超級蓄電容器有哪些優(yōu)點你知道嗎?
近年來,相較于各種電子軟硬件的迅猛發(fā)展,電子技術(shù)的動力源---電池技術(shù)一百年中始終沒有取得突破性進(jìn)展。所有的傳統(tǒng)化學(xué)電池技術(shù)都是基于化學(xué)鍵的釋放,計算其理論上的最大容量,似乎難以滿足現(xiàn)代人的需求。人們等待多年,等來的電池能量密度提升和時間似乎并不相符,電池技術(shù)的真正突破,好像是追逐一個不可能實現(xiàn)的夢,短期內(nèi)基本沒有革命性突破的可能。目前的技術(shù)還是局限于對現(xiàn)有的各種電極材料進(jìn)行改性,新材料的涌現(xiàn),可能會帶來一些小驚喜,但是不報太大希望,幾年內(nèi)難以實現(xiàn)工業(yè)化。電池能量密度提升太慢,導(dǎo)致技術(shù)人員只能轉(zhuǎn)向硬件節(jié)電技術(shù)的研究方向。
近日一項世界首創(chuàng),全新原理的超級蓄電容器被錦州市民間電池研究團(tuán)隊發(fā)明,超級蓄電容器巧妙集平板電容充電電壓高和超級電容電池電極面積大兩者優(yōu)勢。從原理數(shù)據(jù)推算,能量密度可以趕上甚至超過被稱為“終極電池”的鋰-空氣電池,功率密度、可循環(huán)性和充電速度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有的電池。
原理附圖:
超級蓄電容器電容量C=ε*ε0* S/d
ε-----液體電介質(zhì)介電常數(shù)
ε0-----真空介電常數(shù)
S-----極板面積=克數(shù)乘以活性炭比面積
d-----隔膜厚度。
超級蓄電容器儲電量應(yīng)E=1/2CU²
電壓U是電介質(zhì)溶液達(dá)到介電飽和電壓和隔膜的擊穿電壓兩者中低的那個電壓值。
據(jù)超級蓄電容器團(tuán)隊負(fù)責(zé)人顧天罡先生介紹,和傳統(tǒng)平板電容不同,超級蓄電容器的活性炭電極極化的不是隔膜而是電極池中與活性炭接觸的液體電介質(zhì)。超級蓄電容器巧妙的電極與電介質(zhì)分布結(jié)構(gòu),使其在極板面積和充電電壓大幅增加的同時,質(zhì)量增加很小,因此獲得很高的能量密度,使用目前市面材料即可達(dá)到2-3千瓦時/kg(僅包括正負(fù)極和電介質(zhì)材料)的水平,在計算封裝材料等附屬重量的情況下,仍可達(dá)到1度多電的能量密度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有主流鋰離子電池水平。超級蓄電容器團(tuán)隊已經(jīng)對超級蓄電容器關(guān)鍵計算公式:C=ε*ε0* S/d進(jìn)行了原理實驗驗證,下步將很快開展實驗篩選合適的液體電介質(zhì)工作。
可以預(yù)見的是,這項技術(shù)如果按預(yù)期順利實現(xiàn),取得大幅突破后會顛覆石油時代,并將對人們的生產(chǎn)、生活方式產(chǎn)生巨大影響,從此開啟新一輪產(chǎn)業(yè)革命。
事實上,動力電池企業(yè)正面臨一個巨大的發(fā)展機(jī)遇,那就是完成從新能源汽車電芯供應(yīng)者到新能源汽車動力系統(tǒng)提供商的轉(zhuǎn)變。新能源汽車發(fā)展的趨勢必然是化零為整的,作為新能源汽車的核心技術(shù),誰能掌握電池系統(tǒng)技術(shù),誰就能在未來新能源汽車業(yè)發(fā)展中掌握主動。
新能源汽車電池系統(tǒng)要比我們想象的復(fù)雜且重要得多。作為新能源汽車的核心零部件,電池系統(tǒng)對整車性能、整車輕量化和車輛設(shè)計等諸多方面都具有重要的影響。未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢極有可能由掌握核心技術(shù)的電池系統(tǒng)企業(yè)主導(dǎo),這樣將完全顛覆目前電池企業(yè)和整車企業(yè)的市場地位。
億緯鋰能是電池系統(tǒng)積極開發(fā)者中的一員。為此公司特別成立了由車用動力電池、儲能通訊、安全可靠性研究三個部門組成的電源系統(tǒng)技術(shù)部,主要承擔(dān)儲能通訊和車用動力電池產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)驗證。截至2016年5月,億緯鋰能的電源系統(tǒng)技術(shù)部專利申請總量達(dá)51項,授權(quán)27項。除此以外,電源系統(tǒng)技術(shù)部還承擔(dān)了多項國家和廣東省重大科研攻關(guān)項目,其中包括純電動物流車電源系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化、增程式電動客車雙能源動力集成單元及其控制系統(tǒng)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化等多項重大課題的研究工作。
通過努力,億緯鋰能目前已經(jīng)形成了“車廠定制”的供應(yīng)模式。依據(jù)車廠下達(dá)的生產(chǎn)任務(wù)指標(biāo)書,億緯鋰能可以通過整車仿真定義產(chǎn)品需求,然后依據(jù)產(chǎn)品需求定義系統(tǒng)規(guī)格,再針對系統(tǒng)需求與規(guī)格來設(shè)計系統(tǒng)架構(gòu)及電池排布,并執(zhí)行 CAE & CFD分析,形成雛形品試做與開發(fā)。在確認(rèn)系統(tǒng)需求及系統(tǒng)架構(gòu)后,億緯鋰能將實現(xiàn)電池系統(tǒng)設(shè)計驗證、電池系統(tǒng)開發(fā)量產(chǎn)驗收,最終實現(xiàn)為車企提供成熟的電池動力系統(tǒng)。目前億緯鋰能這種SO供應(yīng)模式服務(wù)已經(jīng)得到了越來越多車企的認(rèn)可,為企業(yè)的發(fā)展?fàn)幍昧酥鲃訖?quán)。












