¿Cuáles son las ventajas de las baterías de iones de litio de estado sólido?

La tecnología de energía de drones continúa logrando avances. Esta nueva tecnología, situada entre las baterías de litio líquido ybaterías totalmente de estado sólido, está alterando el panorama tradicional de las baterías de litio con sus ventajas multidimensionales, inyectando un nuevo impulso a la economía de baja altitud.

I. Densidad de energía duplicada: avances duales en resistencia y carga útil

Las baterías de polímero de litio comúnmente utilizadas en drones de consumo suelen tener densidades de energía inferiores a 250 Wh/kg, mientras que las baterías de litio líquido en drones de protección de cultivos agrícolas rara vez superan los 300 Wh/kg. Esto ha llevado a una norma industrial de “30 minutos de tiempo de vuelo y 5 kg de capacidad de carga útil”.

Las baterías de estado semisólido logran un salto cualitativo gracias a la innovación de materiales. Combinando ánodos de silicio y carbono con cátodos con alto contenido de níquel, alcanzan 350 Wh/kg, casi duplicando la densidad de energía tradicional. Esta mejora se traduce directamente en capacidad operativa.

Más importante aún, optimiza la “relación energía-peso”. Si bien aumentan la densidad de energía en un 35%, las baterías semisólidas reducen el peso en un 20%. Esto permite que los drones con una carga útil de 5 kg alcancen entre 30 y 40 minutos de tiempo de vuelo, resolviendo fundamentalmente el dilema de la industria según el cual "llevar baterías adicionales es menos práctico que llevar menos carga útil".

II. Revolución de seguridad

La tecnología de electrolitos en gel en baterías semisólidas elimina fundamentalmente los riesgos de seguridad asociados con los electrolitos líquidos. Estas baterías demuestran cero fugas y ninguna ignición durante las pruebas de perforación y compresión. En condiciones extremas, su estabilidad térmica supera a las baterías de litio tradicionales en un 300%, manteniendo una descarga estable incluso a 80°C o bajo impacto de perforación.

III. Adaptabilidad ambiental: Salida estable a -40°C

Mediante formulaciones de electrolitos optimizadas, las baterías semisólidas superan las limitaciones de temperatura. Los productos ZYEBATTERY funcionan de manera estable entre -40 °C y 60 °C, manteniendo una retención de capacidad del 85 % en frío extremo. Por el contrario, las baterías de litio convencionales duran sólo 15 minutos en condiciones idénticas y no satisfacen las demandas de las operaciones de rescate a gran altitud o las expediciones polares.

IV. Ventajas del ciclo de vida

Al suprimir el crecimiento de dendritas de litio, las baterías semisólidas extienden su vida útil a más de 1000 ciclos. Algunos modelos conservan más del 80% de su capacidad después de 1200 ciclos. Para los drones agrícolas que se cargan/descargan tres veces al día, las baterías tradicionales requieren dos reemplazos anuales, mientras que las baterías semisólidas funcionan continuamente durante 12 meses, lo que reduce los costos anuales en un 60 %.

Comercialización acelerada

Los drones de consumo, agrícolas, de emergencia y industriales pueden adoptar gradualmente baterías de estado semisólido. El voltaje y la capacidad de los paquetes de baterías de series múltiples se pueden personalizar para cumplir con requisitos específicos.

Por ejemplo, una configuración de la serie 6 se adapta a drones de fotografía aérea de tamaño mediano (resistencia de 20 a 30 minutos), mientras que una configuración de la serie 14 es ideal para drones de fumigación agrícola grandes (resistencia de 40 a 60 minutos). Sin embargo, este tipo de baterías requieren un sistema de gestión de baterías (BMS) profesional para garantizar el equilibrio de voltaje entre series y evitar incidentes de seguridad causados ​​por inconsistencias de voltaje.

Las baterías de estado semisólido no son una tecnología de transición, sino más bien la solución óptima para abordar la "ansiedad de alcance" de los drones en la actualidad. Los analistas de la industria señalan que a medida que los costos de producción en masa disminuyan para 2025, estas baterías penetrarán rápidamente en el mercado de consumo, permitiendo que los drones de fotografía aérea alcancen más de una hora de vuelo y los drones de carga entreguen mercancías a más de 100 kilómetros. Esto realmente desbloqueará el potencial de la economía de baja altitud.