En kondensator er en komponent, der lagrer elektrisk ladning. Princippet om energilagring for en generel kondensator og en ultrakondensator (EDLC) er det samme. Begge lagrer ladning i form af et elektrostatisk felt, men en superkondensator er mere egnet til hurtig frigivelse og lagring af energi, især til præcisionsenergistyring og enheder med øjeblikkelig belastning.
Lad os diskutere de vigtigste konventionelle kondensatorer og superkondensatorer nedenfor.
| Sammenligningselementer | Konventionel kondensator | Superkondensator |
| Oversigt | En konventionel kondensator er et dielektrikum, der oplagrer statisk ladning, og som kan have en permanent ladning og er meget udbredt. Det er en uundværlig elektronisk komponent inden for elektronisk strømforsyning. | Superkondensator, også kendt som elektrokemisk kondensator, dobbeltlagskondensator, guldkondensator eller Faraday-kondensator, er et elektrokemisk element, der blev udviklet i 1970'erne og 1980'erne til at lagre energi ved at polarisere elektrolytten. |
| Konstruktion | En konventionel kondensator består af to metalledere (elektroder), der er tæt på hinanden parallelt, men ikke i kontakt med hinanden, med et isolerende dielektrikum imellem. | En superkondensator består af en elektrode, en elektrolyt (indeholdende elektrolytsalt) og en separator (der forhindrer kontakt mellem de positive og negative elektroder). Elektroderne er belagt med aktivt kul, som har små porer på overfladen for at udvide elektrodernes overfladeareal og spare mere strøm. |
| Dielektriske materialer | Aluminiumoxid, polymerfilm eller keramik anvendes som dielektriske materialer mellem elektroder i kondensatorer. | En superkondensator har ikke et dielektrikum. I stedet bruger den et elektrisk dobbeltlag dannet af et fast stof (elektrode) og en væske (elektrolyt) ved grænsefladen i stedet for et dielektrikum. |
| Funktionsprincip | Princippet for en kondensator er, at ladningen bevæger sig af kraften i det elektriske felt. Når der er et dielektrikum mellem lederne, hindrer det ladningens bevægelse og får ladningen til at akkumulere på lederen, hvilket resulterer i akkumulering af ladning. | Superkondensatorer opnår derimod dobbeltlags ladningsenergilagring ved at polarisere elektrolytten såvel som ved redox pseudokapacitive ladninger. Superkondensatorers energilagringsproces er reversibel uden kemiske reaktioner og kan således gentagne gange oplades og aflades hundredtusindvis af gange. |
| Kapacitans | Mindre kapacitet. Den generelle kapacitanskapacitet varierer fra nogle få pF til flere tusinde μF. | Større kapacitet. Superkondensatorens kapacitet er så stor, at den kan bruges som et batteri. Superkondensatorens kapacitet afhænger af afstanden mellem elektroderne og elektrodernes overfladeareal. Derfor er elektroderne belagt med aktivt kul for at øge overfladearealet og opnå høj kapacitet. |
| Energitæthed | Lav | Høj |
| Specifik energi | <0,1 Wh/kg | 1-10 Wh/kg |
| Specifik effekt | 100.000+ Wh/kg | 10.000+ Wh/kg |
| Opladnings-/afladningstid | Opladnings- og afladningstiderne for konventionelle kondensatorer er typisk 10³-10³ sekunder. | Ultrakondensatorer kan levere opladning hurtigere end batterier, så hurtigt som 10 sekunder, og lagre mere ladning pr. volumenhed end konventionelle kondensatorer. Derfor betragtes det som en del af batterier og elektrolytkondensatorer. |
| Opladnings-/afladningscykluslevetid | Kortere | Længere (generelt 100.000+, op til 1 million cyklusser, mere end 10 års anvendelse) |
| Opladnings-/afladningseffektivitet | >95% | 85%-98% |
| Driftstemperatur | -20 til 70 ℃ | -40 til 70 ℃ (Bedre egenskaber ved ultralave temperaturer og bredere temperaturområde) |
| Nominel spænding | Højere | Sænke (typisk 2,5V) |
| Koste | Sænke | Højere |
| Fordel | Mindre tab Høj integrationstæthed Aktiv og reaktiv effektregulering | Lang levetid Ultrahøj kapacitet Hurtig opladning og afladningstid Høj belastningsstrøm Bredere driftstemperaturområde |
| Anvendelse | ▶ Jævn strømforsyning; ▶Effektfaktorkorrektion (PFC); ▶Frekvensfiltre, højpas-, lavpasfiltre; ▶Signalkobling og -afkobling; ▶Motorstartere; ▶Buffere (overspændingsbeskyttere og støjfiltre); ▶Oscillatorer. | ▶Nye energikøretøjer, jernbaner og andre transportapplikationer; ▶Uafbrydelig strømforsyning (UPS), udskiftning af elektrolytiske kondensatorbanker; ▶Strømforsyning til mobiltelefoner, bærbare computere, håndholdte enheder osv.; ▶Genopladelige elektriske skruetrækkere, der kan oplades fuldt på få minutter; ▶Nødbelysningssystemer og elektriske impulsenheder med høj effekt; ▶IC'er, RAM, CMOS, ure og mikrocomputere osv. |
Hvis du har noget at tilføje eller andre indsigter, er du velkommen til at drøfte det med os.
Opslagstidspunkt: 22. dec. 2021