🔋 Neovolt.ru ➡ Блог ➡ Технологии
Что если использовать электролитический конденсатор вместо аккумулятора? Такое возможно, но есть одно слишком серьёзное препятствие — телефоны и электромобили совсем не смогут «держать заряд».
✅ Вопрос заслуживает внимания и рассматривается на уровне инженерных проектов и даже когда-то применялся на практике.
В качестве альтернативы аккумуляторам всерьёз рассматривают суперконденсаторы (так называемые двойные электрохимические ионисторы). Но пока на текущем уровне технологического прогресса это допустимо лишь в определённых областях.
▶ Подробные эксперименты по данному вопросу проводили на Habr.
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.
И всё-таки, почему конденсатором нельзя заменить аккумулятор?
1️⃣ 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.
2️⃣ 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.
3️⃣ 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 автор рассматривает тему суперконденсаторов в максимально упрощённом варианте для массовой публики.
Если вас интересует, например, подробная возможность установки конденсаторов вместо аккумуляторов в RAID-контроллерах, то напишите об этом в комментарии.
Также по вопросам замены элементов питания в вашей электронике пишите:
• Вконтакте,
• Одноклассники,
• Facebook,
• на email.
Или звоните по бесплатному в России телефону 📞 8 (800) 555-86- 57.
