Вот это сюрприз: ученые выяснили, что литий-ионные батареи не подходят для дронов
Аккумуляторы БПЛА вертикального взлета и посадки, переносящих тяжелую полезную нагрузку, очень быстро разряжаются и приходят в негодность. Их нужно существенно улучшить, считают исследователи.
Исследователи Американского химического общества экспериментальным путем доказали, каким именно дронам не подходят литий-ионных батарей. Об этом сообщает ACS Energy Letters.
Эксперимент выявил причину, по которой литиевые аккумуляторы не подходят для длительного использования в условиях высоких нагрузок, особенно в отношении дронов, перевозящих тяжелую полезную нагрузку и имеющих систему вертикального взлета и посадки (eVTOL).
В литий-ионных батареях ионы перемещаются между электродами в веществе, называемом электролитом. Во время испытаний эксперты Илиас Белхаруак, Марм Диксит до предела довели набор аккумуляторных ячеек со специально изготовленным электролитом, за 45 секунд разрядив их. Стоит отметить, что емкость этой батареи была в 15 раз больше оптимальной емкости энергии, которую подобная батарея могла хранить.
Столь быстрый разряд послужил имитацией мощного выброса энергии аналогичной тому, который требуется для вертикального взлета БПЛА. У ячеек батареи не было возможности "отдохнуть", потому что затем эксперты истощили их еще больше с обычной скоростью, после чего последовал цикл перезарядки. В итоге, команда обнаружила, что ни одна из протестированных ячеек не выдержала более 100 циклов в условиях высокого стресса, причем большинство из них начали демонстрировать снижение производительности примерно после 85 циклов.
Эти эксперименты позволили лучше понять, какими должны быть характеристики аккумуляторов для eVTOL-беспилотников и eVTOL-транспортных средств. Ученые надеются, что их тесты помогут сделать батареи лучше. Именно для этого они провели обширные электрохимические испытания, чтобы оценить долговременную стабильность литий-ионной батареи в условиях высокой нагрузки.
Исследователи пришли к выводу, что истощенным батареям можно подарить вторую жизнь, но для этого потребуется инфраструктура, обеспечивающая интеграцию ячеек в другие системы. Возможно, однажды изношенные блоки питания дронов помогут поставлять в дома больше экологически чистой электроэнергии.
"Перепрофилирование этих батарей для маломощных приложений представляет собой устойчивое решение, соответствующее экологическим целям, или их можно использовать в гибридно-электрических двигательных системах, где скорость разряда относительно низкая", — пояснили ученые.
Ранее мы писали о том, что новая батарея для электрокаров заряжается за минуты и выдерживает 2000 циклов. Аккумуляторы емкостью 30 Ач протестировали на 15 марках электромобилей. Испытания показали, что с ними можно долго не беспокоиться об износе энергоячеек.