अमूर्त
जीएमसीसी ने 60138 मानक आकार में उच्च ऊर्जा घनत्व (>10 Wh/kg) वाला एक अभिनव 5000F अल्ट्राकैपेसिटर सफलतापूर्वक विकसित किया है, जो उच्च शक्ति घनत्व, लगभग तुरंत चार्जिंग और डिस्चार्जिंग, उच्च विश्वसनीयता, अत्यधिक तापमान सहनशीलता और एक साथ 1,000,000 से अधिक चार्ज-डिस्चार्ज चक्रों का सेवा जीवन प्रदान कर सकता है। जीएमसीसी 5000F सेल पावर ग्रिड के लिए जड़त्व समर्थन और प्राथमिक आवृत्ति मॉड्यूलेशन की क्षमता को काफी हद तक बढ़ा सकता है, और नेटवर्क में उपकरणों के प्रदर्शन में सुधार कर सकता है। साथ ही, जीएमसीसी 5000F सेल ऑटोमोटिव और अन्य पावर अनुप्रयोगों के लिए सहायक कम तापमान कोल्ड स्टार्ट, पावर सपोर्ट, ऊर्जा पुनर्प्राप्ति और वायर-नियंत्रित कम वोल्टेज बिजली आपूर्ति की आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है।
परिचय
अल्ट्राकैपेसिटरअल्ट्राकैपेसिटर, जो कम समय में उच्च धारा प्रदान करने वाले एक अत्यंत विश्वसनीय ऊर्जा स्रोत हैं, आजकल तेजी से ध्यान आकर्षित कर रहे हैं। वैश्विक विद्युतीकरण में वृद्धि के साथ, ऊर्जा भंडारण उपकरणों की ऊर्जा और शक्ति घनत्व, गुणवत्ता, सुरक्षा में सुधार और लागत को कम करने के लिए अथक प्रयास किए जा रहे हैं। उन्नत ड्राइविंग सहायता (ADAS), नवीन सस्पेंशन और एंटी-रोल बार सिस्टम, और उन्नत आपातकालीन ब्रेकिंग सिस्टम (AEBS) आदि जैसे ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों को सक्षम बनाने वाले ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के रूप में अल्ट्राकैपेसिटर को तेजी से स्वीकार किया जा रहा है। निकट भविष्य में, फोटोवोल्टिक और पवन ऊर्जा जैसी स्वच्छ ऊर्जा के बड़े पैमाने पर ऊर्जा ग्रिड कनेक्शन के मद्देनजर, यह उम्मीद की जाती है कि अल्ट्राकैपेसिटर पावर ग्रिड फ्रीक्वेंसी मॉड्यूलेशन जैसी नई ऊर्जा प्रणालियों के त्वरित विकास को गति प्रदान करेंगे।
चित्र 1 जीएमसीसी 2.7V 5000F ईडीएलसी सेल
5000F अल्ट्राकैपेसिटर प्रौद्योगिकी
वर्तमान में, सुपरकैपेसिटर उद्योग में सेल की अधिकतम धारिता केवल 3000F है, और धनात्मक और ऋणात्मक इलेक्ट्रोड में सक्रिय कार्बन के विशिष्ट सतह क्षेत्र का पूरी तरह से उपयोग न होने के कारण, वर्तमान प्रभावी उपयोग दर केवल लगभग 10% है। यदि अल्ट्राकैपेसिटर की ऊर्जा घनत्व संबंधी बाधाओं और सीमाओं को दूर करना है, तो सामग्री संरचना, ठोस-तरल इंटरफ़ेस और विद्युत रासायनिक प्रणाली में कुछ मूलभूत नवाचार और समायोजन करने होंगे।
जीएमसीसी ने आणविक/आयनिक स्तर, पदार्थ की सूक्ष्म और नैनो संरचना, पदार्थ के सूक्ष्म ठोस-तरल इंटरफ़ेस स्तर, पदार्थ के कण स्तर, उच्च धारिता वाले विद्युत रासायनिक तंत्र के विकास, सेल संरचना डिजाइन आदि को शामिल करते हुए बहुआयामी व्यापक तकनीकी अनुकूलन किया है। सर्वप्रथम, कार्बन पदार्थों की छिद्र संरचना और सतह विशेषताओं का गहन विश्लेषण और अनुकूलन किया गया है, और कार्बन पदार्थ को विशेष रूप से एक अंतर्भेदी पदानुक्रमित छिद्र संरचना (सूक्ष्म छिद्र, मध्य छिद्र और वृहद छिद्र परस्पर अबाधित) के साथ डिजाइन किया गया है। द्वितीय, आयन आकार, आयन सक्रियता, विलायकन प्रभाव, इलेक्ट्रोलाइट की श्यानता जैसे प्रमुख संकेतकों पर व्यापक रूप से विचार किया गया है। पदार्थ/इलेक्ट्रोलाइट ठोस-तरल इंटरफ़ेस के मिलान अध्ययन के आधार पर, सक्रिय कार्बन के विशिष्ट सतह क्षेत्र का अधिकतम उपयोग किया गया है, और सतह पर अवशोषित आवेश की मात्रा और क्षमता में काफी सुधार हुआ है। तृतीय, विशेष विभाजक मिश्रित फाइबर सामग्री से बना है, और इसमें उच्च शक्ति, उच्च सरंध्रता और उच्च तरल अवशोषण क्षमता की विशेषताएं हैं। इसके बाद, इलेक्ट्रोड की संघनन घनत्व को काफी हद तक सुधारने के लिए प्रदूषण रहित शुष्क इलेक्ट्रोड प्रक्रिया अपनाई जाती है। साथ ही, इससे सेल की कंपन प्रतिरोधकता और जीवनकाल भी बेहतर होता है। चिपकने वाली रेशेदार प्रक्रिया सामग्री कणों की सतह पर चिपककर एक "पिंजरा" जैसी संरचना बनाती है, जो इलेक्ट्रोलाइट के अवशोषण और आयनों के संचरण को सुगम बनाती है। अंत में, GMCC ऑल-टैब, ऑल-लेजर वेल्डिंग तकनीक का उपयोग करता है, और प्राप्त सेल कम ओमिक संपर्क प्रतिरोध और उत्कृष्ट कंपन प्रतिरोधकता वाली एक धातुकर्मिक रूप से मजबूत संरचना है, जो ऑटोमोटिव ग्रेड AECQ200 मानक की आवश्यकताओं को पूरा करती है।
| विद्युतीय विशिष्टताएँ | |
| Tप्रकार | सी60डब्ल्यू-2आर7-5000 |
| रेटेड वोल्टेजवीR | 2.7V |
| सर्ज वोल्टेजVS1 | 2.85V |
| रेटेड धारिता C2 | 5000 एफ |
| धारिता सहनशीलता3 | -0%/+20% |
| ईएसआर2 | ≤0.25mΩ |
| रिसाव धारामैंL4 | <9 mA |
| स्व-निर्वहन दर 5 | <20% |
| अधिकतम स्थिर धारा Iएमसीसी(Δतापमान = 15° सेल्सियस)6 | 136A |
| अधिकतम धाराIअधिकतम7 | 3.0 केA |
| लघु धारामैंS8 | 10.8 केए |
| संग्रहित ऊर्जाई9 | 5.1 Wh |
| ऊर्जा घनत्वईd 10 | 9.9 Wh/kg |
| प्रयोग करने योग्य शक्ति घनत्वPd11 | 6.8 किलोवाट/किलोग्राम |
| मिलानित प्रतिबाधा शक्तिPडीमैक्स12 | 14.2किलोवाट/किलोग्राम |
सारणी 1: जीएमसीसी 2.7V 5000F ईडीएलसी सेल की बुनियादी विद्युत विशिष्टताएँ
किसी अल्ट्राकैपेसिटर को निर्धारित वोल्टेज के साथ निर्दिष्ट करने के लिए, सेल को कुछ शर्तों को पूरा करना आवश्यक है। पिछले कुछ वर्षों में उद्योग में एक मानक स्थापित किया गया है। अधिकतम परिचालन तापमान (अधिकांश अल्ट्राकैपेसिटर के लिए 65°C) और निर्धारित वोल्टेज पर रखे जाने पर, सेल को निर्धारित जीवनकाल प्राप्त करना चाहिए और साथ ही निर्धारित समाप्ति मानदंडों के भीतर रहना चाहिए। अधिकांश अल्ट्राकैपेसिटर निर्माताओं के लिए जीवनकाल 1500 घंटे निर्धारित किया गया है और समाप्ति मानदंड 20% से कम नाममात्र धारिता हानि और निर्दिष्ट ESR मान में अधिकतम 100% की वृद्धि है। चित्र 2 दर्शाता है कि GMCC 5000F अल्ट्राकैपेसिटर इन शर्तों को पूरा कर सकता है।
चित्र 2. 65 डिग्री सेल्सियस तापमान और 2.7 वोल्ट वोल्टेज पर रखे गए जीएमसीसी 5000 एफ अल्ट्राकैपेसिटर की धारिता (बायां वक्र) और ईएसआर (दायां वक्र) का विकास।
भविष्य
हमारा मानना है कि लक्ष्य-उन्मुख और गहन अनुसंधान एवं विकास गतिविधियों से हम सेल के समग्र प्रदर्शन, विशेष रूप से सेल वोल्टेज में और सुधार कर सकेंगे। वर्तमान प्रयोगशाला परिणामों के आधार पर, हम निकट भविष्य में सेल वोल्टेज के अगले स्तर को प्राप्त करने की उम्मीद करते हैं। इससे हम जीएमसीसी अल्ट्राकैपेसिटर की ऊर्जा और शक्ति घनत्व को बढ़ा सकेंगे और इस प्रकार छोटे और अधिक शक्तिशाली ऊर्जा भंडारण समाधानों की ओर बढ़ते रुझान के साथ तालमेल बनाए रख सकेंगे।
पोस्ट करने का समय: 09 अक्टूबर 2023