Akumulatory litowo-jonowe (Li-ion) to systemy magazynowania energii wielokrotnego ładowania, szeroko stosowane do zasilania platform bezzałogowych wymagających wysokiej gęstości energii, niskiej masy i niezawodnej wydajności cyklicznej. W bezzałogowych systemach powietrznych, naziemnych i morskich akumulatory litowo-jonowe wspierają napęd, obsługę ładunku i elektronikę pokładową w misjach obronnych, komercyjnych i badawczych.
W tej kategorii przedstawiono dostawców akumulatorów litowo-jonowych do dronów oraz ogniwa litowo-jonowe do systemów bezzałogowych, dostępne w wielu wersjach chemicznych i formatach, przeznaczone do integracji z bezzałogowymi statkami powietrznymi (UAV), pojazdami naziemnymi (UGV) i statkami morskimi (USV), gdzie wytrzymałość i stabilność zasilania mają kluczowe znaczenie.
Przeczytaj Przegląd technologii
Innowacyjne technologie akumulatorowe | Wysokowydajne zestawy akumulatorów do dronów i systemów bezzałogowych
Akumulatory o wysokiej gęstości energii, wyposażone w technologie oparte na sztucznej inteligencji i zgodne z ustawą NDAA, przeznaczone do dronów i systemów bezzałogowych
Niestandardowe baterie litowe do dronów i bezzałogowych statków powietrznych — baterie litowo-polimerowe i zestawy baterii LiPo
Zaawansowane zestawy akumulatorów i inteligentne rozwiązania BMS dla dronów i robotyki
Specjalistyczne rozwiązania w zakresie akumulatorów dla komercyjnych i wojskowych bezzałogowych statków powietrznych i systemów bezzałogowych
Baterie litowo-jonowe z anodą krzemową o wysokiej gęstości energii dla bezzałogowych statków powietrznych
Baterie litowo-jonowe o wysokiej gęstości energii do dronów i systemów bezzałogowych | Technologia nanoporowatej anody krzemowej
Wysokowydajne baterie do dronów, systemy zarządzania energią, oprogramowanie do zarządzania flotą, integracja solarnych modułów MPPT, komunikacja komórkowa C2 i komunikacja ładunku użytkowego
Dostawca komponentów elektronicznych, baterii i czujników dla bezzałogowych statków powietrznych/dronów OEM
Zintegrowane akumulatory litowo-jonowe + silniki V-Twin EFI dla dronów, bezzałogowych statków powietrznych i robotów
Jeśli projektujesz, budujesz lub dostarczasz Baterie litowo-jonowe, Załóż profil, aby zaprezentować swoje możliwości i nawiązać kontakt z osobami, które aktywnie poszukują Twoich rozwiązań.
Akumulatory litowo-jonowe (Li-ion) są podstawowym rozwiązaniem do magazynowania energii w systemach bezzałogowych. Dla inżynierów i integratorów systemów wybór zestawu akumulatorów litowo-jonowych ma kluczowe znaczenie dla realizacji misji, ponieważ decyduje o ładowności, wymaganiach dotyczących zarządzania temperaturą i ogólnej niezawodności platformy.
Cylindryczne baterie litowo-jonowe firmy American Lithium Energy.
Sercem każdego akumulatora litowo-jonowego jest mechanizm oparty na interkalacji. Podczas rozładowywania jony litowe migrują z anody do katody przez elektrolit, podczas gdy elektrony przepływają przez obwód zewnętrzny, zasilając system. Proces ten ulega odwróceniu podczas ładowania.
Kilka kluczowych wskaźników określa użyteczność ogniw litowo-jonowych:
W platformach bezzałogowych powszechnie stosuje się kilka składów chemicznych, z których każdy ma swoje mocne strony i ograniczenia:
Akumulator litowo-jonowy SiCore 450 Wh/kg firmy Amprius Technologies.
Wybór odpowiedniego składu chemicznego jest decyzją na poziomie systemu, uzależnioną od profilu misji, warunków środowiskowych, wymagań bezpieczeństwa i kosztów cyklu życia.
Ogniwa litowo-jonowe są produkowane w formatach cylindrycznym, pryzmatycznym i woreczkowym. Ogniwa cylindryczne są wytrzymałe mechanicznie i spójne, ogniwa pryzmatyczne ułatwiają pakowanie w ograniczonych objętościach, a ogniwa woreczkowe oferują maksymalną elastyczność projektową i gęstość energii, ale wymagają starannego wsparcia mechanicznego i ochrony.
Ogniwa są rozmieszczone szeregowo w celu zwiększenia napięcia oraz równolegle w celu zwiększenia pojemności. Odpowiednia konfiguracja jest niezbędna do spełnienia wymagań dotyczących napięcia systemu przy zachowaniu nadmiarowości i odporności na awarie. Konstrukcja grupy równoległej jest szczególnie ważna dla zarządzania nierównowagą i zapewnienia kontrolowanej degradacji zamiast nagłej awarii.
Zestawy akumulatorów muszą być zintegrowane mechanicznie, aby wytrzymać wibracje, wstrząsy i obciążenia przyspieszeniowe typowe dla platform bezzałogowych. Uszczelnienie środowiskowe chroni przed wnikaniem kurzu, wilgoci i soli, szczególnie w zastosowaniach morskich. W wielu konstrukcjach obudowa akumulatora przyczynia się również do sztywności konstrukcji i przewodzenia ciepła.
Akumulator litowo-jonowy 48 V 7,0 kWh firmy Vanguard do zastosowań komercyjnych.
Zarządzanie temperaturą ma bezpośredni wpływ zarówno na wydajność, jak i bezpieczeństwo. Ze względu na prostotę i niezawodność preferowane są pasywne strategie termiczne, wykorzystujące ścieżki przewodzenia i dobór materiałów. W przypadku systemów o dużej mocy lub szybkim ładowaniu może być konieczne aktywne chłodzenie, ale zwiększa to złożoność. W zamkniętych systemach bezzałogowych najskuteczniejszym rozwiązaniem jest często chłodzenie oparte na przewodzeniu do konstrukcji pojazdu.
Akumulatory litowo-jonowe do dronów muszą zapewniać wysoką moc szczytową podczas startu i manewrów, a jednocześnie pozostawać lekkie. Platformy wielowirnikowe priorytetowo traktują gęstość mocy i zdolność rozładowania, podczas gdy bezzałogowe statki powietrzne stałopłatowe koncentrują się na gęstości energii, aby zmaksymalizować wytrzymałość. Wybór akumulatora ma bezpośredni wpływ na ładowność i elastyczność operacyjną.
Pojazdy bezzałogowe kładą nacisk na trwałość i stałe dostarczanie mocy. Systemy trakcyjne wymagają dużego poboru prądu, natomiast czujniki, komputery i urządzenia komunikacyjne wymagają stabilnego zasilania przez długi czas. Akumulatory litowo-jonowe do pojazdów bezzałogowych umożliwiają cichą pracę, pozwalając pojazdom zasilać systemy bez uruchamiania silników lub generatorów.
Platformy morskie wykorzystują akumulatory litowo-jonowe do długotrwałych misji w zamkniętych obudowach. USV wymagają odporności na korozję i niezawodności, natomiast UUV i ROV wymagają wysokiej gęstości energii w obudowach odpornych na ciśnienie. Długotrwała stabilność i kontrola temperatury mają kluczowe znaczenie w przypadku ograniczonego dostępu do konserwacji.
[caption id="attachment_186685" align="alignright" width="300"]
Akumulator litowo-jonowy 6T do pojazdów bezzałogowych firmy Denchi.
Strategia ładowania ma znaczący wpływ na bezpieczeństwo, żywotność i dostępność operacyjną. Szybkie ładowanie skraca czas realizacji, ale zwiększa obciążenie termiczne i elektrochemiczne. Ładowanie w terenie wiąże się z ograniczeniami związanymi z dostępnością zasilania, ekspozycją na czynniki środowiskowe i wytrzymałością złączy.
W przypadku profesjonalnych dronów i systemów bezzałogowych profile ładowania są starannie zarządzane w celu zapewnienia równowagi między szybkością a trwałością. Akumulatory litowo-jonowe muszą być połączone z odpowiednią elektroniką sterującą ładowaniem, aby zapobiec przepięciom, przegrzaniu i przedwczesnej degradacji.
Stopniowe ulepszenia materiałów elektrodowych nadal zwiększają gęstość energii i żywotność cyklu, ale pojawiają się również bardziej przełomowe rozwiązania. Akumulatory litowe w stanie stałym obiecują większe bezpieczeństwo i wyższą gęstość energii dzięki zastąpieniu elektrolitów ciekłych alternatywami w stanie stałym, ale ich powszechne zastosowanie jest nadal odległą perspektywą.
Postępy w zakresie materiałów anodowych i katodowych, wraz z ulepszeniami w produkcji, będą nadal przynosić korzyści systemom bezzałogowym, umożliwiając dłuższą wytrzymałość, szybsze ładowanie i poprawę marginesów bezpieczeństwa. Dla inżynierów zajmujących się projektowaniem przyszłych platform technologia litowo-jonowa pozostaje szybko ewoluującą podstawą dla możliwości systemów bezzałogowych nowej generacji.
Wyszukiwanie firm i produktów
Subskrybuj cotygodniowy eBrief
Najnowsze osiągnięcia inżynieryjne i techniczne prosto do Twojej skrzynki odbiorczej - dołącz do tysięcy inżynierów, którzy je otrzymują.