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超级电容器高端市场需求扩大村田制作所推高技术薄封装超低ESR产品

日期: 2013-09-03 9:43:56

       

超级电容是(EDLC)又称超大容量电容、黄金电容、法拉电容、金电容或双电层电容器,是一种长寿命高可靠的能源储电器件装置,目前市场上较多的是可以有50万次以上循环寿命,10年以上使用寿命,可靠性高,功能性强同时高低温特性好,可以在零下三十到零上七十摄氏度情况下正常使用的产品。由于我国各地温差极大,超级电容常应用于严酷条件下的电力系统中。

2008年,中国超级电容总规模已经达到了8.6亿元,近几年更以更加迅猛的速度在增长着。由于这一领域的广阔应用前景,普通的技术实力以及产业化能力已经无法满足高端市场的需求。村田制作所(中国)(以下简称:村田)就这一问题,研发出安装面积小型化、承载高电压、耐高温的产品。不仅可以用于数码摄像机等的LED闪光灯辅助电源,而且还可以作为智能仪表等控制设备中的控制器和存储器的备用电源。
  

EDLC通常包括双电极、电解质、集流体、隔离部四个部分,目前EDLC市场上常见的类型包括纽扣式,罐装、棱镜型以及层压式结构为主。其中层压式结构由于储电量大,循环使用寿命长,充放电高速,使用范围广的特点,成为目前高端市场发展的趋势。

相对于普通的EDLC,村田的DMF、DMT系列在封装技术上相比较目前市面上的产品具有更多优势。其一:超薄性、产品厚度为2.5~4.0mm之间。其二:高输出,低ESR。额定电压4.2V(也有峰值5.5V的系列),ESR为30-130m Ω,可以说这样的低ESR在行业内是屈指可数的。村田是通过最合适的电极材料及构造,实现了超低ESR。它可实现最大10安培的充放电,并且在高温及低温时也都达到超低ESR的水平。

除了超薄封装、大电流放电、恒功率放电性等优势之外,村田EDLC的优势在于高温保证(普通EDLC只能用于-30 ℃~+70 ℃之间,而村田则能保证在到-30 ℃~+85℃之间正常工作),超低漏电流,以及高可靠性(先进封装,长寿命,低漏液) 等方面。

下图所示为村田的EDLC在不同温度下ESR和容量的变化特性。



EDLC作为一种新型储能装置,可以在多领域取代传统储能电池,而在节能环保日益被重视的今天,EDLC的应用也倍受重视,日益广泛。EDLC应用于不同领域不同行业内,可能是肉眼无法辨析的地方,但是没有EDLC的存在将会给我们生活带来多重不便。

其一村田的EDLC可以应用于需要停电时进行大功率数据备份的应用中,比如企业级的SSD,服务器,交换机等应用。

其二村田EDLC应用于LED闪光灯,或者马达驱动等瞬间需要大电流放电的设备中,进行峰值输出辅助。以下是2张未使用以及使用了EDLC产品的LED闪光灯对比图。



【后记】

村田的创始于1944年10月,但公司的成立是在1950年。而第一款产品是基于战后的混乱时期,当时收音机是唯一的娱乐和信息来源。与此前的超再生方式相比,性能特别突出的超级外差法收音机得到了迅速的普及。而使用于这一收音机的温度补偿用途的圆筒形磁器电容器就是我们的第一款产品,它将氧化钛作为介质,使用笔将电极材料涂布于表面。静电容量为500pF。

截止到2013年3月,村田的总营业额达到了6810亿2千1百万日元,单独营业额达到了5351亿5千5百万日元,在一个市场需求不断变化,全球化进展迅速斌企鹅新兴市场正在壮大的环境下,村田置身与急剧变动的漩涡之中,也就要求企业应快速适应变化。而不变的则是村田的经营理念,作为“Innovator in Electronic”在不断的给客户以及市场惊喜和感动的同时,企业还需要不断的发展。包括材料。产品设计以及工艺设计的生产设备和产品制造现场成为一个整体,村田将进一步提高制造的本质力量,为世界电子行业的发展做贡献。

对于村田的EDLC,我们可以总结以下:

由于EDLC拥有大电容量,它可作为能源供应设备使用,用于备用电源,或为峰值功率输出提供电力。不同于电池,EDLC的电位会随着放电而变低。一般来说,当温度降低10°,EDLC的寿命会翻倍。EDLC有两种衰减形式,一种是电化学系统衰退,另一种是电解液的蒸发导致干涸。两种情况下,ESR都会上升,静电容量都会减少。为了长期可靠的使用EDLC,必须密切关注其工作的温度条件。也正是因此,村田的EDLC在高温下也能持续工作这一特性便显得格外重要。以下是村田EDLC的特性:

低ESR,高放电效率
高压,大容量
小而薄的封装技术
超低漏电流 
使在低温环境下,ESR也很低使用寿命长
超过10万次循环使用

备注:
EDLC是Electric Double Layer Capacitor的缩写,指电器双层电容器
ESR是Equivalent Series Resistance 的缩写,指等效串联电阻