BG63137B1 - Кондензатор с двоен електрически слой - Google Patents

Кондензатор с двоен електрически слой Download PDF

Info

Publication number
BG63137B1
BG63137B1 BG103599A BG10359999A BG63137B1 BG 63137 B1 BG63137 B1 BG 63137B1 BG 103599 A BG103599 A BG 103599A BG 10359999 A BG10359999 A BG 10359999A BG 63137 B1 BG63137 B1 BG 63137B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
capacitor
electrode
electrolyte
electrodes
electrical layer
Prior art date
Application number
BG103599A
Other languages
English (en)
Other versions
BG103599A (bg
Inventor
Original Assignee
Научно-Производственное Предприятие"Эксин"
Закрьiтое Акционерное Общество"Эсма"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-Производственное Предприятие"Эксин", Закрьiтое Акционерное Общество"Эсма" filed Critical Научно-Производственное Предприятие"Эксин"
Publication of BG103599A publication Critical patent/BG103599A/bg
Publication of BG63137B1 publication Critical patent/BG63137B1/bg

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/66Current collectors
    • H01G11/72Current collectors specially adapted for integration in multiple or stacked hybrid or EDL capacitors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22Electrodes
    • H01G11/30Electrodes characterised by their material
    • H01G11/32Carbon-based
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22Electrodes
    • H01G11/30Electrodes characterised by their material
    • H01G11/46Metal oxides
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

Изобретението се отнася до кондензатор с двоен електрически слой, при който един от електродите (2)е изпълнен от въглероден материал, а другият електрод (1) - от материал, съдържащ оловен диоксид. Кондензаторът има токови изводи (3), сепаратор (4) и корпус (6), в който е поставен електролит (5). Кондензаторът има подобрени относителни характеристики и намалена стойност.

Description

Област на техниката
Изобретението се отнася до кондензатор с двоен електрически слой, което се отнася до областта на електротехниката и може да се използва при производството на кондензатори с високи относително-енергетически характеристики, способни да съхраняват и отдават електрическа енергия с голяма скорост.
Предшестващо състояние на техниката
Известни са кондензатори с двоен електрически слой с течен електролит и електроди, които са изпълнени от разнообразни материали с голяма относителна повърхност US 4313084, US 4713734 и DE 3210420. Най-добрите резултати са постигнати при използване в качеството на материали за електроди различни активирани въглени. Относителният капацитет на такива кондензатори превишава 2F/ cm3, а използваните апротонни електролити позволяват да се увеличи работното напрежение до 2-3 V (US 4697224).
Най-близък до изобретението по техническа същност и постигнат ефект е кондензатор с двоен електрически слой, който съдържа два електрода и течен електролит /воден разтвор на хидроокис на алкален метал с концентрация 3-7 mol/1, в който поляризираният /отрицателен/ електрод е изпълнен от въглероден влакнест материал, а неполяризираният от оксидно-никелов материал. Максималното напрежение на този кондензатор е 1,4 V, относителен капацитет и енергия, съответно 46 F/cm3 и 45 J/cm (WO 97/07518).
Техническа същност на изобретението
Въпреки наличието на множество решения за усъвършенстване на кондензаторите с двоен електрически слой, остава акутална задачата за повишаване на техните относителни характеристики. Така в частност достигнатите от известните кондензатори относителен капацитет и енергия, както и техните стойности ограничават възможностите за тяхното използване в електротранспортни средства.
Задачата на изобретението се състои в повишаване плътността на енергията и понижаване стойността на кондензатора с двоен електрически слой.
Задачата се решава чрез изобретението, същността на което се състои в изпълнение на кондензатора на поляризирания електрод от въглероден материал, а на неполяризирания от материал, включващ в качеството на активен компонент оловен диоксид.
Въпреки че в кондензатори с такова съчетание на електродите могат да се използват различни електролити, предпочита се използването на водни разтвори на неорганични киселини и техни смеси.
Благодарение на това решение е възможно да се повиши относителната енергия и да се намали стойността на кондензаторите с двоен електрически слой. Увеличението на относителната енергия се осигурява за сметка на повишаване на работното напрежение до 2,22,6 V, а така също и за сметка на увеличение 1,2-1,4 пъти електрическия капацитет на въглеродния материал в разтвора на киселината в сравнение с разтвора на основата.
Стойността на кондензатора с двоен електрически слой, изпълнен съгласно изобретението, се намалява за сметка на използвания поевтин в сравнение с оксидноникеловия електрод от оловен диоксид.
Описание на приложените фигури
На фигурата е изобразена конструкция на кондензатора съгласно изобретението.
Кондензаторът има положителен електрод 1, отрицателен електрод 2, токови изводи 3, сепаратор 4 и корпус 6, в който е поставен електролит 5.
Пример за осъществяване на изобретението
Същността на изобретението се пояснява със следващите примери.
В качеството на положителен /неполяризиран/ електрод в кондензатора се използва електрод, изпълнен от материал, съдържащ оловен диоксид /РЬО2/ с геометрични размери /125 х 70 х 0,8/mm3, в качеството на отрицателен /поляризиран/ електрод-тъкан от активирано въглеродно влакно с геометрични размери /125 х 70 xl,21/mm3. Относителният капацитет на отрицателния електрод е 512,3 F/g.
Отрицателният електрод 2 с обща маса 12,8 g с оловни токоизводи 3 с геометрични размери /125 х 70 х 0,2/mm3, състоящ се от две електрически свързани части, е поместен в пакет на полипропиленов сепаратор 4 с дебелина 0,1 mm. Отрицателният електрод /две негови части/ се притиска към повърхностите от двете страни на положителния електрод 1. В качеството на електролит е използван воден разтвор на сярна киселина с плътност 1,25 g/cm3.
Елементът е изпразван с постоянен ток 2,5 А. Напрежението при разряда се променя от 2,2 до 0,8 V.
При посочените условия разрядът на относителната енергия на елемента е 56,2 J/g / 270 J/cm3/. Вътрешното съпротивление на кондензатора съставлява 10,1.10-3 Ω. От началото до края на разряда потенциалът на поляризирания електрод от оловен диоксид се понижава от 1,71 до 1,625 V, т.е. практически не се изменя.
Посоченият кондензатор позволява да се произведат последователни и паралелни съединения от множество елементи и да се създават на тази база различни кондензаторни батерии.
При разширяване диапазона на разрядното напрежение отделената енергия от елемента се увеличава.
Описаният пример илюстрира изобретението, без да го ограничава. Специалисти в дадената област могат да внесат в него очевидно различни изменения. Така например, възможно е изпълнението на кондензатора, в който електролитът се удържа между електродите за сметка на силата на повърхностното напрежение, при което не е необходим някакъв специален корпус за заливане с електролита.
Въпреки че е приведен пример с използване на електролит, представляващ от само себе си разтвор на неорганична киселина, възможно е да се използват и други електролити, 5 такива като водни разтвори на неорганични соли, тиксотропни смеси на киселина и сол, протонопроводни твърди електролити /мембрани/.
Тези и други възможни модификации не излизат от рамките на изобретението, охарактеризирано от патентните претенции на изобретението.
Патентни претенции

Claims (4)

1. Кондензатор с двоен електрически слой, характеризиращ се с това, че съдържа поляризуем електрод, при което този електрод по същество е изпълнен от въглероден материал, неполяризиран електрод, при което този електрод е изпълнен от материал, съставен От оловен диоксид и електролит.
2. Кондензатор с двоен електрически слой, характеризиращ се с това, че съдържа поляризуем електрод, при което този електрод е изпълнен по същество от въглероден материал, неполяризован електрод, при което този електрод е изпълнен от материал, съставен от оловен диоксид, електролит и корпус, в който са поставени споменатите електроди и електролит.
3. Кондензатор съгласно претенции 1 и 2, характеризиращ се с това, че има сепаратор, който разделя електродите.
4. Кондензатор съгласно претенция от 1 до 3, характеризиращ се с това, че електролитът представлява водни разтвори на неорганични киселини и техни смеси.
BG103599A 1997-11-11 1999-07-23 Кондензатор с двоен електрически слой BG63137B1 (bg)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU1997/000353 WO1999024996A1 (fr) 1997-11-11 1997-11-11 Condensateur a couche electrique double

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG103599A BG103599A (bg) 2000-06-30
BG63137B1 true BG63137B1 (bg) 2001-04-30

Family

ID=20130160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG103599A BG63137B1 (bg) 1997-11-11 1999-07-23 Кондензатор с двоен електрически слой

Country Status (15)

Country Link
US (1) US6195252B1 (bg)
EP (1) EP0964416A4 (bg)
JP (1) JP2001508243A (bg)
KR (1) KR100530522B1 (bg)
AU (1) AU719684B2 (bg)
BG (1) BG63137B1 (bg)
BR (1) BR9714281B1 (bg)
CA (1) CA2277475C (bg)
CZ (1) CZ299062B6 (bg)
HU (1) HU223721B1 (bg)
NO (1) NO322376B1 (bg)
PL (1) PL187751B1 (bg)
SK (1) SK286579B6 (bg)
UA (1) UA42882C2 (bg)
WO (1) WO1999024996A1 (bg)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69735728T2 (de) * 1997-12-18 2007-04-12 Nauchno-Proizvodstvennoe Predpriyatie "Eksin" Kondensator mit elektrischer Doppelschicht
RU2140681C1 (ru) * 1998-11-27 1999-10-27 Разумов Сергей Николаевич Асимметричный электрохимический конденсатор
US6842331B1 (en) * 2000-08-29 2005-01-11 Universal Resources Ag Electrochemical capacitor with a double electric layer
US7119047B1 (en) 2001-02-26 2006-10-10 C And T Company, Inc. Modified activated carbon for capacitor electrodes and method of fabrication thereof
US6628504B2 (en) * 2001-05-03 2003-09-30 C And T Company, Inc. Electric double layer capacitor
US6466429B1 (en) * 2001-05-03 2002-10-15 C And T Co., Inc. Electric double layer capacitor
CA2380954A1 (en) * 2002-04-08 2003-10-08 Powergenix Systems, Inc. Supercapacitor device with extended capability
US7040716B2 (en) * 2002-08-29 2006-05-09 Railway Technical Research Institute Anti-lock brake system for vehicles
US7006346B2 (en) * 2003-04-09 2006-02-28 C And T Company, Inc. Positive electrode of an electric double layer capacitor
PL2290737T3 (pl) 2003-09-18 2015-10-30 Commw Scient Ind Res Org Urządzenia o wysokiej sprawności do magazynowania energii
CA2612639C (en) * 2005-06-24 2014-08-26 Samvel Avakovich Kazaryan Current collector for double electric layer electrochemical capacitors and method of manufacture thereof
JP2008544543A (ja) * 2005-06-24 2008-12-04 ユニバーサル・スーパーキャパシターズ・エルエルシー ヘテロジーナス型電気化学スーパーキャパシタ及びその製造方法
DK1894216T3 (da) 2005-06-24 2013-06-24 Universal Supercapacitors Llc Elektrode og strømaftager for elektrokemisk kondensator med dobbelt elektrisk lag og dermed fremstillet elektrokemisk kondensator med dobbelt elektrisk lag
US20070128472A1 (en) * 2005-10-27 2007-06-07 Tierney T K Cell Assembly and Casing Assembly for a Power Storage Device
JP5057591B2 (ja) 2006-10-23 2012-10-24 アクシオン パワー インターナショナル,インコーポレイテッド ハイブリッドエネルギ貯蔵デバイスの陰極
US20090035657A1 (en) * 2006-10-23 2009-02-05 Buiel Edward R Electrode for Hybrid Energy Storage Device and Method of Making Same
US8202653B2 (en) * 2006-10-23 2012-06-19 Axion Power International, Inc. Electrode with reduced resistance grid and hybrid energy storage device having same
US20080113268A1 (en) * 2006-10-23 2008-05-15 Buiel Edward R Recombinant Hybrid Energy Storage Device
US7881042B2 (en) * 2006-10-26 2011-02-01 Axion Power International, Inc. Cell assembly for an energy storage device with activated carbon electrodes
KR20090088427A (ko) 2006-11-27 2009-08-19 유니버셜 수퍼캐패시터즈 엘엘씨 비파라미터 값이 높은 이중 전기층 전기화학 커패시터에 사용하기 위한 전극
AR064292A1 (es) * 2006-12-12 2009-03-25 Commw Scient Ind Res Org Dispositivo mejorado para almacenamiento de energia
AR067238A1 (es) 2007-03-20 2009-10-07 Commw Scient Ind Res Org Dispositivos optimizados para el almacenamiento de energia
KR101384663B1 (ko) * 2007-06-05 2014-04-14 삼성전자주식회사 수퍼캐패시터 및 이를 이용한 정수용 전기 화학 장치
US20090103242A1 (en) * 2007-10-19 2009-04-23 Axion Power International, Inc. Electrode with Reduced Resistance Grid and Hybrid Energy Storage Device Having Same
WO2010122873A1 (ja) 2009-04-23 2010-10-28 古河電池株式会社 鉛蓄電池用負極板の製造法及び鉛蓄電池
MX2012002415A (es) 2009-08-27 2012-06-25 Commw Scient Ind Res Org Dispositivo de almacenamiento electrico y electrodo del mismo.
JP5711483B2 (ja) 2009-08-27 2015-04-30 古河電池株式会社 鉛蓄電池用複合キャパシタ負極板の製造法及び鉛蓄電池
JP5797384B2 (ja) 2009-08-27 2015-10-21 古河電池株式会社 鉛蓄電池用複合キャパシタ負極板及び鉛蓄電池
JP2011206749A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Daikin Industries Ltd 通電装置および通電方法
JP2012133959A (ja) 2010-12-21 2012-07-12 Furukawa Battery Co Ltd:The 鉛蓄電池用複合キャパシタ負極板及び鉛蓄電池
EP2894644A1 (en) 2012-09-06 2015-07-15 Obschestvo s ogranichennoy otvetstvennostyu 'Tovarischestvo energeticheskikh i electromobilnikh proektov' High-power electric double-layer capacitor
US20170110255A1 (en) * 2015-10-14 2017-04-20 Pacesetter, Inc. Cathode subassembly with integrated separator

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3536963A (en) * 1968-05-29 1970-10-27 Standard Oil Co Electrolytic capacitor having carbon paste electrodes
US3652902A (en) * 1969-06-30 1972-03-28 Ibm Electrochemical double layer capacitor
US4370206A (en) * 1977-07-06 1983-01-25 Rexnord, Incorporated Method of operating an electrochemical gas measuring system
US4313084A (en) 1978-03-27 1982-01-26 Nippon Electric Co., Ltd. Laminated structure of double-layer capacitor
DE3210420A1 (de) 1982-03-22 1983-09-22 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Elektrochemischer doppelschichtkondensator
WO1984000246A1 (en) * 1982-06-30 1984-01-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Double electric layer capacitor
US4438481A (en) * 1982-09-30 1984-03-20 United Chemi-Con, Inc. Double layer capacitor
GB8501155D0 (en) * 1985-01-17 1985-02-20 Shell Int Research Capacitive underwater electrical connector
JPS62105412A (ja) 1985-11-01 1987-05-15 株式会社村田製作所 電気二重層コンデンサ
US4683516A (en) * 1986-08-08 1987-07-28 Kennecott Corporation Extended life capacitor and method
US4713734A (en) 1986-11-24 1987-12-15 Dekay Thomas J Wall lamps
JPH0693413B2 (ja) * 1988-02-09 1994-11-16 株式会社村田製作所 電気二重層コンデンサ
WO1992012521A1 (en) * 1990-12-29 1992-07-23 Nauchno-Proizvodstvennoe Obiedinenie 'kvant' Capacitor with double electric layer and method of manufacture
US5381303A (en) * 1992-05-20 1995-01-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electric double layer capacitor and method for manufacture thereof
RU2063085C1 (ru) * 1993-01-11 1996-06-27 Акционерное общество "Элит" Конденсатор с двойным электрическим слоем
RU2054723C1 (ru) * 1993-04-17 1996-02-20 Михайленко Ирена Евгеньевна Конденсатор с двойным электрическим слоем
JPH08138978A (ja) * 1994-11-02 1996-05-31 Japan Gore Tex Inc 電気二重層コンデンサとその電極の製造方法
PT786786E (pt) * 1995-08-14 2000-04-28 Elton Aozt Condensador com uma camada dupla

Also Published As

Publication number Publication date
CA2277475C (en) 2004-01-20
WO1999024996A8 (fr) 1999-07-08
UA42882C2 (uk) 2001-11-15
HUP0002991A3 (en) 2002-04-29
EP0964416A1 (en) 1999-12-15
KR20000070032A (ko) 2000-11-25
BR9714281B1 (pt) 2010-11-16
HU223721B1 (hu) 2004-12-28
HUP0002991A2 (hu) 2001-01-29
EP0964416A4 (en) 2005-03-02
KR100530522B1 (ko) 2005-11-23
NO993406D0 (no) 1999-07-09
CZ299062B6 (cs) 2008-04-16
CA2277475A1 (en) 1999-05-20
BR9714281A (pt) 2000-04-18
AU6125598A (en) 1999-05-31
US6195252B1 (en) 2001-02-27
PL334491A1 (en) 2000-02-28
CZ283099A3 (cs) 1999-11-17
PL187751B1 (pl) 2004-09-30
NO322376B1 (no) 2006-09-25
NO993406L (no) 1999-07-09
SK107399A3 (en) 2000-08-14
JP2001508243A (ja) 2001-06-19
WO1999024996A1 (fr) 1999-05-20
BG103599A (bg) 2000-06-30
AU719684B2 (en) 2000-05-18
SK286579B6 (sk) 2009-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BG63137B1 (bg) Кондензатор с двоен електрически слой
RU2180144C1 (ru) Конденсатор с двойным электрическим слоем
CZ107397A3 (cs) Dvouvrstvový kondenzátor
KR100309634B1 (ko) 전기이중층커패시터
RU2009134546A (ru) Гибридное устройство аккумулирования электрической энергии с электрохимическим суперконденсатором/свинцово-кислотной батареей
JP2007005717A (ja) 電気化学素子
US9443663B2 (en) Electric double-layer capacitor
JP2000150319A (ja) 電気二重層キャパシタの製造方法及び使用方法
KR20020041506A (ko) 유기전해질을 이용한 금속산화물 전기화학 의사커패시터
KR100919105B1 (ko) 에너지 저장장치 및 이에 이용되는 전극소자 권취 방법
KR101599711B1 (ko) 전기 이중층 소자
RU2160940C1 (ru) Конденсатор с двойным электрическим слоем
RU2058054C1 (ru) Конденсатор с двойным электрическим слоем
RU2198446C2 (ru) Конденсатор с двойным электрическим слоем
CN1183563C (zh) 具有双电荷层的电容器
KR20170096704A (ko) 에너지 저장 장치
RU2183877C2 (ru) Электрохимический конденсатор с двойным электрическим слоем
KR100249950B1 (ko) 전기 이중층 축전지
KR100923863B1 (ko) 에너지 저장장치
JP2002015954A (ja) 電気二重層コンデンサ
KR101791894B1 (ko) 전기 이중층 소자
JP3309436B2 (ja) 電気二重層コンデンサ
RU2056678C1 (ru) Никель-железный аккумулятор
JP3791171B2 (ja) 電気二重層コンデンサ及びそのための電解液
JP2006261404A (ja) エネルギー蓄積装置