კონდენსატორი არის კომპონენტი, რომელიც ინახავს ელექტრულ მუხტს. ზოგადი კონდენსატორისა და ულტრაკონდენსატორის (EDLC) ენერგიის შენახვის პრინციპი იგივეა, ორივე ინახავს მუხტს ელექტროსტატიკური ველის სახით, მაგრამ სუპერკონდენსატორი უფრო შესაფერისია ენერგიის სწრაფი გამოთავისუფლებისა და შენახვისთვის, განსაკუთრებით ზუსტი ენერგიის კონტროლისა და მყისიერი დატვირთვის მოწყობილობებისთვის.
მოდით განვიხილოთ ძირითადი ჩვეულებრივი კონდენსატორები - სუპერკონდენსატორები ქვემოთ.
| შედარების საგნები | ჩვეულებრივი კონდენსატორი | სუპერკონდენსატორი |
| მიმოხილვა | ჩვეულებრივი კონდენსატორი არის სტატიკური მუხტის შესანახი დიელექტრიკი, რომელსაც შეიძლება ჰქონდეს მუდმივი მუხტი და ფართოდ გამოიყენება. ის შეუცვლელი ელექტრონული კომპონენტია ელექტრონული ენერგიის სფეროში. | სუპერკონდენსატორი, ასევე ცნობილი როგორც ელექტროქიმიური კონდენსატორი, ორშრიანი კონდენსატორი, ოქროს კონდენსატორი, ფარადეის კონდენსატორი, არის ელექტროქიმიური ელემენტი, რომელიც შემუშავებულია 1970-იან და 1980-იან წლებში ელექტროლიტის პოლარიზაციით ენერგიის შესანახად. |
| მშენებლობა | ჩვეულებრივი კონდენსატორი შედგება ორი მეტალის გამტარისგან (ელექტროდისგან), რომლებიც ერთმანეთთან ახლოს არიან პარალელურად, მაგრამ არ არიან შეხებაში, შუაში კი საიზოლაციო დიელექტრიკია. | სუპერკონდენსატორი შედგება ელექტროდის, ელექტროლიტის (შეიცავს ელექტროლიტის მარილს) და გამყოფისგან (რომელიც ხელს უშლის დადებით და უარყოფით ელექტროდებს შორის კონტაქტს). ელექტროდები დაფარულია გააქტიურებული ნახშირით, რომლის ზედაპირზეც პატარა ფორებია, რაც ელექტროდების ზედაპირის ფართობს აფართოებს და ელექტროენერგიის მეტ დაზოგვას უწყობს ხელს. |
| დიელექტრიკული მასალები | კონდენსატორებში ელექტროდებს შორის დიელექტრიკად გამოიყენება ალუმინის ოქსიდი, პოლიმერული ფილმები ან კერამიკა. | სუპერკონდენსატორს არ აქვს დიელექტრიკი. ამის ნაცვლად, ის იყენებს ორმაგ ელექტრულ ფენას, რომელიც წარმოიქმნება მყარი (ელექტროდი) და სითხის (ელექტროლიტი) მიერ ინტერფეისზე დიელექტრის ნაცვლად. |
| ოპერაციის პრინციპი | კონდენსატორის მუშაობის პრინციპი ის არის, რომ ელექტრული ველის ძალის ზემოქმედებით მუხტი გადაადგილდება, როდესაც გამტარებს შორის დიელექტრიკია, ეს ხელს უშლის მუხტის მოძრაობას და იწვევს მუხტის დაგროვებას გამტარზე, რაც იწვევს მუხტის დაგროვებას. | მეორეს მხრივ, სუპერკონდენსატორები ორშრიანი მუხტის ენერგიის დაგროვებას ელექტროლიტის პოლარიზაციით, ასევე ფსევდო-კაპაციტური მუხტების რედოქსური მეთოდით აღწევენ. სუპერკონდენსატორების ენერგიის შენახვის პროცესი შექცევადია ქიმიური რეაქციების გარეშე და, შესაბამისად, მათი განმეორებითი დამუხტვა და განმუხტვა ასობით ათასჯერ შეიძლება. |
| ტევადობა | უფრო მცირე ტევადობა. ზოგადი ტევადობის ტევადობა მერყეობს რამდენიმე pF-დან რამდენიმე ათას μF-მდე. | უფრო დიდი ტევადობა. სუპერკონდენსატორის ტევადობა იმდენად დიდია, რომ მისი გამოყენება შესაძლებელია როგორც აკუმულატორის. სუპერკონდენსატორის ტევადობა დამოკიდებულია ელექტროდებს შორის მანძილზე და ელექტროდების ზედაპირის ფართობზე. ამიტომ, ელექტროდები დაფარულია გააქტიურებული ნახშირით ზედაპირის ფართობის გასაზრდელად და მაღალი ტევადობის მისაღწევად. |
| ენერგიის სიმკვრივე | დაბალი | მაღალი |
| სპეციფიკური ენერგია | <0.1 ვტ/კგ | 1-10 ვტ/სთ/კგ |
| სპეციფიკური სიმძლავრე | 100,000+ ვტ/სთ/კგ | 10,000+ ვტ/სთ/კგ |
| დატენვის/განმუხტვის დრო | ჩვეულებრივი კონდენსატორების დატენვისა და განმუხტვის დრო, როგორც წესი, 103-106 წამია. | ულტრაკონდენსატორებს შეუძლიათ დამუხტვის მიწოდება აკუმულატორებთან შედარებით უფრო სწრაფად, სულ რაღაც 10 წამში, და მოცულობის ერთეულზე მეტი მუხტის შენახვა, ვიდრე ჩვეულებრივ კონდენსატორებს. სწორედ ამიტომ განიხილება ისინი აკუმულატორებსა და ელექტროლიტურ კონდენსატორებს შორის. |
| დატენვის/განმუხტვის ციკლის ხანგრძლივობა | უფრო მოკლე | უფრო გრძელი (ზოგადად 100,000+, 1 მილიონამდე ციკლი, 10 წელზე მეტი ხნის გამოყენება) |
| დამუხტვის/განმუხტვის ეფექტურობა | >95% | 85%-98% |
| სამუშაო ტემპერატურა | -20-დან 70℃-მდე | -40-დან 70℃-მდე (უკეთესი ულტრადაბალი ტემპერატურის მახასიათებლები და უფრო ფართო ტემპერატურის დიაპაზონი) |
| ნომინალური ძაბვა | უფრო მაღალი | ქვედა (როგორც წესი, 2.5 ვოლტი) |
| ღირებულება | ქვედა | უფრო მაღალი |
| უპირატესობა | ნაკლები დანაკარგი მაღალი ინტეგრაციის სიმჭიდროვე აქტიური და რეაქტიული სიმძლავრის კონტროლი | ხანგრძლივი სიცოცხლის ხანგრძლივობა ულტრა მაღალი ტევადობა სწრაფი დატენვის და განტვირთვის დრო მაღალი დატვირთვის დენი უფრო ფართო ოპერაციული ტემპერატურის დიაპაზონი |
| აპლიკაცია | ▶ გამომავალი შეუფერხებელი კვების წყარო; ▶ სიმძლავრის კოეფიციენტის კორექცია (PFC); ▶ სიხშირის ფილტრები, მაღალი გამტარობის, დაბალი გამტარობის ფილტრები; ▶ სიგნალის შეერთება და გათიშვა; ▶ძრავის სტარტერები; ▶ბუფერები (ტალღური ძაბვის დამცველები და ხმაურის ფილტრები); ▶ოსცილატორები. | ▶ ახალი ენერგიის მომხმარებელზე მომუშავე სატრანსპორტო საშუალებები, რკინიგზა და სხვა სატრანსპორტო საშუალებები; ▶ ელექტროლიტური კონდენსატორების ჩანაცვლების უწყვეტი კვების წყარო (UPS); ▶მობილური ტელეფონების, ლეპტოპების, ხელის მოწყობილობების და ა.შ. კვების წყარო; ▶ დატენვადი ელექტრო ხრახნები, რომელთა სრულად დატენვა წუთებშია შესაძლებელი; ▶საავარიო განათების სისტემები და მაღალი სიმძლავრის ელექტრო იმპულსური მოწყობილობები; ▶ ინტეგრირებული ჩიპები, ოპერატიული მეხსიერება, CMOS, საათები და მიკროკომპიუტერები და ა.შ. |
თუ რაიმეს დამატება ან სხვა მოსაზრება გაქვთ, გთხოვთ, თავისუფლად განიხილოთ ჩვენთან.
გამოქვეყნების დრო: 2021 წლის 22 დეკემბერი