Jak mohou polotuhé baterie zlepšit vlastní vybíjení a výkon baterie?

V aplikacích dronů, jako je zemědělství a průzkum, byly rychlé vybírání baterií a degradace výkonu již dlouho hlavními body bolesti. Prostřednictvím duálních průlomů v materiálních inovacích a inteligentním řízení,Polotužné bateriejsou předefinování standardů spolehlivosti pro energetické systémy dronů.

Co dělá polotuhé elektrolyty bezpečnější než kapalné elektrolyty?

Polotuhé elektrolyty představují hlavní skok v technologii baterie. Na rozdíl od tradičních kapalných elektrolytů využívají polotuhé baterie gelové látky, které kombinují nejlepší vlastnosti pevných a kapalných elektrolytů. Toto jedinečné kompozice nabízí více bezpečnostních výhod:

1. Snížené riziko úniku: Viskózní povaha polotuhých elektrolytů minimalizuje možnost úniku, což je společné bezpečnostní riziko v bateriích kapalných elektrolytů.

2. Zvýšená strukturální stabilita: Polotutní elektrolyty poskytují vynikající mechanickou podporu v baterii, což snižuje riziko vnitřních zkratek způsobených fyzickou deformací nebo dopadem.

3. Vylepšené tepelné řízení: Polotuhá struktura usnadňuje rovnoměrnější rozdělení tepla a minimalizuje pravděpodobnost lokalizovaných hotspotů, které by mohly spustit tepelný útěk.

4. Spolehlivá zpomalení hoření: Zvýšená odolnost proti plameni-na rozdíl od typicky vysoce vysoce hořlavých kapalných elektrolytů, polotuhé elektrolyty vykazují výrazně nižší indexy hořlasti.

Klíčové faktory ovlivňující sebevědomí v polotuhých bateriích

1. Složení hraje rozhodující roli při určování sazeb sebeobrany. Rovnováha mezi pevnými a kapalnými složkami ovlivňuje mobilitu iontů a pravděpodobnost nežádoucích účinků.

2. Teplota významně ovlivňuje sazby sebevědomí ve všech typech baterií, včetně polotuhých baterií. Vyšší teploty obvykle urychlují chemické reakce a zvyšují mobilitu iontů, což vede k rychlejšímu sebeobranu.

3.. Stav baterie nabití (SOC) ovlivňuje jeho sazbu sebeobrany. Baterie uložené na vyšších hladinách SOC často vyskytují rychlejší sebepoznání kvůli zvýšenému potenciálu vedlejších reakcí.

4. Nečistoty nebo kontaminanty v materiálech elektrolytu nebo elektrod urychlují sebeobvod. Tyto nežádoucí látky mohou katalyzovat vedlejší reakce nebo vytvářet cesty pro pohyb iontů.

5. Rozhraní mezi elektrodami a polotuhým elektrolytem je kritickou oblastí ovlivňující sebevědomí. Stabilita tohoto rozhraní ovlivňuje tvorbu ochranných vrstev.

6. Historie cyklistiky baterie ovlivňuje její charakteristiky sebeobjetí. Opakované nabíjení a vybíjení způsobuje strukturální změny v elektrodách a elektrolytech, což potenciálně mění míry sebeobrany v průběhu času.

Polotužné baterieUdržujte více než 80% kapacitu po 1000-1200 cyklech prostřednictvím stabilních SEI filmů a návrhů anti-dendritu. To rozšiřuje cykly výměny baterie dronové ze šesti měsíců na více než dva roky. Klíč spočívá ve vysoké mechanické síle polotuhého elektrolytu, který potlačuje růst lithia dendritu.

Polotuhé baterie snižují obsah kapalného elektrolytu na 5%-10%, přičemž zbytek obsahuje trojrozměrný síťový rámec polymerního gelu a keramických částic. Tato struktura funguje jako přesný filtr: zajišťuje transport iontů během nabíjení/vybíjení prostřednictvím kontinuálních iontových kanálů a přitom výrazně snižuje míru difúze iontů během období odpočinku.

Přesná regulace inteligentním BMS (systém správy baterií) poskytuje zvýšenou zajištění bezpečnosti.

Polotuhý baterie, vybavený adaptivním systémem správy baterií založený na Kalmanu, se polotuhý monitoruje změny mikroproudu v reálném čase a automaticky aktivuje režim ochrany nízkého napájení po detekci abnormálního zvyšování vlastního vybírání.

Přesným modelováním charakteristik pro napětí teploty a napětí baterie, systém dynamicky upravuje operační stav vyrovnávacího obvodu a během skladování dronů snižuje celkovou spotřebu energie pod 50 μA. To dále snižuje sazbu samy pro vypouštění baterie o 20%-30%.

Závěr:

Současný výzkum v polotuhé technologii baterií se zaměřuje na vývoj pokročilých formulací elektrolytů, aby se zvýšila stabilita a snížila sebeobrah. Mohou zahrnovat nové polymerní gelové elektrolyty nebo hybridní systémy, které kombinují výhody pevných a kapalných složek. Optimalizací složení elektrolytů lze baterie s nižšími sazbami samovy vyrábět bez ohrožení výkonu.

Vzhledem k tomu, že výzkum v této oblasti neustále postupuje, očekáváme další zlepšení sazeb sebevědomí a celkového výkonu baterie.