Що таке ємнісне накопичення енергії та які бувають типи механізмів?

Ємний накопичувач енергіївідноситься до технології зберігання електричної енергії за допомогою конденсаторів. Ємні накопичувачі енергії широко застосовуються в електричних транспортних засобах, вітрі тафотоелектричне накопичення енергії, регулювання якості енергії енергосистем, імпульсні джерела живлення та інше.

Виходячи з різних механізмів накопичення енергії, ємнісні накопичувачі енергії можна розділити на такі два типи:

1. Електрична двошарова ємність:Електрична двошарова ємність досягається через спрямоване розташування електронів або іонів на межі електрод/розчин, що призводить до конфронтації зарядів. Для системи електрод/розчин подвійний шар утворюється на межі розділу між електродом, що проводить електрон, і розчином електроліту, що проводить іон. Коли до двох електродів прикладається електричне поле, аніони та катіони в розчині мігрують відповідно до позитивного та негативного електродів, утворюючи подвійний шар на поверхні електрода; після зняття електричного поля позитивні і негативні заряди на електродах притягуються протилежними зарядами іонів у розчині, стабілізуючи подвійний шар і створюючи відносно стабільну різницю потенціалів між позитивним і негативним полюсами.

2. Псевдоємність:Це відбувається на поверхні електрода та поблизу поверхні або в об’ємній фазі двовимірного або квазі-двовимірного простору, де електроактивні матеріали піддаються осадженню під потенціалом, високооборотній хімічній адсорбції-десорбції та окислювально-відновним реакціям, що призводить до пов’язаних з ємністю до потенціалу зарядки електрода. Для псевдоємності процес накопичення заряду включає не лише накопичення на подвійному шарі, але також включає окисно-відновні реакції між іонами електроліту та активними електродними матеріалами.

Основною формою ємнісного накопичення енергії є суперконденсаторний накопичувач енергії. Суперконденсаторний накопичувач енергії в основному складається з масиву суперконденсаторів, двонаправленого перетворювача постійного струму в постійний струм і відповідних схем керування. Основна технологія полягає в топології вирівнювання напруги та стратегії керування в масиві суперконденсаторів, а також у топології та стратегії керування двонаправленого перетворювача DC/DC.

Суперконденсатори — це новий тип електрохімічного накопичувача енергії, який знаходиться між традиційними конденсаторами та батареями. Порівняно з традиційними конденсаторами вони мають більш високу щільність енергії, статична ємність досягає від тисяч до десятків тисяч фарад; порівняно з батареями, вони мають вищу щільність потужності та надзвичайно тривалий термін служби, таким чином поєднуючи в собі переваги як традиційних конденсаторів, так і батарей, що робить їх хімічним джерелом енергії з широкими перспективами застосування.

Суперконденсатори в основному використовують накопичення заряду та енергії, досягнуте подвійним шаром, утвореним на межі розділення заряду електрод/електроліт, або швидкими окислювально-відновними реакціями на поверхні електрода та всередині електрода, що створює фарадеївську «псевдоємність». Таким чином, суперконденсатори мають такі характеристики, як висока швидкість заряджання, хороші характеристики розряду при сильному струмі, надзвичайно довгий термін служби та широкий діапазон робочих температур. Суперконденсаторний накопичувач енергії в основному складається з масиву суперконденсаторів, двонаправленого перетворювача постійного струму в постійний струм і відповідних схем керування.

Якщо ви зацікавлені в наших продуктах, пов’язаних з балончиками конденсаторів, натисніть посилання нижче, щоб дізнатися більше:

https://www.stamping-welding.com/capacitor-can/