Un condensador és un component que emmagatzema càrrega elèctrica. El principi d'emmagatzematge d'energia del condensador general i de l'ultracondensador (EDLC) és el mateix, tots dos emmagatzemen càrrega en forma de camp electrostàtic, però el supercondensador és més adequat per a l'alliberament i l'emmagatzematge ràpids d'energia, especialment per a control d'energia de precisió i dispositius de càrrega instantània.
A continuació, parlarem dels principals condensadors convencionals, els supercondensadors.
| Elements de comparació | Condensador convencional | Supercondensador |
| Visió general | Un condensador convencional és un dielèctric d'emmagatzematge de càrrega estàtica, que pot tenir una càrrega permanent i s'utilitza àmpliament. És un component electrònic indispensable en el camp de l'energia electrònica. | El supercondensador, també conegut com a condensador electroquímic, condensador de doble capa, condensador d'or o condensador de Faraday, és un element electroquímic desenvolupat a partir dels anys 70 i 80 per emmagatzemar energia polaritzant l'electròlit. |
| Construcció | Un condensador convencional consta de dos conductors metàl·lics (elèctrodes) que estan junts en paral·lel però no en contacte, amb un dielèctric aïllant entremig. | Un supercondensador consta d'un elèctrode, un electròlit (que conté una sal electrolítica) i un separador (que evita el contacte entre els elèctrodes positiu i negatiu). Els elèctrodes estan recoberts amb carbó activat, que té petits porus a la superfície per ampliar la superfície dels elèctrodes i estalviar més electricitat. |
| Materials dielèctrics | L'òxid d'alumini, les pel·lícules de polímer o la ceràmica s'utilitzen com a dielèctrics entre els elèctrodes dels condensadors. | Un supercondensador no té dielèctric. En comptes d'això, utilitza una doble capa elèctrica formada per un sòlid (elèctrode) i un líquid (electròlit) a la interfície en comptes d'un dielèctric. |
| Principi de funcionament | El principi de funcionament d'un condensador és que la càrrega es mou per la força del camp elèctric. Quan hi ha un dielèctric entre els conductors, aquest dificulta el moviment de la càrrega i fa que s'acumuli al conductor, cosa que provoca l'acumulació de càrrega. | Els supercondensadors, en canvi, aconsegueixen l'emmagatzematge d'energia de càrrega en doble capa polaritzant l'electròlit, així com mitjançant càrregues redox pseudocapacitives. El procés d'emmagatzematge d'energia dels supercondensadors és reversible sense reaccions químiques i, per tant, es poden carregar i descarregar repetidament centenars de milers de vegades. |
| Capacitància | Capacitat més petita. La capacitat capacitiva general oscil·la entre uns pocs pF i diversos milers de μF. | Major capacitat. La capacitat del supercondensador és tan gran que es pot utilitzar com a bateria. La capacitat del supercondensador depèn de la distància entre els elèctrodes i la superfície dels elèctrodes. Per tant, els elèctrodes estan recoberts amb carbó activat per augmentar la superfície i aconseguir una alta capacitat. |
| Densitat d'energia | Baix | Alt |
| Energia específica | <0,1 Wh/kg | 1-10 Wh/kg |
| Potència específica | més de 100.000 Wh/kg | més de 10.000 Wh/kg |
| Temps de càrrega/descàrrega | Els temps de càrrega i descàrrega dels condensadors convencionals són típicament de 10³ a 10⁶ segons. | Els ultracondensadors poden carregar més ràpid que les bateries, en tan sols 10 segons, i emmagatzemar més càrrega per unitat de volum que els condensadors convencionals. És per això que es considera que es troba entre les bateries i els condensadors electrolítics. |
| Vida del cicle de càrrega/descàrrega | Més curt | Més llarg (generalment més de 100.000, fins a 1 milió de cicles, més de 10 anys d'aplicació) |
| Eficiència de càrrega/descàrrega | >95% | 85%-98% |
| Temperatura de funcionament | -20 a 70 ℃ | -40 a 70 ℃ (Millors característiques de temperatura ultrabaixa i rang de temperatura més ampli) |
| Tensió nominal | Superior | Baix (normalment 2,5 V) |
| Cost | Baix | Superior |
| Avantatge | Menys pèrdues Alta densitat d'integració Control de potència activa i reactiva | Llarga vida útil Capacitat ultraalta Temps de càrrega i descàrrega ràpids Corrent de càrrega elevada Rang de temperatura de funcionament més ampli |
| Aplicació | ▶ Sortida de font d'alimentació suau; ▶Correcció del factor de potència (PFC); ▶Filtres de freqüència, filtres de pas alt, filtres de pas baix; ▶Acoblament i desacoblament de senyals; ▶Arrancadors de motor; ▶Memòries intermèdies (protectors contra sobretensions i filtres de soroll); ▶Oscil·ladors. | ▶Vehicles de nova energia, ferrocarrils i altres aplicacions de transport; ▶Sistema d'alimentació ininterrompuda (SAI), substituint bancs de condensadors electrolítics; ▶Font d'alimentació per a telèfons mòbils, ordinadors portàtils, dispositius portàtils, etc.; ▶ Tornavisos elèctrics recarregables que es poden carregar completament en minuts; ▶Sistemes d'il·luminació d'emergència i dispositius d'impulsos elèctrics d'alta potència; ▶Circuits integrats, memòria RAM, CMOS, rellotges i microordinadors, etc. |
Si teniu alguna cosa a afegir o altres idees, no dubteu a parlar-ne amb nosaltres.
Data de publicació: 22 de desembre de 2021