当电子产品为追求轻薄设计而在电、机、材料等领域寻求突破时,被视为传产的纺织界,技术创意仍不断推陈出新。以纺织产业综合研究所推出的「可折迭式织物超级电容」(All-Foldable Fabric Ultra-Capacitor)为例,做的像纸一样轻薄,厚度小于0.1公分,可应用在户外活动、野外救援的「行动能源包」,替手机或手电筒进行紧急充电。此项发明获得了去年R&D 100 Awards大奖的肯定。
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搭配太阳能板的织物超级电容,可在弱光或不稳定光源下提升储电功效。 BigPic:392x587 |
「可折迭式织物超级电容」为一种轻薄且可完全对折之超级电容,其主要载体为导电纤维纺织品。有别于一般圆柱体状之超级电容,「可折迭式织物超级电容」单位重量之电容量为一般超级电容十倍以上 (相同大小的电容,传统式的电容量仅为1法拉,但超级电容可达50法拉)。另外,纺织所开发独特之非溶剂型电解质,不仅解决环境污染问题,还能避免使用时爆炸的危险。
「可折迭式织物超级电容」已获得3项美国专利与3项台湾专利,目前仍有10项美国、日本、台湾等专利于申请程序中。它具有优于市售圆柱体状超级电容之功能,且轻量、薄型与可折迭性,可与电池整合开发,初期锁定小功率能源供电系统为主,包含数字相机、小型风力发电机、手工具机、电动脚踏车、太阳能袋包箱等,未来相关产品的体积重量都能大大减轻,并赋予更优异的供电功能。搭配太阳能板的织物超级电容,不仅轻量好携带,更可在弱光或不稳定光源下,有效提升储电功效。
织物超级电容可使用温度范围为-20℃~80℃,较一般超级电容更为宽广,可有效适应目前极端的气候变化。超级电容之功能类似电池,因两者均具储电功能,但两者在材料与结构设计有相当的差异:电池充电较耗时间但可储存大量电力,放电速率亦较慢。超级电容则相反,其可快速充放电但储存之电量较低。
事实上,两者之间的功效刚好互补,目前电子产品均为电池与超级电容合并使用,以降低电能流失并提升能源之使用率。早期相机仅用电池供电,使用闪光灯时常需等待回电,就是因为电池放电速率较慢。因此,目前相机均有加装超级电容,透过快速放电的功能,连续使用相机闪光灯已无需再等待。其他如电动车、太阳能储电应用亦为常见之应用。