Abstrakt
GMCC, yüksək enerji sıxlığına (>10 Vt/kq) malik, 60138 standart ölçüsündə innovativ 5000F ultrakondensatoru uğurla hazırlamışdır. Bu ultrakondensator yüksək enerji sıxlığı, demək olar ki, ani doldurma və boşaltma, yüksək etibarlılıq, həddindən artıq temperatur tolerantlığı və eyni zamanda 1.000.000-dən çox doldurma-boşalma dövrü təklif edə bilər. GMCC 5000F elementi elektrik şəbəkəsi üçün ətalət dəstəyini və ilkin tezlik modulyasiyasının qabiliyyətini əhəmiyyətli dərəcədə artıra və şəbəkədəki avadanlıqların işini yaxşılaşdıra bilər. Bu arada, GMCC 5000F elementi avtomobil və digər enerji tətbiqləri üçün köməkçi aşağı temperaturlu soyuq başlanğıc, enerji dəstəyi, enerji bərpası, naqillə idarə olunan aşağı gərginlikli enerji təchizatını təmin edə bilər.
Giriş
UltrakondensatorlarQısa müddət ərzində yüksək cərəyan təmin edən yüksək etibarlı enerji mənbəyi kimi, bu günlərdə getdikcə daha çox diqqət cəlb etmişdir. Getdikcə daha çox qlobal elektrikləşdirmə ilə enerji və güc sıxlığını, keyfiyyətini, təhlükəsizliyini artırmaq və enerji saxlama cihazlarının dəyərini azaltmaq üçün böyük səylər göstərilmişdir. Ultrakondensatorlar getdikcə daha çox enerji saxlama sistemləri kimi qəbul edilir və bu da qabaqcıl sürücülük yardımı (ADAS), innovativ asma və əyilmə əleyhinə bar sistemləri və qabaqcıl təcili əyləc sistemi (AEBS) və s. kimi avtomobil tətbiqlərini təmin edir. Yaxın gələcəkdə fotovoltaik və külək enerjisi kimi təmiz enerjinin genişmiqyaslı enerji şəbəkəsinə qoşulması qarşısında ultrakondensatorların elektrik şəbəkəsinin tezlik modulyasiyası kimi yeni enerji sistemlərində sürətlənmiş inkişafa səbəb olacağı gözlənilir.
Şəkil 1 GMCC 2.7V 5000F EDLC elementi
5000F Ultrakondensator Texnologiyası
Hazırda superkondensator sənayesində elementin maksimum tutumu cəmi 3000F-dir və müsbət və mənfi elektrodlarda aktivləşdirilmiş karbonun xüsusi səth sahəsi effektiv istifadə olunmadığı üçün hazırkı effektiv istifadə nisbəti cəmi 10% -dir. Əgər ultrakondensatorların enerji sıxlığı ilə bağlı maneələr və məhdudiyyətlər aradan qaldırılarsa, material strukturundan, bərk-maye interfeysindən və elektrokimyəvi sistemdən bəzi fundamental yeniliklər və düzəlişlər edilməlidir.
GMCC, molekulyar/ion miqyası, material mikro və nano struktur miqyası, material mikro bərk-maye interfeys miqyası, material hissəcikləri miqyası, yüksək tutumlu elektrokimyəvi sistemin inkişafı, hüceyrə strukturunun dizaynı və s. daxil olmaqla çoxölçülü kompleks texniki optimallaşdırma həyata keçirmişdir. Birincisi, karbon materiallarının məsamə quruluşu və səth xüsusiyyətləri dərindən təhlil edilmiş və optimallaşdırılmışdır və karbon materialı xüsusi olaraq bir-birinə nüfuz edən iyerarxik məsaməli quruluşla hazırlanmışdır (mikroməsamə, mezoməsamə və makroməsamə qarşılıqlı maneəsizdir). İkincisi, ion ölçüsü, ion aktivliyi, həll effekti, elektrolitin özlülüyü kimi əsas göstəricilər hərtərəfli nəzərdən keçirilmişdir. Material/elektrolit bərk-maye interfeysinin uyğunlaşdırma tədqiqatına əsasən, aktivləşdirilmiş karbonun xüsusi səth sahəsi maksimum dərəcədə tam istifadə olunur və səth adsorbsiya olunmuş yükün miqdarı və qabiliyyəti xeyli yaxşılaşdırılır. Üçüncüsü, xüsusi ayırıcı kompozit lif materialından hazırlanır və yüksək möhkəmlik, yüksək məsaməlilik və yüksək maye udma qabiliyyəti xüsusiyyətlərinə malikdir. Daha sonra elektrodun sıxılma sıxlığını əhəmiyyətli dərəcədə artırmaq üçün çirkləndirməyən quru elektrod prosesi tətbiq olunur. Eyni zamanda, bu, elementin daha yaxşı vibrasiya müqavimətinə və ömrünün uzadılmasına imkan verir və yapışqan fibroz prosesi material hissəciklərinin səthinə yapışaraq "qəfəs" quruluşu əmələ gətirir ki, bu da elektrolitin adsorbsiyasını və ionların ötürülməsini asanlaşdırır. Nəhayət, GMCC bütün nişanlı, bütün lazer qaynaq texnologiyası prosesini tətbiq edir və əldə edilən element, aşağı ohmik təmas müqavimətinə və əla vibrasiya müqavimətinə malik metallurgiya sərt birləşdirilmiş bir quruluşdur ki, bu da avtomobil dərəcəli AECQ200 standartının tələblərinə cavab verir.
| ELEKTRİK XÜSUSİYYƏTLƏRİ | |
| Type | C60W-2R7-5000 |
| Nominal GərginlikVR | 2.7V |
| Sıxılma gərginliyiVS1 | 2.85V |
| Nominal Tutum C2 | 5000 F |
| Tutum Dözümlülüyü3 | -0%/+20% |
| ESR2 | ≤0.25mΩ |
| Sızma cərəyanıMənL4 | <9 mA |
| Öz-özünə boşalma dərəcəsi 5 | <20% |
| Maksimum Sabit Cərəyan IMCC(ΔT = 15°C)6 | 136A |
| Maksimum CərəyanIMaks7 | 3.0 minA |
| Qısa cərəyanMənS8 | 10.8 kA |
| Saxlanılıb EnerjiE9 | 5.1 Wh |
| Enerji sıxlığıEd 10 | 9.9 Vt/kq |
| İstifadə edilə bilən güc sıxlığıPd11 | 6.8 kVt/kq |
| Uyğunlaşdırılmış İmpedans GücüPdMax12 | 14.2kVt/kq |
Cədvəl 1 GMCC 2.7V 5000F EDLC elementinin əsas elektrik spesifikasiyası
Nominal gərginliyə malik ultrakondensatoru təyin etmək üçün element müəyyən şərtlərə cavab verməlidir. Son illər ərzində sənayedə bir standart müəyyən edilmişdir. Maksimum işləmə temperaturunda (əksər ultrakondensatorlar üçün 65°C) və nominal gərginlikdə saxlanıldıqda, element müəyyən edilmiş ömrün sonu meyarları daxilində qalaraq müəyyən bir ömrünə çatmalıdır. Əksər ultrakondensator istehsalçıları üçün ömrü 1500 saat olaraq təyin edilmişdir və ömrün sonu meyarları nominal tutum itkisinin 20%-dən az olması və müəyyən edilmiş ESR dəyərinin maksimum 100%-lik artımıdır. Şəkil 2 göstərir ki, GMCC 5000F ultrakondensatoru bu şərtlərə cavab verə bilər.
Şəkil 2. 65 oC temperaturda və 2.7V gərginlikdə saxlanılan GMCC 5000F ultrakondensatorunun tutumu (sol əyri) və ESR (sağ əyri) təkamülü.
Gələcək
İnanırıq ki, hədəf yönümlü, intensiv tədqiqat və inkişaf fəaliyyətləri, xüsusən də element gərginliyini ümumi element performansını daha da yaxşılaşdırmağa imkan verəcək. Mövcud laboratoriya nəticələrinə əsasən, növbəti element gərginliyi səviyyəsinin yaxın gələcəkdə baş verəcəyini gözləyirik. Bu, bizə GMCC ultrakondensatorlarının enerji və güc sıxlığını artırmağa və beləliklə, getdikcə daha kiçik və daha güclü enerji saxlama həllərinə doğru gedən tendensiyaya uyğunlaşmağa imkan verəcək.
Yazı vaxtı: 09 oktyabr 2023