• bbb

Różnice między superkondensatorami a kondensatorami konwencjonalnymi

Kondensator to element przechowujący ładunek elektryczny.Zasada magazynowania energii w przypadku kondensatora ogólnego i ultrakondensatora (EDLC) jest taka sama, oba magazynują ładunek w postaci pola elektrostatycznego, ale superkondensator jest bardziej odpowiedni do szybkiego uwalniania i magazynowania energii, szczególnie w przypadku precyzyjnej kontroli energii i urządzeń do chwilowego obciążenia .

 

Omówmy poniżej główne różnice między konwencjonalnymi kondensatorami a superkondensatorami.

https://www.cre-elec.com/wholesale-ultracapacitor-product/

Elementy porównania

Konwencjonalny kondensator

Superkondensator

Przegląd

Konwencjonalny kondensator jest dielektrykiem magazynującym ładunek statyczny, który może mieć stały ładunek i jest szeroko stosowany.Jest niezbędnym elementem elektronicznym w dziedzinie zasilania elektronicznego. Superkondensator, znany również jako kondensator elektrochemiczny, kondensator dwuwarstwowy, kondensator złoty, kondensator Faradaya, to element elektrochemiczny opracowany w latach 70. i 80. XX wieku w celu magazynowania energii poprzez polaryzację elektrolitu.

Budowa

Konwencjonalny kondensator składa się z dwóch metalowych przewodników (elektrod), które są blisko siebie, równolegle, ale nie stykają się, a pomiędzy nimi znajduje się izolujący dielektryk. Superkondensator składa się z elektrody, elektrolitu (zawierającego sól elektrolitu) i separatora (zapobiegającego kontaktowi elektrod dodatnich i ujemnych).
Elektrody są pokryte węglem aktywnym, który ma maleńkie pory na swojej powierzchni, aby zwiększyć powierzchnię elektrod i zaoszczędzić więcej energii elektrycznej.

Materiały dielektryczne

Jako dielektryki pomiędzy elektrodami w kondensatorach stosuje się tlenek glinu, folie polimerowe lub ceramikę. Superkondensator nie ma dielektryka.Zamiast tego wykorzystuje podwójną warstwę elektryczną utworzoną przez ciało stałe (elektrodę) i ciecz (elektrolit) na granicy faz zamiast dielektryka.

Zasada działania

Zasada działania kondensatora polega na tym, że ładunek będzie przemieszczany pod wpływem siły pola elektrycznego, gdy między przewodnikami znajduje się dielektryk, utrudnia to ruch ładunku i powoduje gromadzenie się ładunku na przewodniku, co powoduje gromadzenie się ładunku . Z drugiej strony superkondensatory umożliwiają dwuwarstwowe magazynowanie energii ładunku poprzez polaryzację elektrolitu, a także ładunki pseudopojemnościowe redoks.
Proces magazynowania energii w superkondensatorach jest odwracalny i nie wymaga reakcji chemicznych, dzięki czemu można go wielokrotnie ładować i rozładowywać setki tysięcy razy.

Pojemność

Mniejsza pojemność.
Ogólna pojemność pojemnościowa waha się od kilku pF do kilku tysięcy μF.
Większa pojemność.
Pojemność superkondensatora jest tak duża, że ​​można go używać jako akumulatora.Pojemność superkondensatora zależy od odległości między elektrodami i powierzchni elektrod.Dlatego elektrody są pokryte węglem aktywnym, aby zwiększyć powierzchnię i osiągnąć wysoką wydajność.

Gęstość energii

Niski Wysoki

Specyficzna energia
(zdolność uwalniania energii)

<0,1 Wh/kg 1-10 Wh/kg

Konkretna moc
(Zdolność do natychmiastowego uwolnienia energii)

100 000+ Wh/kg 10 000+ Wh/kg

Czas ładowania/rozładowania

Czasy ładowania i rozładowywania konwencjonalnych kondensatorów wynoszą zazwyczaj 103–106 sekund. Ultrakondensatory mogą dostarczać ładunek szybciej niż akumulatory, nawet w 10 sekund i przechowywać więcej ładunku na jednostkę objętości niż konwencjonalne kondensatory.Dlatego rozważa się go pomiędzy akumulatorami a kondensatorami elektrolitycznymi.

Żywotność cyklu ładowania/rozładowania

Krótszy Dłużej
(zwykle 100 000 +, do 1 miliona cykli, ponad 10 lat stosowania)

Wydajność ładowania/rozładowywania

>95% 85%-98%

Temperatura robocza

-20 do 70 ℃ -40 do 70 ℃
(Lepsza charakterystyka w bardzo niskich temperaturach i szerszy zakres temperatur)

Napięcie znamionowe

Wyższy Niżej
(zwykle 2,5 V)

Koszt

Niżej Wyższy

Korzyść

Mniej strat
Wysoka gęstość integracji
Sterowanie mocą czynną i bierną
Długa żywotność
Bardzo duża pojemność
Szybki czas ładowania i rozładowania
Wysoki prąd obciążenia
Szerszy zakres temperatur pracy

Aplikacja

▶Wyjściowy płynny zasilacz;
▶Korekcja współczynnika mocy (PFC);
▶Filtry częstotliwości, filtry górnoprzepustowe, dolnoprzepustowe;
▶Sprzęganie i odsprzęganie sygnału;
▶Rozruszniki silnikowe;
▶Bufory (ochronniki przeciwprzepięciowe i filtry przeciwzakłóceniowe);
▶Oscylatory.
▶Nowe pojazdy energetyczne, koleje i inne zastosowania transportowe;
▶Zasilacz bezprzerwowy (UPS), zastępujący baterie kondensatorów elektrolitycznych;
▶Zasilanie telefonów komórkowych, laptopów, urządzeń przenośnych itp.;
▶Wkrętarki elektryczne z akumulatorem, które można w pełni naładować w ciągu kilku minut;
▶Systemy oświetlenia awaryjnego i urządzenia impulsowe dużej mocy;
▶Układy scalone, pamięć RAM, CMOS, zegary i mikrokomputery itp.

 

 

Jeśli masz coś do dodania lub inne spostrzeżenia, nie wahaj się z nami porozmawiać.

 

 


Czas publikacji: 22 grudnia 2021 r

Wyślij do nas wiadomość: