A kondenzátor egy olyan alkatrész, amely elektromos töltést tárol. Az általános kondenzátor és az ultrakondenzátor (EDLC) energiatárolási elve ugyanaz, mindkettő elektrosztatikus mező formájában tárolja a töltést, de a szuperkondenzátor alkalmasabb az energia gyors felszabadítására és tárolására, különösen precíziós energiaszabályozáshoz és azonnali terhelésű eszközökhöz.
Beszéljük meg az alábbiakban a főbb hagyományos kondenzátorokat, a szuperkondenzátorokat.
| Összehasonlító tételek | Hagyományos kondenzátor | Szuperkondenzátor |
| Áttekintés | A hagyományos kondenzátor egy statikus töltéstároló dielektrikum, amely állandó töltéssel rendelkezhet, és széles körben használják. Nélkülözhetetlen elektronikus alkatrész az elektronikus teljesítmény területén. | A szuperkondenzátor, más néven elektrokémiai kondenzátor, kétrétegű kondenzátor, aranykondenzátor, Faraday-kondenzátor, egy elektrokémiai elem, amelyet az 1970-es és 1980-as években fejlesztettek ki az elektrolit polarizációjával történő energiatárolásra. |
| Építés | Egy hagyományos kondenzátor két fémvezetőből (elektródából) áll, amelyek párhuzamosan, de nem érintkeznek egymással, és közöttük egy szigetelő dielektrikum található. | A szuperkondenzátor egy elektródából, egy elektrolitból (amely elektrolitsót tartalmaz) és egy szeparátorból (amely megakadályozza a pozitív és negatív elektródák közötti érintkezést) áll. Az elektródákat aktív szénnel vonják be, amelynek felületén apró pórusok találhatók, hogy megnöveljék az elektródák felületét és több áramot takarítsanak meg. |
| Dielektromos anyagok | A kondenzátorokban az elektródák közötti dielektrikumként alumínium-oxidot, polimer fóliákat vagy kerámiákat használnak. | A szuperkondenzátornak nincs dielektrikumja. Ehelyett egy szilárd (elektróda) és folyadék (elektrolit) által alkotott elektromos kettős réteget használ a dielektrikum helyett a határfelületen. |
| Működési elv | A kondenzátor működési elve az, hogy a töltést az elektromos térben lévő erő mozgatja, ha a vezetők között dielektromos réteg van, az akadályozza a töltés mozgását, és a töltés felhalmozódását okozza a vezetőn, ami töltéstároláshoz vezet. | A szuperkondenzátorok ezzel szemben kétrétegű töltési energiatárolást érnek el az elektrolit polarizációjával, valamint redox pszeudokapacitív töltések révén. A szuperkondenzátorok energiatárolási folyamata kémiai reakciók nélkül megfordítható, így több százezer alkalommal ismételten tölthetők és kisüthetők. |
| Kapacitancia | Kisebb kapacitás. Az általános kapacitás néhány pF-tól több ezer μF-ig terjed. | Nagyobb kapacitás. A szuperkondenzátor kapacitása olyan nagy, hogy akkumulátorként is használható. A szuperkondenzátor kapacitása az elektródák közötti távolságtól és az elektródák felületétől függ. Ezért az elektródákat aktív szénnel vonják be a felület növelése és a nagy kapacitás elérése érdekében. |
| Energiasűrűség | Alacsony | Magas |
| Fajlagos energia | <0,1 Wh/kg | 1-10 Wh/kg |
| Fajlagos teljesítmény | 100 000+ Wh/kg | 10 000+ Wh/kg |
| Töltési/kisütési idő | A hagyományos kondenzátorok töltési és kisütési ideje jellemzően 103-106 másodperc. | Az ultrakondenzátorok gyorsabban képesek töltést leadni, mint az akkumulátorok, akár 10 másodperc alatt, és egységnyi térfogatra vetítve több töltést tárolnak, mint a hagyományos kondenzátorok. Ezért tartják őket az akkumulátorok és az elektrolitkondenzátorok közé. |
| Töltési/kisütési ciklus élettartama | Rövidebb | Hosszabb (általában 100 000+, akár 1 millió ciklus, több mint 10 év alkalmazási idő) |
| Töltési/kisütési hatékonyság | >95% | 85%-98% |
| Üzemi hőmérséklet | -20 és 70 ℃ között | -40 és 70 ℃ között (Jobb ultra-alacsony hőmérsékleti jellemzők és szélesebb hőmérsékleti tartomány) |
| Névleges feszültség | Magasabb | Alacsonyabb (általában 2,5 V) |
| Költség | Alacsonyabb | Magasabb |
| Előny | Kevesebb veszteség Magas integrációs sűrűség Aktív és reaktív teljesítmény szabályozása | Hosszú élettartam Ultra nagy kapacitás Gyors töltési és kisütési idő Nagy terhelési áram Szélesebb üzemi hőmérséklet-tartomány |
| Alkalmazás | ▶ Kimeneti sima tápegység; ▶ Teljesítménytényező korrekció (PFC); ▶Frekvenciaszűrők, felüláteresztő, aluláteresztő szűrők; ▶Jelcsatolás és -leválasztás; ▶Motorindítók; ▶Pufferek (túlfeszültség-védők és zajszűrők); ▶Oszcillátorok. | ▶Új energiahordozók, vasutak és egyéb közlekedési alkalmazások; ▶Szünetmentes tápegység (UPS), amely az elektrolitkondenzátor-bankok helyettesítésére szolgál; ▶Tápegység mobiltelefonokhoz, laptopokhoz, kézi eszközökhöz stb.; ▶ Újratölthető elektromos csavarhúzók, amelyek percek alatt teljesen feltölthetők; ▶Vészvilágítási rendszerek és nagy teljesítményű elektromos impulzuskészülékek; ▶IC-k, RAM, CMOS, órák és mikroszámítógépek stb. |
Ha van valami hozzáfűznivalód vagy egyéb meglátásod, kérlek, nyugodtan beszélgess velünk.
Közzététel ideje: 2021. dec. 22.