Abstraktaĵo
GMCC sukcese evoluigis novigan 5000F-ultrakondensatoron kun pli alta energidenseco (>10 Wh/kg) en la norma grandeco 60138, kiu povas oferti altan potencdensecon, preskaŭ tujan ŝargadon kaj malŝargadon, altan fidindecon, ekstreman temperaturtoleremon, kaj servodaŭron de pli ol 1.000.000 ŝargo-malŝargaj cikloj samtempe. La GMCC 5000F-ĉelo povas multe plibonigi la inercian subtenon kaj la kapablon de primara frekvencmodulado por la elektra reto, kaj plibonigi la rendimenton de ekipaĵoj en la reto. Dume, la GMCC 5000F-ĉelo povas kontentigi helpan malalt-temperaturan malvarman starton, potencsubtenon, energireakiron, kaj drat-kontrolitan malalt-tensian potencprovizon por aŭtomobilaj kaj aliaj potenc-aplikoj.
Enkonduko
Ultrakondensatoroj, kiel tre fidinda energifonto kiu provizas altan kurenton en mallonga tempodaŭro, altiris kreskantan atenton nuntempe. Kun la pli kaj pli tutmonda elektrizado, grandegaj klopodoj estis faritaj por plibonigi energion kaj potencdensecon, kvaliton, sekurecon, kaj redukti la koston de energiakumuliloj. Superkondensatoroj estas ĉiam pli akceptataj kiel energiakumulsistemoj ebligantaj aŭtomobilajn aplikojn kiel ekzemple progresinta veturhelpo (ADAS), novigaj pendosistemoj kaj kontraŭruliĝaj stangoj, kaj progresinta krizbremsa sistemo (AEBS), ktp. En la proksima estonteco, fronte al grandskala energikonekto al la elektroreta reto de pura energio kiel ekzemple fotovoltaiko kaj venta energio, oni atendas ke superkondensatoroj enkondukos akcelitan disvolviĝon de novaj potencsistemoj, kiel ekzemple frekvencmodulado de la elektroreta reto.
Fig. 1 GMCC 2.7V 5000F EDLC-ĉelo
5000F Ultrakondensatora Teknologio
Nuntempe, la maksimuma kapacitanco de la ĉelo en la superkondensatora industrio estas nur 3000°F, kaj ĉar la specifa surfacareo de aktivigita karbo en la pozitivaj kaj negativaj elektrodoj estas malproksima de esti efike uzata, la nuna efika utiligofteco estas nur ĉirkaŭ 10%. Se la energidensa proplempunkto kaj limigoj de ultrakondensatoroj estas rompitaj, kelkaj fundamentaj novigoj kaj alĝustigoj devas esti faritaj rilate al la materiala strukturo, solida-likva interfaco kaj elektrokemia sistemo.
GMCC efektivigis multdimensian ampleksan teknikan optimumigon, implikante molekulan/jonan skalon, materialan mikro- kaj nanostrukturan skalon, materialan mikro-solid-likvan interfacan skalon, materialan partiklan skalon, alt-kapacitancan elektrokemian sistemon, ĉelstrukturan dezajnon, ktp. Unue, la porstrukturo kaj surfacaj karakterizaĵoj de karbonaj materialoj estis profunde analizitaj kaj optimumigitaj, kaj la karbonmaterialo estas speciale desegnita kun interpenetra hierarkia pora strukturo (mikroporoj, mezoporoj kaj makroporoj estas reciproke senobstrukcaj). Due, ŝlosilaj indikiloj kiel jona grandeco, jona aktiveco, solviga efiko, viskozeco de la elektrolito estis amplekse konsiderataj. Surbaze de la kongrua studo de la materialo/elektrolito solid-likva interfaco, la specifa surfacareo de aktivigita karbo estas plene utiligita ĝis la maksimuma mezuro, kaj la kvanto kaj kapablo de surfaco-adsorbita ŝargo estas multe plibonigitaj. Trie, la speciala apartigilo estas farita el kompozita fibra materialo, kaj havas la karakterizaĵojn de alta forto, alta poreco kaj alta likva sorba kapablo. Poste la nepoluanta seka elektroda procezo estas adoptita por multe plibonigi la kompaktigan densecon de la elektrodo. Dume, ĝi ankaŭ plibonigas la vibradreziston kaj vivdaŭron de la ĉelo, kaj la alteniĝa fibrozoprocezo adheras kaj volvas sin sur la surfaco de la materialaj partikloj por formi "kaĝan" strukturon, kiu faciligas la adsorbadon de la elektrolito kaj la transdonon de jonoj. Fine, GMCC adoptas la tute-langetan, tute-laseran veldteknologian procezon, kaj la akirita ĉelo estas metalurgie malmolkonektita strukturo kun malalta ohma kontaktorezisto kaj bonega vibradrezisto, kiu plenumas la postulojn de la aŭtomobila normo AECQ200.
| ELEKTRAJ SPECIFIKOJ | |
| Ttipo | C60W-2R7-5000 |
| Taksita TensioVR | 2.7V |
| Plifortiga tensioVS1 | 2.85V |
| Taksita Kapacitanco C2 | 5000 F |
| Kapacitanca Toleremo3 | -0%/+20% |
| ESR2 | ≤0.25mΩ |
| Elflua KurentoMiL4 | <9 mA |
| Mem-malŝarĝa Indico 5 | <20% |
| Maksimuma Konstanta Fluo IMCC(ΔT = 15°C)6 | 136A |
| Maksimuma FluoIMaks7 | 3.0 milA |
| Mallonga KurentoMiS8 | 10.8 kA |
| Stokita EnergioE9 | 5.1 Wh |
| Energia DensecoEd 10 | 9.9 Wh/kg |
| Uzebla Potenco-DensecoPd11 | 6.8 kW/kg |
| Kongrua Impedanca PotencoPdMax12 | 14.2kW/kg |
Tab. 1 Baza elektra specifo de GMCC 2.7V 5000F EDLC-ĉelo
Por specifi ultrakondensatoron kun taksita tensio, la ĉelo devas plenumi certajn kondiĉojn. Normo estis establita en la industrio dum la lastaj jaroj. Kiam konservata je la maksimuma funkcianta temperaturo (65 °C por plej multaj ultrakondensatoroj) kaj taksita tensio, la ĉelo devas atingi difinitan vivdaŭron restante ene de la difinitaj vivfinaj kriterioj. La vivdaŭro estas fiksita je 1500 horoj por plej multaj ultrakondensatoraj fabrikantoj kaj la vivfinaj kriterioj estas malpli ol 20% nominala kapacitanca perdo kaj maksimuma pliiĝo de 100% de la specifita ESR-valoro. Figuro 2 montras, ke GMCC 5000F ultrakondensatoro povas plenumi ĉi tiujn kondiĉojn.
Fig. 2 Evoluo de kapacitanco (maldekstra kurbo) kaj ESR (dekstra kurbo) de GMCC 5000F ultrakondensatoro tenata je temperaturo de 65 °C kaj tensio de 2,7 V.
La Estonteco
Ni kredas, ke celorientitaj, intensaj esplorado kaj disvolvado ebligos al ni plu plibonigi la ĝeneralan ĉelan rendimenton, precipe la ĉelan tension. Surbaze de nunaj laboratoriorezultoj, ni atendas, ke la sekva ĉela tensionivelo okazos en la antaŭvidebla estonteco. Ĉi tio ebligos al ni pliigi la energian kaj potencan densecon de GMCC-ultrakondensatoroj kaj tiel samrapidiĝi kun la tendenco al ĉiam pli malgrandaj kaj pli potencaj energiaj stokaj solvoj.
Afiŝtempo: 9-a de oktobro 2023