Kas üliõhukesed alumiiniumfooliumlahendused suudaksid lahendada droonide tahkispatareide energiatihedusega seotud probleeme? 

Tahkisakud (SSB) kujutavad endast järgmist hüpet kommertslennunduses, lubades suuremat energiatihedust, kiiremat laadimist ja tööohutust võrreldes vedelate liitiumioonpakettidega. Tahkete elektrolüütide lisamine suurendab aga tühimassi elemendi tasemel, piirates varajaste tahkisakude täielikku lennukestvuspotentsiaali.

Kasutades Üliõhukesed, suure tõmbetugevusega alumiiniumfooliumid ( 6 μm - 12 μm ) katoodvoolukollektoritena ja painduvate laminaatkottidena vähendavad inaktiivse raku massi, võimaldades droonide tahkisakudel maksimeerida gravimeetrilist energiatihedust ( Wh/kg ).

Mitteaktiivsed massikaristused järgmise põlvkonna tahkisrakkudes

Kui tahkiskeemia pakub teoreetilist energiatihedust üle 400–500 ext{ Wh/kg} $ , siis tahke anorgaaniline keraamika või polümeersed elektrolüüdid lisavad massi võrreldes õhukeste vedelike separaatoritega.

Massi jaotumine suure energiatarbega tahkiselemendis: ┌─────────────────────────── ──────────────────────────── │ Aktiivsed katood- ja anoodmaterjalid (~60-65%) ├─────────────────────────── ────────────────────────────┤ │ tahkiselektrolüüt (~15-20%) ├─────────────────────────── ────────────────────────────┤ │ Praegused kollektorid ja korpus (mitteaktiivne) (~15-20%) │ <-- Massi vähendamise eesmärk └─────────────────────────── ────────────────────────────┘

Iga mikromeeter, mis on eemaldatud mitteaktiivsetest komponentidest (nt katoodfooliumist substraadid ja rasked jäigad akuümbrise seinad), suurendab üldist energiatihedust aktiivset keemiat muutmata.

Substraadi tugevusnõuded tahkis-lobrikattele

Õhemale alumiiniumfooliumile üleminek toob kaasa mehaanilise töötlemise väljakutsed kiirel rullist rullile valmistamisel:

Katte tüvi: tahke keraamiliste suspensioonide viskoossus ja massitihedus on suurem kui tavalistel vedelatel akupulbridel, avaldades aluspinnale suuremat mehaanilist pinget.

Võrgu purunemise vältimine: alla 10 μm fooliumid vajavad suurt tõmbetugevust (≥ 200 MPa) ja ühtlast pikenemist (≥ 1,5%), et vältida võrgu rebenemist pinge all kuivatamise ja kalandreerimise ajal.

Tehniliste spetsifikatsioonide maatriks: üliõhuke foolium ja korpuse lahendused

Allolevas tabelis on toodud üliõhukeste alumiiniumfooliumide ja droonide tahkispatareide jaoks mõeldud komposiitkotikeste tehnilised parameetrid.

Droonilennu vastupidavuse ja akuohutuse jõudluse eelised

KKK

K1: Kas üliõhuke alumiiniumfoolium ( 6 μm - 8 μm ) saab hakkama kõrgepingeliste akude katmisliinidega?

V: Jah. Suure tõmbetugevusega sulamite (nt 8079-H18) kasutamisel hoitakse tõmbetugevus üle 200 MPa , võimaldades kiiret veebikäsitlust ilma rebenemiseta.

Q2: Kuidas parandab süsinikuga kaetud alumiiniumfoolium tahkisaku jõudlust?

V: Süsinikukiht täidab alumiiniumfooliumi pinna mikroskoopilised tühimikud, vähendades liidese takistust ja parandades elektrilist kontakti tahke elektrolüüdi-katoodi seguga.

3. küsimus: miks eelistatakse drooniakude jaoks painduvaid alumiiniumist kotikestasid jäikadele metallkorpustele?

V: Painduvad alumiiniumlaminaatkotid kaaluvad oluliselt vähem kui teras- või alumiiniumpurgid, vähendades passiivset massi, pakkudes samal ajal hermeetilise, niiskuskindla barjääri atmosfääri lagunemise vastu.

Q4: Kas üliõhuke alumiiniumfoolium kannatab ladustamise ajal oksüdeerumise all?

V: Kvaliteetsed akukvaliteediga fooliumid toodetakse puhtas ruumis ja suletakse vaakumpakendis koos kuivatusainetega, et kõrvaldada pinna oksüdatsioon ja aukude korrosioon enne katmist.

K5: Kuidas mõjutab fooliumi paksuse vähendamine drooni kogu lennuaega?

V: Voolukollektori ja korpuse massi vähendamine 30–50% võrra  suurendab paketi energiatihedust 3–5% võrra , pikendades otseselt drooni lennuaegu mitme minuti võrra aku laadimise kohta.

Järeldus

Integreerimine üliõhukesed alumiiniumfooliumist aluspinnad ja painduvad laminaadist kotikestad võimaldavad droonide pooljuhtaku inseneridel minimeerida tühimassi, säilitades samal ajal konstruktsiooni terviklikkuse.

Materjali valiku optimeerimiseks aku disaini jaoks tehke järgmist.

Valige aluspinnad katmiskiiruse järgi: määrake 6 µm – 8 µm 1235/8079-H18 foolium kõrgepingeliste rull-rulli suspensioonide jaoks, mis nõuavad tõmbetugevust ≥ 200 MPa.

Liidese stabiilsuse tagamiseks kasutage süsinikkatteid: ülesandeks 1 µm kahepoolse süsiniku katmise on vähendada tahkisrakkude virnade sisemist takistust.

Partner täppisfooliumitootjatega: tehke koostööd selliste väljakujunenud tarnijatega nagu Changzhou Dingang Metal Material Co., Ltd., et kindlustada aukudeta, patareivalmidusega alumiiniumfooliummaterjalid.