コンデンサは電荷を蓄える部品です。一般的なキャパシタとウルトラキャパシタ (EDLC) のエネルギー貯蔵原理は同じで、どちらも静電界の形で電荷を貯蔵しますが、スーパーキャパシタはエネルギーの迅速な放出と貯蔵、特に精密エネルギー制御や瞬時負荷デバイスに適しています。 。
従来のコンデンサとスーパーコンデンサの主な違いについて以下で説明します。
| 比較項目 | 従来のコンデンサ | スーパーキャパシタ |
| 概要 | 従来のコンデンサは静電荷を蓄積する誘電体であり、永久に帯電する可能性があり、広く使用されています。電子パワー分野では欠かせない電子部品です。 | スーパーキャパシタは、電気化学キャパシタ、二重層キャパシタ、金キャパシタ、ファラデーキャパシタとしても知られ、電解質を分極させることによってエネルギーを蓄積するために 1970 年代から 1980 年代にかけて開発された電気化学素子です。 |
| 工事 | 従来のコンデンサは、間に絶縁誘電体があり、互いに近接して平行に配置されているが接触していない 2 つの金属導体 (電極) で構成されています。 | スーパーキャパシタは、電極、電解質 (電解質塩を含む)、およびセパレータ (正極と負極間の接触を防止する) で構成されます。 電極は活性炭でコーティングされており、表面に小さな細孔があり、電極の表面積が拡大し、より多くの電力を節約します。 |
| 誘電体材料 | 酸化アルミニウム、ポリマーフィルム、またはセラミックは、コンデンサの電極間の誘電体として使用されます。 | スーパーキャパシタには誘電体がありません。誘電体の代わりに固体（電極）と液体（電解質）の界面で形成される電気二重層を利用します。 |
| 動作原理 | コンデンサの動作原理は、電界の力によって電荷が移動することです。導体間に誘電体があると、電荷の移動が妨げられ、導体上に電荷が蓄積され、その結果、電荷が蓄積されます。 。 | 一方、スーパーキャパシタは、酸化還元擬似容量性電荷だけでなく、電解質を分極させることによって、二重層電荷エネルギー貯蔵を実現します。 スーパーキャパシタのエネルギー貯蔵プロセスは化学反応を必要とせずに可逆的であるため、何十万回も充電と放電を繰り返すことができます。 |
| キャパシタンス | 容量が小さくなります。 一般的な静電容量の範囲は数pFから数千μFです。 | より大容量。 スーパーキャパシタの容量は非常に大きいため、バッテリーとして使用できます。スーパーキャパシタの容量は、電極間の距離と電極の表面積に依存します。そのため、電極を活性炭でコーティングして表面積を増やし、高容量を実現します。 |
| エネルギー密度 | 低い | 高い |
| 比エネルギー | <0.1Wh/kg | 1-10Wh/kg |
| 比電力 | 100,000+Wh/kg | 10,000+Wh/kg |
| 充放電時間 | 従来のコンデンサの充電時間と放電時間は、通常 103 ～ 106 秒です。 | ウルトラキャパシタは、バッテリーよりも速く、10 秒ほどで充電を行うことができ、従来のキャパシタよりも単位体積あたりにより多くの電荷を蓄積できます。このため、バッテリーと電解コンデンサーの間で考慮されます。 |
| 充放電サイクル寿命 | 短い | より長いです (通常 100,000+、最大 100 万サイクル、10 年以上の適用) |
| 充放電効率 | >95% | 85%-98% |
| 動作温度 | -20～70℃ | -40～70℃ （極低温特性の向上と温度範囲の拡大） |
| 定格電圧 | より高い | より低い (通常 2.5V) |
| 料金 | より低い | より高い |
| アドバンテージ | 損失が少ない 高い集積密度 有効電力および無効電力の制御 | 長寿命 超大容量 速い充電と放電時間 高負荷電流 広い動作温度範囲 |
| 応用 | ▶出力スムーズな電源; ▶力率改善（PFC）; ▶周波数フィルター、ハイパス、ローパスフィルター; ▶信号のカップリングとデカップリング。 ▶モータースターター; ▶バッファ（サージプロテクター、ノイズフィルター）; ▶オシレーター。 | ▶新エネルギー車両、鉄道、その他の輸送用途。 ▶無停電電源装置（UPS）、電解コンデンサバンクの代替。 ▶携帯電話、ラップトップ、ハンドヘルド機器などの電源。 ▶数分でフル充電できる充電式電動ドライバー。 ▶非常用照明システムおよび高出力電気パルス装置。 ▶IC、RAM、CMOS、時計、マイコンなど |
何か追加したいことやその他の洞察がある場合は、お気軽にご相談ください。
投稿時間: 2021 年 12 月 22 日