Кондензаторът е компонент, който съхранява електрически заряд. Принципът на съхранение на енергия при обикновените кондензатори и ултракондензаторите (EDLC) е един и същ, и двата съхраняват заряд под формата на електростатично поле, но суперкондензаторите са по-подходящи за бързо освобождаване и съхранение на енергия, особено за прецизен контрол на енергията и устройства за моментално натоварване.
Нека обсъдим основните конвенционални кондензатори и суперкондензатори по-долу.
| Сравнителни елементи | Конвенционален кондензатор | Суперкондензатор |
| Общ преглед | Конвенционалният кондензатор е диелектрик, който съхранява статичен заряд и може да има постоянен заряд и е широко използван. Той е незаменим електронен компонент в областта на електронната енергия. | Суперкондензаторът, известен още като електрохимичен кондензатор, двуслоен кондензатор, златен кондензатор, фарадеев кондензатор, е електрохимичен елемент, разработен през 70-те и 80-те години на миналия век за съхраняване на енергия чрез поляризация на електролита. |
| Строителство | Конвенционалният кондензатор се състои от два метални проводника (електрода), които са близо един до друг паралелно, но не са в контакт, с изолационен диелектрик между тях. | Суперкондензаторът се състои от електрод, електролит (съдържащ електролитна сол) и сепаратор (предотвратяващ контакт между положителния и отрицателния електрод). Електродите са покрити с активен въглен, който има малки пори на повърхността си, за да разшири повърхността на електродите и да спести повече електроенергия. |
| Диелектрични материали | Алуминиев оксид, полимерни филми или керамика се използват като диелектрици между електродите в кондензаторите. | Суперкондензаторът няма диелектрик. Вместо това, той използва двоен електрически слой, образуван от твърдо вещество (електрод) и течност (електролит) на границата, вместо диелектрик. |
| Принцип на действие | Принципът на работа на кондензатора е, че зарядът се движи под действието на силата в електрическото поле. Когато между проводниците има диелектрик, той възпрепятства движението на заряда и кара заряда да се натрупва върху проводника, което води до натрупване на заряд. | Суперкондензаторите, от друга страна, постигат съхранение на енергия в двоен слой чрез поляризация на електролита, както и чрез редокс псевдокапацитивни заряди. Процесът на съхранение на енергия в суперкондензаторите е обратим без химични реакции и по този начин могат да бъдат многократно зареждани и разреждани стотици хиляди пъти. |
| Капацитет | По-малък капацитет. Общият капацитет на капацитета варира от няколко pF до няколко хиляди μF. | По-голям капацитет. Капацитетът на суперкондензатора е толкова голям, че може да се използва като батерия. Капацитетът на суперкондензатора зависи от разстоянието между електродите и площта на повърхността им. Поради това електродите са покрити с активен въглен, за да се увеличи повърхността и да се постигне висок капацитет. |
| Енергийна плътност | Ниско | Високо |
| Специфична енергия | <0,1 Wh/kg | 1-10 Wh/kg |
| Специфична мощност | 100 000+ Wh/kg | 10 000+ Wh/kg |
| Време за зареждане/разреждане | Времето за зареждане и разреждане на конвенционалните кондензатори обикновено е 103-106 секунди. | Ултракондензаторите могат да зареждат по-бързо от батериите, до 10 секунди, и да съхраняват повече заряд на единица обем от конвенционалните кондензатори. Ето защо те се считат за средни между батериите и електролитните кондензатори. |
| Живот на цикъла на зареждане/разреждане | По-кратък | По-дълго (обикновено 100 000+, до 1 милион цикъла, повече от 10 години приложение) |
| Ефективност на зареждане/разреждане | >95% | 85%-98% |
| Работна температура | -20 до 70℃ | -40 до 70℃ (По-добри характеристики при ултраниски температури и по-широк температурен диапазон) |
| Номинално напрежение | По-високо | Долна (обикновено 2,5 V) |
| Цена | Долна | По-високо |
| Предимство | По-малко загуби Висока плътност на интеграция Контрол на активната и реактивната мощност | Дълъг живот Ултра висок капацитет Бързо време за зареждане и разреждане Висок ток на натоварване По-широк диапазон на работната температура |
| Приложение | ▶Гладко захранване на изхода; ▶Корекция на фактора на мощността (PFC); ▶Честотни филтри, високочестотни, нискочестотни филтри; ▶Свързване и развързване на сигнала; ▶Стартери на двигатели; ▶Буфери (пренапрежителни предпазители и филтри за шум); ▶Осцилатори. | ▶Превозни средства с нова енергия, железопътни линии и други транспортни приложения; ▶Непрекъсваемо захранване (UPS), заместващо електролитни кондензаторни батерии; ▶Захранване за мобилни телефони, лаптопи, преносими устройства и др.; ▶Акумулаторни електрически отвертки, които могат да се заредят напълно за минути; ▶Системи за аварийно осветление и мощни електрически импулсни устройства; ▶Интегрални схеми, RAM памет, CMOS, тактови устройства и микрокомпютри и др. |
Ако имате нещо да добавите или други прозрения, не се колебайте да ги обсъдите с нас.
Време на публикуване: 22 декември 2021 г.