रभाव पाडते.

6. बॅटरीचा सायकलिंग इतिहास त्याच्या स्वत: ची डिस्चार्ज वैशिष्ट्यांवर परिणाम करते. वारंवार चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंगमुळे इलेक्ट्रोड आणि इलेक्ट्रोलाइट्समध्ये स्ट्रक्चरल बदल होतात, संभाव्यत: वेळोवेळी स्वत: ची डिस्चार्ज दरात बदल होतो.

अर्ध-घन बॅटरीस्थिर एसईआय चित्रपट आणि अँटी-डेन्ड्राइट डिझाइनद्वारे 1000-1200 चक्रानंतर 80% पेक्षा जास्त क्षमता ठेवा. हे ड्रोन बॅटरी बदलण्याची चक्र सहा महिन्यांपासून दोन वर्षांपर्यंत वाढवते. मुख्य म्हणजे अर्ध-सॉलिड इलेक्ट्रोलाइटच्या उच्च यांत्रिक सामर्थ्यात आहे, जे लिथियम डेंड्राइट वाढीस दडपते.

अर्ध-सॉलिड बॅटरी लिक्विड इलेक्ट्रोलाइट सामग्री 5%-10%पर्यंत कमी करतात, उर्वरित पॉलिमर जेल आणि सिरेमिक कणांचे त्रिमितीय नेटवर्क फ्रेमवर्क असतात. ही रचना अचूक फिल्टरसारखे कार्य करते: हे सतत आयन चॅनेलद्वारे चार्जिंग/डिस्चार्जिंग दरम्यान आयन वाहतूक सुनिश्चित करते तर विश्रांतीच्या कालावधीत आयन प्रसार दर लक्षणीय प्रमाणात कमी करते.

इंटेलिजेंट बीएमएस (बॅटरी मॅनेजमेंट सिस्टम) द्वारे अचूक नियमन वर्धित सुरक्षा आश्वासन प्रदान करते.

कलमन फिल्टर-आधारित अ‍ॅडॉप्टिव्ह बॅटरी मॅनेजमेंट सिस्टमसह सुसज्ज, अर्ध-सॉलिड बॅटरी रिअल टाइममध्ये मायक्रोकॉरंट बदलांचे परीक्षण करते आणि असामान्य स्वयं-डिस्चार्ज वाढीस शोधल्यानंतर स्वयंचलितपणे कमी-शक्ती संरक्षण मोड सक्रिय करते.

बॅटरीच्या तापमान-व्होल्टेज-सेल्फ-डिस्चार्ज वैशिष्ट्यांचे अचूकपणे मॉडेलिंग करून, सिस्टम संतुलन सर्किटच्या ऑपरेशनल स्थितीत गतिकरित्या समायोजित करते, ड्रोन स्टोरेज दरम्यान एकूण उर्जा वापर 50μa च्या खाली करते. यामुळे बॅटरी पॅकचा सेल्फ डिस्चार्ज दर 20%-30%कमी होतो.

निष्कर्ष:

अर्ध-सॉलिड बॅटरी तंत्रज्ञानातील सध्याचे संशोधन स्थिरता वाढविण्यासाठी आणि स्वत: ची डिस्चार्ज कमी करण्यासाठी प्रगत इलेक्ट्रोलाइट फॉर्म्युलेशन विकसित करण्यावर लक्ष केंद्रित करते. यात कादंबरी पॉलिमर जेल इलेक्ट्रोलाइट्स किंवा हायब्रिड सिस्टम समाविष्ट असू शकतात जे घन आणि द्रव घटकांचे फायदे एकत्र करतात. इलेक्ट्रोलाइट कंपोजिशन ऑप्टिमाइझ करून, कमी सेल्फ-डिस्चार्ज दर असलेल्या बॅटरी कामगिरीशी तडजोड केल्याशिवाय तयार केल्या जाऊ शकतात.

या क्षेत्रातील संशोधन पुढे जसजसे पुढे जात आहे, आम्ही स्वत: ची डिस्चार्ज दर आणि संपूर्ण बॅटरीच्या कामगिरीमध्ये पुढील सुधारणांची अपेक्षा करतो.