Pin thể rắn dành cho máy bay không người lái cho các chuyến bay trong thời tiết lạnh

Thời tiết lạnh khắc nghiệt luôn là thách thức nghiêm trọng đối với hiệu suất và độ tin cậy của máy bay không người lái. Nhiệt độ thấp có thể làm giảm đáng kể hoạt động hóa học của pin truyền thống, dẫn đến tuổi thọ pin giảm mạnh, sụt điện áp và thậm chí mất điện đột ngột, khiến các chuyến bay quan trọng gặp nguy hiểm. Pin bán rắn - đang mang đến cho chúng ta một giải pháp hoàn toàn mới để vượt qua cái lạnh khắc nghiệt.

Tại sao nhiệt độ thấp là “kẻ thù” của pin drone truyền thống?

Tình trạng khó khăn của pin lithium polymer (LiPo) truyền thống ở nhiệt độ thấp:

Nhiệt độ thấp có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của pin máy bay không người lái, dẫn đến thời gian bay bị rút ngắn và có khả năng ảnh hưởng đến sứ mệnh của bạn.

Sự hóa rắn của chất điện phân: Ở nhiệt độ thấp, chất điện phân lỏng bên trong pin trở nên nhớt hoặc thậm chí đông cứng lại một phần, cản trở đáng kể tốc độ di chuyển của các ion lithium.

Điện trở trong tăng mạnh: Việc cản trở chuyển động của ion trực tiếp dẫn đến tăng điện trở trong của pin. Để duy trì chuyến bay, điện áp pin sẽ giảm mạnh (sụt điện áp), kích hoạt cơ chế bảo vệ pin yếu của máy bay không người lái và buộc máy bay phải hạ cánh sớm hơn.

Suy giảm công suất nghiêm trọng: Trong môi trường 0°C, dung lượng khả dụng của pin LiPo truyền thống có thể giảm từ 30% đến 50%. Ở nhiệt độ cực thấp, hiệu suất bị giảm thậm chí còn đáng kinh ngạc hơn.

Nguy hiểm khi sạc: Sạc pin ở nhiệt độ thấp có thể khiến kim loại lithium bị rò rỉ ra ngoài, điều này có thể làm hỏng pin vĩnh viễn và gây nguy cơ đoản mạch và cháy nổ.

Pin trạng thái rắn, như một công nghệ chuyển tiếp, tích hợp khéo léo những ưu điểm của pin lỏng truyền thống và pin hoàn toàn rắn. Cốt lõi nằm ở việc trộn vật liệu điện cực với chất điện phân rắn và một lượng nhỏ chất điện phân để tạo thành một ma trận bán rắn tương tự như chất giống như gel.

Pin thể rắnđang chuyển từ phòng thí nghiệm sang ứng dụng hàng đầu. Vậy chính xác thì công nghệ rất được mong đợi này hoạt động như thế nào? Nó sẽ thay đổi tương lai của máy bay không người lái như thế nào?

Quá trình hoạt động của pin thể rắn về mặt vĩ mô tương tự như pin lithium-polymer, vẫn liên quan đến sự di chuyển của các ion lithium giữa các điện cực dương và âm. Tuy nhiên, các phương pháp thực hiện ở cấp độ vi mô mang lại rất nhiều sự khác biệt.

Thời tiết lạnh khắc nghiệt luôn là thách thức nghiêm trọng đối với hiệu suất và độ tin cậy của máy bay không người lái. Nhiệt độ thấp có thể làm giảm đáng kể hoạt động hóa học của pin truyền thống, dẫn đến tuổi thọ pin giảm mạnh, sụt điện áp và thậm chí mất điện đột ngột, khiến các chuyến bay quan trọng gặp nguy hiểm. Pin bán rắn - đang mang đến cho chúng ta một giải pháp hoàn toàn mới để vượt qua cái lạnh khắc nghiệt.

Quá trình làm việc

Khi pin được sạc hoặc xả, các ion lithium (Li⁺) di chuyển qua lại giữa các điện cực dương và âm dưới tác động của điện trường thông qua chất điện phân rắn, đóng vai trò như một "cầu nối" vững chắc. Các electron (e⁻) chạy qua mạch ngoài, từ đó tạo thành dòng điện để cung cấp năng lượng cho máy bay không người lái.

Một trong những thách thức chính trong thiết kế pin thể rắn, bất kể loại chất điện phân rắn được sử dụng, là tối ưu hóa bề mặt tiếp xúc giữa chất điện phân và điện cực. Không giống như chất điện phân lỏng dễ bám dính vào bề mặt điện cực, chất điện phân rắn cần được thiết kế cẩn thận để đảm bảo tiếp xúc tốt và truyền ion hiệu quả.

ZYEBATTERY luôn tập trung vào các công nghệ năng lượng tiên tiến. Chúng tôi theo dõi chặt chẽ sự phát triển của các công nghệ thế hệ tiếp theo như pin thể rắn và cam kết cung cấp cho thị trường các giải pháp năng lượng cho máy bay không người lái an toàn và mạnh mẽ hơn trong tương lai, giúp khách hàng của chúng tôi bay cao hơn, xa hơn và an toàn hơn.