ठंडे मौसम की उड़ानों के लिए ड्रोन सॉलिड-स्टेट बैटरियाँ

अत्यधिक ठंड का मौसम मानव रहित हवाई वाहनों के प्रदर्शन और विश्वसनीयता के लिए हमेशा एक गंभीर चुनौती रहा है। कम तापमान पारंपरिक बैटरियों की रासायनिक गतिविधि को काफी कम कर सकता है, जिससे बैटरी जीवन में भारी गिरावट, वोल्टेज में गिरावट और यहां तक ​​कि अचानक बिजली कटौती हो सकती है, जिससे महत्वपूर्ण उड़ान मिशन खतरे में पड़ सकते हैं। सेमी-सॉलिड स्टेट बैटरियां - हमें भीषण ठंड से उबरने के लिए एक बिल्कुल नया समाधान प्रदान कर रही हैं।

कम तापमान पारंपरिक ड्रोन बैटरियों का "शत्रु" क्यों है?

कम तापमान पर पारंपरिक लिथियम पॉलिमर (LiPo) बैटरियों की दुर्दशा:

कम तापमान ड्रोन बैटरियों के प्रदर्शन को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकता है, जिससे उड़ान का समय कम हो सकता है और संभावित रूप से आपके मिशन पर असर पड़ सकता है।

इलेक्ट्रोलाइट जमना: कम तापमान पर, बैटरी के अंदर तरल इलेक्ट्रोलाइट चिपचिपा हो जाता है या आंशिक रूप से जम जाता है, जिससे लिथियम आयनों की गति में काफी बाधा आती है।

आंतरिक प्रतिरोध में तेज वृद्धि: आयन की गति में रुकावट से सीधे बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध में वृद्धि होती है। उड़ान को बनाए रखने के लिए, बैटरी वोल्टेज तेजी से गिर जाएगी (वोल्टेज शिथिलता), जिससे ड्रोन की कम बैटरी सुरक्षा तंत्र चालू हो जाएगा और विमान को पहले उतरने के लिए मजबूर होना पड़ेगा।

गंभीर क्षमता में गिरावट: 0°C वातावरण में, पारंपरिक LiPo बैटरियों की उपलब्ध क्षमता 30% से 50% तक कम हो सकती है। इससे भी अधिक अत्यधिक निम्न तापमान पर, प्रदर्शन हानि और भी अधिक आश्चर्यजनक है।

चार्जिंग का खतरा: कम तापमान पर बैटरी चार्ज करने से लिथियम धातु बाहर निकल सकती है, जिससे बैटरी स्थायी रूप से क्षतिग्रस्त हो सकती है और शॉर्ट सर्किट और आग लगने का खतरा हो सकता है।

ठोस अवस्था बैटरियाँ, एक संक्रमणकालीन तकनीक के रूप में, पारंपरिक तरल बैटरी और पूर्ण-ठोस बैटरी के लाभों को सरलता से एकीकृत करता है। कोर में इलेक्ट्रोड सामग्री को ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स और थोड़ी मात्रा में इलेक्ट्रोलाइट के साथ मिलाकर जेल जैसे पदार्थ के समान अर्ध-ठोस मैट्रिक्स बनाया जाता है।

सॉलिड-स्टेट बैटरियांप्रयोगशाला से अनुप्रयोगों में सबसे आगे की ओर बढ़ रहे हैं। तो, यह बहुप्रतीक्षित तकनीक वास्तव में कैसे काम करती है? यह ड्रोन का भविष्य कैसे बदलेगा?

सॉलिड-स्टेट बैटरियों की कार्य प्रक्रिया मैक्रोस्कोपिक रूप से लिथियम-पॉलीमर बैटरियों के समान होती है, जिसमें अभी भी सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच लिथियम आयनों का प्रवास शामिल होता है। हालाँकि, सूक्ष्म स्तर पर कार्यान्वयन के तरीके बहुत अंतर लाते हैं।

ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स: वे आम तौर पर विशेष ठोस सामग्री जैसे सिरेमिक, सल्फाइड या पॉलिमर से बने होते हैं। इन सामग्रियों में अत्यधिक उच्च आयनिक चालकता होती है, जो लिथियम आयनों को तेजी से गुजरने की अनुमति देती है और साथ ही इलेक्ट्रॉनों को इन्सुलेट करती है, जो चालन और अलगाव के दो प्रमुख कार्यों को पूरी तरह से संयोजित करती है।

कार्य प्रगति

जब बैटरी को चार्ज या डिस्चार्ज किया जाता है, तो लिथियम आयन (Li⁺) ठोस इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच आगे और पीछे चलते हैं, जो एक ठोस "पुल" के रूप में कार्य करता है। इलेक्ट्रॉन (e⁻) बाहरी सर्किट से प्रवाहित होते हैं, जिससे मानव रहित हवाई वाहन को शक्ति प्रदान करने के लिए विद्युत प्रवाह बनता है।

सॉलिड-स्टेट बैटरी डिज़ाइन में प्रमुख चुनौतियों में से एक, उपयोग किए गए सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट के प्रकार की परवाह किए बिना, इलेक्ट्रोलाइट और इलेक्ट्रोड के बीच इंटरफेस को अनुकूलित करना है। तरल इलेक्ट्रोलाइट्स के विपरीत, जो इलेक्ट्रोड सतहों से चिपकना आसान होता है, ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स को अच्छे संपर्क और कुशल आयन स्थानांतरण सुनिश्चित करने के लिए सावधानीपूर्वक डिजाइन करने की आवश्यकता होती है।

ZYEBATTERY हमेशा अत्याधुनिक ऊर्जा प्रौद्योगिकियों पर केंद्रित रही है। हम सॉलिड-स्टेट बैटरी जैसी अगली पीढ़ी की प्रौद्योगिकियों के विकास पर बारीकी से नज़र रखते हैं और भविष्य में बाजार को सुरक्षित और अधिक शक्तिशाली ड्रोन पावर समाधान प्रदान करने के लिए प्रतिबद्ध हैं, जिससे हमारे ग्राहकों को ऊंची, दूर और अधिक सुरक्षित रूप से उड़ान भरने में मदद मिलेगी।