Абстракттуу
GMCC компаниясы 60138 стандарттык өлчөмүндөгү жогорку энергия тыгыздыгына (>10 Вт/кг) ээ болгон инновациялык 5000F ультраконденсаторду ийгиликтүү иштеп чыкты, ал жогорку кубаттуулук тыгыздыгын, дээрлик заматта заряддоону жана разряддоону, жогорку ишенимдүүлүктү, өтө жогорку температурага чыдамдуулукту жана бир эле учурда 1 000 000ден ашык заряддоо-разряддоо циклдеринин кызмат мөөнөтүн камсыздай алат. GMCC 5000F клеткасы электр тармагы үчүн инерциялык колдоону жана баштапкы жыштык модуляциясынын мүмкүнчүлүгүн бир топ жогорулатып, тармактагы жабдуулардын иштешин жакшырта алат. Ошол эле учурда, GMCC 5000F клеткасы автоунаа жана башка энергетикалык колдонмолор үчүн кошумча төмөнкү температурадагы муздак баштоону, кубаттуулукту колдоону, энергияны калыбына келтирүүнү, зым менен башкарылуучу төмөнкү чыңалуудагы кубаттуулукту камсыз кыла алат.
Киришүү
Ультраконденсаторлор, кыска убакыттын ичинде жогорку токту камсыз кылган жогорку ишенимдүү энергия булагы катары бүгүнкү күндө көбүрөөк көңүл бурууда. Дүйнөлүк электрлештирүүнүн күчөшү менен энергияны жана кубаттуулуктун тыгыздыгын, сапатын, коопсуздугун жакшыртуу жана энергияны сактоочу түзүлүштөрдүн баасын төмөндөтүү үчүн эбегейсиз күч-аракет жумшалууда. Ультраконденсаторлор энергияны сактоочу системалар катары барган сайын көбүрөөк кабыл алынууда, бул өнүккөн айдоо жардамчысы (ADAS), инновациялык асма жана тоголонууга каршы системалар жана өнүккөн авариялык тормоздоо системасы (AEBS) ж.б. сыяктуу автомобиль колдонмолорун колдонууга мүмкүндүк берет. Жакынкы келечекте, фотоэлектрдик жана шамал энергиясы сыяктуу таза энергиянын ири масштабдуу энергетикалык тармагына туташуусуна туш болгондо, ультраконденсаторлор электр тармагынын жыштыгын модуляциялоо сыяктуу жаңы энергетикалык системалардын тездетилген өнүгүшүнө алып келет деп күтүлүүдө.
1-сүрөт. GMCC 2.7V 5000F EDLC клеткасы
5000F ультраконденсатор технологиясы
Учурда суперконденсаторлор өнөр жайындагы клетканын максималдуу сыйымдуулугу 3000F гана түзөт жана оң жана терс электроддордогу активдештирилген көмүртектин салыштырмалуу беттик аянты натыйжалуу колдонулбай жаткандыктан, учурдагы натыйжалуу пайдалануу көрсөткүчү болгону 10% түзөт. Эгерде ультраконденсаторлордун энергия тыгыздыгынын тардыгы жана чектөөлөрү бузулса, материалдык түзүлүштөн, катуу-суюктук интерфейсинен жана электрохимиялык системадан кээ бир фундаменталдык инновацияларды жана түзөтүүлөрдү киргизүү керек.
GMCC молекулярдык/иондук масштабды, материалдык микро жана нано түзүлүш масштабын, материалдык микро катуу-суюктук интерфейс масштабын, материалдык бөлүкчөлөрдүн масштабын, жогорку сыйымдуулуктагы электрохимиялык системаны иштеп чыгууну, клетканын түзүлүшүн долбоорлоону ж.б. камтыган көп өлчөмдүү комплекстүү техникалык оптималдаштырууну жүргүздү. Биринчиден, көмүртек материалдарынын тешикчелеринин түзүлүшү жана беттик мүнөздөмөлөрү терең талданып, оптималдаштырылды, ал эми көмүртек материалы өз ара сиңүүчү иерархиялык тешикчелүү түзүлүш менен атайын иштелип чыкты (микро тешикчелер, мезо тешикчелер жана макро тешикчелер бири-бирине тоскоолдуксуз). Экинчиден, иондун өлчөмү, ион активдүүлүгү, сольватация эффектиси, электролиттин илешкектиги сыяктуу негизги көрсөткүчтөр ар тараптуу каралды. Материалдын/электролиттин катуу-суюктук интерфейсин дал келтирүү изилдөөсүнүн негизинде, активдештирилген көмүрдүн салыштырмалуу беттик аянты максималдуу түрдө толук колдонулат жана беттик адсорбцияланган заряддын көлөмү жана жөндөмдүүлүгү бир топ жакшыртылды. Үчүнчүдөн, атайын бөлгүч композиттик була материалынан жасалган жана жогорку бекемдик, жогорку тешикчелүүлүк жана жогорку суюктукту сиңирүү жөндөмү мүнөздөмөлөрүнө ээ. Андан кийин электроддун тыгыздоо тыгыздыгын бир топ жакшыртуу үчүн булгоочу эмес кургак электрод процесси колдонулат. Ошол эле учурда, ал клетканын термелүүгө туруктуулугун жана иштөө мөөнөтүн жакшыртат, ал эми жабышчаак фиброз процесси материалдык бөлүкчөлөрдүн бетине жабышып, ага оролуп, "торчо" түзүлүшүн түзөт, бул электролиттин адсорбциясын жана иондордун өткөрүлүшүн жеңилдетет. Акырында, GMCC бардык баскычтуу, толугу менен лазердик ширетүү технологиялык процессин кабыл алат жана алынган клетка төмөн омдук контакттык каршылыкка жана эң сонун термелүүгө туруктуулукка ээ металлургиялык катуу туташтырылган түзүлүш болуп саналат, ал автомобиль классындагы AECQ200 стандартынын талаптарына жооп берет.
| ЭЛЕКТР СПЕЦИФИКАЦИЯЛАРЫ | |
| Tтүрү | C60W-2R7-5000 |
| Номиналдык чыңалууVR | 2.7V |
| Чыңалуу чыңалуусуVS1 | 2.85V |
| Номиналдык сыйымдуулук C2 | 5000 F |
| Сыйымдуулукка чыдамдуулук3 | -0%/+20% |
| ESR2 | ≤0,25мΩ |
| Агып кетүү агымыМенL4 | <9 mA |
| Өзүн-өзү агызуу ылдамдыгы 5 | <20% |
| Максималдуу туруктуу ток IMCC(Δ(Т = 15°C)6 | 136A |
| Максималдуу токIМакс7 | 3,0 миңA |
| Кыска токМенS8 | 10,8 кА |
| Сакталган ЭнергияE9 | 5.1 Wh |
| Энергиянын тыгыздыгыEd 10 | 9,9 Вт/кг |
| Колдонулуучу кубаттуулуктун тыгыздыгыPd11 | 6,8 кВт/кг |
| Дал келген импеданс күчүPdMax12 | 14.2кВт/кг |
1-өтмөк. GMCC 2.7V 5000F EDLC клеткасынын негизги электрдик мүнөздөмөсү
Номиналдык чыңалуудагы ультраконденсаторду көрсөтүү үчүн, элемент белгилүү бир шарттарга жооп бериши керек. Акыркы жылдары тармакта стандарт түзүлгөн. Максималдуу иштөө температурасында (көпчүлүк ультраконденсаторлор үчүн 65°C) жана номиналдык чыңалууда кармалганда, элемент аныкталган иштөө мөөнөтүнүн аягында калып, аныкталган иштөө мөөнөтүнө жетиши керек. Көпчүлүк ультраконденсатор өндүрүүчүлөрү үчүн иштөө мөөнөтү 1500 саат деп белгиленген жана иштөө мөөнөтүнүн аягындагы критерийлер номиналдык сыйымдуулуктун 20% дан аз жоголушу жана көрсөтүлгөн ESR маанисинин 100% максималдуу көбөйүшү болуп саналат. 2-сүрөттө GMCC 5000F ультраконденсатору бул шарттарга жооп бере алары көрсөтүлгөн.
2-сүрөт. 65 oC температурада жана 2,7 В чыңалууда кармалып турган GMCC 5000F ультраконденсаторунун сыйымдуулугунун (сол ийри сызыгы) жана ESR (оң ийри сызыгы) эволюциясы.
Келечек
Биз максаттуу, интенсивдүү изилдөө жана иштеп чыгуу иш-чаралары клетканын жалпы иштешин, айрыкча клетканын чыңалышын андан ары жакшыртууга мүмкүндүк берет деп эсептейбиз. Учурдагы лабораториялык жыйынтыктарга таянып, клетканын чыңалуусу боюнча кийинки деңгээл жакынкы келечекте болот деп күтөбүз. Бул бизге GMCC ультраконденсаторлорунун энергиясын жана кубаттуулугун жогорулатууга жана ошону менен энергияны сактоочу чечимдердин барган сайын кичирээк жана күчтүүрөөк тенденциясына шайкеш келүүгө мүмкүндүк берет.
Жарыяланган убактысы: 2023-жылдын 9-октябры