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电池知识

超级蓄电容器有哪些优点你知道吗?

来源:宝鄂实业    2019-06-09 22:10    点击量:

近年来,相较于各种电子软硬件的迅猛发展,电子技术的动力源---电池技术一百年中始终没有取得突破性进展。所有的传统化学电池技术都是基于化学键的释放,计算其理论上的最大容量,似乎难以满足现代人的需求。人们等待多年,等来的电池能量密度提升和时间似乎并不相符,电池技术的真正突破,好像是追逐一个不可能实现的梦,短期内基本没有革命性突破的可能。目前的技术还是局限于对现有的各种电极材料进行改性,新材料的涌现,可能会带来一些小惊喜,但是不报太大希望,几年内难以实现工业化。电池能量密度提升太慢,导致技术人员只能转向硬件节电技术的研究方向。

近日一项世界首创,全新原理的超级蓄电容器被锦州市民间电池研究团队发明,超级蓄电容器巧妙集平板电容充电电压高和超级电容电池电极面积大两者优势。从原理数据推算,能量密度可以赶上甚至超过被称为“终极电池”的锂-空气电池,功率密度、可循环性和充电速度也远远超过现有的电池

原理附图:

超级蓄电容器电容量C=ε*ε0* S/d

ε-----液体电介质介电常数

ε0-----真空介电常数

S-----极板面积=克数乘以活性炭比面积

d-----隔膜厚度。

超级蓄电容器储电量应E=1/2CU²

电压U是电介质溶液达到介电饱和电压和隔膜的击穿电压两者中低的那个电压值。

据超级蓄电容器团队负责人顾天罡先生介绍,和传统平板电容不同,超级蓄电容器的活性炭电极极化的不是隔膜而是电极池中与活性炭接触的液体电介质。超级蓄电容器巧妙的电极与电介质分布结构,使其在极板面积和充电电压大幅增加的同时,质量增加很小,因此获得很高的能量密度,使用目前市面材料即可达到2-3千瓦时/kg(仅包括正负极和电介质材料)的水平,在计算封装材料等附属重量的情况下,仍可达到1度多电的能量密度,远远超过现有主流锂离子电池水平。超级蓄电容器团队已经对超级蓄电容器关键计算公式:C=ε*ε0* S/d进行了原理实验验证,下步将很快开展实验筛选合适的液体电介质工作。

可以预见的是,这项技术如果按预期顺利实现,取得大幅突破后会颠覆石油时代,并将对人们的生产、生活方式产生巨大影响,从此开启新一轮产业革命。

事实上,动力电池企业正面临一个巨大的发展机遇,那就是完成从新能源汽车电芯供应者到新能源汽车动力系统提供商的转变。新能源汽车发展的趋势必然是化零为整的,作为新能源汽车的核心技术,谁能掌握电池系统技术,谁就能在未来新能源汽车业发展中掌握主动。

新能源汽车电池系统要比我们想象的复杂且重要得多。作为新能源汽车的核心零部件,电池系统对整车性能、整车轻量化和车辆设计等诸多方面都具有重要的影响。未来产业发展的趋势极有可能由掌握核心技术的电池系统企业主导,这样将完全颠覆目前电池企业和整车企业的市场地位。

亿纬锂能是电池系统积极开发者中的一员。为此公司特别成立了由车用动力电池、储能通讯、安全可靠性研究三个部门组成的电源系统技术部,主要承担储能通讯和车用动力电池产品设计开发验证。截至2016年5月,亿纬锂能的电源系统技术部专利申请总量达51项,授权27项。除此以外,电源系统技术部还承担了多项国家和广东省重大科研攻关项目,其中包括纯电动物流车电源系统关键技术研究与产业化、增程式电动客车双能源动力集成单元及其控制系统的研发和产业化等多项重大课题的研究工作。

通过努力,亿纬锂能目前已经形成了“车厂定制”的供应模式。依据车厂下达的生产任务指标书,亿纬锂能可以通过整车仿真定义产品需求,然后依据产品需求定义系统规格,再针对系统需求与规格来设计系统架构及电池排布,并执行 CAE & CFD分析,形成雏形品试做与开发。在确认系统需求及系统架构后,亿纬锂能将实现电池系统设计验证、电池系统开发量产验收,最终实现为车企提供成熟的电池动力系统。目前亿纬锂能这种SO供应模式服务已经得到了越来越多车企的认可,为企业的发展争得了主动权。

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