TWI822676B - 能量儲存裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種能量儲存裝置。其包括一包含電極的電荷儲存式超級電容器電池，其中該電極之至少一個包括奈米碳組分、離子滲透性薄膜及電解質，其特徵為該電池被埋入或囊封在一可撓或剛性基質中。
Description
發明領域 本發明係關於一種包括電荷儲存式超級電容器電池的能量儲存裝置，其係設計成具有足夠的剛性或可撓性而能使用作為在車輛或航空器面板、消費性家電、穿載式物品及其類似物中的構件。
發明背景 在我們先前的專利申請案WO 2016075431中，尤其是，已教導出一種具有靜電雙層的超級電容器行為之新型電荷攜帶型電池，其特徵為包括一包含奈米碳粒子作為導電組分之電極(陽極及陰極)。典型來說，這些奈米碳粒子包含下列組分石墨烯、碳奈米管及富勒烯之一或多種。已經証明現在以Carbon-Ion™或C-Ion®之名稱市售的此電池在低等效串聯電阻下及在多個循環內具有優良的電荷保留及充電-放電行為，使得其合適於一定範圍需要可攜式電源的應用。
先前亦已在WO 2013180661、CN 104229780、US 2012170171、KR 20140094346、CN 104064364、US 2014127584、US 2012045688及US 8503161中揭示出將石墨烯使用在電容器架構中。再者，US 20140321027及Nano Letters 2009 9(5) PP.1872-1876揭示出將碳奈米管使用在超級電容器或超電容器電池中。
在我們的開發工作期間，已確認需要開發出具有高機械完整性程度例如結構剛性或可撓性之電池，以便以輕重量構件將其運用在一定應用範圍中。若成功在於超級電容器單元的重量、其遞送功率及其為了美觀併入現存設計的能力、安全性或工藝理由間找到正確平衡時，此在運輸應用上特別有益。此些問題在技藝中受到相當些微的關注，但是現在此等電池的壽命變長及更具商業吸引力，此些係需要滿足的事情。
US 20130224551揭示出一種超級電容器，其中該電極包含一可拉伸的基材。Yan等人在Journal of Physics D：Applied Physics 2017 50(27) p.273001中討論一種功能性可撓式及穿載式超級電容器。但是，這些文獻並無一篇主要關注到需要結構完整性程度的應用。具體指出超級電容器的特徵之其它參考資料包括US 5862035、US 20120154979、US 20150062780及JP 2003124077。
發明概要 根據本發明，有提供一種能量儲存裝置，其包括一包含電極的電荷儲存式超級電容器電池，其中該電極之至少一個包括奈米碳組分、離子滲透性薄膜及電解質，其特徵為該電池被埋入或囊封在一可撓或剛性基質中。
較佳實施例之詳細說明 在一個具體實例中，該可撓或剛性基質係適應於對能量儲存裝置提供足夠的結構完整性，或適應於將該能量儲存裝置併入一物件中以符合使用需求或符合安全性標準。
本發明藉由提供一定範圍可使用來開發用於上述提及的全部應用之堅固構件的工藝方法來解決此問題。本發明的特徵為將該電荷儲存式電池併入具有所需要的工程或結構特徵之基質中或部分由其製得。在第一具體實例中，將該電荷儲存式電池製成密封袋，其可被囊封在一可撓基質內。該袋合適地由一可撓的聚合物膜(例如，低密度聚乙烯或聚丙烯膜)製得及包括該電池的關鍵操作構件。然後，從該袋突出該等電極或向那裏接附的電極接觸，及若該基質係不導電時，選擇性穿過該週圍基質。
在第二具體實例中，該電荷儲存式電池係一不導電基質例如工程聚合物的整體部分。此係合適地在該基質中產生一或多個空隙，以該電解質填充其及藉由一或多片離子滲透性薄膜劃分成隔間而達成。從該基質突出電極進入該多個隔間中，以便當以該電解質填充該空隙時產生該電池。在一個實施例中，該電極包含一鋁箔薄片，其中已對其接附一包含奈米碳組分及電荷儲存碳組分諸如具有高表面積的活性碳之塗層。於此，該電解質可係液體、凝膠或聚合物，及每個空隙可包括二或更多個從多個陽極、陰極及薄膜製得的次電池。如先前，從該基質突出該電極或相關電接觸。
在第三具體實例中，該能量儲存裝置係呈複合物形式及藉由將該電極及離子滲透性薄膜埋入一可撓基質中製得，其中該基質包含一凝膠或固體聚電解質及選擇性具有介電行為之其它聚合物或纖維，以提供想要的機械性質。然後，可對該複合物進行裝飾用塗佈或加入排除水分及/或氧的阻障層。如先前，從該基質突出該電極或相關電接觸。
在第四具體實例中，該能量儲存裝置係呈複合物形式及使用電極製得，其中該電極係呈紡織品形式，例如編織、非編織或靜電紡絲(electrospun)的布或墊，然後以包含凝膠或固體聚電解質的可撓基質塗佈該電極。將該等電極一起例如與聚電解質薄膜或浸泡聚電解質的分隔件冷或熱壓到其任一邊上組合在一起，以便形成離子但非電接觸。所產生的複合物保留許多紡織品物理性質且可如此使用。然後，可讓該複合物進行裝飾用塗佈或加入排除水分及/或氧的阻障層。如先前，從該基質突出該電極或相關電接觸。
在第五具體實例中，將該電荷儲存式電池製成袋或類似的可成型形式，及將其囊封在一剛性基質內。如先前，從該基質突出該電極或相關電接觸。
在第六具體實例中，該電極係自支撐碳結構或經塗佈的鋁箔薄片，其被埋入一剛性結構基質內。在此具體實例的一個版本中，該等電極係與包括該離子滲透性薄膜及液體、凝膠或聚合物電解質的空隙相結合。該剛性結構可包含一聚合物複合物及可包括呈插入物形式的其它強化物。預期在每個空隙中有多個次電池，及從該基質突出該電極或相關電接觸。
在第七具體實例中，藉由將電極埋入一硬聚合物基質中以形成一剛性複合物結構而製得一複合材料。此基質可係一凝膠或固體聚電解質，但是其必需足夠強而能形成該裝置的結構。該剛性結構可包括其它強化物，參見上述。如先前，從該基質突出該電極或相關電接觸。
在某些具體實例中，若該基質係含碳(例如，碳纖維)，已發現藉由曝露出該表面碳纖維，該基質可作用為來自電極的電流之有效率的收集器，因此消除對鋁箔收集器及其類似物之需求。
轉向該電荷儲存式電池構件，在一個具體實例中，該電極包含陽極及陰極表面，其基本上由一呈薄的可撓薄片形式之導電金屬電流收集器組成(例如，鋁、銀或銅箔)，其係塗佈一包括該奈米碳組分的層。在某些例子中，這些陽極及陰極層之至少某些係配置在相同薄片的相反邊上。合適地，該奈米碳組分之至少某些係具有平均有限最長尺寸小於20微米的粒子。較佳的是，這些粒子具有中孔度，其中該中孔在2至50奈米之尺寸範圍內。在另一個具體實例中，可藉由能在最後電荷儲存式電池上授予擬電容(pseudocapacitance)行為程度之奈米粒子材料來補充該奈米碳組分，例如，金屬諸如鋰或具有多於一種氧化狀態的過渡金屬包括鎳、錳、釕、鉍、鎢或鉬之鹽、氫氧化物及氧化物。
在此具體實例的一個較佳版本中，該電極層其自身係一複合物，其包含埋入導電聚合物黏著劑基質中之奈米碳粒子，及其特徵為該粒子對黏著劑之重量比率在0.2：1至20：1的範圍內。在另一個版本中，該奈米碳組分包括石墨烯粒子或其包括碳奈米管。在一個較佳具體實例中，該電極的主要電組分係選擇性由石墨烯粒子補充的碳奈米管及高表面積活性碳。在另一個合適的具體實例中，該碳粒子包含活性碳、碳奈米管與選擇性石墨烯的混合物；該等組分係以0.5-2000：0.5-100：0-1；較佳為0.5-1500：0.5-80：0-1之重量比率呈現。
用語「活性碳」意謂著任何高純度的非晶相碳，其表面積典型大於500平方公尺/克，較佳為1000至3600平方公尺/克及其具有平均粒子尺寸小於1微米。此等材料可容易地從一些商業來源獲得。在一個具體實例中，該電極之一或二者可藉由包括擬電容組分諸如金屬氧化物、半導體導電聚合物而相關於其它提供不對稱性。
典型使用的碳奈米管具有平均最長尺寸(長度)在2-500微米之範圍內(較佳為100-300微米)及平均直徑在100-150奈米之範圍內。該碳奈米管可係單或多壁或二者之混合物。
用語「石墨烯」意謂著碳的同素異形體，其粒子在結構上基本上係二維。嚴格來說，這些粒子包含具有石墨結構的單原子層小板，然而為了本發明之目的，此組分可包含小數量的此小板一個堆疊在另一個頂端上，例如，1至20，較佳為1至10個小板。在一個具體實例中，這些小板係呈非氧化形式。在另一個中，該等小板各自獨立地具有平均尺寸在1至4000奈米之範圍內，較佳為20至3000或10至2000奈米，如藉由穿透式電子顯微鏡測量。可使用任何已知的方法來製造此等材料，其亦可商業購得；例如，以Elicarb®之名稱，來自United Kingdom的Thomas Swann Limited。
在另一個版本中，該電極層可進一步包括最高30%，較佳為1至20重量%導電碳。合適地，此導電碳包含一具有多晶結構及表面積在1至500平方公尺/克之範圍內的高導電非石墨碳。在一個具體實例中，其係碳黑，例如，已經使用在鋰離子電池中作為導電添加劑的那些材料之一(例如，Timcal SuperC65®及/或Timcal SuperC45)。
轉向該導電黏著劑，此合適地包含一或多種導電聚合物及較佳為選自於纖維素衍生物、聚合物彈性體或其混合物。在一個具體實例中，該纖維素衍生物係羧基烷基纖維素，例如羧甲基纖維素。在另一個具體實例中，該彈性體係苯乙烯-丁二烯橡膠或具有同等性質的材料。
合適地，在該複合物層中之多種組分的總電荷承載表面積係＞250平方公尺/克，較佳為＞260平方公尺/克。
在第二具體實例中，除了該電極包含一接附至箔電流收集器的塗層外，該電極係自支撐型，及就其本質及調配物特徵來說，由如上述具體指定的多種組分之某些或全部製得。此設計具有可消除該箔構件而導致可能的重量節省之優點。
在二者具體實例中，於該電極中的殘餘水分應該少於100 ppm，較佳為少於50 ppm。
在該電荷儲存式電池中所使用的陽極及陰極電極可例如藉由不同厚度而彼此不對稱。
轉向該電解質，此合適地包括離子液體，即，低於100℃及較佳為如此在或低於周溫下熔融之有機離子鹽。在一個具體實例中，其係一包含一或多種離子液體的混合物，及該混合物在25℃下具有黏度於10至80厘泊之範圍內，較佳為20至50厘泊。在更另一個具體實例中，該電解質係至少二種組分的共熔或近共熔混合物，其之一係離子液體。合適地，這些混合物具有熔點低於100℃，較佳為低於50℃及更佳為低於30℃。共熔行為係那二或更多種組分的混合物之熟知特徵，根據Raoult定律，其在所提供的組成物範圍內之熔點相關於可預計者明顯降低。因此，於此之用語「共熔或近共熔混合物」欲推斷為包括根據本發明之組分的任何混合物，其熔點顯示出此降低，且在實際共熔點處具有降低大於50%，較佳為大於90%降低的那些最佳。在特別佳的具體實例中，該共熔組成物其自身係使用作為電解質。在另一個具體實例中，所使用的離子液體之至少一種具有電化學窗口大於3伏特。
在一個具體實例中，所使用的電解質係一種混合物，例如，共熔或近共熔混合物，其包含至少一種在US 5827602或WO 2011/100232中所描述的離子液體，其針對讀者有完整表列。在另一個具體實例中，該混合物由至少二種該離子液體的混合物組成。
因此，合適地，在該電解質中所使用的離子液體或所使用的離子液體之一係烷基的四級鹽或經取代的烷基吡錠、嗒鎓、嘧錠、吡鎓、咪唑鎓、哌錠、吡咯錠、吡唑鎓、噻唑鎓、唑鎓、三唑鎓或吖鎓陽離子。在此情況中，最好與每種陽離子結合的抗衡陰離子係大、多原子及具有凡得瓦爾體積超過50或100埃(參見例如，US 5827602，其提供如在我們的發明範圍內所預期之闡明性實施例)。亦較佳的是，該陰離子係經選擇以便其相關於陽離子呈不對稱，以保證在該液體中的離子不容易緊密堆積及造成結晶。在一個具體實例中，該抗衡陰離子係選自於由下列所組成之群：四氟硼酸鹽、六氟磷酸鹽、二氰胺、雙(氟碸基)醯亞胺(FSI)、雙(三氟甲基碸基)醯亞胺(TFSI)或雙(全氟C2
至C4
烷基碸基)醯亞胺，例如雙(全氟乙基碸基)醯亞胺陰離子或其類似物。在另一個較佳的具體實例中，該離子液體係選自於這些陰離子之經C1
至C4
烷基取代的咪唑鎓、哌錠或吡咯錠鹽，且設想於本文揭示出陽離子及陰離子之任何排列。從此列出當中，下列二元系統較佳：哌錠鹽與咪唑鎓鹽、哌錠鹽與吡咯錠鹽及咪唑鎓鹽與吡咯錠鹽。在任擇的具體實例中，該二元系統可包含下列任一種：(a)上述提及的陰離子之一的哌錠鹽及任何經取代的龐大四級銨鹽，例如，其三烷基(烷氧基烷基)銨鹽，其中該烷基或烷氧基部分各自獨立地具有一、二、三或四個碳原子；或(b)一或多種WO 2011/100232例示出的吖鎓鹽。在上述指出的全部情況中，所使用的鹽較佳應該為每種具有電化學窗口大於3伏特及熔點低於30℃。
可使用的電解質之特定非為限制的實施例包括衍生自下列陽離子與上述提及的陰離子之鹽或鹽的混合物；1-乙基-3-甲基咪唑鎓(EMIM)、1-丁基-3-甲基咪唑鎓(BMIM)、1-甲基-1-丙基吡咯錠、1-甲基-1-丁基吡咯錠。在一個具體實例中，該電解質係這些陽離子之一或多種的四氟硼酸鹽。在另一個中，其係在該方法之步驟(a)中所使用的相同鹽。
在另一個具體實例中，該離子液體係四級銨陽離子的鹽，諸如N,N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧基乙基)銨(DEME)及其同系物。
合適地，該離子液體之水含量係少於100 ppm，較佳為少於50 ppm。
該離子滲透性薄膜合適地由聚合物或碳纖維布製得，及可係可容易地在市場上獲得的那些薄膜之任何一種。
至於該聚合物基質，其可係多種具有執行其必需結構負荷所需要之必需物理及化學性質的聚合物之一。其實施例包括聚酯、乙烯基酯、環氧樹脂、酚樹脂、聚醯亞胺、聚醯胺、聚丙烯及聚(伸芳基醚)。若該基質具導電性，該導電聚合物可單獨或以與其它聚合物之混合物使用。其實施例包括聚吡咯類、聚苯胺類、聚(3,4-伸乙基二氧基噻吩)。該基質可以諸如碳纖維、玻璃纖維及芳族聚醯胺纖維之材料強化。亦可依裝置設計而包括金屬粉末、箔、棒及篩網。在一個具體實例中，這些強化物係由導電金屬例如鋁、銅，銀及其類似物製得，以讓其能夠形成與電路系統相結合的裝置之部分。
在該能量儲存單元中所使用的電荷儲存式超級電容器電池，其於100次充電及放電循環內測量將合適地具有小於30歐姆之等效串聯電阻(ESR)、大於每克100法拉第之比電導及在3.5伏特的操作電壓下大於6瓦小時/公斤之能量儲存容量。
該能量儲存裝置可具有其它構件埋入該基質中，例如，溫度感應器讀出計量器、控制晶片及其類似物。
本能量儲存裝置可應用作為需要可攜帶式電能來源的任何用品之構件或外罩，例如，家用品或工業自動控制裝置。在本發明的另一個較佳具體實例中，有提供一用於運輸車輛之主體部分，其特徵為由一空氣動力形狀的可撓或剛性元件組成，其囊封或在其中埋入有至少一個包含電極的電荷儲存式超級電容器電池，其中該電極之至少一個包括奈米碳組分、離子滲透薄膜及電解質。在一個具體實例中，可將這些主體部分製成一薄片與空隙的複合物。在另一個中，它們可進一步包含至少一個光生伏打電池，其係接附至該元件或埋入其中及其係與該電荷儲存式超級電容器電池電接觸。合適地，該光生伏打電池係矽面板、埋入可撓基質中的矽太陽能電池陣列、可撓或剛性或可撓有機光生伏打電池。在更另一個中，可以一電絕緣器塗佈或漆塗該主體部分的外表面以達成相同效應。
在另一個具體實例中，該主體部分可進一步包含一或多個用以將其電連接至另一個互補主體部分或運輸車輛的電構件之連接器。例如，該連結器可包含繞著毗連其它主體部分之邊緣或周圍配置的協同式插頭連結器零件。在一個具體實例中，這些其它主體部分亦可包括電荷儲存式超級電容器電池及/或其它電構件(例如，鋰離子電池、顯示工具、開關等等)，或其可簡單地攜帶電纜或其它電路系統。
為了達成所需要的空氣動力學性質，該主體部分或其一或多種構件可使用熱及壓力之組合在形成器中塑形，以達成根據已知的數學演算法或理論所計算之複雜的曲線形態。合適地，該主體部分具有阻力係數少於0.75，較佳為少於0.5；例如，在0.75-0.2之範圍內，較佳為在0.5-0.2之範圍內。
上述型式的主體部分係運輸車輛諸如汽車、卡車、巴士、飛機、直昇機、UPVs、火車、其它大眾運輸車輛及其類似物的有用構件。
現在，伴隨著參照下列方法及測試結果描述根據本發明之能量儲存裝置的製造及測試。 具有埋入式超級電容器電池的碳纖維面板之製造
取用一對200毫米X200毫米方形的碳纖維基質面板，及磨擦每一邊由未處理的對稱邊緣所界限之180毫米x180毫米中心區域以曝露出導電碳纖維元件。然後，從每片面板的外部鑽孔進中心區域及插入黃銅鉚釘以形成用於電池的終端。然後，以含銀油墨塗裝每個鉚釘週圍的磨擦區域。之後，遮罩該邊緣及將含奈米碳電極油墨施加至該未遮罩經磨擦的區域以產生電極層。在某些具體實例中，首先以鎳電鍍該經磨擦區域。然後，在烘箱中乾燥該最後塗佈面板及隨後去遮罩。
其次，繞著未磨擦的邊緣膠合，一起密封該去遮罩的面板(選擇性併入間隔器及留下未密封的電解質注入口)，以便該電極表面並列且彼此面對已事先插入面板間之玻璃纖維布或類似滲透薄膜的任一邊。藉由此方法，製造出容量大約30毫升的空超級電容器袋電池。在進一步硬化後，測試該空電池可能的電路短路及以離子液體EMIM TFSI液份填充通過該測試的那些。然後，藉由跨越該電極施加3.2伏特，在1安培下調理該已填充的電池以減少氣體逸出。最後，密封該注入口及該電池係準備好用於測試。
為了製備在上述提及的方法中所使用之含奈米碳油墨，將154克去離子水放在Silverson高剪切混合器中及慢速攪拌。然後，慢慢加入1.8克羧甲基纖維素(Cellogen WS-C)以避免形成團聚物。當完成加入時，強烈攪拌該混合物二小時。在此時間結束時，將該溶液過濾過100微米篩孔過濾器以移除任何微粒。
然後，將該經過濾的溶液放回混合器中及加入1.8克Super C65導電碳黑，伴隨著進一步攪拌二小時。接著此，相繼加入22.5克YP50活性碳(例如，Kuraray)、0.015克Elicarb®石墨烯(例如，Thomas Swann Limited)及1.2克Elicarb®多壁碳奈米管(例如，Thomas Swann Limited)；再次，在適當條件下進一步攪拌二小時。最後，加入3.6克50%苯乙烯-丁二烯黏著劑水溶液(Timical SBR™)及進一步攪拌該產物二小時。
使用Brookfield DV-II黏度計來測量最後油墨的黏度，及其實測值為在24.5℃下c.16,400 CP。其最後固體含量係藉由乾燥500毫克的樣品來測量，其係13%。以在油墨中的固體重量計，該組成物係羧甲基纖維素6.2%；SBR黏著劑6.2%；導電碳6.2%及活性碳+石墨烯+碳奈米管81.4%。
雖然在這些測試中，所使用的離子液體電解質係EMIM TFSI，可使用任擇的電解質，諸如EMIM四氟硼酸鹽、BMIM TFSI及BMIM四氟硼酸鹽。 面板測試
測量根據上述提及的方法製造之碳纖維面板(平面及曲線)在多次充電及放電循環內的多種性質，及結果顯示在圖中。在曲線面板的情況中，所採用之形態係圓錐截痕的扇形部分，其具有大及小直徑各別係600毫米及300毫米。但是，若製造出適當塑形的形成器及使用時，可藉由施加數學演算法產生更複雜的形狀。
圖1係根據本揭示之平面碳纖維面板，其等效串聯電阻(ESR)對循環次數的曲線圖。
圖2係根據本揭示之平面碳纖維面板，其電容對循環次數的曲線圖。
圖3係根據本揭示之平面碳纖維面板，其效率對循環次數的曲線圖。
圖4係根據本揭示之平面碳纖維面板，其電容滯留(capacitance retention)對循環次數的曲線圖。
圖5係根據本揭示之平面碳纖維面板的電化學阻抗頻譜。
圖6係根據本揭示之曲線碳纖維面板的等效串聯電阻(ESR)對循環次數之曲線圖。
圖7係根據本揭示之曲線碳纖維面板的電容對循環次數之曲線圖。
圖8係根據本揭示之曲線碳纖維面板的效率對循環次數之曲線圖。
圖9係根據本揭示之曲線碳纖維面板的電容滯留對循環次數之曲線圖。
圖10顯示出根據本揭示之曲線碳纖維面板在多種掃描速率下的循環伏安法。
(無)
Claims (14)
- 一種能量儲存裝置，其包括一電荷儲存式超級電容器電池，該電荷儲存式超級電容器電池包含多個電極，該等電極中之至少一個包括具有高表面積的活性碳及奈米碳組分；離子滲透薄膜；及電解質，其中包括該等電極及離子滲透薄膜之該電池係囊封在一剛性聚合物基質中，其中該基質具導電性，且其中(i)該基質包含一導電聚合物；(ii)該基質包含碳纖維；或(iii)該基質包含導電金屬製得的金屬粉末、箔、棒、或篩網，其中該等電極或相關電接觸從該基質突出。
- 如請求項1之能量儲存裝置，其中該奈米碳組分包括碳奈米管、石墨烯或其等之混合物。
- 如請求項1或2之能量儲存裝置，其中該電荷儲存式電池包含一聚合物袋，該聚合物袋中含有所述一或多個電極與電解質。
- 如請求項1或2之能量儲存裝置，其中該基質界定出至少一個用以含有該電解質的空隙。
- 如請求項1或2之能量儲存裝置，其中該基質係一複合物結構，其包括呈凝膠或聚電解質形式的該電解質、該等電極及提供結構剛性或可撓性的聚合物組分。
- 如請求項1或2之能量儲存裝置，其中該基質係塗佈有一不滲透水及/或氧的阻障層。
- 如請求項1或2之能量儲存裝置，其中 該基質係藉由包括剛性金屬或聚合物插入物來強化或藉由使用自支撐(self-supporting)電極及/或聚合物膜來強化。
- 如請求項1之能量儲存裝置，其中該電極係編織、非編織或靜電紡絲的布或墊且該基質係包含聚合物電解質。
- 如請求項1或2之能量儲存裝置，其中該剛性基質係碳纖維基質且在其表面上曝露出的碳纖維作用為該等電極之電流收集器。
- 如請求項1或2之能量儲存裝置，其中該電荷儲存式超級電容器電池具有在100次充電及放電循環內測量之小於30歐姆之等效串聯電阻、及大於每克100法拉第(Farads)之比電導及在3.5伏特操作電壓下大於6瓦小時/公斤之能量儲存容量。
- 一種用於運輸車輛的主體部分，其包含一空氣動力塑形的剛性基質元件，其囊封至少一個如界定於請求項1中之電荷儲存式超級電容器電池，其中該超級電容器電池之該等電極及離子滲透薄膜係被該剛性基質元件囊封。
- 如請求項11之主體部分，其更包含一光生伏打電池，其係接附至該元件的至少一個表面或配置在該元件的至少一個表面中，且其係與該電荷儲存式超級電容器電池電接觸。
- 如請求項11之主體部分，其更包含 一用以將其電連接至另一個主體部分或該運輸車輛的電構件之連結器。
- 如請求項11至13中任一項的主體部分，其具有在0.7-0.2之範圍內之阻力係數(drag coefficient)。
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