5000F Ultracapacitor کی ترقی اور ٹیکنالوجی

خلاصہ

GMCC نے 60138 معیاری سائز میں اعلی توانائی کی کثافت (>10 Wh/kg) کے ساتھ ایک اختراعی 5000F الٹرا کیپیسیٹر کامیابی کے ساتھ تیار کیا ہے، جو اعلی طاقت کی کثافت، تقریباً فوری چارجنگ اور ڈسچارج، اعلیٰ وشوسنییتا، انتہائی درجہ حرارت کو برداشت کرنے، اور 1,000 سے زائد سائیکل چارج کی سروس لائف پیش کر سکتا ہے۔ GMCC 5000F سیل پاور گرڈ کے لیے جڑتا سپورٹ اور پرائمری فریکوئنسی ماڈیولیشن کی صلاحیت کو بہت زیادہ بڑھا سکتا ہے، اور نیٹ ورک میں آلات کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتا ہے۔ دریں اثنا، GMCC 5000F سیل معاون کم درجہ حرارت کولڈ سٹارٹ، پاور سپورٹ، انرجی ریکوری، آٹوموٹو اور دیگر پاور ایپلی کیشنز کے لیے وائر سے کنٹرول شدہ کم وولٹیج پاور سپلائی کو پورا کر سکتا ہے۔

تعارف

الٹرا کیپیسیٹرز، ایک انتہائی قابل اعتماد طاقت کے ذریعہ کے طور پر جو مختصر وقت میں زیادہ کرنٹ فراہم کرتا ہے، آج کل بڑھتی ہوئی توجہ مبذول کر رہا ہے۔ زیادہ سے زیادہ عالمی برقی کاری کے ساتھ، توانائی اور بجلی کی کثافت، معیار، حفاظت، اور توانائی ذخیرہ کرنے والے آلات کی قیمت کو کم کرنے کے لیے بے پناہ کوششیں کی گئی ہیں۔ الٹرا کیپسیٹرز کو توانائی کے ذخیرہ کرنے والے نظام کے طور پر تیزی سے قبول کیا جاتا ہے جو آٹوموٹو ایپلی کیشنز کو فعال کرتا ہے جیسا کہ ایڈوانس ڈرائیونگ اسسٹنس (ADAS)، اختراعی سسپنشن اور اینٹی رول بار سسٹمز، اور جدید ایمرجنسی بریکنگ سسٹم (AEBS) وغیرہ۔ مستقبل قریب میں، بڑے پیمانے پر صاف توانائی کے انرجی گرڈ کنکشن جیسے کہ فوٹو وولٹائک اور ونڈ پاور، یو ایس سی اے پی اے میں توقع کی جاتی ہے۔ نئے پاور سسٹمز میں ترقی، جیسے پاور گرڈ فریکوئنسی ماڈیولیشن۔

الٹرا کیپیسیٹر

تصویر 1 GMCC 2.7V 5000F EDLC سیل

5000F Ultracapacitor ٹیکنالوجی

اس وقت، سپر کیپیسیٹر انڈسٹری میں سیل کی زیادہ سے زیادہ گنجائش صرف 3000F ہے، اور چونکہ مثبت اور منفی الیکٹروڈز میں فعال کاربن کا مخصوص سطحی رقبہ مؤثر طریقے سے استعمال ہونے سے بہت دور ہے، اس لیے موجودہ موثر استعمال کی شرح صرف 10% ہے۔ اگر توانائی کی کثافت کی رکاوٹ اور الٹرا کیپیسیٹرز کی حدود ٹوٹ جاتی ہیں تو، مواد کی ساخت، ٹھوس مائع انٹرفیس، اور الیکٹرو کیمیکل نظام سے کچھ بنیادی اختراعات اور ایڈجسٹمنٹ کی جانی چاہیے۔

GMCC نے کثیر جہتی جامع تکنیکی اصلاح کی ہے، جس میں مالیکیولر/آئنک اسکیل، میٹریل مائیکرو اور نینو اسٹرکچر اسکیل، میٹریل مائیکرو ٹھوس مائع انٹرفیس اسکیل، میٹریل پارٹیکل اسکیل، ہائی کیپیسیٹینس الیکٹرو کیمیکل سسٹم ڈیولپمنٹ، سیل اسٹرکچر ڈیزائن وغیرہ شامل ہیں۔ سب سے پہلے، تاکنا ڈھانچہ اور سطح کی خصوصیات، گہرے کاربن اور کاربن مادّی کی ساخت کی خصوصیات ہیں۔ خاص طور پر ایک انٹرپینیٹریٹنگ درجہ بندی کے غیر محفوظ ڈھانچے کے ساتھ ڈیزائن کیا گیا ہے (مائکرو پورس، میسوپورس، اور میکروپورس باہمی طور پر غیر رکاوٹ ہیں)۔ دوم، اہم اشارے جیسے آئن کا سائز، آئن کی سرگرمی، حل کا اثر، الیکٹرولائٹ کی viscosity پر جامع طور پر غور کیا گیا ہے۔ مواد/الیکٹرولائٹ ٹھوس مائع انٹرفیس کے مماثل مطالعہ کی بنیاد پر، ایکٹیویٹڈ کاربن کا مخصوص سطحی رقبہ زیادہ سے زیادہ حد تک مکمل طور پر استعمال ہوتا ہے، اور سطح جذب شدہ چارج کی مقدار اور صلاحیت بہت بہتر ہوتی ہے۔ تیسرا، خصوصی جداکار جامع فائبر مواد سے بنا ہے، اور اعلی طاقت، اعلی porosity اور اعلی مائع جذب کرنے کی صلاحیت کی خصوصیات ہے. اس کے بعد غیر آلودگی پھیلانے والے خشک الیکٹروڈ کے عمل کو اپنایا جاتا ہے تاکہ الیکٹروڈ کی کمپیکشن کثافت کو بہت بہتر بنایا جا سکے۔ دریں اثنا، یہ سیل کو بہتر کمپن مزاحمت اور زندگی کی کارکردگی کو بھی بناتا ہے، اور چپکنے والی فائبروسس عمل مادی ذرات کی سطح پر چلتی ہے اور ایک "پنجرہ" ڈھانچہ تشکیل دیتی ہے، جو الیکٹرولائٹ کے جذب اور آئنوں کی ترسیل کو آسان بناتا ہے۔ آخر میں GMCC نے آل ٹیب، آل لیزر ویلڈنگ ٹیکنالوجی کے عمل کو اپنایا، اور حاصل کردہ سیل ایک میٹالرجیکل مشکل سے منسلک ڈھانچہ ہے جس میں کم اوہمک رابطہ مزاحمت اور بہترین وائبریشن مزاحمت ہے، جو آٹوموٹیو گریڈ AECQ200 معیار کی ضروریات کو پورا کرتی ہے۔

الیکٹریکل نردجیکرن
Type C60W-2R7-5000
شرح شدہ وولٹیجویR

2.7V

سرج وولٹیجVS1

2.85V

درجہ بندی کی گنجائش C2

5000 F

اہلیت رواداری3

-0%/+20%

ای ایس آر2 0.25
رساو کرنٹمیںL4

<9 mA

خود خارج ہونے کی شرح 5

<20%

زیادہ سے زیادہ مسلسل کرنٹ Iایم سی سی(ΔT = 15°C)6 136A
زیادہ سے زیادہ کرنٹIزیادہ سے زیادہ7 3.0 kA
مختصر کرنٹمیںS8 10.8 kA
ذخیرہ شدہ توانائیای9 5.1 Wh
توانائی کی کثافتایd 10 9.9 Wh/kg
قابل استعمال پاور ڈینسٹیPd11 6.8 کلو واٹ فی کلوگرام
مماثل امپیڈینس پاورPdMax12

14.2kW/kg

ٹیب 1 GMCC 2.7V 5000F EDLC سیل بنیادی برقی تفصیلات

ریٹیڈ وولٹیج کے ساتھ الٹرا کیپسیٹر کی وضاحت کرنے کے لیے، سیل کو کچھ شرائط کو پورا کرنا ضروری ہے۔ پچھلے سالوں کے دوران صنعت میں ایک معیار قائم کیا گیا ہے۔ جب زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ درجہ حرارت (زیادہ تر الٹرا کیپیسیٹرز کے لیے 65oC) اور ریٹیڈ وولٹیج پر رکھا جائے تو، سیل کو زندگی کے مقررہ معیار کے اندر رہتے ہوئے ایک متعین زندگی بھر حاصل کرنا چاہیے۔ زیادہ تر الٹرا کیپیسیٹر مینوفیکچررز کے لیے لائف ٹائم 1500 گھنٹے مقرر کیا گیا ہے اور زندگی کا اختتام 20% سے کم برائے نام کیپسیٹینس نقصان اور مخصوص ESR قدر کے 100% کا زیادہ سے زیادہ اضافہ ہے۔ تصویر 2 سے پتہ چلتا ہے کہ GMCC 5000F الٹرا کیپیسیٹر ان شرائط کو پورا کر سکتا ہے۔

تصویر 2 65 oC کے درجہ حرارت اور 2.7V کے وولٹیج پر رکھے ہوئے GMCC 5000F الٹرا کیپیسیٹر کا کپیسیٹینس (بائیں وکر) اور ESR (دائیں وکر) ارتقاء۔ تصویر۔ GMCC 5000F ultracapacitor کے 2 Capacitance (بائیں منحنی) اور ESR (دائیں وکر) ارتقاء کو 65 oC کے درجہ حرارت اور 2.7V کے وولٹیج پر رکھا گیا ہے۔
تصویر 2 65 oC کے درجہ حرارت اور 2.7V کے وولٹیج پر رکھے ہوئے GMCC 5000F الٹرا کیپیسیٹر کا کپیسیٹینس (بائیں وکر) اور ESR (دائیں وکر) ارتقاء۔

تصویر 2 65 oC کے درجہ حرارت اور 2.7V کے وولٹیج پر رکھے ہوئے GMCC 5000F الٹرا کیپیسیٹر کا کپیسیٹینس (بائیں وکر) اور ESR (دائیں وکر) ارتقاء۔

مستقبل

ہمیں یقین ہے کہ ہدف پر مبنی، گہری R&D سرگرمیاں ہمیں سیل کی مجموعی کارکردگی، خاص طور پر سیل وولٹیج کو مزید بہتر بنانے کے قابل بنائیں گی۔ موجودہ لیبارٹری کے نتائج کی بنیاد پر، ہم توقع کرتے ہیں کہ سیل وولٹیج کی اگلی سطح مستقبل قریب میں واقع ہوگی۔ یہ ہمیں GMCC الٹرا کیپیسیٹرز کی توانائی اور طاقت کی کثافت کو بڑھانے کے قابل بنائے گا اور اس طرح چھوٹے اور زیادہ طاقتور توانائی ذخیرہ کرنے والے حلوں کی طرف رجحان کے ساتھ رفتار کو برقرار رکھے گا۔


پوسٹ ٹائم: اکتوبر 09-2023