خازن فوق العاده
کاربرد
سیستم یو پی اس
ابزارهای برقی، اسباببازیهای برقی
منظومه شمسی
خودروی برقی و خودروی هیبریدی برقی
قدرت پشتیبان
چرا فوق العاده؟
ابرخازنها انرژی را در بار جدا شده ذخیره میکنند. هرچه مساحت مورد استفاده برای ذخیره بار بزرگتر و بار جدا شده متراکمتر باشد، ظرفیت خازنی بیشتر میشود.
مساحت یک خازن سنتی، مساحت مسطح یک رسانا است. برای دستیابی به ظرفیت بیشتر، ماده رسانا بسیار طولانی لوله میشود، گاهی اوقات با یک ساختار خاص برای افزایش مساحت سطح آن. یک خازن سنتی دو الکترود خود را با یک ماده عایق، معمولاً فیلم پلاستیکی، کاغذ و غیره، از هم جدا میکند. این مواد معمولاً باید تا حد امکان نازک باشند.
مساحت ابرخازن بر اساس ماده کربن متخلخل است که دارای یک اتصال متخلخل است که امکان ایجاد مساحتی تا 2000 متر مربع بر گرم را فراهم میکند و برخی اقدامات منجر به مساحت سطح بزرگتر میشود. فاصلهای که بار ابرخازن از هم جدا میشود با اندازه یونهای الکترولیت جذب شده به الکترود باردار تعیین میشود. فاصله (<10 Å) و ماده فیلم خازن سنتی میتواند به فاصله کمتری دست یابد. فاصله (<10 Å) کمتر از مواد فیلم خازن سنتی است.
این مساحت سطح بزرگ همراه با فواصل بسیار کم جداسازی بار، باعث میشود ابرخازنها در مقایسه با خازنهای معمولی، ظرفیت استاتیک شگفتانگیزی داشته باشند.
در مقایسه با باتری، کدام بهتر است؟
برخلاف باتریها، ابرخازنها ممکن است در برخی کاربردها از باتریها برتر باشند. گاهی اوقات ترکیب این دو، یعنی ترکیب ویژگیهای توان یک خازن با ذخیرهسازی انرژی بالای یک باتری، رویکرد بهتری است.
یک ابرخازن میتواند تا هر پتانسیلی در محدوده ولتاژ نامی خود شارژ شود و میتواند به طور کامل تخلیه شود. از سوی دیگر، باتریها به دلیل واکنشهای شیمیایی خود محدود هستند و در یک محدوده ولتاژ باریک کار میکنند که در صورت تخلیه بیش از حد میتواند باعث آسیب جنسی شود.
وضعیت شارژ (SOC) و ولتاژ یک ابرخازن یک تابع ساده را تشکیل میدهند، در حالی که وضعیت شارژ یک باتری شامل تبدیلهای پیچیدهی متنوعی است.
یک ابرخازن میتواند انرژی بیشتری نسبت به یک خازن معمولی هماندازه خود ذخیره کند. در برخی کاربردها که توان، اندازه دستگاههای ذخیره انرژی را تعیین میکند، ابرخازنها راهحل بهتری هستند.
یک ابرخازن میتواند بارها و بارها پالسهای انرژی را بدون هیچ اثر نامطلوبی منتقل کند، در حالی که اگر یک باتری بارها و بارها پالسهای با توان بالا را منتقل کند، عمر آن به خطر میافتد.
خازنهای فوق سریع را میتوان به سرعت شارژ کرد، در حالی که باتریها در صورت شارژ سریع میتوانند آسیب ببینند.
ابرخازنها را میتوان صدها هزار بار بازیافت کرد، در حالی که عمر باتری تنها چند صد بار است.
