슈퍼커패시터 배터리의 개념

전기 이중층 커패시터라고도 불리는 슈퍼커패시터 배터리는 새로운 유형의 에너지 저장 장치입니다. 충전 시간이 짧고, 수명이 길며, 온도 특성이 좋고, 에너지 절약 및 환경 보호가 가능합니다. 형질. 슈퍼커패시터는 다양한 응용 분야에 사용됩니다. 차량 시동 전원 공급 장치로 사용되는 초대형 전류 전력을 제공할 수 있고 기존 배터리보다 시동 효율과 신뢰성이 높으며 견인 장치로 사용되는 기존 배터리를 완전히 또는 부분적으로 대체할 수 있는 리프팅 장치용 전원 밸런싱 전원 공급 장치로 사용됩니다. 차량용 에너지 전기 차량을 생산하고 기존 내연 기관을 대체하며 기존 트롤리 버스를 변형하여 군대에서 탱크, 장갑 차량 및 기타 전투 차량(특히 추운 겨울)의 원활한 출발을 보장하는 데 사용할 수 있습니다. 레이저 무기의 펄스 에너지로 사용됩니다. 또한, 다른 전기 기계 장비의 에너지 저장에도 사용할 수 있습니다.

석유 자원의 부족 현상이 심화됨에 따라 슈퍼커패시터는 점점 부족해지고 있으며, 석유를 연소하는 내연기관의 배기가스로 인해 오염이 점점 더 심해지고 있습니다. 환경(특히 대도시 및 중소 도시)에서 사람들은 내연기관을 대체할 새로운 에너지 장치를 연구하고 있습니다. 하이브리드 전력, 연료전지, 화학 배터리 제품 및 응용 분야에 대한 연구 개발이 수행되어 일정한 결과를 얻었습니다. 그러나 본질적으로 짧은 수명, 열악한 온도 특성, 화학 배터리에 의한 환경 오염, 복잡한 시스템 및 높은 비용으로 인해 좋은 해결책이 없었습니다. 우수한 특성을 지닌 슈퍼커패시터는 차량 견인력 및 시동 에너지를 위한 기존 화학 배터리를 전부 또는 부분적으로 대체할 수 있으며, 기존 화학 배터리보다 용도가 더 넓습니다. 이 때문에 세계 각국(특히 서구 선진국)에서는 슈퍼커패시터 연구 및 개발에 노력을 아끼지 않고 있다. 그 중 미국, 일본, 러시아 등의 국가는 R&D 및 생산에 앞장설 뿐만 아니라 국가 전문 관리기관(미국의 USABC, 일본의 SUN, 러시아의 REVA 등)을 설립하여 운영하고 있습니다. .) 국가발전계획을 수립하고 이를 적극적으로 추진하기 위해 막대한 자금과 인력을 투자한다. 슈퍼커패시터 기술 수준에서는 현재 러시아가 세계에서 앞서 있다. 러시아의 제품은 상업적으로 생산·적용되었으며, 제17회 국제전기자동차연차총회(EVS-17)에서 가장 앞선 제품으로 평가받았다. 일본, 독일, 프랑스, ​​영국, 호주 및 기타 국가도 따라잡고 있으며 현재 다양한 국가에서 슈퍼커패시터 홍보 및 적용 분야가 상당히 광범위합니다. 우리나라에서 슈퍼축전기 사용을 촉진하면 석유 소비를 줄이고 석유 수입에 대한 의존도를 낮출 수 있으며 이는 국가 석유 안보에 유익하며 도시 배기가스 오염 및 납산 배터리 오염 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. 탱크의 저온 시동 문제. 현재 국내 10개 이상의 기업이 슈퍼커패시터 연구개발에 참여하고 있습니다.

슈퍼커패시터는 독일 물리학자 헬름홀츠가 제안한 인터페이스 이중 전기층 이론을 기반으로 한 새로운 커패시터입니다. 우리 모두 알고 있듯이, 전해액에 삽입된 금속 전극의 표면과 액체 표면의 양면에 반대 부호의 과잉 전하가 나타나 상간 전위차가 발생하게 됩니다. 그런 다음 전해질에 두 개의 전극을 동시에 삽입하고 그 사이에 전해질 용액의 분해 전압보다 작은 전압을 가하면 전해질 내의 양이온과 음이온이 빠르게 두 극을 향해 이동합니다. 상부 전극의 표면은 조밀한 전하층, 즉 전기 이중층을 형성하며, 이에 의해 형성된 이중 전기층은 생성된 분극 전하와 유사합니다. 전기장의 작용으로 전통적인 커패시터의 유전체가 용량성 효과를 생성합니다. 조밀한 전기 이중층은 대략 플레이트 커패시터와 비교되지만, 전하층 사이의 거리가 일반 커패시터보다 훨씬 작기 때문에, 일반 캐패시터보다 용량이 더 큽니다.

전기 이중층 커패시터는 알루미늄 전해 커패시터보다 내부 저항이 크기 때문에 부하 저항 없이 직접 충전이 가능하며, 과전압 충전이 발생하면 전기 이중층 커패시터가 회로를 개방하게 됩니다. 장치 손상, 이 기능은 알루미늄 전해 커패시터의 과전압 파괴와 다릅니다. 동시에, 전기 이중층 커패시터는 2차 전지에 비해 전류 제한 없이 충전이 가능하고 10E6회 이상 충전이 가능하므로 전기 이중층 커패시터는 커패시터의 특성뿐만 아니라 전지 특성도 갖는다. 배터리와 커패시터 사이의 새로운 특수 구성 요소입니다.