O capacitor é um componente que armazena carga elétrica.O princípio de armazenamento de energia do capacitor geral e do ultracapacitor (EDLC) é o mesmo, ambos armazenam carga na forma de campo eletrostático, mas o supercapacitor é mais adequado para liberação rápida e armazenamento de energia, especialmente para controle de energia de precisão e dispositivos de carga instantânea. .
Vamos discutir as principais diferenças entre capacitores convencionais e supercapacitores abaixo.
| Itens de comparação | Capacitor Convencional | Supercapacitor |
| Visão geral | O capacitor convencional é um dielétrico de armazenamento de carga estática, que pode ter uma carga permanente e é amplamente utilizado.É um componente eletrônico indispensável na área de energia eletrônica. | Supercapacitor, também conhecido como capacitor eletroquímico, capacitor de dupla camada, capacitor de ouro, capacitor Faraday, é um elemento eletroquímico desenvolvido nas décadas de 1970 e 1980 para armazenar energia por meio da polarização do eletrólito. |
| Construção | Um capacitor convencional consiste em dois condutores metálicos (eletrodos) que estão próximos em paralelo, mas não em contato, com um dielétrico isolante entre eles. | Um supercapacitor consiste em um eletrodo, um eletrólito (contendo sal eletrolítico) e um separador (evitando o contato entre os eletrodos positivo e negativo). Os eletrodos são revestidos com carvão ativado, que possui minúsculos poros em sua superfície para expandir a área de superfície dos eletrodos e economizar mais eletricidade. |
| Materiais dielétricos | Óxido de alumínio, filmes poliméricos ou cerâmicas são usados como dielétricos entre eletrodos em capacitores. | Um supercapacitor não possui dielétrico.Em vez disso, utiliza uma dupla camada elétrica formada por um sólido (eletrodo) e um líquido (eletrólito) na interface, em vez de um dielétrico. |
| Princípio da Operação | O princípio de funcionamento do capacitor é que a carga será movimentada pela força do campo elétrico, quando existe um dielétrico entre os condutores, isso dificulta o movimento da carga e faz com que a carga se acumule no condutor, resultando no acúmulo de armazenamento de carga . | Os supercapacitores, por outro lado, conseguem armazenamento de energia de carga de camada dupla, polarizando o eletrólito, bem como por cargas redox pseudo-capacitivas. O processo de armazenamento de energia dos supercapacitores é reversível sem reações químicas e, portanto, pode ser carregado e descarregado repetidamente centenas de milhares de vezes. |
| Capacitância | Capacidade menor. A capacidade geral de capacitância varia de alguns pF a vários milhares de μF. | Maior capacidade. A capacidade do supercapacitor é tão grande que pode ser usado como bateria.A capacidade do supercapacitor depende da distância entre os eletrodos e da área de superfície dos eletrodos.Portanto, os eletrodos são revestidos com carvão ativado para aumentar a área de superfície e atingir alta capacidade. |
| Densidade de energia | Baixo | Alto |
| Energia especifica | <0,1Wh/kg | 1-10Wh/kg |
| Poder específico | Mais de 100.000 Wh/kg | Mais de 10.000 Wh/kg |
| Tempo de carga/descarga | Os tempos de carga e descarga dos capacitores convencionais são normalmente de 103 a 106 segundos. | Os ultracapacitores podem fornecer carga mais rapidamente do que as baterias, em até 10 segundos, e armazenar mais carga por unidade de volume do que os capacitores convencionais.É por isso que é considerado entre baterias e capacitores eletrolíticos. |
| Vida útil do ciclo de carga/descarga | Mais curta | Mais longo (geralmente 100.000+, até 1 milhão de ciclos, mais de 10 anos de aplicação) |
| Eficiência de carga/descarga | >95% | 85%-98% |
| Temperatura de operação | -20 a 70°C | -40 a 70 ℃ (Melhores características de temperatura ultrabaixa e faixa de temperatura mais ampla) |
| Tensão nominal | Mais alto | Mais baixo (normalmente 2,5 V) |
| Custo | Mais baixo | Mais alto |
| Vantagem | Menos perda Alta densidade de integração Controle de potência ativa e reativa | Longa vida útil Capacidade ultra-alta Tempo rápido de carga e descarga Alta corrente de carga Faixa de temperatura operacional mais ampla |
| Aplicativo | ▶ Fonte de alimentação suave de saída; ▶Correção do Fator de Potência (PFC); ▶Filtros de frequência, filtros passa-alta, passa-baixa; ▶Acoplamento e desacoplamento de sinal; ▶Partidas de motores; ▶Buffers (protetores contra surtos e filtros de ruído); ▶Osciladores. | ▶Novos veículos de energia, ferrovias e outras aplicações de transporte; ▶ Fonte de alimentação ininterrupta (UPS), em substituição aos bancos de capacitores eletrolíticos; ▶Fonte de alimentação para celulares, laptops, dispositivos portáteis, etc.; ▶ Chaves de fenda elétricas recarregáveis que podem ser totalmente carregadas em minutos; ▶Sistemas de iluminação de emergência e dispositivos de pulso elétrico de alta potência; ▶ICs, RAM, CMOS, relógios e microcomputadores, etc. |
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Horário da postagem: 22 de dezembro de 2021