Cách nạp điện cho siêu tụ

BKAII đã có các bài viết chia sẻ khá chi tiết về tụ điện nói chung. Hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu một số đặc điểm của siêu tụ điện nhé!

Siêu tụ điện ( supercapacitor hay ultracapacitor ), là một loạitụ hóacómật độđiện dungcực cao .

Trước đây nó được gọi làtụ điện lớp kép(electric double-layer capacitor, EDLC)). Nó có thể cóđiện dungđến 10.000 farad ở 1,2 volt, lấp vùng trống giữatụ hóavàpin sạc. Thông thường nó trữ năng từ 10 đến 100 lần nhiều hơn mật độ trữ năng lượng củatụ hóathường, và phóng nạp nhanh hơnpin sạc. Về kích thước thì nó lớn hơnpin sạccùng mức trữ năng cỡ 10 lần

Nguyên lý siêu tụ điện

Tương tự như một tụ điện thông thường, siêu tụ điện cũng có hai bản song song với diện tích quy hoạnh lớn hơn. Nhưng sự độc lạ là, khoảng cách giữa các tấm là nhỏ. Các tấm được tạo thành từ sắt kẽm kim loại và ngâm trong chất điện phân. Các tấm được ngăn cách bởi một lớp mỏng dính gọi là chất cách điện .
Khi các điện tích trái dấu được hình thành ở cả hai phía của chất cách điện, một lớp điện kép được hình thành và các tấm được tích điện. Do đó chúng được tích điện và có điện dung cao hơn. Những tụ điện này được sử dụng để phân phối nguồn năng lượng cao và được cho phép dòng tải cao với điện trở thấp. giá thành của siêu tụ điện cao vì điện dung sạc và xả cao .
Một lớp điện kép được tạo ra khi các tấm được biến hóa và các điện tích trái dấu được hình thành ở cả hai mặt của các tấm. Do đó các siêu tụ điện còn được gọi là tụ điện hai lớp hoặc tụ điện hai lớp điện ( EDLC ). Khi diện tích quy hoạnh của các bản tăng và khoảng cách giữa các bản giảm thì điện dung của tụ tăng .
Khi chúng không được sạc, tổng thể các điện tích được phân phối ngẫu nhiên trong tế bào. Khi chúng được tích điện, tổng thể các điện tích dương được hút vào cực âm và các điện tích âm được hút vào cực dương. Thông thường, các siêu tụ điện có sẵn với điện dung 420F, dòng sạc và xả 4-2 A với nhiệt độ phòng – 22 độ C .

Sự khác biệt giữa siêu tụ điện và tụ điện bình thường

• Tụ điện thông thường có vật tư điện môi nhưng siêu tụ điện không có vật tư điện môi .
• Các siêu tụ điện có dung dịch điện phân nhưng tụ điện thông thường không có dung dịch điện phân .
• Trong một tụ điện thông thường, các vật tư điện môi dùng để cách điện giữa các bản hoặc điện cực. Nhưng trong siêu tụ điện, một bộ phân tách được sử dụng để cách điện giữa các điện cực .
• Tốc độ sạc và xả của tụ điện thông thường rất nhanh. Nhưng trong trường hợp siêu tụ điện, vận tốc sạc rất nhanh nhưng vận tốc xả chậm .
• Công suất điện áp của siêu tụ điện rất thấp thường là 2,7 V nhưng các tụ điện thông thường như tụ điện phân có sẵn có định mức điện áp rất cao .
• Điện dung của siêu tụ điện rất cao thường trên 500F .

Ưu điểm của siêu tụ điện

• Hiệu quả rất cao .
• Khả năng sạc nhanh .
• Siêu tụ điện có tuổi thọ cao hơn pin 10 đến 15 năm .
• Siêu tụ điện hoàn toàn có thể chịu được mọi nhiệt độ trong khoảng chừng từ – 30 đến 65 độ trong khi pin hoàn toàn có thể chịu được từ 10 đến 40 độ C .

• Các siêu tụ có trọng lượng rất nhẹ.

  Xem thêm: Bảng giá

• Các siêu tụ điện hoàn toàn có thể được setup trong một khu vực hẹp vì nó có kích cỡ rất nhỏ .
• Các siêu tụ điện có phản ứng thoáng qua rất nhanh .

Nhược điểm của siêu tụ điện

• Các siêu tụ điện có nguồn năng lượng riêng rất thấp .
• Rất khó để tạo ra siêu tụ điện có hiệu suất điện áp cao ở thời gian hiện tại, đó là nguyên do tại sao hầu hết các siêu tụ điện 2.7 V đều có sẵn trên thị trường .
• Thuộc tính điện áp phóng tuyến tính của chúng là một bất lợi. Đặc tính điện áp phóng tuyến tính có nghĩa là khi siêu tụ phóng 50 % tổng năng lượng dự trữ, điện áp cũng giảm 50%. Có nghĩa là nếu điện áp đầy của chúng là 2,7 V thì điện áp sẽ giảm xuống còn 1,3 V. Nhưng trong trường hợp pin, điện áp sẽ gần với điện áp đầy thậm chí còn khi pin xả 50 % nguồn năng lượng .
• Giá của siêu tụ điện cao hơn pin Li-ion cùng dung tích .
• Siêu tụ điện xả nhanh hơn pin khi không được liên kết với tải hoặc nói cách khác, đặc tính tự xả của siêu tụ là một bất lợi nữa .

Ứng dụng của siêu tụ điện

• Các siêu tụ đa phần được sử dụng ở những nơi cần sạc và xả rất nhanh .
• Chúng được sử dụng trong máy ảnh kỹ thuật số để nhấp nháy ánh sáng .
• Chúng được sử dụng trong xe điện và cơ cấu tổ chức hãm tái sinh được sử dụng để sạc siêu tụ điện. Phanh tái tạo giúp sạc trong thời hạn rất ngắn. Để khởi động điện trong mạng lưới hệ thống start-stop
• Chúng cũng được sử dụng trong máy khử rung tim trong ngành y tế, để gây sốc tim cho người bệnh .
• Chúng được sử dụng để phân phối nguồn năng lượng dự trữ cho các thiết bị nguồn năng lượng thấp như các card PC, cácđồng hồ đotự động .
• Ngày nay các siêu tụ điện được sử dụng trong nhiều công cụ điện và điện tử cầm tay .

Trên đây là một số ít tìm hiểu và khám phá cơ bản của BKAII về siêu tụ điện. Có vướng mắc hay cần thêm thông tin gì các bạn liên hệ BKAII nhé !

Xem thêm:

• Nguyên lí hoạt động và ứng dụng thực tế của tụ điện

  Xem thêm: Tổng hợp các loại tụ điện và cách nhận biết đơn giản chính xác nhất

• Tìm hiểu chung về tụ điện : khái niệm, cấu trúc, đặc thù và phân loại

“BKAII – Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giáCẠNH TRANHnhất!”