Rezime
GMCC te devlope avèk siksè yon ultrakondansateur 5000F inovatè ak yon dansite enèji ki pi wo (>10 Wh/kg) nan gwosè estanda 60138, ki ka ofri yon dansite puisans ki wo, yon chaj ak yon dechaj prèske enstantane, yon gwo fyab, yon tolerans tanperati ekstrèm, ak yon lavi sèvis ki depase 1,000,000 sik chaj-dechaj an menm tan. Selil GMCC 5000F la ka amelyore anpil sipò inèsi a ak kapasite modilasyon frekans prensipal pou rezo elektrik la, epi amelyore pèfòmans ekipman nan rezo a. Pandansetan, selil GMCC 5000F la ka satisfè bezwen oksilyè demaraj frèt nan tanperati ki ba, sipò puisans, rekiperasyon enèji, ekipman pou pouvwa ba vòltaj kontwole pa fil pou aplikasyon otomobil ak lòt aplikasyon pou pouvwa.
Entwodiksyon
Ultrakondansateur, kòm yon sous enèji trè fyab ki bay gwo kouran nan yon kout peryòd tan, yo te atire atansyon de pli zan pli kounye a. Avèk elektrifikasyon mondyal la ki pi plis, yo te fè gwo efò pou amelyore dansite enèji ak puisans, kalite, sekirite, epi redwi pri aparèy depo enèji yo. Ultrakondansateur yo de pli zan pli aksepte kòm sistèm depo enèji ki pèmèt aplikasyon otomobil tankou asistans kondwi avanse (ADAS), sistèm sispansyon ak anti-woule inovatè, ak sistèm fren ijans avanse (AEBS), elatriye. Nan fiti pròch, fas a koneksyon rezo enèji gwo echèl nan enèji pwòp tankou fotovoltaik ak enèji van, yo espere ke ultrakondansateur yo pral inogire yon devlopman akselere nan nouvo sistèm pouvwa, tankou modilasyon frekans rezo elektrik la.
Fig. 1 Selil GMCC 2.7V 5000F EDLC
Teknoloji Ultrakondansateur 5000F
Kounye a, kapasitans maksimòm selil la nan endistri superkondansateur a se sèlman 3000F, epi paske sifas espesifik chabon aktive nan elektwòd pozitif ak negatif yo lwen pou yo itilize efektivman, to itilizasyon efikas aktyèl la se sèlman anviwon 10%. Si blokaj dansite enèji ak limitasyon ultrakondansateur yo kase, kèk inovasyon ak ajisteman fondamantal dwe fèt nan estrikti materyèl la, koòdone solid-likid la, ak sistèm elektwochimik la.
GMCC te fè yon optimize teknik konplè miltidimansyonèl, ki enplike echèl molekilè/yonik, echèl mikwo ak nano estrikti materyèl, echèl mikwo entèfas solid-likid materyèl, echèl patikil materyèl, devlopman sistèm elektwochimik gwo kapasitans, konsepsyon estrikti selilè, elatriye. Premyèman, estrikti pò ak karakteristik sifas materyèl kabòn yo te analize ak optimize an pwofondè, epi materyèl kabòn nan te espesyalman fèt ak yon estrikti pore yerarchik entèpenetran (mikwopò, mezopò, ak makropò yo pa bloke youn ak lòt). Dezyèmman, endikatè kle tankou gwosè iyon, aktivite iyon, efè solvasyon, viskozite elektwolit la te konsidere an pwofondè. Baze sou etid matche entèfas solid-likid materyèl/elektwolit la, sifas espesifik kabòn aktive a te itilize nèt ale nan maksimòm limit, epi kantite ak kapasite chaj adsorbe sou sifas la te amelyore anpil. Twazyèmman, separateur espesyal la te fèt ak materyèl fib konpoze, epi li gen karakteristik gwo fòs, gwo porosit ak gwo kapasite absòpsyon likid. Apre sa, yo te adopte pwosesis elektwòd sèk ki pa polye a pou amelyore anpil dansite konpaksyon elektwòd la. Pandansetan, li fè selil la gen pi bon rezistans Vibration ak pèfòmans lavi, epi pwosesis fibwoz adezif la kole epi li vlope sou sifas patikil materyèl yo pou fòme yon estrikti "kaj", ki fasilite adsorpsyon elektwolit la ak transmisyon iyon yo. Finalman, GMCC adopte pwosesis teknoloji soude tout-tab, tout-lazè, epi selil ki jwenn nan se yon estrikti metaliji ki konekte di ak yon rezistans kontak ohmik ki ba ak yon ekselan rezistans Vibration, ki satisfè egzijans estanda AECQ200 klas otomobil la.
| ESPESIFIKASYON ELEKTRIK | |
| Ttip | C60W-2R7-5000 |
| Vòltaj nominalVR | 2.7V |
| Vòltaj SurgeVS1 | 2.85V |
| Kapasitans nominal C2 | 5000 F |
| Tolerans Kapasitans3 | -0%/+20% |
| ESR2 | ≤0.25mΩ |
| Kouran flitMwenL4 | <9 mA |
| To oto-egzeyat 5 | mwens pase 20% |
| Maksimòm Kouran Konstan IMCC(ΔTanperati = 15°C)6 | 136A |
| Kouran MaksimòmIMaksimòm7 | 3.0 milA |
| Kout KouranMwenS8 | 10.8 kA |
| Sere EnèjiE9 | 5.1 Wh |
| Dansite EnèjiEd 10 | 9.9 Wh/kg |
| Dansite pouvwa itilizabPd11 | 6.8 kW/kg |
| Pouvwa enpedans ki koresponnPdMax12 | 14.2kW/kg |
Tab. 1 Espesifikasyon elektrik debaz pou selil GMCC 2.7V 5000F EDLC
Pou kapab presize yon ultrakondansateur ak yon vòltaj nominal, selil la dwe satisfè sèten kondisyon. Yo te etabli yon estanda nan endistri a pandan dènye ane yo. Lè yo kenbe l nan tanperati maksimòm fonksyònman an (65oC pou pifò ultrakondansateur) ak vòltaj nominal, selil la dwe rive nan yon dire lavi defini tout pandan l ap rete nan kritè fen lavi defini yo. Dire lavi a fikse a 1500 èdtan pou pifò manifaktirè ultrakondansateur yo epi kritè fen lavi yo se mwens pase 20% pèt kapasitans nominal ak yon ogmantasyon maksimòm de 100% nan valè ESR espesifye a. Figi 2 montre ke ultrakondansateur GMCC 5000F la ka satisfè kondisyon sa yo.
Fig. 2 Evolisyon kapasitans (koub agoch) ak ESR (koub adwat) ultrakondansateur GMCC 5000F kenbe nan yon tanperati 65 oC ak yon vòltaj 2.7V.
Lavni an
Nou kwè ke aktivite rechèch ak devlopman entansif ki oryante sou sib la ap pèmèt nou amelyore pèfòmans jeneral selil la, sitou vòltaj selil la. Baze sou rezilta laboratwa aktyèl yo, nou espere pwochen nivo vòltaj selil la ap rive nan yon tan ki pa twò lwen. Sa ap pèmèt nou ogmante dansite enèji ak puisans ultrakondansateur GMCC yo epi konsa kenbe vitès ak tandans solisyon depo enèji ki pi piti e ki pi puisan toujou.
Dat piblikasyon: 9 Oktòb 2023