Ці могуць звыштонкія рашэнні з алюмініевай фальгі вырашыць праблемы са шчыльнасцю энергіі ў цвёрдацельных батарэях беспілотнікаў? 

Цвёрдацельныя батарэі (SSB) уяўляюць сабой наступны скачок у камерцыйнай беспілотнай авіяцыі, абяцаючы больш высокую шчыльнасць энергіі, больш хуткую зарадку і бяспеку працы ў параўнанні з вадкімі літый-іённымі батарэямі. Тым не менш, уключэнне цвёрдых электралітаў павялічвае мёртвы вага на ўзроўні клетак, абмяжоўваючы раннія цвёрдацельныя акумулятары ад дасягнення поўнага патэнцыялу лётнай цягавітасці.

Выкарыстанне звыштонкія высокатрывалыя алюмініевыя фальгі ( 6 мкм - 12 мкм ) у якасці катодных токапрыёмнікаў і гнуткіх ламінатных карпусоў памяншаюць масу неактыўных клетак, дазваляючы цвёрдацельным батарэйным блокам беспілотных лятальных апаратаў максымізаваць гравіметрычную шчыльнасць энергіі ( Втч/кг ).

Штрафы за неактыўную масу ў цвёрдацельных клетках наступнага пакалення

У той час як хімія цвёрдага цела прапануе тэарэтычную шчыльнасць энергіі, якая перавышае $400 - 500 ext{Wh/kg}$ , цвёрдая неарганічная кераміка або палімерныя электраліты дадаюць масу ў параўнанні з тонкімі вадкаснымі сепаратарамі.

Размеркаванне масы ў цвёрдацельнай ячэйцы высокай энергіі: ┌────────────────────────────────────────────────────────┐ │ Матэрыялы актыўнага катода і анода (~60-65%) ├──────────────────────────────────────────────────────────┤ │ Цвёрдацельны электраліт (~15-20%) ├─────────────────────────────────────────────────────────┤ │ Токапрыёмнікі і корпус (неактыўныя) (~15-20%) │ <-- Мэта па зніжэнні масы └────────────────────────────────────────────────────────────┘

Кожны мікраметр, пазбаўлены неактыўных кампанентаў, такіх як падкладкі з катоднай фальгі і цяжкія цвёрдыя сценкі акумулятарнага корпуса, павялічвае агульную шчыльнасць энергіі, не змяняючы актыўнай хіміі.

Патрабаванні да трываласці асновы для цвёрдацельнага суспензійнага пакрыцця

Пераход на больш тонкую алюмініевую фальгу ўводзіць праблемы механічнай апрацоўкі падчас высакахуткаснай вытворчасці з рулонаў на рулон:

Дэфармацыя пакрыцця: цвёрдацельныя керамічныя суспензіі маюць больш высокую глейкасць і масавую шчыльнасць, чым звычайныя вадкія акумулятарныя суспензіі, аказваючы большую механічную нагрузку на падкладку.

Прадухіленне разрыву палатна: фальга таўшчынёй менш за 10 мкм патрабуе высокай трываласці на разрыў (≥200 МПа) і раўнамернага падаўжэння (≥ 1,5%), каб прадухіліць разрыў палатна пры нацяжэнні падчас сушкі і каландравання.

Матрыца тэхнічных спецыфікацый: звыштонкая фальга і корпусы

У табліцы ніжэй прыведзены тэхнічныя параметры звыштонкай алюмініевай фальгі і кампазітных карпусоў, распрацаваных для цвёрдацельных батарэй беспілотнікаў:

Перавагі прадукцыйнасці ў цягавітасці палёту беспілотніка і бяспецы акумулятара

FAQ

Q1: Ці можа звыштонкая алюмініевая фальга ( 6 мкм - 8 мкм ) працаваць з лініямі нанясення пакрыцця батарэі высокага напружання?

A: Так. Пры выкарыстанні высокатрывалых сплаваў (напрыклад, 8079-H18) трываласць на расцяжэнне падтрымліваецца вышэй за 200 МПа , што дазваляе высакахуткасную апрацоўку палатна без разрыву.

Q2: Як алюмініевая фальга з вугляродным пакрыццём паляпшае прадукцыйнасць цвёрдацельнай батарэі?

Адказ: Вугляродны пласт запаўняе мікраскапічныя паверхневыя пустэчы на ​​алюмініевай фальзе, зніжаючы супраціўленне паверхні і паляпшаючы электрычны кантакт з сумесямі цвёрдага электраліта і катода.

Пытанне 3: Чаму гнуткія алюмініевыя карпусы для батарэй беспілотнікаў аддаюць перавагу перад жорсткімі металічнымі карпусамі?

A: Гнуткія пакеты з алюмініевага ламінату важаць значна менш, чым сталёвыя або алюмініевыя банкі, памяншаючы неактыўную масу, адначасова забяспечваючы герметычны, вільгаценепранікальны бар'ер супраць атмасфернага пагаршэння.

Q4: Ці пакутуе звыштонкая алюмініевая фальга ад кропкавага акіслення падчас захоўвання?

A: Якасная батарэйная фальга вырабляецца ў чыстых памяшканнях і запячатваецца ў вакуумную ўпакоўку з асушальнікамі для ліквідацыі акіслення паверхні і карозіі перад нанясеннем пакрыцця.

Q5: Як памяншэнне таўшчыні фальгі ўплывае на агульны час палёту беспілотніка?

A: Памяншэнне масы токапрыёмніка і корпуса на 30 - 50%  павялічвае шчыльнасць энергіі пакета на 3 - 5% , непасрэдна павялічваючы час палёту беспілотніка на некалькі хвілін на адной зарадцы батарэі.

Заключэнне

Інтэгруючы звыштонкія падкладкі з алюмініевай фальгі і гнуткія корпусы з ламінату дазваляюць інжынерам цвёрдацельных батарэй беспілотных лятальных апаратаў звесці да мінімуму ўласны вага, захоўваючы структурную цэласнасць.

Каб аптымізаваць выбар матэрыялу для канструкцыі батарэі:

Выбірайце падкладкі ў залежнасці ад хуткасці нанясення пакрыцця: укажыце фальгу 1235/8079-H18 таўшчынёй 6 мкм – 8 мкм для суспензій высокага напружання з рулона на рулон, якія патрабуюць трываласці на разрыў ≥ 200 МПа.

Уключыце вугляродныя пакрыцця для стабільнасці інтэрфейсу: патрабуецца двухбаковае вугляроднае пакрыццё 1 мкм для зніжэння ўнутранага супраціву ў стосах цвёрдацельных элементаў.

Партнёрства з вытворцамі прэцызійнай фальгі: супрацоўнічайце з вядомымі пастаўшчыкамі, такімі як Changzhou Dingang Metal Material Co., Ltd., каб забяспечыць матэрыялы з алюмініевай фальгі без дзірак, гатовыя да батарэй.