RU2260867C1 - Bank of electrochemical capacitors and method for its use - Google Patents
Bank of electrochemical capacitors and method for its use Download PDFInfo
- Publication number
- RU2260867C1 RU2260867C1 RU2004118643/09A RU2004118643A RU2260867C1 RU 2260867 C1 RU2260867 C1 RU 2260867C1 RU 2004118643/09 A RU2004118643/09 A RU 2004118643/09A RU 2004118643 A RU2004118643 A RU 2004118643A RU 2260867 C1 RU2260867 C1 RU 2260867C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- capacitors
- battery
- capacitor
- electrochemical
- voltage
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, конкретнее к электрохимическим конденсаторам (конденсаторам с двойным электрическим слоем) и к батарее на их основе, а также к способу ее использования.The invention relates to the field of electrical engineering, and more particularly to electrochemical capacitors (capacitors with a double electric layer) and to a battery based on them, as well as to a method for its use.
Предлагаемое изобретение может быть использовано в транспортных средствах для обеспечения запуска двигателей внутреннего сгорания (ДВС), а также для комплектования энергетических блоков, работающих длительное время в буферном режиме.The present invention can be used in vehicles to ensure the start of internal combustion engines (ICE), as well as for the acquisition of energy units operating for a long time in a buffer mode.
На современном уровне развития техники уже известны конденсаторы и батареи на их основе, накапливающие энергию в двойном электрическом слое, образующемся на границе электронного проводника и электролита.At the modern level of technology, capacitors and batteries based on them are already known that store energy in a double electric layer formed at the boundary of an electronic conductor and an electrolyte.
В качестве активного материала поляризуемого электрода таких конденсаторов используются, как правило, активированные углеродные материалы, а электролитом служат растворы на основе водных или органических растворителей.As the active material of the polarizable electrode of such capacitors, as a rule, activated carbon materials are used, and solutions based on aqueous or organic solvents serve as the electrolyte.
Конденсаторы с органическим электролитом имеют более высокое рабочее напряжение (до 3 В), с водным - более дешевы и благодаря применению неполяризуемого электрода, на котором обратимо протекают окислительно-восстановительные процессы, не уступают по удельным характеристикам конденсатором с органическим электролитом. /Патент США №4697224, 1987 г., W.Halliop и др. \Дешевые суперконденсаторы\, Третий Международный семинар по конденсаторам с двойным электрическим слоем и аналогичным источникам аккумулирования энергии, Дирфилд-Бич, Флорида, 1993 (W.Halliop, The 3th International seminar on Double Layer Capacitors and Similar Energy Storage Devices", Deerfield Beach, Florida, 1993), US Patent №5986876, 1999/.Capacitors with an organic electrolyte have a higher operating voltage (up to 3 V), with water - they are cheaper and due to the use of an non-polarizable electrode, on which redox processes reversibly occur, they are not inferior in terms of specific characteristics to a capacitor with an organic electrolyte. / US Patent No. 4697224, 1987, W.Halliop et al. \ Cheap Supercapacitors \, Third International Seminar on Double-Layer Capacitors and Similar Energy Storage Sources, Deerfield Beach, Florida, 1993 (W.Halliop, The 3 th International seminar on Double Layer Capacitors and Similar Energy Storage Devices ", Deerfield Beach, Florida, 1993), US Patent No. 5986876, 1999 /.
Из отдельных конденсаторов могут быть собраны батареи на различные напряжения, которые находят применения в различных областях техники. Благодаря достаточно высокой удельной энергии, малому внутреннему сопротивлению и слабой его зависимости от температуры такие батареи могут успешно использовать для запуска ДВС.From individual capacitors, batteries can be assembled for various voltages, which are used in various fields of technology. Due to the sufficiently high specific energy, low internal resistance and its weak temperature dependence, such batteries can be successfully used to start the internal combustion engine.
Наиболее близким устройством к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту является батарея конденсаторов с двойным электрическим слоем, включающая корпус, положительный и отрицательный токоотводы, по крайней мере два электрически соединенных конденсатора, каждый из которых содержит водный электролит и два поляризуемых электрода (А.И.Беляков. \Исследование и разработка конденсаторов с двойным электрическим слоем, предназначенных для запуска двигателей внутреннего сгорания и ускорительных систем с гибридным электропитанием\, Шестой Международный семинар по конденсаторам с двойным электрическим слоем и аналогичным устройствам накопления энергии, 9-11 декабря 1996, Дирфилд-Бич, Флорида, США).The closest device to the claimed technical essence and the achieved effect is a capacitor bank with a double electric layer, including a housing, positive and negative down conductors, at least two electrically connected capacitors, each of which contains an aqueous electrolyte and two polarizable electrodes (A.I. Belyakov. \ Research and development of electric double capacitors designed to start internal combustion engines and accelerator systems with a hybrid electric taniem \, the Sixth International Workshop on capacitors, electric double layer and similar energy storage devices, 9-11 December 1996, Deerfield Beach, Florida, United States).
Способ использования известной конструкции, включающий заряд и разряд конденсаторов батареи, является прототипом заявляемого способа.The method of using the known design, including the charge and discharge of the capacitors of the battery, is a prototype of the proposed method.
Известная батарея биполярной конструкции с рабочим напряжением 16 В или 30 В состоит из последовательно и параллельно соединенных конденсаторов, в которых оба электрода являются поляризуемыми и выполненными из активированного углеродного материала, электролитом служит раствор щелочи.The known battery of a bipolar design with an operating voltage of 16 V or 30 V consists of series-connected and parallel-connected capacitors in which both electrodes are polarizable and made of activated carbon material, an alkali solution serves as the electrolyte.
Недостатками такой батареи являются:The disadvantages of such a battery are:
- невысокая удельная энергия, не выше 0.4 Втч/кг (0.9 Втч/л).- low specific energy, not higher than 0.4 Wh / kg (0.9 Wh / l).
- низкая надежность при эксплуатации, обусловленная применением биполярной конструкции и большого количества конденсаторов, герметизация которых трудно осуществима из-за большого периметра уплотнения;- low reliability during operation due to the use of a bipolar design and a large number of capacitors, the sealing of which is difficult to implement due to the large perimeter of the seal;
- обеспечение выравнивания напряжения конденсаторов в батарее достигается с помощью внешней пассивной цепи, что приводит к повышенному саморазряду батареи.- ensuring the equalization of the voltage of the capacitors in the battery is achieved using an external passive circuit, which leads to increased self-discharge of the battery.
Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является создание конструкции, исключающей вышеуказанные недостатки.The problem solved by the invention is the creation of a design that eliminates the above disadvantages.
Технический результат в предлагаемом изобретении достигают созданием батареи электрохимических конденсаторов, включающей корпус, положительный и отрицательный токоотводы, по крайней мере два электрически соединенных конденсатора, каждый из которых содержит корпус, водный электролит, два электрода, по крайней мере один из которых является поляризуемым и выполнен в основном из активированного углеродного материала, которая согласно изобретению снабжена устройством сжатия конденсаторов, при этом конденсаторы расположены в один или несколько рядов, а корпус конденсаторов имеет призматическую форму и выполнен из полимерного материала, при этом второй электрод каждого конденсатора выполнен неполяризуемым и содержащим в основном материал, электрохимически обратимо работающий в среде водного электролита.The technical result in the present invention is achieved by creating a battery of electrochemical capacitors, including a housing, positive and negative collectors, at least two electrically connected capacitors, each of which contains a housing, an aqueous electrolyte, two electrodes, at least one of which is polarizable and made mainly from activated carbon material, which according to the invention is equipped with a capacitor compression device, the capacitors being located in one or how many rows and capacitor housing has a prismatic shape and is made of a polymeric material, the second electrode of each capacitor is made non-polarizable and comprising mainly a material reversibly electrochemically working in an aqueous electrolyte medium.
Изобретение характеризуется также тем, что устройство сжатия конденсаторов включает хомут, скрепляющий конденсаторы, пружину и по крайней мере одну пластину, контактирующую с пружиной и корпусом по крайней мере одного конденсатора и предназначенную для равномерного распределения нагрузки, направленной перпендикулярно плоскости расположенных внутри конденсатора электродов.The invention is also characterized in that the capacitor compression device includes a clamp holding the capacitors, a spring and at least one plate in contact with the spring and the housing of at least one capacitor and designed to evenly distribute the load directed perpendicular to the plane of the electrodes located inside the capacitor.
Это обеспечивает хороший контакт активного электродного материала с коллектором тока.This provides a good contact of the active electrode material with the current collector.
Выполнение хомута, скрепляющего конденсаторы из металла или полимерного материала, а корпус батареи из полимерного материала или из металла с защитным покрытием позволяет ...обеспечить надежное механическое закрепление конденсаторов в батарею и обеспечить защиту хомута от коррозии.The implementation of the clamp fastening the capacitors made of metal or polymer material, and the battery case made of polymer material or metal with a protective coating allows ... to ensure reliable mechanical fastening of the capacitors in the battery and to protect the clamp from corrosion.
Для упрощения конструкции и уменьшения ее веса хомут, скрепляющий конденсаторы, является по существу корпусом батареи.To simplify the design and reduce its weight, the clamp holding the capacitors is essentially a battery case.
Соединение расположенных в один или несколько рядов конденсаторов электрически последовательно или соединение в каждом ряду конденсаторов электрически последовательно, а ряды конденсаторов соединены параллельно, позволяет при необходимости либо увеличить напряжение батареи, либо емкость при сохранении запасенной энергии.The connection of the capacitors arranged in one or several rows of capacitors is electrically in series or the connection of the capacitors in each row is electrically in series, and the rows of capacitors are connected in parallel, if necessary, either increase the battery voltage or capacity while maintaining the stored energy.
Изобретение характеризуется также тем, что каждый конденсатор имеет водный щелочной электролит и не поляризуемый электрод, содержащий в основном гидроксиды никеля.The invention is also characterized in that each capacitor has an aqueous alkaline electrolyte and a non-polarizable electrode, containing mainly nickel hydroxides.
Благодаря применению неполяризуемого электрода такой конденсатор превосходит по своим удельным характеристикам конденсатор с двумя поляризуемыми электродами. Рабочее напряжение конденсатора в батарее электрохимических конденсаторов, содержащей водный электролит, определяется напряжением разложения водного электролита. Величина этого напряжения обусловлена не только термодинамической величиной разложения воды, но и кинетической величиной перенапряжения разложения электролита, которая ощутимо зависит от температуры. Поэтому рабочее напряжение конденсаторов, а следовательно, и батареи также зависит от температуры. Например, электрохимический конденсатор с щелочным электролитом и неполяризуемым электродом из гидроксидов никеля при температуре от 0 до 60°С может заряжаться до максимального рабочего напряжения 1,6 В, а при температуре от минус 15 до минус 50°С - до напряжения 2,0 В. При этом батарея, содержащая, например, 10 последовательно соединенных конденсаторов при температуре от 0 до 60°С имеет максимальное рабочее напряжение 16 В, а при температуре от минус 15 до минус 50°С рабочее напряжение составляет 20 В, а батарея из 20 последовательно соединенных конденсаторов при температуре от 0 до 60°С имеет максимальное рабочее напряжение 32 В, а при температуре от минус 15 до минус 50°С максимальное рабочее напряжение составляет 40 В. Более высокое рабочее напряжение позволяет запасать большую энергию конденсатора, а следовательно, и батареи электрохимических конденсаторов, при этом максимальное рабочее напряжение рассчитывают по полученной эмпирически формуле UT=U50(1+0,005(Т-50)), гдеThanks to the use of a non-polarizable electrode, such a capacitor is superior in its specific characteristics to a capacitor with two polarizable electrodes. The operating voltage of a capacitor in an electrochemical capacitor bank containing an aqueous electrolyte is determined by the decomposition voltage of the aqueous electrolyte. The magnitude of this voltage is due not only to the thermodynamic value of the decomposition of water, but also to the kinetic magnitude of the overvoltage of the decomposition of the electrolyte, which is significantly dependent on temperature. Therefore, the operating voltage of capacitors, and therefore the battery, also depends on temperature. For example, an electrochemical capacitor with an alkaline electrolyte and an non-polarizable nickel hydroxide electrode can be charged up to a maximum operating voltage of 1.6 V at a temperature of 0 to 60 ° C, and up to a voltage of 2.0 V at a temperature of minus 15 to minus 50 ° C In this case, a battery containing, for example, 10 series-connected capacitors at a temperature of 0 to 60 ° C has a maximum operating voltage of 16 V, and at a temperature of minus 15 to minus 50 ° C, the operating voltage is 20 V, and the battery of 20 in series connected conden sator at a temperature of 0 to 60 ° C has a maximum operating voltage of 32 V, and at a temperature of minus 15 to minus 50 ° C, the maximum operating voltage is 40 V. A higher operating voltage allows you to store more energy in the capacitor, and therefore the electrochemical battery capacitors, while the maximum operating voltage is calculated according to the empirically obtained formula U T = U 50 (1 + 0.005 (T-50)), where
Uт - максимальное зарядное напряжение при данной температуре,Ut - the maximum charging voltage at a given temperature,
U50 - максимальное зарядное напряжение при температуре плюс 50°С,U 50 - maximum charging voltage at a temperature of plus 50 ° C,
Т - температура в градусах Цельсия.T is the temperature in degrees Celsius.
Предлагаемая батарея электрохимических конденсаторов обладает свойством самовыравнивания элементов по напряжению. При возрастании напряжения в конденсаторах возникает возможность протекания электрохимических процессов с участием водного электролита и образования на электродах водорода и кислорода, что приводит к возрастанию токов утечки и выравниванию элементов по напряжению. Данное явление позволяет избежать применения в батарее электрохимических конденсаторов внешней электронной системы выравнивания конденсаторов.The proposed battery of electrochemical capacitors has the property of self-alignment of elements by voltage. With an increase in voltage in capacitors, it becomes possible for electrochemical processes to take place with the participation of an aqueous electrolyte and the formation of hydrogen and oxygen on the electrodes, which leads to an increase in leakage currents and the alignment of elements with voltage. This phenomenon avoids the use of an electrochemical capacitor alignment system in an electrochemical capacitor battery.
Технический результат в предлагаемом изобретении достигают созданием способа использования батареи электрохимических конденсаторов включающего заряд и разряд конденсаторов батареи, в котором согласно изобретению батарею подключают к внешнему источнику электропитания, при этом величину подаваемого напряжения выбирают равной 80-100% от максимального рабочего напряжения батареи, а время нахождения при данном напряжении составляет 60-95% от времени работы батареи.The technical result in the present invention is achieved by creating a method of using a battery of electrochemical capacitors comprising a charge and discharge of battery capacitors, in which according to the invention the battery is connected to an external power source, while the magnitude of the applied voltage is selected equal to 80-100% of the maximum operating voltage of the battery, and the residence time at this voltage is 60-95% of the battery life.
Сущность предлагаемого изобретения описана в нижеследующем описании конструкции батареи электрохимических конденсаторов и способа ее использования и чертежами, гдеThe essence of the invention is described in the following description of the design of the battery of electrochemical capacitors and the method of its use and drawings, where
на фиг.1 изображена батарея электрохимических конденсаторов, в которой конденсаторы расположены в один ряд, вид сбоку;figure 1 shows a battery of electrochemical capacitors, in which the capacitors are arranged in one row, side view;
на фиг.2 изображена батарея электрохимических конденсаторов, в которой конденсаторы расположены в один ряд, вид сверху;figure 2 shows the battery of electrochemical capacitors, in which the capacitors are arranged in one row, a top view;
на фиг.3 изображена батарея электрохимических конденсаторов, в которой конденсаторы расположены в два ряда вид сбоку;figure 3 shows a battery of electrochemical capacitors, in which the capacitors are located in two rows side view;
на фиг.4 изображена батарея электрохимических конденсаторов, в которой конденсаторы расположены в два ряда, вид сверху;figure 4 shows a battery of electrochemical capacitors, in which capacitors are arranged in two rows, a top view;
на фиг.5 приведен график, показывающий, как выравниваются напряжения на элементах в составе модуля из примера 7 при возрастании напряжения от 39 до 45 В.figure 5 is a graph showing how equalized voltage across the elements in the module of example 7 with increasing voltage from 39 to 45 V.
Каждый конденсатор в батарее содержит призматический корпус 1 из полимерного материала, водный, например, щелочной электролит, поляризуемый электрод, выполненный в основном из активированного углеродного материала и неполяризуемый электрод, содержащий в основном материал, электрохимически обратимо работающий в среде водного электролита, например, содержащий в основном гидроксиды никеля.Each capacitor in the battery contains a prismatic housing 1 made of a polymeric material, an aqueous, for example, an alkaline electrolyte, a polarizable electrode made mainly of activated carbon material and a non-polarizable electrode containing mainly material that is electrochemically reversibly working in an aqueous electrolyte environment, for example, containing mostly nickel hydroxides.
Батарея электрохимических конденсаторов содержит корпус 2, 3 положительный 4 и отрицательный 5 токоотводы, по крайней мере два электрически соединенных конденсатора с помощью перемычек 6, расположенных в один или несколько рядов. Например, в каждом ряду конденсаторы электрически могут быть соединены последовательно, а ряды конденсаторов соединены параллельно.The battery of electrochemical capacitors contains a
Устройство сжатия конденсаторов включает хомут 7, скрепляющий конденсаторы, пружину 8 и по крайней мере одну пластину 9, контактирующую с пружиной и корпусом 1, по крайней мере одного конденсатора и предназначенную для равномерного распределения нагрузки, направленной перпендикулярно плоскости расположенных внутри конденсатора электродов.The capacitor compression device includes a clamp 7, fastening the capacitors, a spring 8 and at least one plate 9 in contact with the spring and the housing 1 of at least one capacitor and designed to evenly distribute the load directed perpendicular to the plane of the electrodes located inside the capacitor.
При этом хомут 7 может быть выполнен из металла или полимерного материала, а корпус батареи изготовлен из полимерного материала или из металла с защитным покрытием.In this case, the clamp 7 can be made of metal or a polymeric material, and the battery case is made of a polymeric material or of a metal with a protective coating.
В зависимости от технологической необходимости хомут 7, скрепляющий конденсаторы, может являться по существу корпусом батареи.Depending on the technological need, the clamp 7, holding the capacitors together, can be essentially a battery case.
Работу батареи осуществляют следующим образом.The operation of the battery is as follows.
Подключают батарею к источнику электропитания и заряжают ее до напряжения, которое рассчитывается с учетом окружающей температуры по уравнению UT=U50(1+0,005(T-50)), гдеConnect the battery to the power source and charge it to a voltage that is calculated taking into account the ambient temperature according to the equation U T = U 50 (1 + 0.005 (T-50)), where
Uт - максимальное зарядное напряжение при данной температуре,Ut - the maximum charging voltage at a given temperature,
U50 - максимальное зарядное напряжение при температуре плюс 50°С,U 50 - maximum charging voltage at a temperature of plus 50 ° C,
Т - температура в градусах Цельсия.T is the temperature in degrees Celsius.
При длительной эксплуатации батареи, например, в буферном режиме величину зарядного напряжения выбирают равной 80-100% от максимального рабочего напряжения батареи, а время нахождения при данном напряжении составляет 60-95% от времени работы батареи.During long-term operation of the battery, for example, in the buffer mode, the value of the charging voltage is chosen equal to 80-100% of the maximum operating voltage of the battery, and the residence time at this voltage is 60-95% of the battery life.
Рассмотрим несколько примеров выполнения предлагаемой конструкции батареи.Consider several examples of the proposed design of the battery.
Пример 1. Батарея электрохимических конденсаторов состоит из 10 конденсаторов, содержащих водный электролит на основе гидроксида калия (плотностью 1,3 г/см3). Поляризуемый электрод толщиной 300 мкм выполнен из материала на основе активированного углеродного порошка.Example 1. The battery of electrochemical capacitors consists of 10 capacitors containing an aqueous electrolyte based on potassium hydroxide (density 1.3 g / cm 3 ). A 300 μm polarizable electrode is made of material based on activated carbon powder.
Неполяризуемый фольговый электрод в качестве активного материала содержит гидроксид никеля и имеет толщину 100-120 мкм. Емкость конденсатора составляет 2900 Ф, а внутреннее сопротивление при комнатной температуре - 0.3 мОм.The non-polarizable foil electrode contains nickel hydroxide as an active material and has a thickness of 100-120 μm. The capacitor capacity is 2900 F, and the internal resistance at room temperature is 0.3 mOhm.
Каждый конденсатор имеет призматическую конструкцию с габаритными размерами 60×25×126 мм.Each capacitor has a prismatic design with overall dimensions of 60 × 25 × 126 mm.
Десять последовательно соединенных с помощью медных никелированных перемычек конденсаторов скреплены хомутом из полимерного материала, соединенным с пластинчатой пружиной и полимерный вкладыш для равномерного распределения давления по стенке конденсатора.Ten capacitors connected in series with nickel-plated copper jumpers are fastened with a clamp made of a polymer material connected to a leaf spring and a polymer insert for uniform pressure distribution over the wall of the capacitor.
Корпус батареи изготовлен из металла с защитным покрытием, а крышка из полимерного материала. Токоотводы батареи выведены наверх через его крышку. Характеристики батареи в сравнении с прототипом представлены в таблице 1.The battery case is made of metal with a protective coating, and the cover is made of polymer material. The battery down conductors are led up through its cover. Battery characteristics in comparison with the prototype are presented in table 1.
Пример 2. В отличие от примера 1 батарея электрохимических конденсаторов состоит из элементов с емкостью 6000 Ф и внутренним сопротивлением 0.3 мОм.Example 2. In contrast to example 1, the battery of electrochemical capacitors consists of cells with a capacity of 6000 F and an internal resistance of 0.3 mOhm.
Каждый конденсатор содержит поляризуемый электрод толщиной 600 мкм, выполненный из материала на основе активированной углеродной ткани.Each capacitor contains a polarizable electrode with a thickness of 600 μm, made of a material based on activated carbon fabric.
Не поляризуемый электрод в качестве активного материала содержит - гидроксид никеля и имеет спеченную конструкцию и толщину 300 мкм.Non-polarizable electrode contains nickel hydroxide as an active material and has a sintered structure and a thickness of 300 microns.
Конденсатор имеет призматическую конструкцию с габаритными размерами 83.5×31.5×148 мм.The capacitor has a prismatic design with overall dimensions of 83.5 × 31.5 × 148 mm.
В отличие от примера 1 десять последовательно соединенных конденсатора скреплены металлическим бандажом, а корпус батареи изготовлен из полимерного материала. Характеристики батареи в сравнении с прототипом представлены в таблице 1.In contrast to Example 1, ten capacitors connected in series are fastened with a metal band, and the battery case is made of a polymer material. Battery characteristics in comparison with the prototype are presented in table 1.
Пример 3. В отличие от примера 2 батарея состоит из 20 конденсаторов, которые расположены в два ряда, при этом в каждом ряду 10 конденсаторов электрически соединены последовательно, а ряды - соединены параллельно.Example 3. Unlike example 2, the battery consists of 20 capacitors, which are arranged in two rows, while in each
Характеристики модуля в сравнении с прототипом представлены в таблице 1.The characteristics of the module in comparison with the prototype are presented in table 1.
Пример 4. В отличие от примера 1 батарея состоит из 20 последовательно соединенных конденсаторов, расположенных в два ряда.Example 4. In contrast to example 1, the battery consists of 20 series-connected capacitors arranged in two rows.
Характеристики батареи электрохимических конденсаторов в сравнении с прототипом представлены в таблице 2.The characteristics of the battery of electrochemical capacitors in comparison with the prototype are presented in table 2.
Пример 5. В отличие от примера 2 батарея состоит из 20 последовательно соединенных конденсаторов, расположенных в два ряда. Характеристики батареи в сравнении с прототипом представлены в таблице 2.Example 5. In contrast to example 2, the battery consists of 20 series-connected capacitors arranged in two rows. Battery characteristics in comparison with the prototype are presented in table 2.
Пример 6. В отличие от примера 5 батарея электрохимических конденсаторов состоит из конденсаторов с емкостью 10000 Ф, внутренним сопротивлением 0.3 мОм и габаритными размерами 83.5×31.5×208. Характеристики батареи электрохимических конденсаторов в сравнении с прототипом представлены в таблице 2.Example 6. In contrast to example 5, the battery of electrochemical capacitors consists of capacitors with a capacity of 10,000 F, internal resistance 0.3 mOhm and overall dimensions of 83.5 × 31.5 × 208. The characteristics of the battery of electrochemical capacitors in comparison with the prototype are presented in table 2.
Пример 7. В отличие от примера 2 батарея электрохимических конденсаторов состоит из 30 последовательно соединенных конденсаторов, расположенных в два ряда по 15 элементов. Хомут в данной батарее являет одновременно корпусом конденсаторов, а корпус батареи изготовлен из металла.Example 7. In contrast to example 2, the battery of electrochemical capacitors consists of 30 series-connected capacitors arranged in two rows of 15 cells. The clamp in this battery is simultaneously the case of capacitors, and the battery case is made of metal.
Характеристики батареи электрохимических конденсаторов в сравнении с прототипом представлены в таблице 3.The characteristics of the battery of electrochemical capacitors in comparison with the prototype are presented in table 3.
Как видно из таблиц, удельная мощность описанных в примерах батарей не уступает удельной мощности прототипа, а удельная энергия существенно превышает удельную энергию прототипа.As can be seen from the tables, the specific power of the batteries described in the examples is not inferior to the specific power of the prototype, and the specific energy significantly exceeds the specific energy of the prototype.
Повышение максимального напряжения при отрицательных температурах позволяет запасать значительно большую энергию по сравнению, например, с комнатной температурой.Increasing the maximum voltage at low temperatures allows you to store much more energy compared to, for example, room temperature.
При работе батареи, например, в буферном режиме, когда величину зарядного напряжения выбирают равной 80-100% от максимального рабочего напряжения батареи, а время нахождения при данном напряжении составляет 60-95% от времени работы батареи, можно избежать применения в батареи внешней электронной системы выравнивания конденсаторов.When the battery is operating, for example, in the buffer mode, when the value of the charging voltage is chosen equal to 80-100% of the maximum operating voltage of the battery, and the residence time at this voltage is 60-95% of the battery life, you can avoid using an external electronic system in the batteries alignment capacitors.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004118643/09A RU2260867C1 (en) | 2004-06-22 | 2004-06-22 | Bank of electrochemical capacitors and method for its use |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004118643/09A RU2260867C1 (en) | 2004-06-22 | 2004-06-22 | Bank of electrochemical capacitors and method for its use |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2260867C1 true RU2260867C1 (en) | 2005-09-20 |
Family
ID=35849110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004118643/09A RU2260867C1 (en) | 2004-06-22 | 2004-06-22 | Bank of electrochemical capacitors and method for its use |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2260867C1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2520183C2 (en) * | 2012-07-11 | 2014-06-20 | Закрытое акционерное общество "ЭЛТОН" | Method to operate electrochemical capacitors |
| RU2529485C1 (en) * | 2010-07-30 | 2014-09-27 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Multilayer battery |
| RU2529547C1 (en) * | 2010-09-01 | 2014-09-27 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Bipolar battery |
| RU2591212C2 (en) * | 2012-02-03 | 2016-07-20 | Блю Солюшнз | Mounting spacer using power accumulation module and method of assembling module |
| RU2613628C2 (en) * | 2012-02-16 | 2017-03-21 | Альстом Транспорт Текнолоджис | Vehicles power accumulation subsystem, containing, at least, one supercapacitors bank, power accumulation system with such subsystem and rail vehicle with such system |
| RU193579U1 (en) * | 2019-08-01 | 2019-11-06 | Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") | ELECTROCHEMICAL CONDENSERS MODULE |
| RU202967U1 (en) * | 2020-06-26 | 2021-03-17 | Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") | ELECTROCHEMICAL CONDENSER MODULE |
| RU209240U1 (en) * | 2020-09-30 | 2022-02-08 | Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") | BATTERY BASED ON ELECTROCHEMICAL CAPACITORS |
-
2004
- 2004-06-22 RU RU2004118643/09A patent/RU2260867C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2529485C1 (en) * | 2010-07-30 | 2014-09-27 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Multilayer battery |
| US8871380B2 (en) | 2010-07-30 | 2014-10-28 | Nissan Motor Co., Ltd. | Laminated battery |
| RU2529547C1 (en) * | 2010-09-01 | 2014-09-27 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Bipolar battery |
| US8889287B2 (en) | 2010-09-01 | 2014-11-18 | Nissan Motor Co., Ltd. | Bipolar battery |
| RU2591212C2 (en) * | 2012-02-03 | 2016-07-20 | Блю Солюшнз | Mounting spacer using power accumulation module and method of assembling module |
| RU2613628C2 (en) * | 2012-02-16 | 2017-03-21 | Альстом Транспорт Текнолоджис | Vehicles power accumulation subsystem, containing, at least, one supercapacitors bank, power accumulation system with such subsystem and rail vehicle with such system |
| RU2520183C2 (en) * | 2012-07-11 | 2014-06-20 | Закрытое акционерное общество "ЭЛТОН" | Method to operate electrochemical capacitors |
| RU193579U1 (en) * | 2019-08-01 | 2019-11-06 | Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") | ELECTROCHEMICAL CONDENSERS MODULE |
| RU202967U1 (en) * | 2020-06-26 | 2021-03-17 | Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") | ELECTROCHEMICAL CONDENSER MODULE |
| RU209240U1 (en) * | 2020-09-30 | 2022-02-08 | Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") | BATTERY BASED ON ELECTROCHEMICAL CAPACITORS |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5973913A (en) | Nonaqueous electrical storage device | |
| Hashmi et al. | Conducting polymer‐based electrochemical redox supercapacitors using proton and lithium ion conducting polymer electrolytes | |
| KR102155904B1 (en) | Composite battery cell | |
| US6181546B1 (en) | Double layer capacitor | |
| CN105097289B (en) | Hybrid energy storage device | |
| EP1665446A4 (en) | ENERGY ACCUMULATORS HAVING HIGH CAPACITY | |
| Sarangapani et al. | Advanced double layer capacitors | |
| KR20010033343A (en) | Capacitor with dual electric layer | |
| US9190221B2 (en) | Aqueous-based electric double-layer capacitor | |
| CN112289590A (en) | Electrochemical energy storage device and method of making the same | |
| US11769899B2 (en) | Press jig and method of manufacturing secondary battery using same | |
| JP2013089625A (en) | Method of manufacturing nonaqueous lithium type power storage element | |
| RU2260867C1 (en) | Bank of electrochemical capacitors and method for its use | |
| US20160042877A1 (en) | Aqueous-based electric double-layer capacitor | |
| CN106653378B (en) | Laminated device for storing and releasing electric energy | |
| US20110188171A1 (en) | Electric double layer capacitor and method of manufacturing the same | |
| RU2308111C2 (en) | Electrochemical capacitor bank and its operating process | |
| CN1140005C (en) | High-energy accumlator with nano active carbone fibres (CNT) electrode | |
| KR102028677B1 (en) | Multilayer lithium-ion capacitor comprising graphene electrode | |
| JPH1167613A (en) | Seawater power supply system | |
| US8730649B2 (en) | Aqueous electrolyte solution for electric double-layer capacitor and electric double-layer capacitor having the same | |
| CN218215015U (en) | Film electrode super capacitor battery | |
| CN202282256U (en) | Automobile storage battery based on super capacitor | |
| CN220710345U (en) | Pole piece, electrode assembly, battery monomer, battery and power utilization device | |
| CN110770864B (en) | A supercapacitor system capable of reducing internal pressure and preparation method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090623 |
|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20100610 |
|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20100720 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20120813 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: SUB-LICENCE Effective date: 20130613 |