Abstrakt
GMCC, 60138 standart ölçeginde, ýokary energiýa dykyzlygyna (> 10 Wh/kg) eýe bolan innowasion 5000F ultrakondensatoryny üstünlikli işläp düzdi, ol ýokary energiýa dykyzlygyny, diýen ýaly derrew zarýad bermegi we boşadmagy, ýokary ygtybarlylygy, ýokary temperatura çydamlylygyny we bir wagtyň özünde 1,000,000-den gowrak zarýad-boşadyş sikllerini hödürläp bilýär. GMCC 5000F öýjük elektrik ulgamy üçin inersiýa goldawyny we esasy ýygylyk modulýasiýasynyň ukybyny ep-esli ýokarlandyryp, ulgamdaky enjamlaryň işini gowulandyryp biler. Şol bir wagtyň özünde, GMCC 5000F öýjük awtoulag we beýleki energiýa ulgamlary üçin kömekçi pes temperaturaly sowuk başlangyç, energiýa goldawy, energiýany dikeltmek, sim bilen dolandyrylýan pes woltly energiýa üpjünçiligini kanagatlandyryp biler.
Giriş
UltrakondensatorlarGysga wagtyň içinde ýokary tok berýän ýokary ygtybarly energiýa çeşmesi hökmünde, häzirki wagtda barha köp üns özüne çekýär. Dünýäde elektrikleşdirmegiň barha köp bolmagy bilen, energiýany we energiýanyň dykyzlygyny, hilini, howpsuzlygyny gowulandyrmak we energiýa saklaýjy enjamlaryň bahasyny azaltmak üçin ägirt uly tagallalar edildi. Ultrakondensatorlar öňdebaryjy sürüjilik kömegi (ADAS), innowasion asma we rulona garşy ulgamlar, şeýle hem öňdebaryjy adatdan daşary ýagdaýlarda tormoz ulgamy (AEBS) ýaly awtoulag ulanylyşlaryny üpjün edýän energiýa saklaýjy ulgamlar hökmünde barha köp kabul edilýär. Ýakyn geljekde, fotowoltaik we ýel energiýasy ýaly arassa energiýanyň giň möçberli energiýa ulgamyna birikdirilmeginiň öňünde, ultrakondensatorlaryň elektrik ulgamy ýygylygyny modullaşdyrmak ýaly täze energiýa ulgamlarynda çalt ösüşe itergi bermegine garaşylýar.
Şekil 1 GMCC 2.7V 5000F EDLC öýjük
5000F Ultrakondensator Tehnologiýasy
Häzirki wagtda superkondensator senagatynda öýjükleriň iň ýokary kuwwaty diňe 3000F, şeýle hem oňyn we negatiw elektrodlardaky aktiwleşdirilen kömüriň aýratyn ýüz meýdany netijeli ulanylmaýandygy sebäpli, häzirki netijeli ulanmak derejesi diňe 10% töweregi. Eger ultrakondensatorlaryň energiýa dykyzlygy we çäklendirmeleri bozulsa, material gurluşyndan, gaty-suwuklyk serhedinden we elektrohimiki ulgamdan käbir düýpli täzelikler we düzedişler girizilmeli.
GMCC molekulýar/ion ölçegini, material mikro we nano gurluş ölçegini, material mikro gaty-suwuklyk serhet ölçegini, material bölejikleriniň ölçegini, ýokary kuwwatly elektrohimiki ulgamyň işlenip düzülmegini, öýjük gurluşynyň dizaýnyny we ş.m. öz içine alýan köpugurly toplumlaýyn tehniki optimizasiýany amala aşyrdy. Birinjiden, uglerod materiallarynyň gözenek gurluşy we ýüz aýratynlyklary çuňňur seljerildi we optimizirlendi, şeýle hem uglerod materialy özara aralaşýan ierarhiki gözenek gurluşy bilen ýörite dizaýn edildi (mikro gözenekler, mezo gözenekler we makro gözenekler özara päsgelçiliksizdir). Ikinjiden, ion ölçegi, ion aktiwligi, solwasiýa täsiri, elektrolitiň ýapyşyklygy ýaly esasy görkezijiler giňişleýin göz öňünde tutuldy. Material/elektrolit gaty-suwuklyk serhetiniň deňeşdirme barlagyna esaslanyp, aktiwleşdirilen uglerodyň aýratyn ýüz meýdany iň ýokary derejede doly ulanylýar we ýüz adsorbsiýa edilen zarýadyň mukdary we ukyby ep-esli gowulanýar. Üçünjiden, ýörite bölüji kompozit süýüm materialyndan ýasalýar we ýokary berklik, ýokary gözeneklilik we ýokary suwuklyk siňdiriş ukyby aýratynlyklaryna eýedir. Soňra elektrodyň dykyzlygyny ep-esli gowulandyrmak üçin hapalanmaýan gurak elektrod prosesi ulanylýar. Şol bir wagtyň özünde, bu öýjükleriň has gowy titreme garşylygyny we ömür görkezijilerini üpjün edýär, şeýle hem ýelmeşýän fibroz prosesi material bölejikleriniň ýüzüne ýapyşýar we onuň üstünde aýlanýar, bu bolsa elektrolidiň adsorbsiýasyny we ionlaryň geçirilmegini ýeňilleşdirýär. Ahyrsoňy GMCC ähli tably, ähli lazerli kebşirleme tehnologiýa prosesini kabul edýär we alnan öýjük pes omik kontakt garşylygyna we ajaýyp titreme garşylygyna eýe bolan metallurgiki berk baglanyşykly gurluş bolup, awtoulag derejesindäki AECQ200 standartynyň talaplaryna laýyk gelýär.
| ELEKTRIK HÜSUSIÝETLERI | |
| Type | C60W-2R7-5000 |
| Nominal naprýaženiýeVR | 2.7V |
| Güýçlenme güýjüniň ýokarlanmagyVS1 | 2.85V |
| Nominal kuwwatlylyk C2 | 5000 F |
| Sygymlylyk çydamlylygy3 | -0%/+20% |
| ESR2 | ≤0.25mΩ |
| Sızma akymyMenL4 | <9 mA |
| Öz-özünden boşalma tizligi 5 | <20% |
| Maksimum hemişelik tok IMCC(ΔT = 15°C)6 | 136A |
| Maksimum tokIMaks7 | 3.0 müňA |
| Gysga tokMenS8 | 10.8 kA |
| Saklanyldy EnergiýaE9 | 5.1 Wh |
| Energiýa dykyzlygyEd 10 | 9.9 Wh/kg |
| Ulanylýan güýç dykyzlygyPd11 | 6.8 kW/kg |
| Deňeşdirilen impedans güýjiPdMax12 | 14.2kW/kg |
Tab. 1 GMCC 2.7V 5000F EDLC öýjükleriniň esasy elektrik aýratynlyklary
Nominal woltly ultrakondensatory kesgitlemek üçin öýjük belli bir şertlere laýyk gelmelidir. Soňky ýyllaryň dowamynda senagatda standart döredildi. Maksimum iş temperaturasynda (ultrakondensatorlaryň köpüsi üçin 65°C) we nominal woltlylykda saklananda, öýjük kesgitlenen ömrüň soňky ölçegleriniň çäginde galyp, kesgitlenen ömrüne ýetmelidir. Köp ultrakondensator öndürijileri üçin ömrüň soňky ölçegleri 1500 sagat hökmünde kesgitlenýär we ömrüň soňky ölçegleri nominal kuwwatyň ýitgisiniň 20% -den az bolmagy we görkezilen ESR gymmatynyň iň ýokary 100% -iniň ýokarlanmagydyr. 2-nji suratda GMCC 5000F ultrakondensatorynyň bu şertlere laýyk gelip biljekdigi görkezilýär.
Şekil 2. 65 oC temperaturada we 2.7V naprýaženiýede saklanýan GMCC 5000F ultrakondensatorynyň kuwwatlylygy (çep egri) we ESR (sag egri) ewolýusiýasy.
Geljek
Biz maksada gönükdirilen, intensiw ylmy-barlag işleriniň umumy öýjük işini, esasanam öýjük naprýaženiýesini has-da gowulandyrmaga mümkinçilik berjekdigine ynanýarys. Häzirki laboratoriýa netijelerine esaslanyp, öýjük naprýaženiýesiniň indiki derejesiniň ýakyn geljekde ýüze çykmagyna garaşýarys. Bu bize GMCC ultrakondensatorlarynyň energiýasyny we kuwwatlylyk dykyzlygyny artdyrmaga we şeýlelik bilen has kiçi we has güýçli energiýa saklaýyş çözgütlerine tarap meýil bilen aýakdaş gitmäge mümkinçilik berer.
Ýerleşdirilen wagty: 2023-nji ýylyň 9-njy oktýabry