スーパーキャパシタとリチウム電池の違いと比較

スーパーキャパシタの定义

スーパーキャパシタ、ファラッドキャパシタとも呼ばれます。 スーパーキャパシタは、従来のコンデンサと充電式バッテリーの間にある新しいタイプの環境に優しいエネルギー貯蔵デバイスであり、容量は0.1Fから> 10000Fのファラッドです。 従来のコンデンサと比較して、容量が大きく、エネルギーが高く、動作温度範囲が広く、寿命が非常に長いです。 バッテリーと比較して、それはより高い電力密度を持ち、環境を汚染しません。 したがって、スーパーキャパシタは、効率的で実用的で環境に優しいエネルギー貯蔵装置である。 ファラドコンデンサは、典型的なコンデンサよりもはるかに大きな容量を有する。 容量が大きいため、バッテリーと同様の特性を示し、「コンデンサバッテリー」と呼ばれることもあります。 ファラッドコンデンサは二重層コンデンサのカテゴリーに属し、世界で大量生産されている最大容量の二重層コンデンサです。 それらの基本的な動作原理は他の二重層コンデンサと同じであり、活性炭多孔質電極と電解質で構成される二重層構造を利用して巨大な容量を実現します。

発明以来、スーパーキャパシタは従来のリチウム電池と常に比較されてきた。 何十万回も充電して排出する能力や非常に長い寿命など、その重要な利点があるため、将来的には、スーパーキャパシタが従来のリチウム電池に徐々に取って代わる可能性があると考えられます。

Faradコンデンサと従来のリチウム電池の詳細な比較:

1.働く原理

スーパーキャパシタとリチウム電池は、エネルギー貯蔵メカニズムが異なります。スーパーキャパシタは二層貯蔵メカニズムを介してエネルギーを貯蔵し、リチウム電池は化学貯蔵メカニズムを介してエネルギーを貯蔵します。

2.パワー密度とエネルギー密度

電力密度に関しては、スーパーキャパシタは7 kW/kgを超えることができますが、リチウム電池は約1 kW/kgにしか達しません。

エネルギー密度の観点から、従来のリチウム電池は、約100 wh/kgから300 wh/kgまでの広い範囲を有する。 それに比べて、スーパーキャパシタのエネルギー密度範囲ははるかに小さい。

3.保存された電気容量

スーパーキャパシタは、一般に1Fから10000Fの範囲の容量の単位としてFarads (F) を使用します。

従来のリチウム電池は、通常1 mAhから100 Ahの範囲の容量単位としてmAhを使用します。

4.充電/放電時間

ファラッドコンデンサはミリ秒から秒以内に充電/放電しますが、従来のリチウム電池は充電/放電に1〜10時間かかります。 スーパーキャパシタは定格電圧範囲内の任意の電位に充電して完全に放電できますが、バッテリーは化学反応のためにはるかに狭い電圧範囲内で動作し、過剰放電すると永久的な損傷のリスクがあります。

5.操作温度範囲

ファラドコンデンサは、通常、 − 40 ℃ 〜85 ℃ の温度範囲で動作することができる。

従来のリチウム電池は-20 °Cから60 °Cの範囲で動作します。 低温は完全に排出されるとき損傷につながることができます。

6.充電方法

ファラッドコンデンサは、端子間の電圧にまたがることで充電されます (バッテリーと同様)。

従来のリチウム電池では、電流と電圧の両方の調整が必要です。

7.操作における電圧関係

ファラッドコンデンサは通常、セルあたり2.3V〜3.0Vで動作します。

従来のリチウム電池は、セルあたり1.2V〜4.2Vで動作します。

8.寿命

ファラッドコンデンサの寿命は1,000,000サイクルを超えますが、従来のリチウム電池の寿命は1,000サイクル未満です。 スーパーキャパシタは一般にリチウム電池よりもはるかに長い寿命を持ち、しばしば10年を超えます。

9.環境への影響

スーパーキャパシタは、製造、使用、または分解中に環境を汚染しないため、環境に優しい理想的なエネルギー源になります。 対照的に、リチウム電池は生分解性ではなく、深刻な環境汚染を引き起こします。

上記の違いとスーパーキャパシタと従来のリチウム電池の比較から、スーパーキャパシタの利点を見ることができます。 現在だけでなく、将来的にも、自動車、IoT、電動工具などの業界で大きな可能性を秘めています。