Ein Kondensator ist eine Komponente, die elektrische Ladung speichert.Das Energiespeicherprinzip des allgemeinen Kondensators und des Ultrakondensators (EDLC) ist das gleiche, beide speichern Ladung in Form eines elektrostatischen Feldes, aber Superkondensatoren eignen sich besser für die schnelle Freisetzung und Speicherung von Energie, insbesondere für präzise Energiesteuerung und Momentanlastgeräte .
Lassen Sie uns im Folgenden die Hauptunterschiede zwischen herkömmlichen Kondensatoren und Superkondensatoren besprechen.
| Vergleichsartikel | Konventioneller Kondensator | Superkondensator |
| Überblick | Ein herkömmlicher Kondensator ist ein Dielektrikum zur statischen Ladungsspeicherung, das eine permanente Ladung haben kann und weit verbreitet ist.Es ist eine unverzichtbare elektronische Komponente im Bereich der elektronischen Energieversorgung. | Superkondensator, auch bekannt als elektrochemischer Kondensator, Doppelschichtkondensator, Goldkondensator, Faraday-Kondensator, ist ein elektrochemisches Element, das in den 1970er und 1980er Jahren entwickelt wurde, um Energie durch Polarisierung des Elektrolyten zu speichern. |
| Konstruktion | Ein herkömmlicher Kondensator besteht aus zwei Metallleitern (Elektroden), die nahe beieinander liegen, aber keinen Kontakt haben, und einem isolierenden Dielektrikum dazwischen. | Ein Superkondensator besteht aus einer Elektrode, einem Elektrolyten (der Elektrolytsalz enthält) und einem Separator (der den Kontakt zwischen der positiven und der negativen Elektrode verhindert). Die Elektroden sind mit Aktivkohle beschichtet, die auf ihrer Oberfläche winzige Poren aufweist, um die Oberfläche der Elektroden zu vergrößern und mehr Strom zu sparen. |
| Dielektrische Materialien | Als Dielektrika zwischen den Elektroden in Kondensatoren werden Aluminiumoxid, Polymerfolien oder Keramik verwendet. | Ein Superkondensator hat kein Dielektrikum.Stattdessen wird anstelle eines Dielektrikums eine elektrische Doppelschicht verwendet, die an der Grenzfläche aus einem Feststoff (Elektrode) und einer Flüssigkeit (Elektrolyt) besteht. |
| Funktionsprinzip | Das Funktionsprinzip eines Kondensators besteht darin, dass die Ladung durch die Kraft im elektrischen Feld bewegt wird. Wenn sich zwischen den Leitern ein Dielektrikum befindet, behindert es die Ladungsbewegung und sorgt dafür, dass sich die Ladung auf dem Leiter ansammelt, was zu einer Ladungsspeicherung führt . | Superkondensatoren hingegen erreichen eine doppelschichtige Ladungsenergiespeicherung durch Polarisierung des Elektrolyten sowie durch pseudokapazitive Redoxladungen. Der Energiespeicherprozess von Superkondensatoren ist ohne chemische Reaktionen reversibel und kann daher hunderttausende Male wiederholt geladen und entladen werden. |
| Kapazität | Kleinere Kapazität. Die allgemeine Kapazität reicht von einigen pF bis zu mehreren tausend μF. | Größere Kapazität. Die Kapazität des Superkondensators ist so groß, dass er als Batterie verwendet werden kann.Die Kapazität eines Superkondensators hängt vom Abstand zwischen den Elektroden und der Oberfläche der Elektroden ab.Daher sind die Elektroden mit Aktivkohle beschichtet, um die Oberfläche zu vergrößern und eine hohe Kapazität zu erreichen. |
| Energiedichte | Niedrig | Hoch |
| Spezifische Energie | <0,1 Wh/kg | 1-10 Wh/kg |
| Spezifische Leistung | 100.000+ Wh/kg | 10.000+ Wh/kg |
| Lade-/Entladezeit | Die Lade- und Entladezeiten herkömmlicher Kondensatoren betragen typischerweise 103–106 Sekunden. | Ultrakondensatoren können die Ladung schneller liefern als Batterien, nämlich in nur 10 Sekunden, und mehr Ladung pro Volumeneinheit speichern als herkömmliche Kondensatoren.Aus diesem Grund wird es zwischen Batterien und Elektrolytkondensatoren betrachtet. |
| Lebensdauer des Lade-/Entladezyklus | Kürzer | Länger (in der Regel 100.000 +, bis zu 1 Million Zyklen, mehr als 10 Jahre Anwendung) |
| Lade-/Entladeeffizienz | >95 % | 85 %–98 % |
| Betriebstemperatur | -20 bis 70℃ | -40 bis 70℃ (Bessere Ultratieftemperatureigenschaften und größerer Temperaturbereich) |
| Nennspannung | Höher | Untere (typischerweise 2,5 V) |
| Kosten | Untere | Höher |
| Vorteil | Weniger Verlust Hohe Integrationsdichte Wirk- und Blindleistungsregelung | Lange Lebensspanne Ultrahohe Kapazität Schnelle Lade- und Entladezeit Hoher Laststrom Größerer Betriebstemperaturbereich |
| Anwendung | ▶Glatte Stromversorgung am Ausgang; ▶Leistungsfaktorkorrektur (PFC); ▶Frequenzfilter, Hochpass-, Tiefpassfilter; ▶Signalkopplung und -entkopplung; ▶Motorstarter; ▶Puffer (Überspannungsschutz und Rauschfilter); ▶Oszillatoren. | ▶Neue Energiefahrzeuge, Eisenbahnen und andere Transportanwendungen; ▶Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV), Ersatz von Elektrolytkondensatorbänken; ▶Stromversorgung für Mobiltelefone, Laptops, Handheld-Geräte usw.; ▶ Wiederaufladbare Elektroschrauber, die in wenigen Minuten vollständig aufgeladen werden können; ▶Notbeleuchtungssysteme und leistungsstarke elektrische Impulsgeräte; ▶ICs, RAM, CMOS, Uhren und Mikrocomputer usw. |
Wenn Sie etwas hinzuzufügen oder weitere Erkenntnisse haben, können Sie dies gerne mit uns besprechen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 22. Dezember 2021