ড্রোনগুলিতে সলিড-স্টেট ব্যাটারি ব্যবহারের চ্যালেঞ্জ এবং সীমাবদ্ধতাগুলি কী কী?

ড্রোনগুলিতে সলিড-স্টেট ব্যাটারির চ্যালেঞ্জ এবং সীমাবদ্ধতা: রোড ব্লকগুলি গ্রহণে নেভিগেট করা

সলিড-স্টেট-ব্যাটারি উচ্চতর শক্তি ঘনত্ব, উন্নত সুরক্ষা এবং আরও ভাল তাপমাত্রা সহনশীলতার মতো সুবিধাগুলি সরবরাহ করে, ড্রোনগুলির জন্য লিথিয়াম-আয়ন (লি-আয়ন) ব্যাটারির একটি প্রতিশ্রুতিবদ্ধ বিকল্প হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে। যাইহোক, ড্রোন শিল্পে তাদের ব্যাপক গ্রহণের পথটি প্রযুক্তিগত, অর্থনৈতিক এবং ব্যবহারিক চ্যালেঞ্জগুলির একটি সেট দ্বারা বাধা রয়েছে। আসুন এই সীমাবদ্ধতাগুলি ভেঙে ফেলা যাক এবং কেন তারা ড্রোন অপারেটর, নির্মাতারা এবং শিল্পের জন্য মানহীন বিমানীয় যানবাহনের (ইউএভিএস) উপর নির্ভর করে।

1। উচ্চ উত্পাদন ব্যয় এবং সীমিত স্কেলাবিলিটি

ড্রোনগুলিতে সলিড স্টেট ব্যাটারি গ্রহণের ক্ষেত্রে সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য বাধাগুলির মধ্যে একটি হ'ল ব্যয়। সলিড-স্টেট প্রযুক্তি স্কেল উত্পাদন করতে ব্যয়বহুল থেকে যায়, মূলত এর কারণে:

বিশেষায়িত উপকরণ: অনেক শক্ত রাষ্ট্রের ব্যাটারি উচ্চ-ব্যয়যুক্ত উপাদানগুলি ব্যবহার করে যেমন লিথিয়াম ধাতু অ্যানোডস, সিরামিক ইলেক্ট্রোলাইটস (উদাঃ, গারনেট বা সালফাইড-ভিত্তিক), বা অতি-খাঁটি কাঁচামাল। এই উপকরণগুলি লি-আয়ন ব্যাটারিতে গ্রাফাইট অ্যানোড এবং তরল ইলেক্ট্রোলাইটের চেয়ে প্রাইসিয়ার।

জটিল উত্পাদন: শক্ত রাষ্ট্রের ব্যাটারি উত্পাদন করার জন্য নির্ভুলতা উত্পাদন প্রক্রিয়া প্রয়োজন যেমন বৈদ্যুতিন বা নিয়ন্ত্রিত পরিবেশের জন্য পাতলা-ফিল্ম জমা করার মতো দূষণ রোধে। এই পদক্ষেপগুলি আরও শ্রম-নিবিড় এবং বিশেষায়িত সরঞ্জামগুলির প্রয়োজন, উত্পাদন ব্যয় চালানো।

2। চক্র জীবন এবং অবক্ষয় উদ্বেগ

ড্রোনগুলি হ'ল ওয়ার্কহর্স - অনেকগুলি প্রতিদিন পরিচালিত হয়, ঘন ঘন চার্জিং এবং স্রাবের চক্রের প্রয়োজন হয়। শক্ত রাষ্ট্রের ব্যাটারিগুলির জন্য, চক্রের জীবন (ক্ষমতা 80%এর নিচে নেমে যাওয়ার আগে চার্জ-স্রাব চক্রের সংখ্যা) একটি গুরুত্বপূর্ণ সীমাবদ্ধতা।

এই অবক্ষয়টি সলিড ইলেক্ট্রোলাইট এবং ইলেক্ট্রোডগুলির মধ্যে আন্তঃফেসিয়াল অস্থিরতা থেকে উদ্ভূত। সময়ের সাথে সাথে, এই ইন্টারফেসগুলিতে রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলি প্রতিরোধমূলক স্তরগুলি গঠন করে, পরিবাহিতা এবং ক্ষমতা হ্রাস করে। উদাহরণস্বরূপ, লিথিয়াম ধাতব অ্যানোডগুলি (শক্ত রাষ্ট্রের ব্যাটারিগুলিতে সাধারণ) ডেনড্রাইটস তৈরি করতে পারে-ক্ষুদ্র, সুই-জাতীয় কাঠামো-যা সলিড ইলেক্ট্রোলাইটকে ছিদ্র করে, শর্ট সার্কিট বা ক্ষমতা হ্রাস করে। যদিও সিরামিক ইলেক্ট্রোলাইটগুলি তরলগুলির চেয়ে ডেনড্রাইটগুলির বিরুদ্ধে বেশি প্রতিরোধী, এগুলি দুর্বল নয়, বিশেষত উচ্চ স্রাবের হারের অধীনে।

3। যান্ত্রিক ভঙ্গুরতা এবং কম্পন সংবেদনশীলতা

ড্রোনগুলি গতিশীল, প্রায়শই কঠোর পরিবেশে পরিচালিত হয় - তারা বিমানের সময় কম্পন করে, বায়ু গাস্টগুলি থেকে প্রভাবগুলি সহ্য করে বা এমনকি ক্র্যাশ করে।সলিড-স্টেট-ব্যাটারি, বিশেষত যারা সিরামিক ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করছেন, তারা ড্রোনগুলিতে সাধারণ নমনীয়, পাউচ-স্টাইলের লি-আয়ন ব্যাটারির তুলনায় যান্ত্রিকভাবে ভঙ্গুর।

4 .. তাপমাত্রা এবং স্রাবের হার সীমাবদ্ধতা

যদিও শক্ত রাষ্ট্রের ব্যাটারিগুলি চরম তাপমাত্রায় লি-আয়ন ব্যাটারিগুলির চেয়ে ভাল পারফর্ম করে তবে এগুলি সর্বজনীনভাবে শক্তিশালী নয়। অনেক শক্ত ইলেক্ট্রোলাইটের পরিবাহিতাটির জন্য সরু অনুকূল তাপমাত্রার ব্যাপ্তি থাকে।

5। ফর্ম ফ্যাক্টর এবং ইন্টিগ্রেশন চ্যালেঞ্জগুলি

ড্রোনগুলি বিভিন্ন আকার এবং আকারে আসে, কমপ্যাক্ট কোয়াডকপ্টার থেকে শুরু করে স্লিম ফিউজলেজ সহ ফিক্সড-উইং ইউএভি পর্যন্ত। এই জাতটি নমনীয় ফর্ম ফ্যাক্টরগুলির সাথে ব্যাটারিগুলির দাবি করে - পালঙ্ক, সিলিন্ডার বা কাস্টম আকার। সলিড স্টেটের ব্যাটারি, বিশেষত সিরামিক ইলেক্ট্রোলাইটযুক্ত ব্যক্তিরা প্রায়শই অনমনীয় এবং অ-মানক আকারে ছাঁচ করা কঠিন। পলিমার ইলেক্ট্রোলাইটগুলি আরও নমনীয়তা সরবরাহ করে তবে পরিবাহিতা ত্যাগ করে, তাদের উচ্চ-পাওয়ার ড্রোনগুলির জন্য অনুপযুক্ত করে তোলে।

6 .. নির্ভরযোগ্যতা মিশন-সমালোচনামূলক

একটি ল্যাব-পরীক্ষিত কঠিন রাষ্ট্রীয় ব্যাটারিগুলি নিয়ন্ত্রিত পরিস্থিতিতে 90 মিনিটের ফ্লাইটের সময় অর্জন করতে পারে, তবে বাস্তব-বিশ্বের ব্যবহারে-বায়ু প্রতিরোধের সাথে, পে-লোড শিফট বা তাপমাত্রার দোল-প্রকৃত বিমানের সময় 20-30%হ্রাস পেতে পারে। এই অনির্দেশ্যতা শিল্পগুলিকে লজিস্টিক বা জরুরী পরিষেবাদির মতো এসএসবি গ্রহণ করতে দ্বিধাগ্রস্থ করে তোলে।

উপসংহার: অগ্রগতি, তবে পরিপূর্ণতা নয়

সলিড-স্টেট ব্যাটারিগুলি ড্রোনগুলির জন্য প্রচুর প্রতিশ্রুতি রাখে তবে তাদের বর্তমান সীমাবদ্ধতাগুলি-কোস্ট, চক্রের জীবন, ভঙ্গুরতা এবং সংহতকরণের চ্যালেঞ্জগুলি-তাদের রাতারাতি লি-আয়ন ব্যাটারিগুলি স্থানচ্যুত করা থেকে বিরত রাখে। এই বাধাগুলি হ'ল: ইলেক্ট্রোলাইট রসায়নের অগ্রগতি (উদাঃ, হাইব্রিড সিরামিক-পলিমার ইলেক্ট্রোলাইটস), স্কেলযোগ্য উত্পাদন এবং ডেনড্রাইট-প্রতিরোধী ডিজাইনগুলি ইতিমধ্যে মূল সমস্যাগুলি সমাধান করছে।

আপাতত, সলিড-স্টেট-ব্যাটারিকুলুঙ্গি ড্রোন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত যেখানে তাদের শক্তি (সুরক্ষা, উচ্চ শক্তি ঘনত্ব) তাদের ব্যয়কে ছাড়িয়ে যায়-যেমন সামরিক ইউএভি বা উচ্চ-শেষ শিল্প পরিদর্শন। প্রযুক্তি পরিপক্ক হওয়ার সাথে সাথে, আমরা আশা করতে পারি যে সলিড-স্টেট ব্যাটারিগুলি ধীরে ধীরে ড্রোন বাজারকে (অনুপ্রবেশ) করতে পারে, বিমানের সময় এবং বহুমুখীতার জন্য নতুন সম্ভাবনাগুলি আনলক করে। ততক্ষণে, বেশিরভাগ ড্রোন অপারেটরদের জন্য লি-আয়ন ব্যবহারিক পছন্দ হিসাবে রয়ে গেছে।

সম্পর্কে আরও তথ্যের জন্যউচ্চ শক্তি ঘনত্ব কঠিন রাষ্ট্র ব্যাটারিএবং আমাদের উচ্চ-পারফরম্যান্স শক্তি সঞ্চয়স্থান সমাধানগুলির পরিসীমা, দয়া করে আমাদের সাথে যোগাযোগ করতে দ্বিধা করবেন নাCoko@zyepower.com। আমাদের বিশেষজ্ঞদের দল আপনাকে আপনার প্রয়োজনের জন্য নিখুঁত ব্যাটারি সমাধান খুঁজে পেতে সহায়তা করতে প্রস্তুত।