電気自動車・ソーラーパネル用高出力密度超キャパサ

電力密度ウルトラキャパサ

コンデンサの電力密度は、特定のボリュームに対して生成できる電力量です。例えば、コンデンサは電池よりもはるかに速くエネルギーを供給できるため、バッテリーよりも電力密度が高くなります。小さなコンデンサは、バッテリのエネルギー密度が高い場合でも、大きなバッテリよりもはるかに高い電力密度を持つことができます。言い換えれば、電力はエネルギーを使用する速度です。コンデンサの電力密度は、通常、グラムあたりまたは単位体積あたりの潜在的なエネルギーとして表されます。

コンデンサに蓄えられたエネルギー:Cが容量(F)、Vが充電電圧であるE=1/2CV2。

必要エネルギー:85 kWh
充電電圧V=600

相対許可k=1600万(これはオープン文献で報告された誘電定数の最高値です。

単層コンデンサの面積
A=20cm x 20 cm=400 cm2
誘電体の厚さ
t=20 x10-6

85 kWh の単位の場合、総容量(幾何学的容量と呼ばれる)は次のとおりです。

  • C= 2E/V2 = 2 x 85 000 x 3600/(600)2= 1,700 F
  • 容量1層:(=0*kA/t): 0.2832 F/レイヤー 
  • エネルギー密度:5,900 Wh/点灯 
  • 特定エネルギー密度: 1,734 Wh/kg 
  • 重力密度超キャパシタ | 周波数は1:7,780 W/kg 
  • 総重量エネルギー貯蔵装置 積み上げレイヤーのみ:49キロ

放電は負荷によって異なります。

リチウムイオン電池よりも固体デバイスの多くの利点があります(環境汚染なし、数百万の充電と放電サイクル、非常に高速充電は、いくつかのことを言及する)スーパーコンデンサの唯一の欠点は、安定した保持することができないことです負荷の下で排出周期の間に電圧。

スーパーコンデンサの電圧は着実に低下し、電圧低下率は負荷に依存します。

負荷が高いほど、電圧が速く低下します。この問題の解決策は、高エネルギー密度の高出力ユニットを製造することです。

セラミックベースの単層エネルギー貯蔵装置。

1600万の電界定数を持つ画期的なセラミック/金属。

このような高い電力密度(高kWh/kg)スーパーコンデンサでは、各ユニットの電圧が一定値を下回るまで、複数のユニットを搭載し、次々と放電することが可能です。

このようにして、バッテリセットの全寿命の間、電圧を高く保つことが可能になります。これは、今日の現代のエレクトロニクスを使用して簡単に行うことができます。

「我々はすでにオープン文献で報告された最高値である1600万の誘電定数を達成しました。今、我々は充電電圧と層の厚さのバランスを見つける必要があります。

材料の性質上(電荷は誘電体/金属の表面に格納されます)、コンデンサを充電することは、格納する電力に依存します。電力が低い場合(数kWh)充電は数秒で行われます。

エネルギーが高い場合(例えば、50または80 kWh)、充電ステーションが十分な電圧と電流を持っている場合、充電には数分かかることがあります。私たちの研究室ですでに示されているように、いくつかの層の充電は、1秒未満で層のフル充電を示しています。

自己放電リチウムイオン電池:

リチウムイオン電池の放電は、最初の24時間で約5%であり、その後、毎月1〜2パーセントを失います。保護回路は、毎月さらに3%を追加します。一般に、すべての電池化学物質の自己放電は、より高い温度で増加し、速度は通常、10°C(18°F)ごとに倍増します。

バッテリーがホット車両に残っている場合、顕著なエネルギー損失が発生します。高いサイクル数および老化はまたすべてのシステムの自己放電を高める。

ウルトラキャップスのESDの自己放電を予測:

スーパーコンデンサの自己放電は、温度効果が小さく、デバイスが最大20〜30日間充電を保持できる必要があることを除いて、リチウムイオン電池に似ています。EEStor は、2~3ヶ月間電気を保持できると主張しています。

ウルトラキャップエナジー株式会社

ウルトラキャップエナジー株式会社は、環境に優しいエネルギー貯蔵装置または「電池」の開発を目的として設立されました。現在60%が開発され、これらのデバイスは電気エネルギーの貯蔵と輸送方法に革命をもたらすでしょう。わずか4分の充電で、当社のバッテリーを使用する電気自動車は、現在の低速充電リチウムイオン電池をはるかに上回る480キロメートルの走行が可能です。

本社

  • 160 シティロード
  • ケンプ ハウス
  • ロンドン EC1V 2NX
  • 英国

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