Lithium-Ionen-Superkondensator

Produkteinführung

Der Superkondensator kann vereinfacht als Brücke zwischen dem Elektrolytkondensator und den wiederaufladbaren Batterien beschrieben werden. Superkondensatoren werden manchmal auch als Supercars, Ultrakondensatoren oder elektrische Doppelschichtkondensatoren bezeichnet. Superkondensatoren haben im Vergleich zu den anderen Kondensatortypen viel höhere Kapazitätswerte und sind in Werten von einem Zehntel Farad bis zu mehreren Tausend Farad erhältlich. Einzeln haben sie niedrigere Spannungsgrenzen als Elektrolytkondensatoren, etwa 2 V bis 4 V. Da sie elektrostatisch arbeiten, können sie beliebig oft geladen und entladen werden. Der Einsatz von Superkondensatoren in elektronischen und elektromechanischen Anwendungen nimmt aufgrund von Verbesserungen der volumetrischen Effizienz und Kosten rasch zu. Das Wachstum des Marktes für Elektrofahrzeuge (EV), bei dem Superkondensatoren zum regenerativen Bremsen, für kurzfristige Stromstöße und zur Stabilisierung der Batteriestromversorgung eingesetzt werden, trägt wesentlich zu diesem Wachstum bei.

Bei Batterien gibt es Kompromisse in Bezug auf Umweltleistung, Systemgröße und Sicherheit, die die Kosten erhöhen und ihre Wirksamkeit verringern. Superkondensatoren können einige dieser Probleme lösen, aber sie verfügen einfach nicht über die erforderliche Energiekapazität für viele Anwendungen. Um diese Einschränkungen zu beseitigen, können Sie auf Lithium-Ionen-Superkondensatoren, auch Hybrid-Superkondensatoren genannt, zurückgreifen. Ein Lithium-Ionen-Superkondensator ist ein Hybridkondensatortyp, der als Superkondensatortyp klassifiziert wird. Es wird als Hybrid bezeichnet, weil die Anode mit denen von Lithium-Ionen-Batterien und die Kathode mit denen von Superkondensatoren identisch ist. Als Kathode wird typischerweise Aktivkohle verwendet. Die Anode des Lithium-Ionen-Superkondensators besteht aus Kohlenstoffmaterial, das häufig mit Lithiumionen vordotiert ist. Dieser Vordotierungsprozess senkt das Potenzial der Anode und ermöglicht im Vergleich zu anderen Superkondensatoren eine relativ hohe Ausgangsspannung.

Typische Eigenschaften

• hohe Kapazität im Vergleich zu einem Kondensator aufgrund der großen Anode, jedoch geringe Kapazität im Vergleich zu einer Li-Ionen-Zelle
• hohe Energiedichte im Vergleich zu einem Kondensator (14 W⋅h/kg), jedoch niedrige Energiedichte im Vergleich zu einer Li-Ionen-Zelle
• hohe Leistungsdichte
• hohe Zuverlässigkeit
• Betriebstemperaturen von -20 bis 70 Grad
• geringe Selbstentladung (<5% voltage drop at 25 °C over three months)

Anwendungen

Lithium-Ionen-Superkondensatoren eignen sich gut für Anwendungen, die eine hohe Energiedichte, hohe Leistungsdichten und eine hervorragende Haltbarkeit erfordern. Da sie eine hohe Energiedichte mit einer hohen Leistungsdichte kombinieren, sind in verschiedenen Anwendungen keine zusätzlichen elektrischen Speicher erforderlich, was zu geringeren Kosten führt. Mögliche Anwendungen für Lithium-Ionen-Kondensatoren liegen beispielsweise in den Bereichen Windkraftanlagen, unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme (USV), Spannungseinbruchkompensation, Photovoltaik-Stromerzeugung, Energierückgewinnungssysteme in Industriemaschinen, Elektro- und Hybridfahrzeugen usw Transportsysteme.

Technische Parameter

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