История возникновения суперконденсаторов

Суперконденсаторы

Суперконденсаторы представляют собой новое поколение аккумуляторов.

Практически в этом изделии соединены свойства батареи аккумуляторной химического типа с конденсатором. Конструктивно изделие представляет собой элемент с обкладками в количестве 2 шт. (электродами), между которыми располагается специальное вещество органического или не органического происхождения (электролит). Такие электрохимические конденсаторы характеризуются значительными значениями мощности, низкими потерями тока и длительным сроком эксплуатации. Главное отличие от обычных конденсаторов заключается в наличии двойного электрического слоя между электродами. Кроме того, у такого изделия высокая скорость накапливания электроэнергии и степень ее отдачи.

Устройство суперконденсатора было запатентовано в 1962 г. в США сотрудником компании Standard Oil Company химиком Робертом Райтмаером. В своем патенте он описал устройство суперконденсатора с наличием двойного электрического слоя и принцип его работы. Он акцентировал внимание на материал, из которого изготавливались обкладки и установил, что это возможно только при их различии в проводимости. Одна обкладка должна иметь ионную, другая электронную проводимости. Заряд будет накапливаться на границе, разделяющей эти обкладки.

С тех пор велись работы по усовершенствованию конструкции во многих странах. Компания NEC из Японии, получив лицензию на это изобретение в 1971 г., успешно развила технологию и выпустила изделия под названием суперконденсаторы. Копания Panasonic такую продукцию назвала ионисторами Gold Cap, что в переводе с английского означает золотой конденсатор. Но из-за наличия высокого внутреннего сопротивления они имели ограниченное применение в электронике.

Специалисты НИИ Pinnacle из США в 1982 г. разработали суперконденсаторы с высокой плотностью энергии, которые они назвали PRI Ultracapacitor. Развивая это направление другая американская компания Maxwell Laboratories выпустила суперконденсаторы с высокой емкостью и низкой величиной сопротивления. Это значительно расширило сферу их применения. Стало возможным обеспечение питания электрооборудования большой мощности.

В 1999 г. специалисты из Тайваня компании UltraCap Technologies Corp. разработали специальную электродную керамику, которая характеризуется наличием большой площади, что позволило выпустить в 2001 г. на рынок суперконденсатор, который назвали ультраконденсатором.

Не остались в стороне и российские производители, которые при плотном сотрудничестве с разработчиками других стран тоже выпускают такие изделия

Суперконденсаторы, ионисторы и ультраконденсаторы широко применяются как качественные источники питания в разных отраслях промышленности. Они используются в устройствах накопительного типа, применяемых в жилищном секторе, источниках альтернативной энергии, бесперебойного питания, транспортной сфере, электронных, мобильных девайсах и т.д.

К главным достоинствам суперконденсаторов относят:

• высокую плотность емкости, удельную мощность, энергию;
• высокую скорость заряда и допустимость разрядки до нулевой отметки;
• возможность бесперебойной работы;
• кпд, который выше 95%;
• способность работы в широком температурном диапазоне;
• экологичность;
• надежность;
• небольшой вес;
• длительный срок эксплуатации.

Эти преимущества и дальнейшие усовершенствования конструкции приведут к тому, что вскоре такие суперконденсаторы полностью заменят аккумуляторы.

По сравнению с другими энергосберегающими технологиями они намного лучше сберегают и передают электрическую энергию.