Kondenzator je komponenta koja skladišti električni naboj. Princip skladištenja energije kod općeg kondenzatora i ultrakondenzatora (EDLC) je isti, oba skladište naboj u obliku elektrostatičkog polja, ali superkondenzator je pogodniji za brzo oslobađanje i skladištenje energije, posebno za preciznu kontrolu energije i uređaje za trenutno opterećenje.
U nastavku ćemo razmotriti glavne konvencionalne kondenzatore i superkondenzatore.
| Stavke za poređenje | Konvencionalni kondenzator | Superkondenzator |
| Pregled | Konvencionalni kondenzator je dielektrik za skladištenje statičkog naboja, koji može imati trajni naboj i široko se koristi. Nezamjenjiva je elektronička komponenta u području elektroničke energije. | Superkondenzator, također poznat kao elektrokemijski kondenzator, dvoslojni kondenzator, zlatni kondenzator, Faradejev kondenzator, je elektrokemijski element razvijen tokom 1970-ih i 1980-ih za skladištenje energije polarizacijom elektrolita. |
| Građevinarstvo | Konvencionalni kondenzator se sastoji od dva metalna provodnika (elektroda) koji su blizu jedan drugome paralelni, ali nisu u kontaktu, s izolacijskim dielektrikom između. | Superkondenzator se sastoji od elektrode, elektrolita (koji sadrži elektrolitnu sol) i separatora (koji sprječava kontakt između pozitivne i negativne elektrode). Elektrode su obložene aktivnim ugljem, koji ima sitne pore na svojoj površini kako bi proširio površinu elektroda i uštedio više električne energije. |
| Dielektrični materijali | Aluminijum oksid, polimerni filmovi ili keramika se koriste kao dielektrici između elektroda u kondenzatorima. | Superkondenzator nema dielektrik. Umjesto toga, koristi dvostruki električni sloj formiran od čvrste tvari (elektrode) i tekućine (elektrolita) na graničnoj površini umjesto dielektrika. |
| Princip rada | Princip rada kondenzatora je da se naboj pomiče silom električnog polja. Kada se između provodnika nalazi dielektrik, on ometa kretanje naboja i uzrokuje njegovo akumuliranje na provodniku, što rezultira akumulacijom naboja. | Superkondenzatori, s druge strane, postižu skladištenje energije naboja u dvostrukom sloju polarizacijom elektrolita, kao i redoks pseudo-kapacitivnim nabojima. Proces skladištenja energije superkondenzatora je reverzibilan bez hemijskih reakcija, te se stoga mogu više puta puniti i prazniti stotinama hiljada puta. |
| Kapacitet | Manji kapacitet. Općenito, kapacitet kondenzatora kreće se od nekoliko pF do nekoliko hiljada μF. | Veći kapacitet. Kapacitet superkondenzatora je toliko velik da se može koristiti kao baterija. Kapacitet superkondenzatora zavisi od udaljenosti između elektroda i površine elektroda. Stoga su elektrode obložene aktivnim ugljem kako bi se povećala površina i postigao visoki kapacitet. |
| Gustoća energije | Nisko | Visoko |
| Specifična energija | <0,1 Wh/kg | 1-10 Wh/kg |
| Specifična snaga | 100.000+ Wh/kg | 10.000+ Wh/kg |
| Vrijeme punjenja/pražnjenja | Vrijeme punjenja i pražnjenja konvencionalnih kondenzatora je obično 103-106 sekundi. | Ultrakondenzatori mogu isporučiti punjenje brže od baterija, čak za 10 sekundi, i pohraniti više naboja po jedinici volumena od konvencionalnih kondenzatora. Zbog toga se smatraju neraskidivim između baterija i elektrolitičkih kondenzatora. |
| Vijek trajanja ciklusa punjenja/pražnjenja | Kraće | Duže (obično 100.000+, do 1 milion ciklusa, više od 10 godina primjene) |
| Efikasnost punjenja/pražnjenja | >95% | 85%-98% |
| Radna temperatura | -20 do 70℃ | -40 do 70℃ (Bolje karakteristike na ultra niskim temperaturama i širi temperaturni raspon) |
| Nazivni napon | Više | Donja (obično 2,5 V) |
| Cijena | Donja | Više |
| Prednost | Manji gubitak Visoka gustoća integracije Regulacija aktivne i reaktivne snage | Dug životni vijek Ultra visoki kapacitet Brzo vrijeme punjenja i pražnjenja Visoka struja opterećenja Širi raspon radne temperature |
| Primjena | ▶Glatko napajanje; ▶Korekcija faktora snage (PFC); ▶Frekvencijski filteri, visokopropusni filteri, niskopropusni filteri; ▶Spajanje i odvajanje signala; ▶Starteri motora; ▶Odbojnici (zaštitnici od prenapona i filteri za šum); ▶Oscilatori. | ▶Vozila s novom energijom, željeznice i druge transportne primjene; ▶Neprekidni izvor napajanja (UPS), zamjena elektrolitskih kondenzatorskih baterija; ▶Napajanje za mobilne telefone, laptope, ručne uređaje itd.; ▶Punjivi električni odvijači koji se mogu potpuno napuniti za nekoliko minuta; ▶Sistemi za nužnu rasvjetu i uređaji za električne impulse velike snage; ▶Integrirana kola, RAM, CMOS, satovi i mikroračunari itd. |
Ako imate nešto da dodate ili imate druge uvide, slobodno nam se obratite.
Vrijeme objave: 22. decembar 2021.