Kondenzator je komponenta koja pohranjuje električni naboj. Princip pohrane energije kod općeg kondenzatora i ultrakondenzatora (EDLC) je isti, oba pohranjuju naboj u obliku elektrostatičkog polja, ali superkondenzator je prikladniji za brzo oslobađanje i pohranu energije, posebno za preciznu kontrolu energije i uređaje za trenutno opterećenje.
U nastavku ćemo razmotriti glavne konvencionalne kondenzatore i superkondenzatore.
| Stavke za usporedbu | Konvencionalni kondenzator | Superkondenzator |
| Pregled | Konvencionalni kondenzator je dielektrik za pohranu 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, Faradayev kondenzator, je elektrokemijski element razvijen od 1970-ih i 1980-ih za pohranu energije polarizacijom elektrolita. |
| Građevinarstvo | Konvencionalni kondenzator sastoji se od dva metalna vodiča (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 ugljenom, koji ima sitne pore na svojoj površini kako bi se proširila površina elektroda i uštedjela veća električna energija. |
| Dielektrični materijali | Aluminijev oksid, polimerni filmovi ili keramika koriste se kao dielektrici između elektroda u kondenzatorima. | Superkondenzator nema dielektrik. Umjesto dielektrika, na granici granica koristi dvostruki električni sloj koji tvore krutina (elektroda) i tekućina (elektrolit). |
| Princip rada | Princip rada kondenzatora je da se naboj pomiče silom električnog polja, a kada se između vodiča nalazi dielektrik, on sprječava kretanje naboja i uzrokuje nakupljanje naboja na vodiču, što rezultira nakupljanjem naboja. | Superkondenzatori, s druge strane, postižu pohranu energije naboja u dva sloja polarizacijom elektrolita, kao i redoks pseudo-kapacitivnim nabojima. Proces pohrane energije superkondenzatora je reverzibilan bez kemijskih reakcija, te se stoga mogu više puta puniti i prazniti stotinama tisuća puta. |
| Kapacitet | Manji kapacitet. Općenito, kapacitet se kreće od nekoliko pF do nekoliko tisuća μF. | Veći kapacitet. Kapacitet superkondenzatora je toliko velik da se može koristiti kao baterija. Kapacitet superkondenzatora ovisi o udaljenosti između elektroda i površini elektroda. Stoga su elektrode obložene aktivnim ugljenom 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 obično je 103-106 sekundi. | Ultrakondenzatori mogu puniti brže od baterija, već za 10 sekundi, i pohraniti više naboja po jedinici volumena od konvencionalnih kondenzatora. Zbog toga se smatraju između baterija i elektrolitičkih kondenzatora. |
| Vijek trajanja ciklusa punjenja/pražnjenja | Kraći | Više (općenito 100.000+, do 1 milijun ciklusa, više od 10 godina primjene) |
| Učinkovitost 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 | Viši | Donji (obično 2,5 V) |
| Trošak | Donji | Viši |
| Prednost | Manji gubitak Visoka gustoća integracije Regulacija aktivne i reaktivne snage | Dugi 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 filtri, visokopropusni filtri, niskopropusni filtri; ▶Spajanje i odvajanje signala; ▶Starteri motora; ▶Odbojnici (zaštitnici od prenapona i filteri za šum); ▶Oscilatori. | ▶Vozila s novom energijom, željeznice i druge prometne primjene; ▶Neprekidni izvor napajanja (UPS), zamjena elektrolitskih kondenzatorskih baterija; ▶Napajanje za mobitele, prijenosna računala, ručne uređaje itd.; ▶Punjivi električni odvijači koji se mogu potpuno napuniti za nekoliko minuta; ▶Sustavi rasvjete u nuždi i uređaji s velikim električnim impulsima; ▶IC-ovi, RAM, CMOS, satovi i mikroračunala itd. |
Ako imate nešto za dodati ili druge uvide, slobodno nam se obratite.
Vrijeme objave: 22. prosinca 2021.