半固体バッテリーは、自己放電とバッテリーのパフォーマンスをどのように改善できますか？

農業や調査などのドローンアプリケーションでは、迅速なバッテリーの自己充電や性能の低下は、長い間大きな問題点でした。材料革新とインテリジェントな管理における二重のブレークスルーを通じて、半固体バッテリードローンパワーシステムの信頼性基準を再定義しています。

半固体電解質が液体電解質よりも安全な理由は何ですか？

半固体電解質は、バッテリー技術の主要な飛躍を表しています。従来の液体電解質とは異なり、半固体バッテリーは、固体電解質と液体電解質の最適な特性を組み合わせたジェル様物質を利用します。このユニークな構成は、複数の安全性の利点を提供します。

1.漏れリスクの低下：半固体電解質の粘性の性質は、液体電解質電池の一般的な安全上の危険である漏れの可能性を最小限に抑えます。

2。構造の安定性の強化：半固体電解質は、バッテリー内で優れた機械的サポートを提供し、物理的な変形または衝撃によって引き起こされる内部ショートサーキットのリスクを減らします。

3.熱管理の改善：半固体構造は、より均一な熱分布を容易にし、熱暴走を引き起こす可能性のある局所的なホットスポットの可能性を最小限に抑えます。

4。信頼性の高い火炎遅延：火炎耐性の強化 - 通常は非常に可燃性の液体電解質と同様に、半固体電解質は有意に低い可燃性指標を示します。

半固体バッテリーの自己充電に影響を与える重要な要因

1。構成は、自己排水率を決定する上で重要な役割を果たします。固体成分と液体成分のバランスは、イオンの移動度と副作用の可能性に影響します。

2。温度は、半固体バッテリーを含むすべてのバッテリータイプの自己放電速度に大きく影響します。より高い温度は通常、化学反応を促進し、イオンの移動度を高め、自己排水が速くなります。

3.バッテリーの充電状態（SOC）は、自己充電率に影響します。 SOCレベルの高いバッテリーは、副反応の可能性が増加するため、しばしばより速い自己放電を経験します。

4.電解質または電極材料の不純物または汚染物質は、自己流出を加速します。これらの不要な物質は、副反応を触媒したり、イオンの動きの経路を作り出すことができます。

5.電極と半固体電解質の間の界面は、自己排出に影響する重要な領域です。この界面の安定性は、保護層の形成に影響します。

6.バッテリーのサイクリング履歴は、自己流出特性に影響します。繰り返される充電と放電は、電極と電解質の構造的変化を引き起こし、時間の経過とともに自己排出速度を変更する可能性があります。

半固体バッテリー安定したSEIフィルムと抗脱樹状のデザインを介して1000〜1200サイクルの後、80％以上の容量を維持します。これにより、ドローンバッテリーの交換サイクルが6か月から2年以上延長されます。キーは、樹状突起リチウムの成長を抑制する半固体電解質の高い機械的強度にあります。

半固体バッテリーは、液体電解質の含有量を5％〜10％に減らし、残りはポリマーゲルおよびセラミック粒子の3次元ネットワークフレームワークを含む。この構造は、精密フィルターのように機能します。連続イオンチャネルを介した充電/放電中のイオン輸送を保証し、休憩期間中のイオン拡散速度を大幅に減らします。

インテリジェントBMS（バッテリー管理システム）による正確な規制により、安全保証が強化されます。

カルマンフィルターベースの適応型バッテリー管理システムを装備した半固体バッテリーは、リアルタイムで微小電流変化を監視し、異常な自己排出量の増加を検出する際に低電力保護モードを自動的にアクティブにします。

バッテリーの温度電圧自己排出特性を正確にモデル化することにより、システムはバランス回路の動作状態を動的に調整し、ドローン貯蔵中の全体的な消費電力を50μA未満に減らします。これにより、バッテリーパックの自己充電率がさらに20％〜30％低下します。

結論：

半固体バッテリーテクノロジーの現在の研究は、安定性を高め、自己流出を減らすための高度な電解液製剤の開発に焦点を当てています。これらには、固体成分と液体成分の利点を組み合わせた新しいポリマーゲル電解質またはハイブリッドシステムが含まれる場合があります。電解質組成を最適化することにより、パフォーマンスを損なうことなく、自己排出速度が低いバッテリーを製造できます。

この分野での研究が進行し続けているため、自己排出率と全体的なバッテリー性能のさらなる改善が予想されます。