Connaissez-vous les condensateurs électrolytiques à double couche?

Qu'est-ce qu'un condensateur électrolytique à double couche?

DLes condensateurs électrolytiques à couches sont également appelés supercondensateurs.

Les supercondensateurs sont des condensateurs qui peuvent stocker de grandes quantités d'énergie, typiquement 10 à 100 fois plus d'énergie par unité de masse ou de volume que les condensateurs électrolytiques. Ils sont plus populaires que les batteries car ils peuvent être rechargés plus rapidement et plus faciles, et les frais peuvent être transférés plus rapidement.

Cela signifie dans la pratique qu'ils: La charge est beaucoup plus rapide que les batteries, Peut stocker plus d'énergie que les condensateurs électrolytiques, Durée de vie (Mesuré en charges / cycles de décharge) entre (Batteries plus grandes que rechargeables, plus petit que les condensateurs électrolytiques)

Pour les comparaisons de vie, Considérez que tandis que les condensateurs électrolytiques ont un nombre illimité de cycles de charge, Les batteries lithium-ion moyennes entre 500 et 10,000 frais. Cependant, La durée de vie des condensateurs électrolytiques à double couche varie de 100,000 à 1 millions de cycles.

Comme des condensateurs ordinaires, Les supercondensateurs ont deux assiettes distinctes. Les plaques sont en métal recouvertes d'une substance poreuse, comme le carbone activé en poudre, ce qui leur donne effectivement une plus grande zone pour stocker plus de charge. Imaginez que l'électricité est de l'eau: tandis qu'un condensateur normal est comme un tissu qui essuie seulement un peu de déversement, La plaque poreuse d'un supercondensateur le fait plus comme une éponge épaisse qui peut absorber plusieurs fois. Les condensateurs électrolytiques à double couche poreux Les plaques sont des éponges!

Qu'en est-il des partitions entre les planches? Dans les condensateurs ordinaires, Les plaques sont séparées par un diélectrique relativement épais en mica (céramique), Un film plastique mince, ou même juste de l'air (qui agit comme un bouton de réglage dans une radio dans un condensateur comme celui-ci). Lorsque le condensateur est facturé, une charge positive se forme sur une plaque et une charge négative sur l'autre, Créer un champ électrique entre eux. Le champ polarise le diélectrique de sorte que ses molécules s'alignent dans la direction opposée sur le champ et réduisent sa force. Cela signifie que l'assiette peut stocker plus de charges pour une tension donnée. Ceci est illustré dans la figure que vous voyez ici.

Types de condensateurs électrolytiques à double couche

Comme mentionné précédemment, Les supercondensateurs utilisent deux principes de stockage d'énergie de base, à savoir la pseudocapitance électrochimique et la capacité de double couche statique. En fonction de ce, Il existe trois types différents de supercondensateurs. Ils sont:

Condensateur à double couche

Pseudo-condensateur

Condensateur hybride

Condensateur à double couche

Dans un condensateur à double couche, Le stockage de l'énergie électrique est obtenu par séparation de charges dans une double couche Helmholtz. Cela agit comme une frontière entre l'électrode conducteur et l'électrolyte.

Les électrodes sont en carbone ou dérivés activés avec une plus grande capacité électrostatique à double couche que la pseudocapitance électrochimique.

Pseudo-condensateur

Ils ont des électrodes conductrices polymères ou des oxydes de métal de transition avec de grands pseudocapacites électrochimiques.

Le stockage de l'énergie électrique est un processus électrochimique à travers une réaction redox dans laquelle des ions absorbés spécifiques sont intégrés à la surface de l'électrode.

Condensateur hybride

Ici, Les électrodes sont asymétriques, avec une électrode présentant des propriétés électrostatiques et l'autre capacité électrochimique. Le concept d'ultracapacites et d'ultracapacitors est proposé car à la fois des pseudo-condensateurs et des condensateurs à double couche contribuent indivisible à la capacité totale des condensateurs électrochimiques. Cela aide à identifier les appareils hybrides qui sont à la fois comme les batteries et les supercondensateurs.

Quels sont les condensateurs électrolytiques à double couche utilisés pour?

Si vous devez stocker une quantité d'énergie raisonnable sur une période de temps relativement courte (De quelques secondes à quelques minutes), Ensuite, vous aurez trop d'énergie à stocker dans un condensateur et vous n'aurez pas le temps de recharger la batterie pour cela, Un supercondensateur peut être exactement ce dont vous avez besoin. Les supercondensateurs sont déjà largement utilisés comme équivalent électrique des volants dans les machines – “réservoirs d'énergie” qui lisse l'alimentation des appareils électriques et électroniques. Les supercondensateurs peuvent également être connectés aux batteries pour ajuster la puissance qu'ils fournissent.

Une application commune est dans les éoliennes, où les très grands condensateurs électrolytiques à double couche aident à éliminer la puissance intermittente fournie par le vent. Dans les véhicules électriques et hybrides, Les supercondensateurs sont de plus en plus utilisés comme stockage d'énergie temporaire pour le freinage régénératif (L'énergie gaspillée lorsque le véhicule est généralement garé est temporairement stocké puis réutilisé lors de la conduite à nouveau). Le moteur conduisant le véhicule électrique utilise une alimentation avec une tension nominale de centaines de volts, ce qui signifie que dans un système de freinage régénératif typique, Des centaines de supercondensateurs en série sont nécessaires pour stocker juste la bonne énergie.

Condensateurs électrolytiques à double couche vs batteries

Les batteries sont largement utilisées dans des tailles et des poids spécifiques, et avoir une meilleure densité d'énergie. Les supercondensateurs sont des condensateurs à haute capacité à haute densité de puissance. Par rapport aux batteries, Les supercondensateurs ont la capacité de charger et de se décharger rapidement et peuvent faire face à de basses températures, Fiabilité élevée et faible impédance.

Le coût des batteries est faible, tandis que le coût des ultracapacites est élevé. Les supercondensateurs sont capables de se déshabiller. Dans une batterie, La tension de fonctionnement détermine les modes de charge et de déchargement. Dans un supercondensateur, La tension admissible dépend du type de matériau diélectrique utilisé entre les plaques. Et l'électrolyte dans le condensateur peut augmenter la capacité.

Les batteries comprennent batteries au plomb, AT-MH, Li-po, Li-ion, LMP et ainsi de suite. Les condensateurs électrolytiques à double couche comprennent des électrolytes organiques, électrolytes aqueux, liquides ioniques, Mélanges et pseudo-réaccédents. Les batteries sont utilisées pour stocker de grandes quantités d'énergie, et les supercondensateurs sont utilisés pour fournir une densité de puissance élevée.

Conclusion:

En un mot, DLes condensateurs électrolytiques à couches ou couches ont un grand potentiel à explorer à l'avenir. Si vous souhaitez en savoir plus, Veuillez toujours rester en contact avec nous. Maxworld est consacré à la conception et au développement d'une meilleure batterie de performances pour votre équipement.