Ventajas y desventajas de Supercapacitor

El supercapacitor se asemeja a un condensador regular con excepción del hecho que ofrece capacitancia muy alta en un tamaño pequeño. El almacenaje de la energía está por medio de carga estática. La aplicación de un diferencial del voltaje en las placas positivas y negativas carga el supercapacitor. Este concepto es similar a una carga eléctrica que se acumule al caminar en una alfombra. El tacto de un objeto en el potencial de tierra lanza la energía. El concepto del supercapacitor ha estado alrededor por un número de años y ha encontrado muchos usos del lugar.

Mientras que un condensador regular consiste en hojas conductoras y un separador seco, el supercapacitor es una cruz entre un condensador y una batería electro-chemical. Utiliza los electrodos especiales y un poco de electrólito. Hay tres clases de materiales del electrodo convenientes para el supercapacitor, a saber: la alta área superficial activó los carbones, el óxido de metal y los polímeros que conducían. Los carbones activados altos de una área superficial que usan son los más económicos de fabricar. Este sistema también se llama el condensador Double Layer (DLC) porque la energía se almacena en la capa doble formada cerca de la superficie del electrodo del carbón.

El electrólito puede ser acuoso u orgánico. El electrólito acuoso ofrece resistencia interna baja pero límites el voltaje a un voltio. En contraste, el electrólito orgánico permite dos y tres voltios de la carga, pero la resistencia interna es más alta.

Hacer el supercapacitor práctico para el uso en circuitos electrónicos, voltajes más altos son necesarios. Conectar las células en series logra esta tarea. Si más de tres o cuatro condensadores están conectados en serie, el balancear del voltaje se debe utilizar para prevenir cualquier célula de la sobretensión que alcanza.

La cantidad de energía que un condensador puede sostener se mide en microfaradios o µF. (1µF = 0.000.001 faradio). Los condensadores pequeños se miden en los nanofarads (1000 veces más pequeño que 1µF) y los picofaradios (1 millón de veces más pequeño que 1µF). Supercapacitors se clasifica en unidades de 1 faradio y más arriba. La densidad gravimétrica de la energía es 1 a 10Wh/kg. Esta densidad de la energía es alta en la comparación al condensador electrolítico pero más baja que las baterías. Una resistencia interna relativamente baja ofrece buena conductividad.

El supercapacitor proporciona la energía de aproximadamente un décima el de la batería de NiMH. Mientras que la batería electro-chemical entrega un voltaje bastante constante en el espectro de energía usable, el voltaje del supercapacitor es linear y cae de voltaje completo a voltios cero sin la curva plana acostumbrada del voltaje caracterizada por la mayoría de las baterías químicas. Debido a esta descarga linear, el supercapacitor no puede entregar la carga completa. El porcentaje de la carga que está disponible depende de los requisitos del voltaje del uso.

Si, por ejemplo, una batería 6V se permite descargar a 4.5V antes de que el equipo cortara, el supercapacitor alcanza ese umbral dentro del primer trimestre del tiempo de descarga. La energía restante se desliza en una gama inutilizable del voltaje. Un convertidor C.C.-A-C.C. se puede utilizar para aumentar la gama del voltaje pero esta opción agrega costes e introduce ineficacias de 10 a 15 por ciento.

Los usos más comunes del supercapacitor son reserva de la memoria y energía espera. En algunos usos especiales, el supercapacitor se puede utilizar como reemplazo directo de la batería electroquímica. Las aplicaciones adicionales se están filtrando y están alisando de corrientes pulsadas de la carga. Un supercapacitor puede, por ejemplo, mejorar la dirección actual de una batería. Durante corriente baja de la carga, la batería carga el supercapacitor. La energía almacenada entonces golpea con el pie adentro cuando se solicita una alta corriente de la carga. Esto realza el funcionamiento de la batería, prolonga el tiempo de pasada e incluso amplía la longevidad de la batería. El supercapacitor encontrará un mercado listo para que las células de combustible portables compensen para el funcionamiento inactivo de algunos sistemas y realcen funcionamiento máximo.

Si está utilizado como reforzador de la batería, el supercapacitor se puede colocar dentro del equipo portable o a través de los terminales positivos y negativos en el paquete de la batería. Si está puesta en el equipo, la disposición se debe hacer para limitar la alta afluencia de la corriente cuando se gira el equipo.

Los supercapacitors bajos de la impedancia se pueden cargar en segundos. Las características de la carga son similares a las de una batería electro-chemical. La carga inicial es bastante rápida; la carga del topping toma una cierta hora adicional. En términos del método de carga, el supercapacitor se asemeja a la célula del ácido del plomo. La carga completa ocurre cuando se alcanza un límite del voltaje del sistema. Desemejante de la batería electroquímica, el supercapacitor no requiere lleno-carga el circuito de detección. Supercapacitors puede también ser chorrito cargado.

Limitaciones incapaces utilizar el espectro de energía completo - dependiendo del uso, no toda la energía está disponible. Densidad baja de la energía - lleva a cabo típicamente un quinto a un décimo de la energía de una batería electroquímica. Las células tienen bajas tensiones - las conexiones seriales son necesarias obtener voltajes más altos. Se requiere el balancear del voltaje si más de tres condensadores están conectados en serie. Alta autodescarga - la autodescarga es considerablemente más alta que la de una batería electroquímica.

Ventajas y desventajas de Supercapacitors

Ventajas

1. Vida virtualmente ilimitada del ciclo - no conforme al desgaste y al envejecimiento experimentados por la batería electroquímica.
2. Impedancia baja - realza la dirección actual del pulso siendo paralelo a a una batería electroquímica.
3. Carga rápida - los supercapacitors de la bajo-impedancia cargan en segundos.
4. Métodos simples de la carga - la voltaje-limitacio'n del circuito compensa para el selfdischarge; ningún lleno-cargue el circuito de detección necesitado.
5. Almacenaje rentable de la energía - una densidad más baja de la energía es compensada por una cuenta de ciclo muy alta.

Desventajas

1. Incapaz utilizar el espectro de energía completo - dependiendo del uso, no toda la energía está disponible.
2. Densidad baja de la energía - lleva a cabo típicamente un quinto a un décimo de la energía de una batería electroquímica.
3. Las células tienen bajas tensiones - las conexiones seriales son necesarias obtener voltajes más altos.
4. Se requiere el balancear del voltaje si más de tres condensadores están conectados en serie.
5. Alta autodescarga - la autodescarga es considerablemente más alta que la de una batería electroquímica.

Por la naturaleza, el voltaje que limita el circuito compensa para la autodescarga. El supercapacitor se puede recargar y descargó virtualmente un número ilimitado de épocas. Desemejante de la batería electroquímica, hay muy poco desgaste y rasgón inducidos completando un ciclo. La autodescarga del supercapacitor es substancialmente más alta que la de la batería electroquímica. Típicamente, el voltaje del supercapacitor con un electrólito orgánico cae de carga completa a los 30 por ciento llanos adentro tan poco como 10 horas. Otros supercapacitors pueden conservar la energía cargada más de largo. Con estos diseños, la capacidad cae de carga completa a 85 por ciento en 10 días. En 30 días, el voltaje cae a áspero 65 por ciento y a 40 por ciento después de 60 días.

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