Các thành phần chính của pin bán rắn là gì?

Cho dù bạn đang thực hiện các cuộc khảo sát trên không cần nhiều giờ bay hay giao các gói hàng ở khu vực đô thị đông đúc, một cục pin đáng tin cậy có thể biến một hoạt động thành công thành một sự chậm trễ khó chịu. Đó là lý do tại sao tin đồn về pin thể rắn—được quảng cáo là bước nhảy vọt lớn tiếp theo trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng—đã khiến ngành công nghiệp máy bay không người lái phải chú ý đặc biệt.

Nhưng trong khi chúng tôi chờ đợi công nghệ mang tính cách mạng này trở thành xu hướng phổ biến, thì việc tối ưu hóa tuổi thọ và hiệu suất của pin LiPo hiện tại là rất quan trọng để giữ cho hoạt động của bạn diễn ra suôn sẻ. Hãy cùng tìm hiểu xem pin thể rắn thực sự là gì, chúng sẽ biến đổi máy bay không người lái như thế nào và các chiến lược đã được chứng minh để tận dụng tối đa pin hiện có của bạn ngay bây giờ.

là gìPin thể rắn, Dù sao?

Nếu bạn đã từng xử lý vấn đề pin máy bay không người lái bị phồng hoặc cắt ngắn chuyến bay để tránh quá nóng, bạn sẽ biết những hạn chế của pin lithium-ion truyền thống. Những loại pin này dựa vào chất điện phân lỏng để truyền ion giữa cực dương và cực âm — một thiết kế dễ bị rò rỉ, quá nhiệt và thậm chí là nguy cơ cháy nổ. Pin thể rắn khắc phục vấn đề cốt lõi này bằng cách sử dụng chất điện phân rắn và công tắc đơn giản đó sẽ mở ra một thế giới cải tiến.

Điều kỳ diệu bắt đầu từ chính chất điện phân rắn, trái tim của những viên pin này. Có một số loại chính tạo ra sóng: các tùy chọn gốm như LLZO (Li7La3Zr2O12) và LATP (Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3) được đánh giá cao về độ ổn định và khả năng dẫn ion hiệu quả, trong khi các chất điện phân gốc sunfua như Li10GeP2S12 hoạt động cực kỳ hiệu quả ở nhiệt độ phòng—không cần đun nóng thêm. Các chất điện phân polyme, như PEO dẻo (polyethylene oxit), dễ tạo hình và sản xuất hơn, điều này có thể khiến chúng trở thành lựa chọn phù hợp cho các thiết kế máy bay không người lái sau này.

Sau đó là cực dương và cực âm, những thành phần quan trọng khác. Nhiều loại pin thể rắn sử dụng cực dương kim loại lithium nguyên chất, chứa mật độ năng lượng cao hơn nhiều so với cực dương than chì trong hầu hết các máy bay không người lái hiện nay. Cực dương silicon là một lựa chọn khác, vì chúng có thể chứa nhiều ion lithium hơn và hợp kim lithium (hãy nghĩ đến lithium-indium hoặc lithium-nhôm) cân bằng công suất cao với độ bền cần thiết cho các chuyến bay lặp đi lặp lại. Về phía cực âm, một số thiết kế sử dụng các vật liệu đã được thử nghiệm và xác thực như oxit lithium coban (LiCoO2) hoặc NMC giàu niken (oxit coban mangan lithium niken) nhưng được tối ưu hóa để hoạt động tốt hơn với chất điện phân rắn. Ngay cả cực âm lưu huỳnh cũng đang được thử nghiệm, nhờ công suất lý thuyết cao ngất trời của chúng có thể tăng gấp đôi hoặc gấp ba thời gian bay vào một ngày nào đó.

Làm saoPin thể rắnSẽ thay đổi hoạt động của máy bay không người lái

Đối với các chuyên gia về máy bay không người lái, pin thể rắn không chỉ là một bản nâng cấp công nghệ—chúng còn là giải pháp cho một số vấn đề đau đầu nhất trong ngành. Hãy chia nhỏ tác động trong thế giới thực:

Đầu tiên, thời gian bay dài hơn là điều hiển nhiên. Với mật độ năng lượng cao hơn, pin thể rắn có cùng kích thước với pin LiPo hiện tại có thể giúp máy bay không người lái bay lâu gấp đôi. Hãy tưởng tượng việc hoàn thành một cuộc khảo sát trên không đầy đủ trong một chuyến bay thay vì hai chuyến bay hoặc mở rộng các nhiệm vụ tìm kiếm và cứu hộ để bao quát nhiều mặt đất hơn mà không cần gấp rút. Đối với máy bay không người lái giao hàng, điều đó có nghĩa là sẽ có ít chuyến quay trở lại căn cứ để nạp năng lượng hơn—cắt giảm chi phí và tăng tốc dịch vụ.

Sau đó là khả năng tải trọng. Pin thể rắn có tỷ lệ năng lượng trên trọng lượng tốt hơn, do đó bạn có thể mang theo thiết bị nặng hơn mà không phải hy sinh thời gian bay. Điều đó mở ra những khả năng như bổ sung camera nhiệt độ phân giải cao để kiểm tra công nghiệp, gói giao hàng lớn hơn hoặc cảm biến bổ sung để giám sát môi trường—tất cả mà không làm giảm trọng lượng của máy bay không người lái.

An toàn là một chiến thắng lớn khác. Máy bay không người lái bay qua các thành phố đông đúc hoặc các khu vực nhạy cảm (như nhà máy lọc dầu hoặc khu bảo tồn động vật hoang dã) không thể xảy ra tình trạng hỏng pin. Pin thể rắn loại bỏ nguy cơ rò rỉ chất lỏng và giảm nguy cơ cháy nổ, giúp máy bay không người lái an toàn hơn khi hoạt động ở nhiều nơi hơn. Và đối với bất kỳ ai bay trong thời tiết khắc nghiệt—dù là dãy núi lạnh cóng hay sa mạc thiêu đốt—pin thể rắn duy trì hiệu suất trong phạm vi nhiệt độ rộng hơn, do đó, bạn không phải lo lắng về việc giảm điện đột ngột khi bạn cần độ tin cậy nhất.