Supercondensatore cilindrico

1. Come scegliere supercondensatori e batterie?

Metodo di selezione specifico: i supercondensatori sono diversi dalle batterie.In alcune applicazioni, potrebbero essere migliori delle batterie.A volte combinare i due, combinando le caratteristiche di potenza del condensatore con l'elevata capacità di accumulo di energia della batteria, è un modo migliore.

2. Quali sono rispettivamente le caratteristiche dei supercondensatori e delle batterie?

Il supercondensatore può essere caricato a qualsiasi livello di elettricità all'interno del suo intervallo di tensione nominale e può essere completamente scaricato.La batteria è limitata dalla sua stessa reazione chimica per funzionare in un intervallo di tensione ristretto e può causare danni permanenti se scaricata eccessivamente.I supercondensatori possono immagazzinare più energia rispetto ai condensatori tradizionali di volume comparabile e le batterie possono immagazzinare più energia rispetto ai supercondensatori di volume comparabile.In alcune applicazioni in cui la potenza determina la dimensione dei dispositivi di accumulo di energia, i supercondensatori sono un modo migliore.I supercondensatori possono trasmettere ripetutamente impulsi di energia senza effetti negativi.Al contrario, se la batteria trasmette ripetutamente impulsi ad alta potenza, la sua durata sarà notevolmente ridotta.I supercondensatori possono essere caricati rapidamente, ma le batterie possono danneggiarsi se vengono caricate rapidamente.I supercondensatori possono essere ciclati centinaia di migliaia di volte, mentre la durata della batteria è di poche centinaia di cicli.

3. Qual è la durata di un supercondensatore?

La tensione di tenuta dei supercondensatori è relativamente bassa, di solito solo 2,5 V, e la sovratensione consentita è 2,7 V.Pertanto, per un singolo supercondensatore, la tensione di uscita massima del caricatore non può superare i 2,7V.Finché la tensione di lavoro del supercondensatore è a una tensione sicura, la durata dei supercondensatori può essere molto lunga e il numero di cicli di carica e scarica può raggiungere da 100.000 a 500.000 volte.

4. I supercondensatori possono essere utilizzati in serie?

Sì.Poiché la tensione di lavoro dei supercondensatori è bassa, è spesso necessario utilizzare più supercondensatori in serie per aumentare la tensione di lavoro.A causa dello squilibrio dei supercondensatori, è necessario garantire che la tensione di carica di qualsiasi supercondensatore non sia superiore a 2,5 V se utilizzato in serie.La soluzione è utilizzare un equalizzatore della batteria.

5. Quali sono le caratteristiche dei supercondensatori rispetto alle batterie?

Rispetto alle batterie, i supercondensatori hanno le seguenti caratteristiche:

un.La resistenza equivalente in serie ultrabassa (LOW ESR), la densità di potenza (Power Density) è più di dozzine di volte quella delle batterie agli ioni di litio, adatte per scariche ad alta corrente (un condensatore da 4,7F può rilasciare una corrente istantanea superiore a 18A ).

b.Durata ultra lunga, cicli di carica e scarica fino a oltre 500.000 volte, ovvero 500 volte quello delle batterie agli ioni di litio e 1.000 volte quello delle batterie Ni-MH e Ni-Cd.Se i supercondensatori vengono caricati e scaricati 20 volte al giorno, possono essere utilizzati fino a 68 anni.

c.Possono essere caricati con una grande corrente, il tempo di carica e scarica è breve.I requisiti per il circuito di ricarica sono semplici e non vi è alcun effetto memoria.

d.Non richiede manutenzione e può essere sigillato.

e.L'intervallo di temperatura è ampio -40 ℃ ～ + 70 ℃, la batteria generale è -20 ℃ ～ 60 ℃.

f.I supercondensatori possono essere collegati in serie e in parallelo per formare un modulo supercondensatore per aumentare la tensione di tenuta e la capacità.

6. Qual è il principio di funzionamento dei supercondensatori?

Un supercondensatore è un condensatore con una grande capacità.La capacità di un condensatore dipende dalla distanza tra gli elettrodi e la superficie degli elettrodi.Per ottenere una capacità maggiore, il supercondensatore riduce il più possibile la distanza tra gli elettrodi e aumenta la superficie degli elettrodi.

Quando il potenziale tra le due piastre è inferiore al potenziale dell'elettrodo redox dell'elettrolita, la carica sull'interfaccia dell'elettrolita non lascerà l'elettrolita e il supercondensatore è in uno stato di funzionamento normale;se la tensione ai capi del condensatore supera il potenziale dell'elettrodo redox dell'elettrolita, l'elettrolita si decompone e il supercondensatore entra in uno stato anomalo.Quando il supercondensatore si scarica, la carica sulle piastre positiva e negativa viene scaricata dal circuito esterno e la carica sull'interfaccia dell'elettrolita diminuisce di conseguenza.A differenza delle batterie che utilizzano reazioni chimiche, il processo di carica e scarica dei supercondensatori è un processo fisico senza reazioni chimiche.I materiali utilizzati sono sicuri e non tossici.

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7. I supercondensatori sostituiranno le batterie al litio in futuro?

Il cosiddetto supercondensatore, noto anche come condensatore elettrochimico, è un sistema di accumulo di energia che è diventato sempre più popolare negli ultimi anni.Può essere pensato come un ibrido di normali condensatori e batterie, ma diverso dai due.Proprio come le batterie, anche i supercondensatori hanno elettrodi positivi e negativi separati dall'elettrolita.Tuttavia, a differenza delle batterie, i supercondensatori immagazzinano energia in modo elettrostatico come un condensatore, piuttosto che immagazzinare energia chimicamente come una batteria.Inoltre, i supercondensatori hanno anche vantaggi impareggiabili delle batterie al litio, come possono immagazzinare una grande quantità di elettricità in un piccolo volume;ciclo di vita lungo, che può essere ricaricato e scaricato ripetutamente centinaia di migliaia di volte;breve tempo di carica e scarica;bassissima temperatura Buone caratteristiche;forte capacità di scarica per grandi correnti, ecc.

In questo modo, i supercondensatori sono il modo migliore per alimentare i veicoli elettrici.Tuttavia, tutto ha vantaggi e svantaggi.È ancora impossibile per i supercondensatori sostituire le batterie al litio, perché l'attuale produzione di supercondensatori è tecnicamente incompleta e il costo di produzione è elevato.Inoltre, la sua densità di energia è bassa e non può immagazzinare più energia per unità di volume.Se i veicoli elettrici puri passano ai supercondensatori, l'intero veicolo dovrà essere caricato con più supercondensatori volumetrici.Un altro punto è che non è resistente alle alte temperature e non può essere collocato in un ambiente umido, altrimenti pregiudicherà il normale funzionamento e danneggerà anche la batteria.

Se guardiamo ai suoi vantaggi, i supercondensatori sono sicuramente un'alternativa alle batterie per veicoli a nuova energia.Ma le sue carenze limitano anche il suo sviluppo nei veicoli a nuova energia.

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8. È possibile utilizzare un supercondensatore per caricare una batteria?

È teoricamente fattibile e ci sono ancora problemi tecnici nel rendere la capacità del condensatore particolarmente grande.In teoria è possibile, ma in pratica non viene utilizzato perché la capacità effettiva del condensatore è solitamente inferiore alla sua capacità nominale.Il modo migliore per caricare la batteria è la carica a tensione costante o corrente costante.Sebbene l'impulso possa ridurre il tempo di ricarica, è facile vulcanizzare la batteria e ridurne la durata.