Hvernig Supercapacitors geyma og skila orku
Ofurþéttar, einnig þekktir sem rafknúnir tvöfaldir-lagsþéttar eða EDLC, geyma raforku með rafstöðuhleðsluskilum við rafskaut/raskaut tengi. Vegna þess að vélbúnaðurinn er eðlisfræðilegur frekar en efnafræðilegur, getur hleðsla frásogast og losað innan nokkurra sekúndna og rafskautsbyggingin er aðeins lítillega stressuð við hjólreiðar. Kolefni-undirstaða efni, þar á meðal virkt kolefni, gervi grafít og grafít samsett efni, eru aðal rafskautsefnin sem notuð eru í viðskiptafrumum.
Fyrir iðnaðarkaupanda er raunhæfa spurningin sjaldan hvort kolefni virki yfirhöfuð, heldur hvaða samsetning af yfirborði kolefnis og grafítleiðni gefur besta jafnvægið á afli, líftíma og kostnaði fyrir skilgreinda vinnulotu.
Hvers vegna grafít rafskaut bæta afköst rafskauta
Virkt kolefni gefur yfirborðinu sem geymir hleðslu; grafít sér um leiðandi netið sem flytur rafeindir inn og út úr húðinni. Hlutverkin tvö eru viðbót og rafskautssamsetningar eru í jafnvægi í samræmi við það. Þær eignir sem skipta mestu máli eru taldar upp hér að neðan.
Hátt sérstakt yfirborð- virkt kolefni í atvinnuskyni nær venjulega um 1.000–2.000 m²/g. Gildið er venjulega ákvarðað með frásog gass með BET-aðferðinni sem lýst er í GB/T 19587 og ISO 9277.
Mikil rafleiðni- tilbúið grafít sem bætt er við nokkrum prósentum miðað við þyngd dregur úr snertiþol milli kolefnisagna og straumsafnarans.
Efnafræðilegur og rafefnafræðilegur stöðugleiki- grafít þolir oxun og rafsaltaárás yfir rekstrarspennuglugga lífrænna-raflausnartækja.
Hitastöðugleiki- grafít þolir staðbundna hitahækkun sem myndast af miklum-straumpúls án breytinga á byggingu eða taps á leiðni.
Stýrð kornastærð og hreinleiki- flokkað grafítduft heldur húðlitafræði stöðugu við háhraða framleiðslu rafskauta, á meðan lágt ösku- og brennisteinsmagn hjálpar til við að takmarka sjálf-losun.
Aflþéttleiki, hringrásarlíf og kostnaður í reynd
Vegna þess að EDLC geymir orku með líkamlegri hleðsluaðskilnaði, helst afkastagetap við endurtekna aðgerð lágt og viðhaldsþörf lítil. Taflan hér að neðan tekur saman hvernig efniseiginleikar grafíts og kolefnis skila sér í mælanlega hegðun tækisins.
| Efnisleg eign | Áhrif inni í frumunni | Hagnýtur ávinningur |
|---|---|---|
| Mikil rafleiðni | Hraðari rafeindaflutningur við rafskautið | Mikill aflþéttleiki og stuttur hleðslutími |
| Stórt kolefnisyfirborð | Fleiri síður í boði fyrir aðsog jóna | Hærri sértæk rýmd |
| Stöðug kolefnisbygging | Lágmarks niðurbrot á hverri lotu | Hundruð þúsunda hleðslu/losunarlota |
| Þroskuð grafítvinnsla | Áreiðanlegt hráefnisframboð | Lægri kostnaður á hvert kílóvatt af uppsettu afli |
| Lítið aska og lítið brennisteinsinnihald | Færri hliðarviðbrögð við rafskautið | Hægari sjálf-útskrift og fyrirsjáanleg öldrun |
Kostnaðarhagkvæmni leiðir af framboði efnis ekki síður en af frammistöðu tækisins: kolefni og grafít hráefni eru mikið, vinnsluleiðir eru þroskaðar og rafskautin sem myndast geta verið framleidd á hefðbundnum húðunarlínum.
Umsóknir um flutninga, iðnað og endurnýjanlega orku
Ofurþéttabankar eru valdir þar sem mikið afl, hröð svörun og mjög langt þjónustutímabil vega þyngra en minni orkuþéttleiki rafstöðubúnaðar.
Rafbílar og tvinnbílar- fanga endurnýjandi hemlunarorku, aðstoða við hröðun og draga úr hámarksálagi á rafhlöðuna.
Járnbrautar- og neðanjarðarlestarkerfi- endurheimta hemlunarorku og veita skammtíma-afli við hröðun, sem dregur úr eftirspurnargjöldum á veitukerfinu.
Endurnýjanlegar orkuver- jafna afköst sólar- og vindorkuvera og jafna skammtímasveiflur- áður en þær komast á netið.
Iðnaðar- og UPS búnaður- farðu í gegnum spennufall, láttu sjálfvirkar vélar háa-aflpúlsa og vernda viðkvæmar framleiðslulínur.
Vélar í höfn og efnismeðferð- gleypa hámarksorku endurtekinna lyftilota þar sem rafhlaða-eingöngu kerfi myndu eldast hratt.
Efnisval og gæðaeftirlit
Það er engin ein tegund af grafít sem hentar hverri yfirþétta hönnun. Kaupendur festa venjulega kornastærðardreifingu, tiltekið yfirborðsflatarmál, kranþéttleika, ösku og brennisteinsmörk við rafskautshúðunarferlið og nauðsynlega vinnulotu og sannreyna síðan hverja lotu. Dæmigert komandi skoðun nær yfir BET yfirborðsflatarmál að GB/T 19587, kornastærð með leysigeislun og rafviðnám mæld á pressuðu sýni. Þar sem grafít rafskautshluti er afhentur til iðnaðarnota er almennt vísað til kröfu um stærð og merkingu til GB/T 3072 og IEC 60239 þannig að hægt sé að passa afhentan hlut við búnaðinn sem hann þjónar.
Fyrir birgja og samþættingaraðila er hagnýta reglan að tilgreina efniseiginleikana sem rafskautsferlið getur stjórnað og að halda vikmörkum nógu þétt til að sérstakt rýmd og innri viðnám haldist innan hönnunargluggans frá lotu til lotu.
Algengar spurningar
Sp.: Af hverju er grafít notað með virku kolefni í stað þess að vera eitt og sér?
Grafít hefur framúrskarandi leiðni en lítið yfirborð, en virkt kolefni hefur mjög mikið yfirborð en takmarkaða leiðni. Notað saman veitir grafítið rafeindabrautina og virkjaða kolefnið sér fyrir hleðslugeymslustöðum.
Sp.: Hversu lengi endast kolefnis-ofurþétta rafskaut?
Vegna þess að orka er geymd með líkamlegri hleðsluaðskilnaði, lifa kolefnisrafskaut venjulega af hundruð þúsunda hleðslu- og afhleðslulota með litlum afkastagetu tapi, mun meira en rafhlaða rafskaut undir sambærilegum hjólreiðum.
Sp.: Hvaða yfirborðsflatarmál ætti rafskautskolefni að hafa?
Rafskautskolefni í atvinnuskyni falla venjulega á bilinu um það bil 1.000–2.000 m²/g mælt með BET aðferðinni, með nákvæmlega markmiðið sem raflausnkerfið hefur sett og nauðsynlega sérstaka rýmd.
Sp.: Hversu miklu grafíti er bætt við rafskautshúð?
Leiðandi aukefnishlutinn er venjulega nokkur prósent miðað við þyngd. Það besta er fundið með því að jafna leiðni á móti þynningu yfirborðsflatar sem geymir hleðslu.
Sp.: Eru ofurþéttar í staðinn fyrir rafhlöður?
Nei. Þau eru viðbót við rafhlöður: ofurþéttarinn ræður við mikla-afl, stutta-tímaþörf á meðan rafhlaðan veitir langa-orkugetu.
Sp.: Hvaða gæðapróf ætti að samþykkja fyrir sendingu?
Sérstakt yfirborðsflatarmál, kornastærðardreifing, kranþéttleiki, öskuinnihald, brennisteinsinnihald og viðnám eru venjuleg eftirlit, studd af lotuvottorði fyrir samþykkt mörk.