Различия и сравнение между суперконденсаторами и литиевыми батареями

Определение суперконденсаторов

Суперконденсаторы, также известные как конденсаторы Фарада. Суперконденсатор-это новый тип экологически чистого устройства хранения энергии, которое находится между традиционными конденсаторами и аккумуляторными батареями, емкостью от 0,1F до> 10000F Фарадов. По сравнению с традиционными конденсаторами он имеет большую емкость, более высокую энергию, более широкий диапазон рабочих температур и чрезвычайно длительный срок службы. По сравнению с батареями, он имеет более высокую плотность мощности и не загрязняет окружающую среду. Таким образом, суперконденсаторы являются эффективным, практичным и экологически чистым устройством хранения энергии. Конденсаторы Фарада имеют гораздо большую емкость, чем обычные конденсаторы. Из-за их значительной емкости они проявляют сходные характеристики с батареями, и поэтому их иногда называют «конденсаторными батареями». Конденсаторы Фарада относятся к категории двухслойных конденсаторов и являются двухслойными конденсаторами самой большой емкости, массово производимыми в мире. Их основной принцип работы такой же, как и у любых других двухслойных конденсаторов, используя двухслойную структуру, состоящую из пористых электродов с активированным углем и электролитов для достижения огромных мощностей.

С момента своего изобретения суперконденсаторы постоянно сравнивали с традиционными литиевыми батареями. Из-за их значительных преимуществ, таких как способность заряжаться и разряжаться сотни тысяч раз и их чрезвычайно долгий срок службы, можно предположить, что суперконденсаторы могут постепенно заменить традиционные литиевые батареи в будущем.

Детальное сравнение между конденсаторами Фарада и традиционными литиевыми батареями:

1. Принцип работы

Суперконденсаторы и литиевые батареи различаются по механизмам хранения энергии; суперконденсаторы накапливают энергию через двухслойный механизм хранения, в то время как литиевые батареи накапливают энергию через химические механизмы хранения.

2. Плотность мощности и плотность энергии

С точки зрения плотности мощности, суперконденсаторы могут достигать более 7 кВт/кг, тогда как литиевые батареи достигают только около 1 кВт/кг.

С точки зрения плотности энергии, традиционные литиевые батареи имеют широкий диапазон, от около 100 Вт/кг до 300 Вт/кг. Для сравнения, диапазон плотности энергии суперконденсаторов намного меньше.

3. Сохраненная электрическая емкость

Суперконденсаторы используют Фарады (F) в качестве единицы емкости, обычно в диапазоне от 1F до 10000F.

Традиционные литиевые батареи используют мАч в качестве единицы емкости, обычно от 1 мАч до 100 Ач.

4. Время зарядки/разрядки

Конденсаторы Фарада заряжаются/разряжаются в течение миллисекунд до секунд, в то время как традиционные литиевые батареи заряжаются/разряжаются от 1 до 10 часов. Суперконденсаторы могут заряжаться до любого потенциала в пределах их номинального диапазона напряжения и полностью разряжаться, тогда как батареи работают в гораздо более узком диапазоне напряжений из-за их химической реакции, рискуя необратимым повреждением при чрезмерной разрядке.

5. Диапазон рабочих температур

Конденсаторы Фарада могут нормально работать в диапазоне температур от-40 °C до 85 °C.

Традиционные литиевые батареи работают в диапазоне от-20 ° C до 60 ° C. Низкие температуры могут привести к повреждению при полной разрядке.

6. Способы зарядки

Конденсаторы Фарада заряжаются, охватывая напряжение через свои клеммы (аналогично батареям).

Традиционные литиевые батареи требуют регулирования тока и напряжения.

7. Связь напряжения в работе

Конденсаторы Фарада обычно работают от 2,3 В до 3,0 В на ячейку.

Традиционные литиевые батареи работают от 1,2 В до 4,2 В на ячейку.

8. Срок службы

Конденсаторы Фарада имеют срок службы более 1 000 000 циклов, в то время как традиционные литиевые батареи длятся менее 1000 циклов. Суперконденсаторы обычно имеют гораздо более длительный срок службы, чем литиевые батареи, часто превышая десять лет.

9. Экологическое воздействие

Суперконденсаторы не загрязняют окружающую среду во время производства, использования или разборки, что делает их идеальным экологически чистым источником энергии. Напротив, литиевые батареи не являются биоразлагаемыми и создают серьезное загрязнение окружающей среды.

Из приведенных выше различий и сравнения между суперконденсаторами и традиционными литиевыми батареями мы можем увидеть преимущества суперконденсаторов. Не только сейчас, но и в будущем они обладают огромным потенциалом в таких отраслях, как автомобилестроение, IoT и электроинструменты.