High Power Density Ultracapacitor til elbiler & Solpanel

Ultrakondensator til effekttæthed

Effekttætheden af en kondensator er den mængde strøm, den kan producere for et givet volumen. For eksempel har kondensatorer en større effekttæthed end batterier, da de er i stand til at levere energi meget hurtigere end batterier kan. En lille kondensator kan have en meget højere effekttæthed end et stort batteri, selvom et batteri kan have en højere energitæthed. Med andre ord, magt er hastigheden for at bruge energi. Effekttætheden af en kondensator udtrykkes normalt som potentiel energi pr. gram eller pr. volumenenhed.

Den energi, der er lagret i kondensatoren: E=1/2 CV2, hvor C er kapacitansen (F), og V er ladespændingen.

Energi nødvendig: 85 kWh
Opladningsspænding V=600

Relativ permittivitet k=16 millioner (Dette er den højeste værdi for dielektrisk konstant rapporteret i åben litteratur.

Område af en enkelt lagkondensator
A=20 cm x 20 cm=400 cm2
Tykkelsen af den dielektriske
t=20 x10-6

For en enhed på 85 kWh er den samlede kapacitans (kaldet geometrisk kapacitans):

  • C= 2E/V2 = 2 x 85 000 x 3600/(600)2= 1.700 F
  • Kapacitans 1 lag: (=Ԑ0*kA/t): 0,2832 F/lag 
  • Energitæthed: 5.900 Wh/lit 
  • Specifik energitæthed: 1.734 Wh/kg 
  • Gravimetrisk effekttæthed Ultrakondensitor | frekvens er 1: 7.780 W/kg 
  • Samlet vægt energi lagringsenhed stablet lag kun: 49 kg

Afladningen afhænger af belastningen:

Der er mange fordele ved solid state enheder over Li-Ion batterier (ingen miljøforurening, millioner af opladning og losning cykler og meget hurtig opladning for at nævne nogle få) den eneste ulempe ved super kondensator er den manglende evne til at holde den konstante spænding under afladning cyklus under belastning.

Spændingen i super kondensator vil falde støt, og hastigheden af spændingsfald afhænger af belastningen.

Højere belastninger vil få spændingen til at falde hurtigere. Løsningen på dette problem er at fremstille højere effektenhed med høj energitæthed.

Keramisk baseret energilagringsenhed med et enkelt lag.

Gennembrud keramik / metal med 20 millioner dielektrisk konstant.

Med en sådan høj effekttæthed (høj kWh/kg) superkondensatorer vil det være muligt at anbringe flere enheder om bord og aflade den ene enhed efter den anden, indtil spændingen i hver enhed falder til under en vis værdi.

På denne måde vil det være muligt at holde spændingen høj i hele batteriets levetid. Dette kan nemt gøres ved hjælp af nutidens moderne elektronik.

"Vi har allerede opnået en dielektrisk konstant på 20 millioner, hvilket er den højeste værdi, der nogensinde er rapporteret i åben litteratur. Nu er vi nødt til at finde en balance mellem opladning spænding og lagtykkelse "

På grund af materialets art (ladningen opbevares på overfladen af den dielektriske/metal) opladning afhænger kondensatoren af den effekt, der skal opbevares. Hvis strømmen er lav (flere kWh) opladning sker i sekunder.

Hvis energien er høj, fx 50 eller 80 kWh, kan opladningen tage flere minutter, forudsat at ladestationen har tilstrækkelig høj spænding og strøm. Opladning af flere lag, som allerede vist i vores laboratorium, har vist en fuld opladning af lagene på mindre end et sekund.

Selvudtrivende Li-Ion-batterier:

Selvafladning af Li-Ion Batteri afladninger er omkring 5 procent i de første 24 timer og derefter mister 1-2 procent per måned; beskyttelseskredsløbet tilføjer yderligere 3 procent pr. måned. Generelt stiger selvafladningen af alle batterikemier ved højere temperatur, og hastigheden fordobles typisk med hver 10°C.

Der opstår et mærkbart energitab, hvis et batteri efterlades i et varmt køretøj. Høj cyklus tæller og aldring også øge selvafladning af alle systemer.

Forudsagt selvudladning af UltraCaps's ESD:

Selvafladningen af superkondensator svarer til Li-Ion-batteriet, bortset fra at temperatureffekten er mindre, og enheden skal kunne holde opladningen i op til 20-30 dage. EEStor hævder, at deres enhed skal kunne opbevare elektriciteten i 2 til 3 måneder.

Sialon Keramik Ltd.

Sialon Ceramics Ltd er blevet dannet med det formål ultralyd at udvikle miljøvenlige energilagringsenheder eller 'batterier'. Nu 60% udviklet, ville disse enheder revolutionere den måde elektrisk energi er gemt og transporteret. Med kun 4 minutters opladning, ville en elektrisk køretøj ved hjælp af vores batteri være i stand til at køre i op til 480 kilometer langt over nuværende langsom opladning Li-Ion batterier.

Hovedkontor

  • Østerbrogade 226 st. tv.
  • DK-2100 København
  • København
  • Danmark
  • CVR DK 37012807

Kontakt

Aug 8, 2020 - Lør
København, DK
26°C
brudte skyer
brudte skyer
3 m/s, N
51%
765.07 mmHg
lør08/08søn08/09man08/10tir08/11wed08/12
spredte skyer
24/22°C
brudte skyer
26/20°C
få skyer
25/19°C
klar himmel
23/18°C
klar himmel
22/17°C
Du må ikke kopiere tekst!
En_usengelsk
fr_FRFrançais En_usengelsk