Kuidas saavad poolhaavad akud parandada eneseahte ja aku jõudlust?

Droonide rakendustes nagu põllumajandus ja mõõtmine, on kiire aku kiire enesetunne ja jõudluse halvenemine olnud pikka aega peamised valupunktid. Läbi kahekordse läbimurde materiaalses innovatsioonis ja intelligentses juhtimises,poolakudmääratlevad drooni energiasüsteemide usaldusväärsuse standardid uuesti.

Mis teeb pool-tahked elektrolüüdid ohutumaks kui vedelad elektrolüüdid?

Pooltahked elektrolüüdid on akutehnoloogia olulist hüpet. Erinevalt traditsioonilistest vedelatest elektrolüütidest kasutavad poolhaavad akud geelitaolisi aineid, mis ühendavad tahkete ja vedelate elektrolüütide parimad omadused. See ainulaadne kompositsioon pakub mitmeid ohutuse eeliseid:

1. LEKE LEAKKUMISKOHT: Pooliataste elektrolüütide viskoosne olemus vähendab lekke võimalust, mis on vedelate elektrolüütide akude tavaline ohutusoht.

2. Suurenenud struktuuriline stabiilsus: poolhaaval elektrolüüdid pakuvad aku sees suurepärast mehaanilist tuge, vähendades füüsilise deformatsiooni või mõju põhjustatud sisemiste lühiste riski.

3. Täiustatud soojusjuhtimine: poolhaaval struktuur hõlbustab ühtlasemat soojusjaotust, minimeerides lokaliseeritud levialade tõenäosust, mis võib põhjustada termilise põgenemise.

4. Usaldusväärne leegi aeglustumine: suurenenud leegiresistentsus-sarnaselt tavaliselt väga tuleohtlike vedelate elektrolüütide, poolpinnaga elektrolüütidel on oluliselt madalamad põlemisvõime.

Peamised tegurid, mis mõjutavad iseaktiivseid akusid

1. Kompositsioonil on kriitiline roll enesehoolduskiiruse määramisel. Tahke ja vedelate komponentide tasakaal mõjutab ioonide liikuvust ja kõrvaltoimete tõenäosust.

2. Temperatuur mõjutab märkimisväärselt kõigi aku tüüpide, sealhulgas poolhaavade patareid. Kõrgemad temperatuurid kiirendavad tavaliselt keemilisi reaktsioone ja suurendab ioonide liikuvust, põhjustades kiiremat eneseavatust.

3. aku laadimisseisund (SOC) mõjutab tema enesetunnete määra. Kõrgemal SOC-tasemel ladustatud akud kogevad sageli külgreaktsioonide suurenenud potentsiaali tõttu kiiremini eneseava.

4. Elektrolüüdi või elektroodi materjalides sisalduvad lisandid või saasteained kiirendavad eneseabi. Need soovimatud ained võivad katalüüsida külgreaktsioone või luua ioonide liikumise teid.

5. Elektroodide ja poolhaaval elektrolüüdi liides on kriitiline piirkond, mis mõjutab eneseavatust. Selle liidese stabiilsus mõjutab kaitsekihtide moodustumist.

6. Aku tsükliajalugu mõjutab selle enesetugevuse omadusi. Korduv laadimine ja tühjendamine põhjustavad elektroodide ja elektrolüütide struktuurimuutusi, muutes aja jooksul enesehääletuse kiirust.

PoolakudPärast 1000–1200 tsüklit läbi stabiilsete SEI-kilede ja anti-antiriididevastaste disainilahenduste mahutavuse üle 80%. See pikendab droonide aku asendamistsüklit kuuest kuust üle kahe aasta. Võti seisneb pool-tahke elektrolüüdi kõrge mehaanilise tugevuse osas, mis pärsivad liitiumdendriidi kasvu.

Pooltahked akud vähendavad vedelat elektrolüütide sisaldust 5%-10%-ni, ülejäänud osa koosneb kolmemõõtmelisest võrguraamistikust polümeergeeli ja keraamiliste osakeste. See struktuur toimib nagu täppisfilter: see tagab ioonide transpordi pidevate ioonikanalite kaudu laadimise/tühjendamise ajal, vähendades samal ajal oluliselt ioonide difusiooni kiirust puhkeaegadel.

Intelligentse BMS -i (akuhaldussüsteem) täpne reguleerimine tagab täiustatud ohutuse tagamise.

Kalmani filtripõhise adaptiivse akuhaldussüsteemiga varustatud pool-tahke aku jälgib mikrovoolu muutusi reaalajas ja aktiveerib ebanormaalse enesetugevuse suurenemisel automaatselt vähese energiatarbega kaitserežiimi.

Aku temperatuuri-pinge-tühjenduse omaduste täpselt modelleerides reguleerib süsteem dünaamiliselt tasakaalustusahela tööolekut, vähendades droonide salvestamise ajal üldist energiatarbimist alla 50 μA-ni. See vähendab veelgi akupaketi eneseasutuse määra 20–30%.

Järeldus:

Praegused uurimistööd pooleldi tahke akutehnoloogia osas keskendub täiustatud elektrolüütide koostiste väljatöötamisele, et parandada stabiilsust ja vähendada eneseabi. Need võivad hõlmata uudseid polümeergeeli elektrolüüte või hübriidsüsteeme, mis ühendavad tahkete ja vedelate komponentide eeliseid. Elektrolüütide kompositsiooni optimeerimisega saab madalamate enesetugevuse kiirusega akusid toota ilma toimivust kahjustamata.

Kuna selle valdkonna uurimistöö jätkub, näeme ette, et enesetunnustamismäärade ja aku üldise jõudluse täiendavad paranemised.