Fast recharging, light weight, ultracapacitor for electric cars

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能量密度

功率密度超级电 容器储能装置

设计参数示例:

存储在电容中的能量:E=½ CV2 其中 C 是电容量 (F),V是充电电压。

  • 能量需求:85 kWh
  • 充电电压V = 600
  • 相对介电常数k = 1600万 (这是在公开文献中报道的介电常数的 最高 。相比之下,EEStor 使用介电常数为18,000的材料进行固态电池开发。
  • 单层电容器的面积A = 20cm×20cm = 400cm2
  • 电介质的厚度t = 20×10-6 

对于85 kWh的单元,总电容(称为几何电容)为:

C = 2E / V2 = 2×85000×3600 /(600)2 = 1700℉

单层电容 (=Ԑ0*kA/t)

0.2832 F /层

能量密度

5,900 Wh / lit

比能量密度:

1,734 Wh/kg

重量功率密度|频率为1

7,780 W / kg

总重量储能装置 (仅堆叠层|不包括外壳

49 kg

放电取决于负载

与锂离子电池相比,固态器件具有许多优点(无环境污染、数百万次充放电循环以及快速充电)。超级电容唯一缺点是在负载下的放电循环期间无法保持稳定的电压。

超级电容器的电压会稳定下降,电压下降的速度取决于负载。

较高的负载会导致电压下降得更快。该问题的 解决方案 是制造高能量密度的高功率单元。

借助高功率密度(高千瓦时/千克)的超级电容,可将 多个单元 放置在一起,各个单元依次放电,直到每个单元的电压降到一定的值。

通过这种方式,可以在电池组的整个使用寿命期间保持高电压。凭借现代电子学,可以轻松的完成这一点。

陶瓷基单层储能装置

突破性的陶瓷/金属 16 x106 电常数。

由于材料性质(电荷存储在电介质/金属表面上),电容器的充电取决于要存储的功率大小。如果功率很低(几千瓦时),充电在几秒钟内便可完成。

当功率很高时,例如为50或80千瓦时,如果充电站的电压和电流足够高,充电可能只需要几分钟的时间。

正如我们实验室已经证明的那样,多层充电可在不到一秒的时间内充满各层。

自放电锂离子电池

锂离子电池放电的自放电在头24小时内约为5%,然后每个月减少1-2%保护电路每月又增加3%。一般来说,一般来说,在较高的温度下,所有电池化学物质的自放电都会增加,而且每升高10°C(18°F)速率通常会增加 一倍 。

如果将电池留在高温车辆中,会发生明显的能量损失。高循环次数和老化也会增加所有系统的自放电

UltraCaps ESD的预测自放电:

超级电容的自放电与锂离子电池类似,只是温度影响较小,器件能够保持电荷20-30天。EEStor 声称他们的装置能够保持电力2至3个月。

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