Fast recharging, light weight, ultracapacitor for electric cars

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Leistungsdichte-Ultrakondensator-Energiespeicher

Es handelt sich um eine hoheDielektrizitätskonstante und eine Niederspannungsladung

Beispiel Designparameter:

Die im Kondensator gespeicherte Energie: E = ½ CV wobei C die Kapazität (F) und V die Ladespannung ist.

  • Benötigte Energie: 85 kWh
  • Ladespannung V = 600
  • Relative Permittivität k = 16 Millionen (Dies ist der höchste Wert für die Dielektrizitätskonstante, der in der offenen Literatur berichtet wird). Zum Vergleich verwendet EEStor ein Material mit einer Dielektrizitätskonstante von 18.000 für ihre Festkörperbatterieentwicklung.
  • Fläche eines Einschichtkondensators A = 20 cm × 20 cm = 400 cm
  • Dicke des Dielektrikums t = 20 x 10

Für eine Einheit von 85 kWh ist die Gesamtkapazität (geometrische Kapazität):

C = 2E / V = 2 x 85 000 x 3600 / (600) = 1.700 F

Kapazität EINER Schicht (= Ԑ0* kA / t)

0,2832 F/Schicht

Energiedichte:

5.900 Wh/lit

Spezifische Energiedichte:

1.734 Wh/kg

Gravimetrische Leistungsdichte | Frequenz ist 1

7.780 W/kg

Gesamtgewicht Energiespeichervorrichtung (nur gestapelte Schichten | Gehäuse nicht enthalten)

Entladung hängt von der Belastung ab:

Es gibt viele Vorteile von Festkörpervorrichtungen gegenüber Li-Ionen-Batterien (keine Umweltverschmutzung, Millionen von Lade- und Entladezyklen und sehr schnelles Laden, um nur einige zu nennen). Der einzige Nachteil von Superkondensatoren ist die Unfähigkeit, während des Entladezyklus unter Last die konstante Spannung zu halten.

Die Spannung im Superkondensator nimmt stetig ab und die Geschwindigkeit der Spannungsabnahme hängt von der Last ab.

Höhere Lasten lassen die Spannung schneller abfallen. Als Lösung für dieses Problem muss eine Hochenergieeinheit mit hoher Energiedichte hergestellt werden. Mit Superkondensatoren mit hohen Leistungsdichten (hohe kWh/kg) wäre es möglich, mehrere Einheiten zu verbauen und eine Einheit nach der anderen zu entladen, bis die Spannung in jeder Einheit unter einen bestimmten Wert fällt.

Auf diese Weise ist es möglich, die Spannung während der gesamten Lebensdauer des Batteriesatzes hoch zu halten. Dies lässt sich mit der heutigen modernen Elektronik leicht bewerkstelligen.

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