As baterias de estado sólido dos drones para voos em climas frios

O frio intenso sempre foi um sério desafio ao desempenho e à confiabilidade dos veículos aéreos não tripulados. As baixas temperaturas podem reduzir significativamente a atividade química das baterias tradicionais, levando a um declínio acentuado na vida útil da bateria, quedas de tensão e até cortes repentinos de energia, colocando em risco missões de voo críticas. Baterias de estado semi-sólido - estão nos oferecendo uma solução totalmente nova para superar o frio intenso.

Por que a baixa temperatura é o “arquiinimigo” das baterias tradicionais de drones?

A situação difícil das baterias tradicionais de polímero de lítio (LiPo) em baixas temperaturas:

Baterias de estado sólido

Solidificação do eletrólito: Em baixas temperaturas, o eletrólito líquido dentro da bateria torna-se viscoso ou até solidifica parcialmente, dificultando bastante a velocidade de movimento dos íons de lítio.

Um aumento acentuado na resistência interna: A obstrução do movimento dos íons leva diretamente a um aumento na resistência interna da bateria. Para manter o vôo, a tensão da bateria cairá drasticamente (queda de tensão), acionando o mecanismo de proteção de bateria fraca do drone e forçando a aeronave a pousar mais cedo.

Degradação severa da capacidade: Em um ambiente de 0°C, a capacidade disponível das baterias LiPo tradicionais pode diminuir de 30% a 50%. Em temperaturas ainda mais baixas, a perda de desempenho é ainda mais surpreendente.

Perigo de carregamento: Carregar baterias em baixas temperaturas pode causar lixiviação do metal de lítio, o que pode danificar permanentemente a bateria e representar risco de curto-circuito e incêndio.

Baterias de estado sólido, como uma tecnologia de transição, integra engenhosamente as vantagens das baterias líquidas tradicionais e das baterias totalmente sólidas. O núcleo reside na mistura de materiais de eletrodo com eletrólitos sólidos e uma pequena quantidade de eletrólito para formar uma matriz semissólida semelhante a uma substância semelhante a gel.

Baterias de estado sólidoestão saindo do laboratório para a vanguarda das aplicações. Então, como exatamente funciona essa tecnologia tão esperada? Como isso mudará o futuro dos drones?

O processo de funcionamento das baterias de estado sólido é macroscopicamente semelhante ao das baterias de polímero de lítio, envolvendo ainda a migração de íons de lítio entre os eletrodos positivo e negativo. No entanto, os métodos de implementação no nível micro trazem uma enorme diferença.

Eletrólitos sólidos: Geralmente são feitos de materiais sólidos especiais, como cerâmicas, sulfetos ou polímeros. Esses materiais possuem condutividade iônica extremamente alta, permitindo a passagem rápida dos íons de lítio e ao mesmo tempo isolando os elétrons, combinando perfeitamente as duas funções principais de condução e isolamento.

Processo de trabalho

Quando uma bateria é carregada ou descarregada, os íons de lítio (Li⁺) movem-se para frente e para trás entre os eletrodos positivo e negativo sob a influência de um campo elétrico através do eletrólito sólido, que serve como uma "ponte" sólida. Os elétrons (e⁻) fluem através do circuito externo, formando assim uma corrente elétrica para alimentar o veículo aéreo não tripulado.

A ZYEBATTERY sempre esteve focada em tecnologias energéticas de ponta. Acompanhamos de perto o desenvolvimento de tecnologias de próxima geração, como baterias de estado sólido, e estamos comprometidos em fornecer ao mercado soluções de energia de drones mais seguras e poderosas no futuro, ajudando nossos clientes a voar mais alto, mais longe e com mais segurança.

A ZYEBATTERY sempre esteve focada em tecnologias energéticas de ponta. Acompanhamos de perto o desenvolvimento de tecnologias de próxima geração, como baterias de estado sólido, e estamos comprometidos em fornecer ao mercado soluções de energia de drones mais seguras e poderosas no futuro, ajudando nossos clientes a voar mais alto, mais longe e com mais segurança.