Қатты күйдегі батареялар графитті пайдаланады ма?

Қатты күйдегі батареялар графитті пайдаланады ма?

Жауап тәуелді - және бұл маңыздыUAV өнімділігі

Бұл сұрақты қоятын адамдардың көпшілігі кәдімгі батареямен салыстырғанда қатты күйдегі батареяның ішінде не бар екенін түсінуге тырысады. Білгіңіз келетін ақылға қонымды нәрсе, әсіресе энергияның тығыздығына, циклдің қызмет ету мерзіміне немесе зарядтау мүмкіндігіне сілтеме жасайтын өнімділік талаптары негізінде сатып алу туралы шешім қабылдасаңыз.

Тікелей жауап: кейбірқатты күйдегі батареяларграфит анодтарын пайдаланады, ал кейбіреулері пайдаланбайды. Сіз қарап отырған түрі сіз күтетін өнімділік артықшылықтарына айтарлықтай әсер етеді және айырмашылықты түсіну сіз сатып алатын нәрсені жиі жасыратын маркетинг тілін кесуге көмектеседі.

Неліктен графит кәдімгі литий батареяларында маңызды?

Стандартты литий полимерлі және литий-ионды батареяларда графит әдепкі анод материалы болып табылады. Литий иондары зарядтау кезінде графит құрылымына араласады - негізінен көміртегі атомдарының қабаттары арасында сырғып кетеді - және разряд кезінде қайтадан босатылады. Графит мол, салыстырмалы түрде арзан, жақсы сипатталған және 30 жыл бойы салалық стандартты анод материалы болып табылады.

Графиттің шектеуі оның энергияны сақтау төбесі болып табылады. Әрбір графит бірлігі өзінің кристалдық құрылымына негізделген литий иондарының белгіленген санын ғана орналастыра алады. Бұл шектеу графиттік анодтарды пайдаланатын кез келген аккумулятордың энергия тығыздығының шегін белгілейді - қазіргі уақытта өндірілетін сапалы литий-полимерлі батареялар үшін пакет деңгейінде шамамен 200-ден 260 Вт/кг.

Бірінші буынның қатты күйі: графит анодтары әлі де бар

Бірінші коммерциялық тұрғыдан жарамдықатты күйдегі батареялар— қазіргі уақытта қол жетімді көптеген қатты күйдегі UAV батареяларын қоса — графит анодтарын сақтап, тек электролиттерді ауыстырыңыз. Сұйық органикалық электролит қатты материалға ауыстырылады, бірақ электрод архитектурасы танымал болып қалады.

Бұл тәсіл практикалық болып табылады, өйткені ол өндірушілерге мүлдем жаңаларын жасаудың орнына бар электродтарды өндіру процестерін бейімдеуге мүмкіндік береді. Қатты электролит әлі де сұйық-электролит эквиваленттеріне қарағанда маңызды қауіпсіздік пен циклдің қызмет ету мерзімін жақсартады — жанғыш сұйық электролиттен термиялық қашу қаупін жояды және уақыт өте келе LiPo жасушаларындағы графит анодтарын бұзатын SEI түзілуін азайтады.

Бұл дизайн жеткізбейтін нәрсе - қатты күй технологиясымен байланысты максималды энергия тығыздығының артықшылығы. Графитті анодтармен энергияны сақтау төбесі кәдімгі литий-ионды батареяларға ұқсас. Қаптама деңгейіндегі энергия тығыздығын жақсарту, ең алдымен, анод сыйымдылығының түбегейлі жоғарылауынан гөрі электролит салмағын азайту және тығызырақ орау арқылы жүзеге асырылады.

Келесі буын қатты күйі: графиті жоқ литий металл анодтары

Өнеркәсіп тақырыптарында пайда болатын энергия тығыздығы сандарын беретін қатты күйдегі батарея технологиясының нұсқасы графитті толығымен литий металл анодтарымен ауыстырады.

Литий металы графитке қарағанда бір грамм үшін шамамен 10 есе көп энергияны сақтайды. Графит анодының орнына литий металл аноды бар аккумулятор теориялық тұрғыдан күрт жоғары энергия тығыздығына қол жеткізе алады - осыдан жетілдірілген қатты күйдегі батареялар үшін 350-ден 400+ Вт/кг-ға дейінгі сандар шығады.

Бұл дизайн үшін қатты электролит өте маңызды. Сұйық-электролитті батареяларда литий металды анодтар дендриттің өсуін жасайды - ақырында қысқа тұйықталуды тудыратын металл жіптер. Қатты электролиттер дендриттің енуін басатын физикалық кедергіні қамтамасыз етеді, бұл литий металл анодтарын кәдімгі литий полимер жасушаларында болмайтындай өміршең етеді.

Бұл энергия тығыздығы артықшылығын және қатты күйдегі батареялармен байланысты қауіпсіздік профилін жақсартуды қамтамасыз ететін архитектура.

Қатты күйдегі UAV батареяларын бағалау кезінде бұл нені білдіреді

Өндіруші өз өнімін «қатты күйдегі аккумулятор» деп сипаттағанда, графит туралы сұрақты арнайы қойған жөн:

Бұл батарея графит анодын немесе литий металл анодын пайдаланады ма?

Графиттік-анодты қатты күйдегі батарея LiPo-ға қарағанда жақсартылған қауіпсіздік пен циклдің қызмет ету мерзімін қамтамасыз етеді - маңызды артықшылықтар - бірақ технология мүмкін болатын максималды энергия тығыздығын жақсарту емес. Литий металл-анодты қатты күйдегі батарея қауіпсіздікті жақсартумен қатар толық қуат тығыздығы артықшылығын береді.

Төзімділік негізгі шектеу болып табылатын UAV операторлары үшін бұл айырмашылық қатты күйді жаңарту шынымен ұшу уақытын мағыналы түрде ұзартатынын немесе энергия теңдеуін өзгертпестен қауіпсіздік пен ұзақ өмір сүруді жақсартатынын анықтайды.

ZYEBATTERY қатты күйдегі UAV батареясының архитектурасы

ZYEBATTERYқұжатталған анодтық архитектурасы бар қатты күйдегі литий-ионды UAV аккумуляторларын әзірлейді — өйткені жеткізушілер арасындағы энергия тығыздығы туралы шағымдарды салыстыратын операторлар үшін бұл шағымдардың графит немесе литий металл анодының дизайнына негізделгенін білу - бұл шын мәнінде не сатып алып жатқаныңызды түсінудің бір бөлігі.

Графит сұрағы әрбір қатты күйдегі батарея үшін нақты жауапқа ие. Сатып алу туралы шешім қабылдамас бұрын оның бар екеніне көз жеткізіңіз.