Что если использовать электролитический конденсатор вместо аккумулятора? Такое возможно, но есть одно слишком серьёзное препятствие — телефоны и электромобили с таким источником автономного питания не смогут «держать заряд».
Вопрос заслуживает внимания научного сообщества, он рассматривается и сейчас на уровне и даже когда-то применялся на практике.
Производители всерьёз рассматривают в качестве альтернативы аккумуляторам так называемые двойные электрохимические ионисторы — здесь и далее в контексте суперконденсаторы (или «супер-конденсаторы», как печатают некоторые издания). Но пока на текущем уровне технологического прогресса это допустимо лишь в определённых областях. Но пока на текущем уровне технологического прогресса это допустимо лишь в определённых областях.
В чём плюсы конденсатора в сравнении с аккумулятором?
- • Мгновенно. Ионистор отлично справляется с пиковым пусковым током, накапливая и отдавая энергию практически мгновенно.
- • Быстро. Заряжается не за час-другой, а за считанные секунды (поэтому, например, NASA применяет суперконденсаторы в космосе).
- • Безопасно. Накапливает заряд на твёрдых телах, когда как литиевые батареи — в процессе химических реакций (обычно жидкостных).
- • Надёжно. Коммерческие суперконденсаторы гарантируют 1 миллион циклов заряда, когда как обычные аккумуляторы — в среднем 800-1200 циклов.
- • КПД. Суперконденсаторы отдают энергию с эффективностью порядка 98%.
- • Выносливо. Устойчивость к экстремальным температурам и физическим повреждениям.
В чём минусы конденсатора в сравнении с аккумулятором?
- • Низкая ёмкость. Самый большой коммерческий суперконденсатор в фарадах (F) накапливает лишь 20% от электрической энергии в сравнимой батарее.
- • Не держит. Аккумуляторы предлагают намного больше плотности энергии на единицу массы, обеспечивая долгую автономность без внешнего питания.
- • Саморазряд. Степень саморазряда существенно превышает таковую у самого слабого аккумулятора.
- • Малоприменим. В итоге даже самый мощный суперконденсатор (обеспечивающий лучшую величину энергии) не сможет дольше минуты питать «аварийку» у заглушенного автомобиля и подсветку экрана у работающего телефона.
Почему суперконденсатор вместо аккумулятора на практике используют так редко?
1. У них разные цели
В аккумуляторе намного больше запасается энергии, а это самая важная его цель — не разряжаться как можно дольше в бытовых приборах, в потребительской электронике и автомобилях.
2. У конденсатора саморазряд
В аккумуляторах он тоже есть, но в значительной меньшей степени проявляется. Суперконденсаторы быстро заряжаются и быстро отдают заряд — для длительного хранения энергии они не подходят ещё и по причине утечек.
3. Разное напряжение
В то время, пока аккумулятор поддерживает ваш телефон в рабочем состоянии, напряжение практически не меняется. Конденсатор изменяет напряжение в зависимости от накопленного заряда — цифры меняются в значительных пределах, что неприемлемо для чувствительной мобильной электроники, например.
→ В этой статье мы рассматриваем тему суперконденсаторов в максимально упрощённом варианте для массовой публики.
3.7V 200mAh батарею каким кондесатором можно заменит?
Здравствуйте Зависит от задач и нагрузки. Опишите что нужно.
Есть устройство, требующее резервный источник питания с емкотсью 1,5 Вт/ч. Какой должен быть сумерконденсатор?
Здравствуйте Недостаточно данных: время работы, напряжение.
Как пропатчить аккумулятор под КДЕ?ps. Какой, если возможно, конденсатор заменит аккумулятор старого смартфона при постоянно подключенном внешнем аккумуляторе? (без внутреннего не хочет)
Про КДЕ не подскажу. Ставьте любой ионистор и датчик температуры если был.
Умная(не очень) розетка при пропадании внешнего питания через две минуты выключается и забывает все свои настройки, которые можно восстановить только уссд-командами. Так вот - стоит там фарадный конденсатор на 5.5в, - каким аккумулятором(/сборкой акб+зарядка) его можно заменить?
Зависит от времени для удержания настроек. Если оно не большое, то лучше увеличить емкость конденсатора. Аккумулятор при постоянном питании быстро умрет.
Добрый день, вот есть yi Dashcam. Сел аккумулятор, вот пролетела мысль заменить на конденсатор.
Здравствуйте. К сожалению, это не панацея от невысокого срока службы литий-ионных аккумуляторов — ионисторы также изнашиваются и требуют замены со временем. Только при этом двух 4Ф 5В едва хватит на одну аварийную запись, когда как ёмкости литий-ионного хватает на 20 минут видеозаписи без внешнего питания.
Интересно, однако с велосипедом одно колесо с генератором, затем суперконденсатор и на другом мотор?!… Стартует вело с помощью педалирования!! Эврика!!!…. Возможно-ли?…
Возможна-ли схема: На вело, переднее колесо - генератор, далее суперконденсатор и заднее - мотор?!.. Старт с помощью педалирования.
Здравствуйте. Ваш вопрос касается возможности использования ионисторов в качестве аккумуляторов энергии для гибридного велосипеда, который имеет генератор на переднем колесе, мотор на заднем. Это интересная идея, и у неё есть преимущества: Вы увеличиваете эффективность использования энергии, так как ионисторы могут быстро заряжаться и разряжаться, а также хранить энергию торможения; уменьшаете массу и объём системы, так как ионисторы имеют относительно высокую удельную ёмкость и плотность энергии; улучшаете надёжность и долговечность системы, так как ионисторы имеют высокую циклическую стабильность и низкий уровень саморазряда. Однако, для реализации такой схемы необходимо решить ряд технических проблем, таких как: 1. Подбор оптимальных параметров генератора, мотора и ионистора, чтобы обеспечить достаточную мощность и ёмкость для движения велосипеда. 2. Разработка эффективной схемы управления зарядкой и разрядкой ионистора, чтобы поддерживать оптимальный уровень напряжения и тока в системе. 3. Защита системы от перегрузок, коротких замыканий, перегрева и других нежелательных явлений. Есть очень похожая идея любительской реализации такой идеи, но на аккумуляторах: https://www.youtube.com/watch?v=-3HmIXEk4lc