Hvad er ultrakondensatorer?

I elektronik er en kondensator en passiv komponent, der opbevarer elektrisk ladning. En konventionel kondensator består af to metalplader (elektroder som anode og katode) adskilt af en isolator kendt som dielektrikum. En kondensatorens evne til at gemme ladning gør det til en vigtig del af mange elektroniske enheder, herunder computere og mobiltelefoner. En superkapacitor er en speciel type kondensator, der udviser unikke egenskaber og egenskaber.

Ultrakapacitorer er en hybrid mellem batterier og kondensatorer. De giver en strømkilde, der er pålidelig nok til at køre en enhed i tilfælde af et primært effekttab eller udsving/afbrydelser. De kan også genoplade meget hurtigere end et batteri og have højere energitæthed end en traditionel kondensator.

En superkapacitor kan opbevare op til en coulomb af elektricitet. Dette er den samme mængde elektricitet, der går gennem et kredsløb, hvis det trækkes i et sekund ved en strøm på en ampere. Denne evne til at have en ekstraordinær mængde elektricitet betyder, at en superkapacitor kan levere en masse strøm på meget kort tid.

Ultracapacitor -celler er nedsænket i en elektrolyt bestående af positive og negative ioner opløst i et opløsningsmiddel. I modsætning til batterier, der er kemi-baseret og har begrænsede spændingsgrænser på grund af deres interne kemiske reaktion, er ultrakapacitorer ikke-kemiske og kan få deres tilladte spændinger øget af den type dielektriske, der bruges som separator mellem elektroderne.

Den lave ækvivalente seriemodstand (ESR) af moderne ultrakapacitorer er resultatet af omfattende forskning og forbedringer i elektrodemateriale, fremstillingsprocesser, elektrolytformulering og mere. Selv hvis en ultrakapacitorcelle er vurderet med lav ESR ud af kassen, kan cykling og langvarig tid ved temperaturen medføre, at dette stiger markant.

Som et resultat, når du bruger et UltraCapacitor -modul eller stak, er det vigtigt at bruge korrekt lodning og håndteringspraksis. Dette inkluderer kun forvarmning af brættet fra bundsiden og reduktion af transporthastighed for at forhindre overophedning af ultrakapacitorerne under lodning. Overdreven varmeeksponering kan få ærmerne til at krympe, revne eller smelte. Ærmerne kan også svækkes ved gentagen lodning og skabe et svagt punkt, der kan lække.

Under bølgelodningsprocessen er det også vigtigt at begrænse kontakten mellem jernet og cellelegemerne, da dette vil få isolatoren til at nedbryde og reducere cellernes kapacitet. Dette gælder især, når loddejernet er i direkte kontakt med ærmet i længere perioder. Dette vil også til en stigning i cellens ESR.

En anden overvejelse, når man arbejder med UltraCapacitor -moduler, er brugen af et celleafbalanceringsskema. Fordi den individuelle spænding af en enkelt celle i en serie-stablet ultracapacitor vil variere med cykling og tidsforbrug ved temperatur, kan dette forårsage en spænding ubalance blandt cellerne, der vil påvirke systemets ydeevne. Forskellige virksomheder skruer/bolt deres ultracapacitorceller sammen eller svejs dem ende til ende (bedre) for at minimere denne effekt.