211service.com
Een batterij-ultracapacitor hybride
Door de chemie van ultracondensatoren en lithium-ionbatterijen te combineren, heeft een bedrijf genaamd Ioxus heeft een hybride energieopslagapparaat ontwikkeld dat elektrisch gereedschap in enkele minuten kan opladen en misschien nooit hoeft te worden vervangen. Het bedrijf zegt dat toekomstige incarnaties misschien kunnen worden gebruikt om energie van remmende voertuigen op te vangen.
Beslagcondensator: Een nieuw energieopslagapparaat combineert de chemie van een ultracondensator met die van een lithium-ionbatterij.
Ultracondensatoren vangen en geven energie af in seconden en kunnen dit miljoenen keren doen, maar ze slaan slechts ongeveer 5 procent zoveel energie op als lithium-ionbatterijen. De hybride kan meer dan twee keer zoveel energie in volume opslaan als standaard ultracondensatoren. Dat is nog steeds veel minder dan een lithium-ionbatterij, maar de hybride kan snel meer dan 20.000 keer worden opgeladen, tegen een paar honderd cycli voor een typische batterij.
Een elektrisch gereedschap dat de lithium-ion-ultracondensator gebruikt, zou slechts een 15e zo lang meegaan als op een batterij, maar zou in slechts een minuut worden opgeladen. Ons product is bedoeld voor weekendstrijders die het elektrische gereedschap niet elke dag gebruiken, maar heel snel willen opladen, zegt Mark McGough, CEO van Ioxus. Het bedrijf, gevestigd in Oneont, New York, maakt al conventionele ultracondensatoren voor hybride-elektrische bussen en voor start-stopsystemen voor motoren die worden gebruikt om het brandstofverbruik van auto's te verhogen.
Het hybride energieopslagapparaat bestaat uit een geëtste aluminiumfilm die aan één kant is bedekt met koolstofslurry, vergelijkbaar met de elektrode die wordt aangetroffen in een ultracondensator. De andere elektrode, aan de andere kant van de film, is niet gecoat met koolstof maar met een lithium-ionmateriaal, wat zorgt voor meer energieopslagcapaciteit. De film wordt in een cilinder gewikkeld om het voltooide apparaat te maken.
In sommige stadsbussen worden ultracondensatoren getest als een manier om de energie die wordt gegenereerd door te remmen op te vangen en deze snel weer vrij te geven voor heracceleratie, een aanpak die belooft het brandstofverbruik te verbeteren. Als de hybride lithium-ion-ultracondensator kan worden opgeschaald, kan deze de brandstofefficiëntie verder verbeteren door meer energie op te slaan. Maar de levensduur ervan moet worden verbeterd, aangezien remsystemen voor voertuigen honderdduizenden keren moeten worden opgeladen.
Het concept van hybride lithium-ion-ultracondensatoren bestaat al 20 jaar, maar er is meer vraag naar andere soorten energieopslagapparaten, zegt Theodore Bohn , een ingenieur bij de Advanced Powertrain Research Facility van Argonne National Laboratory.
Bohn zegt dat de hybride technologie niettemin ideaal kan zijn voor kleine, lichtgewicht toepassingen die baat zouden hebben bij een deel van het vermogensvoordeel van ultracondensatoren en voor een deel het energievoordeel van een batterij. De hybride is goed voor de vermogenspuls en oké voor de energie, zegt hij.
Slechts één ander bedrijf— JSR Micro , in Tokio, maakt hybride apparaten van dit type, die ze in 2009 op de markt hebben gebracht. Het bedrijf zegt dat het apparaat drie keer de energiedichtheid heeft van een conventionele ultracondensator en een levensduur van 100.000 oplaadbeurten. Jeff Myron, programmamanager bij JSR Micro, zegt dat het apparaat vooral bedoeld is als back-upvoeding in medische beeldvormingsapparatuur.