Технология и устройство суперконденсаторов

Суперконденсаторы — что это такое

Ионистр — что это? Устройство суперконденсатора «ТЭЭМП»

Суперконденсатор (ионистор) — перспективный накопитель энергии и источник тока. По своим техническим характеристикам он занимает промежуточное положение между аккумуляторными батареями и традиционными конденсаторами. У суперконденсатора заряд накапливается за счет образования двойного электрического слоя на поверхности электрода в результате адсорбции ионов из электролитов.

Принцип работы — в случае приложения разности потенциалов к токовыводам, на катоде образуются отрицательные ионы, а на аноде — положительные ионы из электролита. Диэлектрический пористый сепаратор пропускает ионы электролита и не допускает короткого замыкания между электродами.

Принцип хранения энергии — электричество сохраняется статически, за счет поляризации заряженных частиц электролита, при этом в процессе заряда-разряда отсутствуют электрохимические реакции.

Устройство ионистра «ТЭЭМП»: поляризация заряженных частиц
Устройство ионистра «ТЭЭМП»: ёмкость

Суперконденсаторы способны запасать большое количество энергии в течении короткого отрезка времени. Это позволяет сократить время подзарядки до минимума. Кроме того, они характеризуются высокой эффективностью. Если современные литий-ионные аккумуляторы способны отдать лишь порядка 60% электроэнергии, затраченной на их зарядку, то у суперконденсаторов этот показатель превышает 90%.

Срок службы

Ещё одно важное преимущество — огромный ресурс. У литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов снижение ёмкости относительно первоначального значения наблюдается уже после нескольких сотен циклов заряда-разряда. А суперконденсаторы способны выдержать до одного миллиона циклов без заметной деградации.

Применение

Ионисторы используются в качестве источника питания в наземном транспорте. Также в бытовой электронике, когда требуется быстро зарядить устройство. К примеру, в плеерах, фонарях, фотовспышках, счетчиках, лазерных детекторах рака, в пусковых устройствах ДВС и т.д.

Устройство

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЯЧЕЕК

Ячейки модулей ионистра

Благодаря оригинальной конструкции, базовые ячейки модулей суперконденсаторов обладают рядом преимуществ:

  • Минимальное количество деталей в ячейке
  • Минимальное внутреннее сопротивление
  • Коммутация происходит по всей боковой поверхности ячейки
  • Сохранение работоспособности после испытаний токами короткого замыкания
  • Оптимизация токовых и тепловых полей
  • Снижение массы ячейки и собранного модуля

ТЕХНОЛОГИЯ СБОРКИ МОДУЛЕЙ

Устройство ионистра: сборка модулей

Конструкция элементарных ячеек позволяет собирать модули суперконденсаторов любого напряжения и разных размеров. Варианты исполнения зависят от заказа. Они могут отличаться по степени пылевлагозащиты:

  • IP20
  • IP54
  • IP65
  • IP67

По вариантам исполнения системы балансировки заряда:

  • Активная балансировка
  • Пассивная балансировка

По варианту выполнения охлаждения модуля:

  • Естественное охлаждение
  • Воздушное охлаждение
  • Водяное охлаждение

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

  • Импульсный ток
  • Рабочий ток
  • Максимальная мощность разряда
  • Внутреннее сопротивление (ESR)
  • Удельная энергия разряда
ХАРАКТЕРИСТИКИ МОДУЛЕЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЯЧЕЕК
ТЭЭМП
MLSK-167-48
BMOD0165
P048C01
ТЭЭМП
Cell 2,85V
BCAP3400
P285K04