Kondansatör, elektrik yükünü depolayan bir bileşendir. Genel kondansatör ve süper kondansatörün (EDLC) enerji depolama prensibi aynıdır; her ikisi de yükü elektrostatik alan şeklinde depolar, ancak süper kondansatör özellikle hassas enerji kontrolü ve anlık yük cihazları için enerjinin hızlı bir şekilde salınması ve depolanması için daha uygundur.
Şimdi de başlıca geleneksel kapasitörler ve süper kapasitörler hakkında konuşalım.
| Karşılaştırma Öğeleri | Geleneksel Kondansatör | Süperkapasitör |
| Genel Bakış | Geleneksel kondansatör, kalıcı bir yüke sahip olabilen ve yaygın olarak kullanılan statik yük depolama dielektriğidir. Elektronik güç alanında vazgeçilmez bir elektronik bileşendir. | Süperkapasitör, elektrokimyasal kapasitör, çift katmanlı kapasitör, altın kapasitör, Faraday kapasitörü olarak da bilinen, elektroliti polarize ederek enerji depolamak için 1970'ler ve 1980'lerden itibaren geliştirilen bir elektrokimyasal elemandır. |
| Yapı | Geleneksel bir kondansatör, birbirine paralel ancak temas halinde olmayan, aralarında yalıtkan bir dielektrik bulunan iki metal iletkenden (elektrot) oluşur. | Süperkapasitör, bir elektrot, bir elektrolit (elektrolit tuzu içeren) ve bir ayırıcıdan (pozitif ve negatif elektrotlar arasındaki teması önleyen) oluşur. Elektrotlar, yüzey alanını genişletmek ve daha fazla elektrik tasarrufu sağlamak için yüzeyinde küçük gözenekler bulunan aktif karbonla kaplanmıştır. |
| Dielektrik malzemeler | Kondansatörlerde elektrotlar arasına dielektrik malzeme olarak alüminyum oksit, polimer filmler veya seramikler kullanılır. | Süperkapasitörün dielektrik bir malzemesi yoktur. Bunun yerine, dielektrik yerine arayüzde katı (elektrot) ve sıvı (elektrolit) tarafından oluşturulan elektriksel çift katman kullanır. |
| Çalışma prensibi | Kondansatörün çalışma prensibi, elektrik alanındaki kuvvet nedeniyle yükün hareket etmesidir; iletkenler arasında dielektrik bir madde bulunduğunda ise bu madde yük hareketini engeller ve yükün iletken üzerinde birikmesine neden olarak yük depolamasının oluşmasına yol açar. | Süperkapasitörler ise elektrolitin polarizasyonu ve redoks sözde kapasitif yükler yoluyla çift katmanlı yük enerjisi depolaması sağlarlar. Süperkapasitörlerin enerji depolama süreci kimyasal reaksiyonlar olmadan tersine çevrilebilir ve bu nedenle yüz binlerce kez tekrar tekrar şarj ve deşarj edilebilir. |
| Kapasitans | Daha küçük kapasite. Genel kapasitans kapasitesi birkaç pF'den birkaç bin μF'ye kadar değişir. | Daha büyük kapasite. Süperkapasitörün kapasitesi o kadar büyüktür ki, pil olarak kullanılabilir. Süperkapasitörün kapasitesi, elektrotlar arasındaki mesafeye ve elektrotların yüzey alanına bağlıdır. Bu nedenle, yüksek kapasite elde etmek için elektrotlar aktif karbonla kaplanarak yüzey alanı artırılır. |
| Enerji yoğunluğu | Düşük | Yüksek |
| Özgül enerji | <0,1 Wh/kg | 1-10 Wh/kg |
| Özgül güç | 100.000+ Wh/kg | 10.000+ Wh/kg |
| Şarj/deşarj süresi | Geleneksel kapasitörlerin şarj ve deşarj süreleri tipik olarak 10³-10⁶ saniyedir. | Ultra kapasitörler, pillerden daha hızlı, hatta 10 saniye gibi kısa bir sürede şarj sağlayabilir ve geleneksel kapasitörlere göre birim hacim başına daha fazla şarj depolayabilir. Bu nedenle piller ve elektrolitik kapasitörler arasında bir yerde değerlendirilir. |
| Şarj/deşarj döngüsü ömrü | Daha kısa | Daha uzun (Genellikle 100.000+, 1 milyona kadar döngü, 10 yıldan fazla uygulama süresi) |
| Şarj/deşarj verimliliği | >%95 | %85-%98 |
| Çalışma sıcaklığı | -20 ila 70℃ | -40 ila 70℃ (Daha iyi ultra düşük sıcaklık özellikleri ve daha geniş sıcaklık aralığı) |
| Nominal gerilim | Daha yüksek | Daha düşük (tipik olarak 2,5V) |
| Maliyet | Daha düşük | Daha yüksek |
| Avantaj | Daha az kayıp Yüksek entegrasyon yoğunluğu Aktif ve reaktif güç kontrolü | Uzun ömür Ultra yüksek kapasite Hızlı şarj ve deşarj süresi Yüksek yük akımı Daha geniş çalışma sıcaklığı aralığı |
| Başvuru | ▶Düzgün güç kaynağı çıkışı; ▶Güç Faktörü Düzeltmesi (PFC); ▶Frekans filtreleri, yüksek geçiren filtreler, alçak geçiren filtreler; ▶Sinyal birleştirme ve ayırma; ▶Motor marş motorları; ▶Tamponlar (aşırı gerilim koruyucuları ve gürültü filtreleri); ▶Osilatörler. | ▶Yeni enerji araçları, demiryolları ve diğer ulaşım uygulamaları; ▶Elektrolitik kondansatör bankalarının yerini alan kesintisiz güç kaynağı (UPS); ▶Cep telefonları, dizüstü bilgisayarlar, el cihazları vb. için güç kaynağı; ▶Dakikalar içinde tamamen şarj edilebilen şarj edilebilir elektrikli tornavidalar; ▶Acil durum aydınlatma sistemleri ve yüksek güçlü elektrik darbe cihazları; ▶Entegre devreler, RAM, CMOS, saatler ve mikrobilgisayarlar vb. |
Eklemek istediğiniz bir şey veya başka görüşleriniz varsa, lütfen bizimle paylaşmaktan çekinmeyin.
Yayın tarihi: 22 Aralık 2021