Kapasitor ialah komponen yang menyimpan cas elektrik. Prinsip penyimpanan tenaga bagi kapasitor umum dan ultra kapasitor (EDLC) adalah sama, kedua-duanya menyimpan cas dalam bentuk medan elektrostatik, tetapi super kapasitor lebih sesuai untuk pembebasan dan penyimpanan tenaga yang cepat, terutamanya untuk kawalan tenaga jitu dan peranti beban serta-merta.
Mari kita bincangkan kapasitor super konvensional utama di bawah.
| Item Perbandingan | Kapasitor Konvensional | Superkapasitor |
| Gambaran Keseluruhan | Kapasitor konvensional ialah dielektrik penyimpanan cas statik, yang mungkin mempunyai cas kekal dan digunakan secara meluas. Ia merupakan komponen elektronik yang sangat diperlukan dalam bidang kuasa elektronik. | Superkapasitor, juga dikenali sebagai kapasitor elektrokimia, kapasitor lapisan berganda, kapasitor emas, kapasitor Faraday, ialah unsur elektrokimia yang dibangunkan dari tahun 1970-an dan 1980-an untuk menyimpan tenaga dengan mempolarisasikan elektrolit. |
| Pembinaan | Kapasitor konvensional terdiri daripada dua konduktor logam (elektrod) yang berdekatan secara selari tetapi tidak bersentuhan, dengan dielektrik penebat di antara keduanya. | Superkapasitor terdiri daripada elektrod, elektrolit (mengandungi garam elektrolit), dan pemisah (mencegah sentuhan antara elektrod positif dan negatif). Elektrod disalut dengan karbon aktif, yang mempunyai liang kecil pada permukaannya untuk mengembangkan luas permukaan elektrod dan menjimatkan lebih banyak elektrik. |
| Bahan dielektrik | Aluminium oksida, filem polimer atau seramik digunakan sebagai dielektrik antara elektrod dalam kapasitor. | Superkapasitor tidak mempunyai dielektrik. Sebaliknya, ia menggunakan lapisan berganda elektrik yang dibentuk oleh pepejal (elektrod) dan cecair (elektrolit) pada antara muka dan bukannya dielektrik. |
| Prinsip operasi | Prinsip kerja kapasitor ialah cas akan digerakkan oleh daya dalam medan elektrik, apabila terdapat dielektrik antara konduktor, ia menghalang pergerakan cas dan menyebabkan cas terkumpul pada konduktor, mengakibatkan pengumpulan penyimpanan cas. | Sebaliknya, superkapasitor mencapai penyimpanan tenaga cas dua lapisan dengan mempolarisasi elektrolit serta melalui cas pseudo-kapasitif redoks. Proses penyimpanan tenaga superkapasitor boleh diterbalikkan tanpa tindak balas kimia, dan dengan itu boleh dicas dan dinyahcas berulang kali ratusan ribu kali. |
| Kapasitans | Kapasiti yang lebih kecil. Kapasitans umum adalah antara beberapa pF hingga beberapa ribu μF. | Kapasiti yang lebih besar. Kapasiti superkapasitor sangat besar sehingga ia boleh digunakan sebagai bateri. Kapasiti superkapasitor bergantung pada jarak antara elektrod dan luas permukaan elektrod. Oleh itu, elektrod disalut dengan karbon teraktif untuk meningkatkan luas permukaan bagi mencapai kapasiti yang tinggi. |
| Ketumpatan tenaga | Rendah | Tinggi |
| Tenaga tertentu | <0.1 Wh/kg | 1-10 Wh/kg |
| Kuasa khusus | 100,000+ Wh/kg | 10,000+ Wh/kg |
| Masa pengecasan/penyahcasan | Masa pengecasan dan penyahcasan kapasitor konvensional biasanya 103-106 saat. | Ultrakapasitor boleh menghantar cas lebih cepat daripada bateri, sepantas 10 saat, dan menyimpan lebih banyak cas per unit isipadu daripada kapasitor konvensional. Inilah sebabnya ia dianggap antara bateri dan kapasitor elektrolitik. |
| Hayat kitaran cas/penyahcasan | Lebih pendek | Lebih panjang (umumnya 100,000+, sehingga 1 juta kitaran, lebih daripada 10 tahun penggunaan) |
| Kecekapan pengecasan/penyahcasan | >95% | 85%-98% |
| Suhu operasi | -20 hingga 70℃ | -40 hingga 70℃ (Ciri-ciri suhu ultra rendah yang lebih baik dan julat suhu yang lebih luas) |
| Voltan yang dinilai | Lebih tinggi | Lebih rendah (biasanya 2.5V) |
| Kos | Lebih rendah | Lebih tinggi |
| Kelebihan | Kurang kerugian Ketumpatan integrasi yang tinggi Kawalan kuasa aktif dan reaktif | Jangka hayat yang panjang Kapasiti ultra tinggi Masa pengecasan dan pelepasan pantas Arus beban tinggi Julat suhu operasi yang lebih luas |
| Permohonan | ▶Bekalan kuasa keluaran lancar; ▶Pembetulan Faktor Kuasa (PFC); ▶Penapis frekuensi, penapis laluan tinggi, penapis laluan rendah; ▶Gandingan dan penyahgandingan isyarat; ▶Penghidup motor; ▶Penimbal (pelindung lonjakan dan penapis hingar); ▶Pengayun. | ▶Kenderaan tenaga baharu, landasan kereta api dan aplikasi pengangkutan lain; ▶Bekalan kuasa tanpa gangguan (UPS), menggantikan bank kapasitor elektrolitik; ▶Bekalan kuasa untuk telefon bimbit, komputer riba, peranti mudah alih, dsb.; ▶Pemutar skru elektrik boleh dicas semula yang boleh dicas sepenuhnya dalam beberapa minit; ▶Sistem lampu kecemasan dan peranti denyut elektrik berkuasa tinggi; ▶IC, RAM, CMOS, jam dan mikrokomputer, dsb. |
Jika anda mempunyai sesuatu untuk ditambah atau pandangan lain, silakan berbincang dengan kami.
Masa siaran: 22 Dis-2021