TDK演绎节能新技术

日期:2018-03-19

日期:2018-03-18

 

 
在2018慕尼黑上海电子展上,TDK进行了新产品演示,吸引了大量观众驻足观看。其中最引人注目的两款产品是全球首个可充电固态SMD电池CeraCharge™和DC Link 薄膜电容器,演示者分别是TDK集团的爱普科斯(上海)产品服务有限公司 PDML保护器件市场部经理张晓烨,以及TDK集团的爱普科斯电阻电容(珠海)有限公司 DC薄膜电容产品市场部应用经理柯志强。他们详细介绍了这些产品采用的技术和具体优势。
 
基于叠层技术的新电池适合广泛应用
张晓烨认为,今天缤纷多彩的生活离不开技术各异且具有不同容量的电池和蓄电池。未来,物联网的发展将需要数以十亿计的特殊电源以满足新的超低功率半导体和传感器的需求。这些设备必须在无外部电源的状况下通过能量收集技术正常工作数年。而且从简单的小机械装置到用于工业物联网的复杂装置,都需要紧凑、可靠和非常安全的电源。这对于能量存储介质提出了新的要求:尺寸小、可充电、本质安全、易于装配、低成本且服务寿命长。当前技术尚不能同时满足所有这些 要求。为满足这些要求,TDK集团开发了全球首个可充电的固态SMD电池CeraCharge™。它提供了一种摆脱当前困境的解决方案。
 
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她介绍说,与大部分常见技术不同,CeraCharge采用固体电解质替代传统的电解液,通过锂离子在固体中的移动实现充放电。CeraCharge是一种基于叠层技术的电池,类似于MLCC。CeraCharge结合了锂离子电池的优点和陶瓷多层组件的安全性和制造效益。
 
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通过这种技术,高能量密度和最小的元件体积与陶瓷多层元件的安全性及高容量制造优点被结 合在一起。此外,采用固态陶瓷电解质还消除了火灾、爆炸或液态电解质泄漏的风险。
张晓烨强调说,SMT兼容设计让产品的使用非常简单。CeraCharge是全球首个SMT兼容的可充电电池元件,具有易于放置元件和支持传统回流焊工艺等优势,从而降低了使用CeraCharge电池的设备的生产成本。在初始阶段,CeraCharge可提供EIA 1812封装规格(4.5 mm x 3.2 mm x 1.1 mm)。在1.4 V额定电压下,可提供100 µAh的容量,初始内部电阻为200Ω。对于短时放电或脉冲运行状况,例如在传输信号时为蓝牙模块供电,提供的电流幅值可达约2 mA。根据要求,CeraCharge的充放电循 环次数可执行从几十次到多达1000次,而不会对电气参数产生任何重大损耗(电气参数可达 到初始值的 80%)。相比于传统可充电或其它类型电池,CeraCharge的工作温度范围更宽,达-20℃ 至+80℃,非常适用于户外应用,如气象站。
她表示,CeraCharge的潜在应用极其广泛,如需在相同电压条件下提高电池容量,用户可将多个CeraCharge电池串并联使用。这个特点使其应用非常广泛,包括实时时钟(RTC)的备用电池、用作蓝牙信号传输的能量存储装置、用作能量收集的能量存储装置(通常配合电容器使用)、用作可穿戴设备中的子电池,在发生短时高电流/电压需求时,用于平滑电流与电压。
 
汽车级薄膜电容器应对新能源车挑战
柯志强认为,新能源汽车行业的快速发展,给电容器应用带来了新的发展机遇。优异的频率特性、高耐纹波电流能力等令薄膜电容相比其他电容在新能源汽车应用中具备较大的优势。挑战与机遇并存,相比于工业级产品,汽车级薄膜电容对产品可靠性、生产工艺管控有着更高要求。
TDK集团针对新能源汽车应用可提供全系列符合车规AEC-Q200标准的DC薄膜电容器,并最推出了全球首个可在125℃的高温环境下连续使用的高耐热DC Link汽车级薄膜电容器系列。
 
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EV/HEV用薄膜电容器具有高可靠性,可实现稳定输出及抑制电磁干扰,主要应用包括车载充电机、电机驱动、辅助电机驱动和DC-DC转换器。
 
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此外,TDK还演示了其他的新产品,包括检测角度的新一代磁传感器(TMR传感器)、50W旋转体无线充电系统、带触觉反馈的“PiezoHapt™执行器等。
 
www.china.tdk.com
www.epcos-china.com
 

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