What is a Super Capacitor?

Standard capacitors are composed of two metallic plates or electrodes separated by a dielectric substance. When a voltage is applied, electrons accumulate at one of the electrodes, storing the electrical charge.

In the meantime, the dielectric material tucked between the electrodes undergoes a process known as “dielectric polarization,” which contributes to increased capacitance.

Super capacitors operate on the same principles, with the exception that the wedging material is an electrolytic solution rather than a dielectric content. When applied voltage, an “electrical double layer” is formed, which aligns both negative and positive charges along the boundaries of the electrodes and the electrolytic solution.

สถานที่นี้ทำหน้าที่เป็นคลังเก็บประจุไฟฟ้า ถ่านกัมมันต์มักใช้เพื่อเพิ่มขนาดของพื้นที่ขอบเขต นี่เป็นเพราะความจุของตัวเก็บประจุยิ่งยวดเป็นสัดส่วนกับพื้นที่ของ "ชั้นไฟฟ้าสองชั้น" ถ่านกัมมันต์นี้เป็นวัสดุที่มีรูพรุนที่รู้จักกันดีซึ่งมีรูบนพื้นผิวจำนวนมากซึ่งช่วยปกปิดพื้นที่ผิวขนาดใหญ่

ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์มีโครงสร้างเหมือนกับแบตเตอรี่ทั่วไปสำหรับกักเก็บไฟฟ้าเนื่องจากสารละลายอิเล็กโทรไลต์และอิเล็กโทรด ในแบตเตอรี่ ปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นระหว่างสารละลายอิเล็กโทรไลต์และอิเล็กโทรด อย่างไรก็ตาม ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ยอมให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ระหว่างอิเล็กโทรดเท่านั้น เนื่องจากความแตกต่างเหล่านี้ คุณสมบัติของแบตเตอรี่และตัวเก็บประจุยิ่งยวดจึงแตกต่างกัน

ประโยชน์ของ Super Capacitor คืออะไร?

เวลาในการชาร์จ

เวลาในการชาร์จและคายประจุของตัวเก็บประจุแบบซุปเปอร์จะเทียบเท่ากับของตัวเก็บประจุทั่วไป เมื่อพิจารณาถึงความต้านทานภายในที่ต่ำ จึงสามารถรับกระแสประจุและคายประจุจำนวนมากได้ แบตเตอรี่อาจใช้เวลาหลายชั่วโมงในการชาร์จจนเต็ม – แบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือเป็นตัวอย่างที่ดี – ในขณะที่ตัวเก็บประจุแบบซุปเปอร์สามารถเข้าสู่สถานะการชาร์จเดียวกันได้ภายในเวลาไม่ถึงสองนาที

พลังที่แน่นอน

พลังงานเฉพาะของแบตเตอรี่หรือตัวเก็บประจุยิ่งยวดเป็นเมตริกที่ใช้ในการประเมินเทคโนโลยีต่างๆ โดยพิจารณาจากกำลังขับสูงสุดหารด้วยมวลรวมของอุปกรณ์ ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์มีกำลังไฟฟ้าเฉพาะที่ 5 ถึง 10 เท่าของแบตเตอรี่ ตัวอย่างเช่น ในขณะที่แบตเตอรี่ Li-ion มีกำลังไฟเฉพาะที่ 1 – 3 กิโลวัตต์/กก. ตัวเก็บประจุแบบซุปเปอร์ทั่วไปจะมีกำลังไฟเฉพาะที่ประมาณ 10 กิโลวัตต์/กก. คุณสมบัตินี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการใช้งานที่ต้องการให้อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลปล่อยพลังงานในช่วงเวลาสั้นๆ

วงจรชีวิตและความปลอดภัยของซุปเปอร์คาปาซิเตอร์

เมื่อปฏิบัติอย่างไม่เป็นธรรม แบตเตอรี่ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์จะปลอดภัยกว่าแบตเตอรี่มาตรฐาน เมื่อแบตเตอรี่ลัดวงจร เป็นที่ทราบกันดีว่าแบตเตอรี่เกิดการลุกไหม้ขึ้นเองเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป อย่างไรก็ตาม ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ไม่ร้อนขึ้นมากนักเนื่องจากความต้านทานภายในต่ำ 

ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์สามารถชาร์จและคายประจุได้มากกว่า 15,000 ครั้งโดยมีการเสื่อมสภาพน้อยที่สุด ในขณะที่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนปกติสามารถชาร์จและคายประจุได้เพียง 300 ครั้งหรือน้อยกว่าโดยสูญเสียเท่ากัน สิ่งนี้ทำให้ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์มีประโยชน์อย่างมากในการใช้งานที่ต้องการการจัดเก็บและปล่อยพลังงานบ่อยครั้ง

ที่มา: Dotmod