Superkapacitor

21. duben 2011 | 06.00 |

superkapacitor2Mezi málo známé zdroje elektrické energie patří superkapacitory. Jejich použití v dnešní technické praxi je však čím dál větší. Motory  automobilů na hybridní pohon, tramvaje či elektrické lokomotivy při svém brždění vytvářejí elektrickou energii, která je okamžitě uložena do superkapacitoru a použije se ve vhodném okamžiku pro opětovný pohon vozidla. U elektromobilu právě superkapacitory zajistí zrychlení z nuly na 100 km/h během 4 sekund. Superkapacitory tak nahrazují klasické akumulátory, jejichž nevýhodou je zejména dlouhý čas nabíjení a ukládání elektrické energie do chemické formy energie. Rovněž účinnost přeměny chemické energie na elektrickou energii je u akumulátoru ve srovnání se superkapacitorem malá. Z čeho se superkapacitor skládá?

Jedná se o speciální elektrolytický kondenzátor s výrazně velkou kapacitou (i 1000 F). Tak obrovskou hodnotu kapacity umožňují elektrody s pórovitým povrchem, které tím pádem mají velkou plochu. Na elektrodách potažených hliníkovou fólií je nanesený práškový aktivní uhlík (uhlíkový aerogel), kdy gram tohoto materiálu zaujímá povrch až 2000 m2. Další vývoj však ukazuje, že se může aktivní plocha výrazně zvětšit použitím nanomateriálů. Elektrody superkapacitoru odděluje od sebe tekutý elektrolyt nebo elektrolyt ve formě gelu. Elektrody jsou od sebe odděleny dielektrikem o tloušťce desetiny nanometru. Díky velmi malé tloušťce dielektrika je malé i průrazné napětí, kdy by došlo k probití elektrické dvojvrstvy. Z tohoto důvodu je jejich napětí od 2,3 do 2,7 V a musí se tedy zapojovat sériově  do modulů o provozním napětí až 125 voltů. Další výhodou superkapacitorů proti akumulátorům je možnost opakovaného nabíjení a to až miliónkrát.

Superkapacitor tedy funguje na elektrostatickém principu. Lze jej velmi rychle nabíjet i vybíjet řádově v sekundách. Vzhledem k malému vnitřnímu odporu zdroje (0,001 ohmu) je možné jej vybíjet až kiloampérovými proudy.

Nově vyvíjené mikrosuperkapacitory dokážou uchovat 3x více energie než při použití jiných technologií. Otevírá se tak cesta k výrobě solárních článků, které by dokázaly přímo v sobě uchovávat vyrobenou elektrickou energii anebo k výrobě RFID čipů s napájecím zdrojem přímo na čipu.


Zdroj obrázku: http://www.hybrid.cz/tagy/superkapacitory

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 2 (6x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře