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Was ist ein Superkondensator?

2016-11-23

ein Superkondensator (auch genannt Superkondensator (Ultrakondensator, Farad-Kondensator) ist eine elektrische Komponente, die hunderte Male mehr elektrische Energie aufnehmen kann Lademenge als ein Standard Kondensator . Diese Eigenschaft macht Ultrakondensatoren in Bauelementen nützlich, die relativ wenig benötigen aktuell und tief Stromspannung . In manchen Situationen kann ein Ultrakondensator die Stelle eines wiederaufladbaren elektrochemischen Niederspannungskondensators einnehmen Batterie .


Ein hervorragendes Beispiel für die Verwendung eines Superkondensators findet sich in der Elektrotechnik intelligente Zähler . Diese Geräte speichern im Gegensatz zu ihren elektromechanischen Gegenstücken Informationen über Haushalts- und Geschäftselektrik Leistung und Energie Verbrauch und enthalten keine beweglichen Teile. im Falle eines Stromausfalls. Ein Superkondensator (insbesondere ein Münz-Superkondensator) ermöglicht es dem Messgerät, eine endgültige Statusmeldung an das Versorgungsunternehmen zu senden, um Datenverlust und mögliche Verwirrung zu vermeiden. Während eine wiederaufladbare Pufferbatterie denselben Zweck erfüllen kann, versagen die meisten elektrochemischen Batterien bei extrem niedrigen Temperaturen, wie sie in den meisten Bundesstaaten der USA und in nahezu ganz Kanada im Winter häufig vorkommen. Superkondensatoren arbeiten bei Temperaturen weit unter dem Gefrierpunkt.



Superkondensatoren finden sich auch in Notfunkgeräten und Taschenlampen . der Superkondensator lädt sich mit Hilfe eines Miniatur-Gleichstroms auf ( dc ) Generator, den der Benutzer durch Drehen einer kleinen Kurbel einige Minuten lang manuell bedienen kann. Sobald der Ultrakondensator voll aufgeladen ist, kann das Gerät eine Weile (in einigen Fällen über eine Stunde) funktionieren, bevor es aufgeladen werden muss.


Ein herkömmlicher Kondensator enthält zwei elektrisch leitende Oberflächen, die durch eine Isolierschicht mit der Bezeichnung a getrennt sind Dielektrikum . Im Allgemeinen nimmt die Kapazität mit zunehmender Oberfläche der Leiter zu. Die Kapazität steigt auch mit abnehmendem Abstand zwischen den Oberflächen und mit abnehmendem Abstand zwischen den Oberflächen Dielektrizitätskonstante des dazwischenliegenden Isolators erhöht. Es gibt jedoch eine praktische Grenze für die Kapazität, die mit dieser Konstruktion erhalten werden kann. Ein Ultrakondensator unterscheidet sich grundlegend in seiner inneren Struktur. Anstelle von zwei Elektroden, die durch eine Isolierschicht getrennt sind, verwendet ein Ultrakondensator ein poröses Medium, das den Effekt eines Paares von Platten mit einer gigantischen Oberfläche erzeugt, die nur durch wenige voneinander getrennt sind Nanometer . Infolgedessen hat der Ultrakondensator eine weitaus höhere Kapazität als jede herkömmliche Komponente mit hoher Kapazität (wie ein Elektrolyt- oder Tantalkondensator).


Der Hauptnachteil des Ultrakondensators im Vergleich zu älteren Kondensatorkonstruktionen ist die Tatsache, dass der Ultrakondensator einer hohen Spannung nicht standhalten kann. Während ein Elektrolytkondensator für mehrere hundert Gleichspannungen ausgelegt sein kann, weisen Ultrakondensatoren maximale Nennspannungen von nur etwa 5 Gleichspannungen auf. Um Ultrakondensatoren mit höheren Spannungen zu verwenden, müssen mehrere Komponenten in Reihe geschaltet werden (Ende-zu-Ende, wie die Glieder in einer Kette). dann addieren sich ihre Spannungswerte, genau wie sich die Batteriespannungen in einer Reihenschaltung addieren. Wenn jedoch mehrere Kondensatoren eines beliebigen Typs in Reihe geschaltet werden, sind besondere Vorsichtsmaßnahmen erforderlich, um die Spannungen an den einzelnen Bauteilen auszugleichen. Andernfalls könnte einer von ihnen mehr als seinen Anteil an der Spannung "einfressen" und infolgedessen ausbrennen.


Weitere Informationen: www.greentechee.com

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