Tụ điện là bộ phận lưu trữ điện tích.Nguyên lý lưu trữ năng lượng của tụ điện nói chung và siêu tụ điện (EDLC) là như nhau, cả hai đều tích trữ điện tích dưới dạng trường tĩnh điện, nhưng siêu tụ điện phù hợp hơn để giải phóng và lưu trữ năng lượng nhanh chóng, đặc biệt là cho các thiết bị điều khiển năng lượng chính xác và tải tức thời .
Hãy thảo luận về sự khác biệt chính giữa tụ điện thông thường và siêu tụ điện dưới đây.
| Các mục so sánh | Tụ điện thông thường | siêu tụ điện |
| Tổng quan | Tụ điện thông thường là một chất điện môi lưu trữ điện tích tĩnh, có thể có điện tích không đổi và được sử dụng rộng rãi.Nó là một linh kiện điện tử không thể thiếu trong lĩnh vực năng lượng điện tử. | Siêu tụ điện hay còn gọi là tụ điện, tụ điện hai lớp, tụ vàng, tụ Faraday, là một nguyên tố điện hóa được phát triển từ những năm 1970 và 1980 để lưu trữ năng lượng bằng cách phân cực chất điện phân. |
| Sự thi công | Một tụ điện thông thường bao gồm hai dây dẫn kim loại (điện cực) gần nhau song song nhưng không tiếp xúc với nhau, với một chất điện môi cách điện ở giữa. | Siêu tụ điện bao gồm một điện cực, chất điện phân (chứa muối điện phân) và một bộ phân tách (ngăn chặn sự tiếp xúc giữa các điện cực dương và âm). Các điện cực được phủ một lớp than hoạt tính, có các lỗ nhỏ trên bề mặt để mở rộng diện tích bề mặt của điện cực và tiết kiệm điện hơn. |
| Vật liệu điện môi | Nhôm oxit, màng polymer hoặc gốm sứ được sử dụng làm chất điện môi giữa các điện cực trong tụ điện. | Siêu tụ điện không có chất điện môi.Thay vào đó, nó sử dụng một lớp điện kép được hình thành bởi chất rắn (điện cực) và chất lỏng (chất điện phân) ở bề mặt tiếp xúc thay vì chất điện môi. |
| Nguyên lý hoạt động | Nguyên lý làm việc của tụ điện là điện tích sẽ bị dịch chuyển bởi lực trong điện trường, khi giữa các dây dẫn có chất điện môi sẽ cản trở chuyển động của điện tích và làm cho điện tích tích tụ trên dây dẫn dẫn đến tích tụ điện tích. . | Mặt khác, các siêu tụ điện đạt được khả năng lưu trữ năng lượng điện tích hai lớp bằng cách phân cực chất điện phân cũng như bằng điện tích giả điện dung oxi hóa khử. Quá trình lưu trữ năng lượng của siêu tụ điện có thể đảo ngược mà không có phản ứng hóa học và do đó có thể được sạc và xả nhiều lần hàng trăm nghìn lần. |
| điện dung | Công suất nhỏ hơn. Công suất điện dung chung dao động từ vài pF đến vài nghìn μF. | Công suất lớn hơn. Dung lượng của siêu tụ điện lớn đến mức có thể sử dụng làm pin.Công suất của siêu tụ điện phụ thuộc vào khoảng cách giữa các điện cực và diện tích bề mặt của các điện cực.Vì vậy, các điện cực được phủ một lớp than hoạt tính để tăng diện tích bề mặt nhằm đạt công suất cao. |
| Mật độ năng lượng | Thấp | Cao |
| Năng lượng riêng | <0,1 Wh/kg | 1-10 Wh/kg |
| Công suất riêng | 100.000+Wh/kg | 10.000+Wh/kg |
| Thời gian sạc/xả | Thời gian sạc và xả của tụ điện thông thường thường là 103-106 giây. | Siêu tụ điện có thể sạc nhanh hơn pin, chỉ trong 10 giây và lưu trữ nhiều điện tích trên một đơn vị thể tích hơn so với tụ điện thông thường.Đây là lý do tại sao nó được coi là giữa pin và tụ điện. |
| Tuổi thọ chu kỳ sạc/xả | Ngắn hơn | Lâu hơn (thường là 100.000 +, lên tới 1 triệu chu kỳ, hơn 10 năm áp dụng) |
| Hiệu suất sạc/xả | >95% | 85%-98% |
| Nhiệt độ hoạt động | -20 đến 70oC | -40 đến 70oC (Đặc tính nhiệt độ cực thấp tốt hơn và phạm vi nhiệt độ rộng hơn) |
| Điện áp định mức | Cao hơn | Thấp hơn (thường là 2,5V) |
| Trị giá | Thấp hơn | Cao hơn |
| Lợi thế | Ít mất mát hơn Mật độ tích hợp cao Điều khiển công suất tác dụng và phản kháng | Tuổi thọ dài Công suất cực cao Thời gian sạc và xả nhanh Dòng tải cao Phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng hơn |
| Ứng dụng | ▶Nguồn điện đầu ra trơn tru; ▶Hiệu chỉnh hệ số công suất (PFC); ►Bộ lọc tần số, bộ lọc thông cao, thông thấp; ►Ghép và tách tín hiệu; ►Bộ khởi động động cơ; ►Bộ đệm (bộ chống sốc điện và bộ lọc tiếng ồn); ►Bộ dao động. | ▶Phương tiện sử dụng năng lượng mới, đường sắt và các ứng dụng vận tải khác; ► Cung cấp điện liên tục (UPS), thay thế dàn tụ điện; ►Cung cấp điện cho điện thoại di động, máy tính xách tay, thiết bị cầm tay, v.v.; ▶Tuốc nơ vít điện có thể sạc lại có thể sạc đầy trong vài phút; ►Hệ thống chiếu sáng khẩn cấp và thiết bị xung điện công suất lớn; ▶IC, RAM, CMOS, đồng hồ và máy vi tính, v.v. |
Nếu bạn có điều gì cần bổ sung hoặc những hiểu biết khác, vui lòng thảo luận với chúng tôi.
Thời gian đăng: 22-12-2021