Дали решенијата со ултра-тенка алуминиумска фолија можат да ги решат проблемите со густината на енергијата кај батериите со цврста состојба на беспилотни летала? 

Батериите во цврста состојба (SSB) го претставуваат следниот скок во комерцијалната авијација со беспилотни летала, ветувајќи поголема густина на енергија, побрзо полнење и оперативна безбедност во однос на пакувањата со течни литиум-јони. Сепак, вградувањето на цврсти електролити ја зголемува мртвата тежина на ниво на ќелија, ограничувајќи ги раните батерии во цврста состојба да го постигнат нивниот целосен потенцијал за издржливост на летот.

Искористување ултра тенки, високо-затегнувачки алуминиумски фолии ( 6μm - 12μm ) како колектори на катодна струја и флексибилни ламинатни торбички, ја намалуваат масата на неактивната ќелија, дозволувајќи им на пакетите со батерии во цврста состојба на беспилотни летала да ја максимизираат гравиметриската густина на енергија ( Wh/kg ).

Неактивни масовни казни во клетките во цврста состојба од следната генерација

Додека хемијата во цврста состојба нуди теоретски енергетски густини што надминуваат $400 - 500 ext{Wh/kg}$ , цврстата неорганска керамика или полимерните електролити додаваат маса во споредба со тенки течни сепаратори.

Масовна дистрибуција во високоенергетска цврста состојба: ┌───────────────────── ────────────────────── │ активни катодни и анодни материјали (~ 60-65%) ├────────────────────── ────────────────────── │ Електролит во цврста состојба (~ 15-20%) ├────────────────────── ────────────────────── │ Тековни собирачи и комплет (неактивни) (~15-20%) │ <-- Цел за масовно намалување └───────────────── ──────────────────

Секој микрометар одземен од неактивни компоненти - како што се подлогите од катодна фолија и тешките цврсти ѕидови на куќиштето на батериите - ја зголемува вкупната густина на енергија без да ја менува активната хемија.

Барања за јачина на подлогата за обложување со кашеста маса во цврста состојба

Преминот кон потенка алуминиумска фолија воведува предизвици за механичка обработка за време на производството од ролна во ролна со голема брзина:

Истегнување на облогата: Керамичките кашеста маса во цврста состојба имаат поголема вискозност и густина на маса од конвенционалните кашеста маса за течни батерии, со што се врши поголем механички стрес на подлогата.

Спречување на прекин на мрежата: фолии под 10μm бараат висока цврстина на истегнување (≥200 MPa) и рамномерно издолжување (≥ 1,5%) за да се спречи кинење на мрежата под напнатост при сушење и калндерирање.

Матрица за техничка спецификација: Ултра-тенка фолија и решенија за куќиште

Табелата подолу ги прикажува техничките параметри за ултра тенки алуминиумски фолии и композитни куќишта за кеси дизајнирани за батерии со цврста состојба на беспилотни летала:

Предности во изведбата во издржливоста на летот со дрон и безбедноста на батериите

Најчесто поставувани прашања

П1: Дали ултра-тенка алуминиумска фолија ( 6μm - 8μm ) може да се справи со линиите за обложување на батерии со висок напон?

О: Да. Со користење на високо-затегнувачки легури (како 8079-H18), цврстината на истегнување се одржува над 200 MPa , овозможувајќи ракување со мрежа со голема брзина без кинење.

П2: Како алуминиумската фолија обложена со јаглерод ги подобрува перформансите на батеријата во цврста состојба?

О: Јаглеродниот слој пополнува микроскопски површински празни места на алуминиумската фолија, намалувајќи ја отпорноста на интерфејсот и подобрувајќи го електричниот контакт со цврстите мешавини на електролит-катоди.

П3: Зошто се претпочитаат флексибилни алуминиумски торбички во однос на крутите метални куќишта за батерии за дронови?

О: Флексибилните алуминиумски ламинатни торбички тежат значително помалку од челичните или алуминиумските конзерви, намалувајќи ја неактивната маса, а истовремено обезбедувајќи херметичка, отпорна на влага бариера против атмосферско деградирање.

П4: Дали ултра тенката алуминиумска фолија страда од оксидација со дупка за време на складирањето?

О: Квалитетните фолии од типот на батерии се произведуваат во услови на чиста просторија и се затвораат во вакуумско пакување со средства за сушење за да се елиминира оксидацијата на површината и корозијата со иглички пред обложување.

П5: Како намалувањето на дебелината на фолијата влијае на вкупното време на летот на дрон?

О: Намалувањето на тековната маса на колекторот и куќиштето за 30 - 50%  ја зголемува густината на енергијата на пакетот за 3 - 5% , директно продолжувајќи го времето на летот на дрон за неколку минути по полнење на батеријата.

Заклучок

Интегрирање ултра тенки подлоги од алуминиумска фолија и флексибилни куќишта за ламинатни торбички им овозможуваат на инженерите за батерии во цврста состојба на беспилотни летала да ја минимизираат мртвата тежина додека го одржуваат структурниот интегритет.

За да го оптимизирате изборот на материјал за дизајнот на вашата батерија:

Изберете подлоги според брзината на обложување: Наведете фолија 6µm – 8µm 1235/8079-H18 за високо-затегнувачки кашеста маса од тркалање во тркалање за кои е потребна ≥ 200 MPa цврстина на истегнување.

Вклучете јаглеродни облоги за стабилност на интерфејсот: Обезбедете двострана јаглеродна обвивка од 1µm за намалување на внатрешниот отпор во оџаците на ќелии во цврста состојба.

Партнер со производители на прецизна фолија: Работете со воспоставени добавувачи како Changzhou Dingang Metal Material Co., Ltd. за да обезбедите материјали од алуминиумска фолија без дупки, подготвени за батерии.