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应用和实例
2016年10月 | [应用和实例] 双电层电容器(EDLC/超级电容器)

薄型EDLC

EDLC TDK除提供有袋型EDLC之外,还全新开发了可放置在IC卡内,厚度仅为0.45mm(Max.)的超薄型EDLC。这不仅使搭载有显示器的智能卡的无电池化成为可能,同时也适用于穿戴式设备、IoT设备的二次电源等。

TDK的EDLC多用于LED闪光灯的辅助电源灯

TDK的EDLC使用了锂离子电池制造技术,并针对袋型小型产品提供使用。TDK的EDLC特点在于薄型、大容量、低阻抗,其不仅可以用于LED闪光灯,同时还多用于各类电源的辅助产品中。EDLC同时还有望用于穿戴式设备以及IoT设备的二次电源灯,因此会对薄型化提出更高的要求。为应对这些先进需求,TDK全新开发了厚度仅为0.45mm(Max.)的行业最薄等级EDLC(图1)。

图1 新开发的薄型EDLC(EDLC041720-050-2F-13)

图1 新开发的薄型EDLC(EDLC041720-050-2F-13)

实现新一代无电池智能卡

内置IC芯片的IC卡替代以往的磁卡,开始广泛应用于各种用途中。最近,市场上出现了搭载有电子纸显示器以及操作按钮,且拥有高便利性及安全性的新一代电子卡。

使用NFC(近距离无线通信)的非接触型IC卡系统利用来自读写器的13.56MHz电磁波同时传输信号与能量,并改写IC芯片的信息。但在电子纸显示器显示中,由于改写时需要花费数秒时间,因此必须在读写器上放置片刻。出于维持便利性考虑,新一代智能卡中的部分产品搭载了一次电池或二次电池作为能量源,然而,电池寿命及需要花费充电时间成为了难点。而TDK全新开发的薄型EDLC则有望解决这一问题。在轻触读写器的一瞬间便可快速积攒改写所需能量。

根据国际标准ISO/IEC7810的规定,IC卡的尺寸被规定为长边85.60mm、短边53.98mm、厚度0.76mm。而新开发的EDLC以其0.45mm的薄度不仅可以内置于IC卡中,还可实现新一代的无电池智能卡(图2)。

图2 新一代无电池智能卡结构示例

图2 新一代无电池智能卡结构示例

IC卡对弯折及扭曲拥有一定的耐性要求。在使用内置TDK薄型EDLC的样品试验中,正面及背面分别进行了最大挠曲量为长边20mm/短边10mm的动态弯折250次,总数达到了1000次,但功能未损坏。此外,在反复1000次15±1°的动态扭曲后,功能也未发生损坏,因此充分满足了IC卡所要求的ISO/IEC标准耐久试验。

穿戴式设备或IoT设备同样有效

TDK的薄型EDLC与锂离子电池等相比,还是一款具有较高安全性优点的蓄电设备。在充满电的状态下,即使被钉子贯穿也不会起火、冒烟,因此适用于贴身使用的保健设备及穿戴式设备。此外,还拥有优异的温度特性,在-20℃的低温至+60℃的大范围温度范围内均可正常工作。为此,其有望用于室外使用的IoT设备二次电源、能量采集蓄电设备中的蓄电器件等各类应用。

在不久的将来,由数量庞大的传感器所组成的无线传感器网络(WSN)将成为IoT社会的核心,然而用于通过电波传输传感器信息的电源将会在普及中遭遇瓶颈。而能量采集蓄电设备与EDLC的组合是实现无电池传感器设备的极为有效的解决方案。

型号 标称静电容量
(mF) typ.
标称阻抗
[AC 1kHz]
(Ω) typ.
工作电压[连续]
(V)
峰值
(V)
EDLC041720-050-2F-13 5 7 3.2 5
EDLC041720-100-2F-13 10 7 3.2 5
EDLC041720-150-2F-13 15 7 3.2 5