當電子產品為追求輕薄設計而在電、機、材料等領域尋求突破時,被視為傳產的紡織界,技術創意仍不斷推陳出新。以紡織產業綜合研究所推出的「可摺疊式織物超級電容」(All-Foldable Fabric Ultra-Capacitor)為例,做的像紙一樣輕薄,厚度小於0.1公分,可應用在戶外活動、野外救援的「行動能源包」,替手機或手電筒進行緊急充電。此項發明獲得了去年R&D 100 Awards大獎的肯定。
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搭配太陽能板的織物超級電容,可在弱光或不穩定光源下提升儲電功效。 BigPic:392x587 |
「可摺疊式織物超級電容」為一種輕薄且可完全對摺之超級電容,其主要載體為導電纖維紡織品。有別於一般圓柱體狀之超級電容,「可摺疊式織物超級電容」單位重量之電容量為一般超級電容十倍以上 (相同大小的電容,傳統式的電容量僅為1法拉,但超級電容可達50法拉)。另外,紡織所開發獨特之非溶劑型電解質,不僅解決環境污染問題,還能避免使用時爆炸的危險。
「可摺疊式織物超級電容」已獲得3項美國專利與3項台灣專利,目前仍有10項美國、日本、台灣等專利於申請程序中。它具有優於市售圓柱體狀超級電容之功能,且輕量、薄型與可摺疊性,可與電池整合開發,初期鎖定小功率能源供電系統為主,包含數位相機、小型風力發電機、手工具機、電動腳踏車、太陽能袋包箱等,未來相關產品的體積重量都能大大減輕,並賦予更優異的供電功能。搭配太陽能板的織物超級電容,不僅輕量好攜帶,更可在弱光或不穩定光源下,有效提升儲電功效。
織物超級電容可使用溫度範圍為-20℃~80℃,較一般超級電容更為寬廣,可有效適應目前極端的氣候變化。超級電容之功能類似電池,因兩者均具儲電功能,但兩者在材料與結構設計有相當的差異:電池充電較耗時間但可儲存大量電力,放電速率亦較慢。超級電容則相反,其可快速充放電但儲存之電量較低。
事實上,兩者之間的功效剛好互補,目前電子產品均為電池與超級電容合併使用,以降低電能流失並提升能源之使用率。早期相機僅用電池供電,使用閃光燈時常需等待回電,就是因為電池放電速率較慢。因此,目前相機均有加裝超級電容,透過快速放電的功能,連續使用相機閃光燈已無需再等待。其他如電動車、太陽能儲電應用亦為常見之應用。