सॉलिड-स्टेट लिथियम आयन बॅटरीचे फायदे काय आहेत?

ड्रोन पॉवर टेक्नॉलॉजीने ब्रेकथ्रू बनविणे सुरू ठेवले आहे. हे नवीन तंत्रज्ञान, लिक्विड लिथियम बॅटरी आणि दरम्यान स्थितसर्व-सॉलिड-स्टेट बॅटरी, पारंपारिक लिथियम बॅटरीच्या लँडस्केपला त्याच्या बहुआयामी फायद्यांसह व्यत्यय आणत आहे, कमी-उंचीच्या अर्थव्यवस्थेत नवीन गती इंजेक्शन देत आहे.

I. दुप्पट उर्जा घनता: सहनशक्ती आणि पेलोडमधील ड्युअल ब्रेकथ्रू

ग्राहक ड्रोनमध्ये सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या लिथियम पॉलिमर बॅटरीमध्ये सामान्यत: 250 डब्ल्यूएच/किलोपेक्षा कमी उर्जा घनता असते, तर कृषी पीक संरक्षणातील द्रव लिथियम बॅटरी क्वचितच 300 डब्ल्यूएच/किलोपेक्षा जास्त असतात. यामुळे “फ्लाइट टाइमची 30 मिनिटे आणि 5 किलो पेलोड क्षमता” या उद्योगातील सर्व नियम आहेत.

अर्ध-सॉलिड स्टेट बॅटरी मटेरियल इनोव्हेशनद्वारे गुणात्मक झेप घेतात. सिलिकॉन-कार्बन एनोड्सला उच्च-निकेल कॅथोड्ससह एकत्रित करणे, ते 350W/किलो पर्यंत पोहोचतात-पारंपारिक उर्जा घनतेचे सहजपणे दुप्पट होते. ही वाढ ऑपरेशनल क्षमतेमध्ये थेट भाषांतरित करते.

अधिक महत्त्वाचे म्हणजे ते “उर्जा-ते-वजन प्रमाण” अनुकूल करते. उर्जेची घनता 35%वाढवित असताना, अर्ध-घन बॅटरी वजन 20%कमी करतात. हे 5-किलो पेलोड ड्रोन्सला 30-40 मिनिटे उड्डाण वेळ साध्य करण्यास सक्षम करते, मूलभूतपणे उद्योगातील कोंडी सोडवते जिथे “अतिरिक्त बॅटरी वाहून नेणे कमी पेलोड करण्यापेक्षा कमी व्यावहारिक आहे.”

Ii. सुरक्षा क्रांती

अर्ध-सॉलिड बॅटरीमधील जेल इलेक्ट्रोलाइट तंत्रज्ञान द्रव इलेक्ट्रोलाइट्सशी संबंधित सुरक्षिततेच्या धोक्यांना मूलभूतपणे काढून टाकते. या बॅटरी शून्य गळती दर्शवितात आणि पंचर आणि कॉम्प्रेशन चाचण्यांमध्ये प्रज्वलन होत नाहीत. अत्यंत परिस्थितीत, त्यांची थर्मल स्थिरता पारंपारिक लिथियम बॅटरीला 300%ने ओलांडते, अगदी 80 डिग्री सेल्सिअस तापमानात किंवा पंक्चरच्या परिणामाखाली स्थिर स्त्राव राखते.

Iii. पर्यावरणीय अनुकूलता: -40 डिग्री सेल्सियसवर स्थिर आउटपुट

ऑप्टिमाइझ्ड इलेक्ट्रोलाइट फॉर्म्युलेशनद्वारे, अर्ध-घन बॅटरी तापमानाच्या मर्यादांवर मात करतात. झेबॅटीरी उत्पादने -40 डिग्री सेल्सियस आणि 60 डिग्री सेल्सियस दरम्यान स्थिरपणे कार्य करतात, अत्यंत थंडीत 85% क्षमता टिकवून ठेवतात. याउलट, पारंपारिक लिथियम बॅटरी एकसारख्या परिस्थितीत केवळ 15 मिनिटे टिकतात, उच्च-उंचीवरील बचाव ऑपरेशन किंवा ध्रुवीय मोहिमेच्या मागण्या पूर्ण करण्यात अयशस्वी.

Iv. सायकल लाइफ फायदे

लिथियम डेन्ड्राइट ग्रोथला दडपून, अर्ध-घन बॅटरी सायकल जीवनास 1000 पेक्षा जास्त चक्रांपर्यंत वाढवतात. काही मॉडेल्स 1,200 चक्रानंतर 80% पेक्षा जास्त क्षमता राखून ठेवतात. कृषी ड्रोन्स दररोज तीन वेळा चार्जिंग/डिस्चार्जिंगसाठी पारंपारिक बॅटरीची दोन वार्षिक बदलण्याची आवश्यकता असते, तर अर्ध-घन बॅटरी 12 महिन्यांपर्यंत सतत कार्य करतात-वार्षिक खर्च 60%कमी करतात.

प्रवेगक व्यापारीकरण

ग्राहक-ग्रेड, कृषी-ग्रेड, आपत्कालीन-ग्रेड आणि औद्योगिक-ग्रेड ड्रोन सर्व हळूहळू अर्ध-सॉलिड-स्टेट बॅटरी स्वीकारू शकतात. मल्टी-मालिका बॅटरी पॅकची व्होल्टेज आणि क्षमता विशिष्ट आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी सानुकूलित केली जाऊ शकते.

उदाहरणार्थ, 6-मालिका कॉन्फिगरेशन मध्यम आकाराच्या एरियल फोटोग्राफी ड्रोन (20-30 मिनिटांची सहनशक्ती) सूट करते, तर 14-मालिका सेटअप मोठ्या शेती स्प्रेिंग ड्रोन (40-60 मिनिटांच्या सहनशक्तीसाठी) आदर्श आहे. तथापि, अशा बॅटरीमध्ये मालिका ओलांडून व्होल्टेज संतुलन सुनिश्चित करण्यासाठी आणि व्होल्टेज विसंगतींमुळे होणार्‍या सुरक्षिततेच्या घटनांना प्रतिबंधित करण्यासाठी व्यावसायिक बॅटरी मॅनेजमेंट सिस्टम (बीएमएस) आवश्यक आहे.

अर्ध-सॉलिड-स्टेट बॅटरी हे एक संक्रमणकालीन तंत्रज्ञान नाही, तर आज ड्रोनच्या ‘श्रेणी चिंता’ सोडविण्यासाठी इष्टतम समाधान आहे. उद्योग विश्लेषकांनी असे नमूद केले आहे की 2025 पर्यंत मोठ्या प्रमाणात उत्पादन खर्च कमी होत असताना, या बॅटरी ग्राहकांच्या बाजारपेठेत वेगाने घुसतील, एरियल फोटोग्राफी ड्रोन्सला एका तासाच्या फ्लाइट टाइम आणि कार्गो ड्रोन्सला 100 किलोमीटरपेक्षा जास्त वस्तू वितरित करण्यासाठी सक्षम करेल. हे खरोखरच कमी-उंचीच्या अर्थव्यवस्थेची क्षमता अनलॉक करेल.