Las baterías de estado semi sólido de drones para vuelos de clima frío

El clima frío severo siempre ha sido un desafío serio para el rendimiento y la confiabilidad de los vehículos aéreos no tripulados. Las bajas temperaturas pueden reducir significativamente la actividad química de las baterías tradicionales, lo que lleva a una fuerte disminución en la duración de la batería, las caídas de voltaje e incluso los cortes de energía repentinos, poniendo en riesgo las misiones críticas de vuelo. Las baterías de estado semisólido: nos ofrecen una solución nueva para superar el frío severo.

¿Por qué es baja temperatura la "archenemigo" de las baterías de drones tradicionales?

La situación de las baterías tradicionales de polímero de litio (LIPO) a bajas temperaturas:

Las bajas temperaturas pueden afectar significativamente el rendimiento de las baterías de drones, lo que lleva a los tiempos de vuelo acortados y potencialmente afectando su misión.

Solidificación de electrolitos: a bajas temperaturas, el electrolito líquido dentro de la batería se vuelve viscoso o incluso se solidifica parcialmente, obstaculizando en gran medida la velocidad de movimiento de los iones de litio.

Un fuerte aumento en la resistencia interna: la obstrucción del movimiento de iones conduce directamente a un aumento en la resistencia interna de la batería. Para mantener el vuelo, el voltaje de la batería caerá bruscamente (hundimiento de voltaje), activando el mecanismo de protección de batería baja del dron y obligando a la aeronave a aterrizar antes.

Degradación severa de la capacidad: en un entorno de 0 ° C, la capacidad disponible de las baterías lipo tradicionales puede disminuir en un 30% a 50%. A temperaturas bajas aún más extremas, la pérdida de rendimiento es aún más sorprendente.

Peligro de carga: la carga de las baterías a bajas temperaturas puede hacer que el metal de litio se filtre, lo que puede dañar permanentemente la batería y representar un riesgo de cortocircuito y fuego.

Volar con baterías frías no solo reduce el rendimiento, sino que también reduce el rendimiento. También puede traer riesgos de seguridad. Las baterías de polímero de litio frío son más propensas a la caída de voltaje, lo que puede causar cortes de energía repentinos durante el vuelo. Además, intentar cargar una batería congelada puede causar daños irreversibles y podría provocar situaciones peligrosas.

Antes de partir para un vuelo de clima frío, guarde la batería a temperatura ambiente. Evite dejarlos en el automóvil durante la noche o exponerlos a ambientes extremadamente fríos durante mucho tiempo antes de su uso.

Las baterías de estado semisólido, como tecnología de transición, integran ingeniosamente las ventajas de las baterías líquidas tradicionales y las baterías totalmente sólidas. El núcleo se encuentra en la mezcla de materiales de electrodos con electrolitos sólidos y una pequeña cantidad de electrolito para formar una matriz semisólida similar a una sustancia tipo gel.

Sistema de electrolíticos anti-coagulación

El sistema de electrolitos utilizado en baterías semisólidas está especialmente diseñado para tener un punto de congelación más bajo. Incluso cuando contiene una pequeña cantidad de componentes líquidos, puede mantener la conductividad iónica a bajas temperaturas, evitando que el problema de los electrolitos tradicionales esté completamente "congelado".

Ruta de conducción de iones superiores

La introducción de redes de electrolitos de estado sólido proporciona iones de litio con un "canal de alta velocidad" adicional más allá de la ruta líquida. Incluso a bajas temperaturas, cuando disminuye la eficiencia de transmisión de los iones líquidos, los iones aún pueden migrar parcialmente a través de medios sólidos, asegurando el rendimiento básico.

Resistencia interna significativamente reducida

Debido a la migración de iones más eficiente, el aumento en la resistencia interna de las baterías semisólidas a bajas temperaturas es mucho menor que el de las baterías tradicionales. Esto significa que puede mantener la salida de voltaje de manera más estable, evitar efectivamente las caídas de voltaje y liberar más capacidad disponible en frío severo.

Escenario de aplicación: ¿Quién necesita las baterías semi-sólidas?

1. Inspección por infraestructura de invierno: operaciones de inspección de líneas eléctricas, turbinas eólicas, tuberías, etc. en regiones extremadamente frías.

2. Turning and Exploration de la región fría: investigación científica y topografía topográfica en montañas, glaciares o regiones polares de gran altitud.

3. Rescate de emergencia y búsqueda y rescate: al realizar misiones de búsqueda y rescate en clima frío o después de una avalancha, la confiabilidad es de vital importancia para la vida.

4. Logística y distribución: Realice la logística y distribución de vehículos aéreos no tripulados (UAV) en inviernos del norte para garantizar un rendimiento estable de la batería.

Conclusión

Aunque las baterías semisólidas aún enfrentan desafíos en términos de costo y producción en masa a gran escala, sin duda son un paso crucial hacia las baterías totalmente sólidas y ofrecen una solución práctica para abordar los puntos de dolor núcleo del vuelo de baja temperatura en los drones.

Zyebattery siempre se compromete a transformar la tecnología de batería de vanguardia en soluciones confiables de grado industrial. Nuestra serie de productos de batería semisólida se ha sometido a rigurosas pruebas de temperatura alta y baja, diseñadas para equipar sus drones con un corazón "sin miedo al frío", asegurando que su misión se pueda completar con éxito sin importar cuán duro sea el entorno.