सॉलिड-स्टेट लिथियम आयन बैटरी के क्या फायदे हैं?

ड्रोन पावर तकनीक लगातार प्रगति कर रही है। यह नई तकनीक, तरल लिथियम बैटरी और के बीच स्थित हैऑल-सॉलिड-स्टेट बैटरियां, अपने बहुआयामी फायदों के साथ पारंपरिक लिथियम बैटरी परिदृश्य को बाधित कर रहा है, कम ऊंचाई वाली अर्थव्यवस्था में नई गति ला रहा है।

I. दोगुनी ऊर्जा घनत्व: सहनशक्ति और पेलोड में दोहरी सफलता

आमतौर पर उपभोक्ता ड्रोन में उपयोग की जाने वाली लिथियम पॉलिमर बैटरियों की ऊर्जा घनत्व आमतौर पर 250Wh/kg से कम होती है, जबकि कृषि फसल सुरक्षा ड्रोन में तरल लिथियम बैटरी शायद ही कभी 300Wh/kg से अधिक होती है। इसने "30 मिनट की उड़ान समय और 5 किलोग्राम पेलोड क्षमता" के उद्योग मानक को जन्म दिया है।

अर्ध-ठोस अवस्था वाली बैटरियां भौतिक नवाचार के माध्यम से गुणात्मक छलांग लगाती हैं। उच्च-निकल कैथोड के साथ सिलिकॉन-कार्बन एनोड को मिलाकर, वे 350Wh/kg तक पहुंच जाते हैं - जो पारंपरिक ऊर्जा घनत्व को लगभग दोगुना कर देता है। यह वृद्धि सीधे परिचालन क्षमता में तब्दील हो जाती है।

अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि यह "ऊर्जा-से-वजन अनुपात" को अनुकूलित करता है। ऊर्जा घनत्व को 35% तक बढ़ाते हुए, अर्ध-ठोस बैटरियाँ वजन को 20% तक कम करती हैं। यह 5-किलोग्राम पेलोड ड्रोन को 30-40 मिनट की उड़ान समय प्राप्त करने में सक्षम बनाता है, जो मूल रूप से उद्योग की दुविधा को हल करता है जहां "अतिरिक्त बैटरी ले जाना कम पेलोड ले जाने की तुलना में कम व्यावहारिक है।"

द्वितीय. सुरक्षा क्रांति

सेमी-सॉलिड बैटरियों में जेल इलेक्ट्रोलाइट तकनीक तरल इलेक्ट्रोलाइट्स से जुड़े सुरक्षा खतरों को मूल रूप से समाप्त कर देती है। ये बैटरियां पंचर और संपीड़न परीक्षणों के दौरान शून्य रिसाव और कोई प्रज्वलन प्रदर्शित नहीं करती हैं। चरम स्थितियों में, उनकी तापीय स्थिरता पारंपरिक लिथियम बैटरियों से 300% अधिक होती है, जो 80 डिग्री सेल्सियस या पंचर प्रभाव के तहत भी स्थिर डिस्चार्ज बनाए रखती है।

तृतीय. पर्यावरणीय अनुकूलनशीलता: -40°C पर स्थिर आउटपुट

अनुकूलित इलेक्ट्रोलाइट फॉर्मूलेशन के माध्यम से, अर्ध-ठोस बैटरियां तापमान सीमाओं को पार कर जाती हैं। ZYEBATTERY उत्पाद -40°C और 60°C के बीच स्थिर रूप से काम करते हैं, अत्यधिक ठंड में 85% क्षमता बनाए रखते हैं। इसके विपरीत, पारंपरिक लिथियम बैटरियां समान परिस्थितियों में केवल 15 मिनट तक चलती हैं, जो उच्च ऊंचाई वाले बचाव कार्यों या ध्रुवीय अभियानों की मांगों को पूरा करने में विफल रहती हैं।

चतुर्थ. साइकिल जीवन लाभ

लिथियम डेंड्राइट वृद्धि को दबाकर, अर्ध-ठोस बैटरियां चक्र जीवन को 1,000 से अधिक चक्रों तक बढ़ाती हैं। कुछ मॉडल 1,200 चक्रों के बाद 80% से अधिक क्षमता बनाए रखते हैं। कृषि ड्रोनों को प्रतिदिन तीन बार चार्ज/डिस्चार्ज करने के लिए, पारंपरिक बैटरियों को दो वार्षिक प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है, जबकि अर्ध-ठोस बैटरियां 12 महीनों तक लगातार काम करती हैं - जिससे वार्षिक लागत 60% कम हो जाती है।

त्वरित व्यावसायीकरण

उपभोक्ता-ग्रेड, कृषि-ग्रेड, आपातकालीन-ग्रेड और औद्योगिक-ग्रेड ड्रोन सभी धीरे-धीरे अर्ध-ठोस-अवस्था बैटरी को अपना सकते हैं। मल्टी-सीरीज़ बैटरी पैक के वोल्टेज और क्षमता को विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए, 6-श्रृंखला कॉन्फ़िगरेशन मध्यम आकार के हवाई फोटोग्राफी ड्रोन (20-30 मिनट की सहनशक्ति) के लिए उपयुक्त है, जबकि 14-श्रृंखला सेटअप बड़े कृषि छिड़काव ड्रोन (40-60 मिनट की सहनशक्ति) के लिए आदर्श है। हालाँकि, ऐसी बैटरियों को श्रृंखला में वोल्टेज संतुलन सुनिश्चित करने और वोल्टेज विसंगतियों के कारण होने वाली सुरक्षा घटनाओं को रोकने के लिए एक पेशेवर बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) की आवश्यकता होती है।

सेमी-सॉलिड-स्टेट बैटरियां एक संक्रमणकालीन तकनीक नहीं हैं, बल्कि आज ड्रोन की 'रेंज चिंता' को दूर करने के लिए इष्टतम समाधान हैं। उद्योग विश्लेषकों का कहना है कि जैसे ही 2025 तक बड़े पैमाने पर उत्पादन लागत में कमी आएगी, ये बैटरियां उपभोक्ता बाजार में तेजी से प्रवेश करेंगी, जिससे हवाई फोटोग्राफी ड्रोन एक घंटे से अधिक की उड़ान का समय हासिल कर सकेंगे और कार्गो ड्रोन 100 किलोमीटर से अधिक दूरी तक सामान पहुंचा सकेंगे। यह वास्तव में कम ऊंचाई वाली अर्थव्यवस्था की क्षमता को उजागर करेगा।