Жартылай қатты батареялар өздігінен ағызуды және батареяның өнімділігін қалай жақсартуға болады?

Ауылшаруашылығы және геодезиялық, мысалы, аккумулятордың разрядты және өнімділігі нашарлауы мүмкін. Материалдық инновациялар мен зияткерлік басқарудағы қосарлы жетістіктер арқылы,Жартылай қатты батареяларDrone Power жүйелеріне сенімділік стандарттарын анықтайды.

Сұйық электролиттерден жартылай қатты электролиттер қауіпсіз етеді?

Жартылай қатты электролиттер батарея технологиясындағы негізгі секірісті білдіреді. Сұйық электролиттерден айырмашылығы, жартылай қатты батареялар қатты және сұйық электролиттердің ең жақсы қасиеттерін біріктіретін гель тәрізді заттарды пайдаланады. Бұл бірегей композиция бірнеше қауіпсіздік артықшылықтарын ұсынады:

1

2. Жетілдірілген құрылымдық тұрақтылық: жартылай қатты электролиттер аккумулятор ішінде механикалық тірек ұсынады, физикалық деформациядан немесе әсерден туындаған ішкі қысқа тұйықталу қаупін азайтады.

3. Жақсартылған жылу менеджменті: жартылай қатты құрылым термиялық қашуды тудыруы мүмкін локализацияланған ыстық нүктелердің ықтималдығын азайтады.

4

Жартылай қатты батареяларда өзін-өзі зарядтауға әсер ететін негізгі факторлар

1. Композиция өзіндік разрядтарды анықтауда маңызды рөл атқарады. Қатты және сұйық компоненттер арасындағы тепе-теңдік ион қозғалғыштығы мен жағымсыз реакциялар ықтималдығы әсер етеді.

2.. Температура разряд мөлшерлемелеріне барлық аккумулятор түрлеріне, соның ішінде жартылай қатты батареялармен айтарлықтай әсер етеді. Жоғары температура, әдетте, химиялық реакцияларды тездетеді және иондық мобильділік артады, тезірек өзін-өзі шығаруға әкеледі.

3. Батареяның күйі (SOC) өзінің разрядтық мөлшерлемесіне әсер етеді. Жоғары әлеуметтік деңгейлерде сақталған батареялар көбінесе бүйір реакциялардың өсуіне байланысты тезірек өзін-өзі шығарады.

4. Электролиттердегі немесе электрод материалдарындағы ластану немесе ластаушы заттар өзін-өзі зарядтауды тездетеді. Бұл қажетсіз заттар қатаң реакциялар немесе ион қозғалысының жолдарын жасауы мүмкін.

5. Электродтар мен жартылай қатты электролит арасындағы интерфейс - бұл өзіндік разрядқа әсер ететін маңызды аймақ. Бұл интерфейстің тұрақтылығы қорғаныс қабаттарының пайда болуына әсер етеді.

6. Батареяның велосипед тарихы оның ағып кету сипаттамаларына әсер етеді. Қайталанған зарядтау және ағызу уақыт бойынша электролиттердің құрылымдық өзгерістеріне әкеледі, бұл уақыт өте келе өзін-өзі разрядтарды өзгерту.

Жартылай қатты батареяларТұрақты SEI фильмдері және дендендрит конструкциялары арқылы 1000-1200 циклдерінен кейін 80% -дан астам сыйымдылығы бар. Бұл батареяны ауыстыру циклдарын алты айдан екі жылға дейін ұзартады. Кілт литий дендриттерінің өсуін болдырмайтын жартылай қатты электролиттің жоғары механикалық беріктігінде жатыр.

Жартылай қатты батареялар сұйық электролитінің құрамына 5% -10% дейін төмендетеді, қалған бөлігі полимерлі гель мен керамикалық бөлшектердің үш өлшемді желілік шеңберінен тұрады. Бұл құрылым дәл-дәл сүзгідей жұмыс істейді: ол үздіксіз ион арналары арқылы ион тасымалдауды және демалу кезінде иондық диффузиялық мөлшерлемелерді едәуір қысқарту кезінде ион тасымалдауды қамтамасыз етеді.

Интеллектуалды BMS (аккумуляторды басқару жүйесі) нақты реттеудің қауіпсіздігін қамтамасыз етеді.

Калман фильтрі бар бейімделген батареяны басқару жүйесімен жабдықталған, жартылай қатты батарея нақты уақытта микрократталған өзгерістерді бақылайды және өзіндік разрядтың артуын анықтағаннан кейін аз қуатты қорғау режимін қосады.

Батареяның температуралық-кернеу-өзін-өзі тастау сипаттамаларын дәл модельдеу арқылы жүйе теңдестіру тізбегінің жұмыс күйін динамикальды түрде реттейді, диналанған сақтау кезінде жалпы қуаттың тұтынылуын 50 к төмен төмендетеді. Бұл батареялар пакетінің өзіндік редукіні 20% -30% төмендетеді.

Қорытынды:

Жартылай қатты аккумулятордағы ағымдағы зерттеулер тұрақтылықты арттыру және өзін-өзі тастауды азайту үшін жоғары электролит формулаларын жасауға бағытталған. Бұған қатты және сұйық компоненттердің артықшылықтарын біріктіретін гель электролиттері немесе гибридті жүйелер болуы мүмкін. Электролитті композицияны оңтайландыру арқылы, өзін-өзі разряд мөлшері төмен батареяларды өнімділігі төмендетпей өндіруге болады.

Осы саладағы зерттеулер алға жылжуды жалғастыруда, біз өзіндік репровизиялар мен бротерингтің және жалпы батареялардың жалпы өнімділігін одан әрі жетілдіруді болжаймыз.