Superkondensator

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi

Maxwell MC2600 series - stor superkondensator - med 2600 farad kapacitans) produceret af Maxwell Technologies.

Ragone plot der viser energitæthed som funktion af effektbelastning for forskellige energilagertyper.

Sammenligning af 3 forskellige kondensatortypers konstruktion. Venstre: "normal" elektrisk kondensator, midte: elektrolytkondensator, højre: superkondensator.

En superkondensator, nano-kondensator og ultrakondensator er en elektrokemisk kondensator, der har en usædvanlig stor energitæthed sammenlignet med f.eks. almindelige elektrolytkondensatorer. De er specielt interessante for bil anvendelser for hybridbiler og som supplement energilager for elektriske biler.

[redigér] Historie

Den første superkondensator baseret på en dobbellagsmekanisme blev udviklet i 1957 af General Electric ved anvendelse af porøs carbon elektrode ^[1] Man troede at energien blev gemt i carbon-porerne og den udviste "eksceptionel høj kapacitans", selv mekanismen var ukendt dengang. Det blev Standard Oil Company, Cleveland (SOHIO), der i 1966 patenterede en komponent, som gemte energi i dobbellagsgrænsefladen. ^[2]

[redigér] Status

De første forsøg med superkondensatorer i industrielle anvendelser blev til energistøtte af robotter. ^[3]

I 2005 valgte virksomheden Diehl Luftfahrt Elektronik GmbH ultrakondensatorer af typen Boostcap® (fra Maxwell Technologies) til at energiforsyne nødberedskabssystemer (døre og nødslidsker) i passagerfly, inklusiv det nye Airbus 380 jumbojet. ^[4]

I 2006 begyndte Joel Schindall og hans team ved MIT at arbejde på et "superbatteri", der anvender nanorørteknologi til at forbedre superkondensatoren. De håber at have lavet en prototype indenfor de næste få måneder og derefter få dem markedsklar indenfor 5 år. ^[5]

I Kina eksperimenteres med en ny form for Trolleybus, som kører uden luftledninger, men der i stedet kører på energi gemt i bussens superkondensatorer, som hurtigt oplades ved hver busstoppested. Nogle få prototyper blev testet i Shanghai i starten af 2005.^[kilde]

[redigér] Egenskaber

Superkondensatorer energilagre har adskillige gode egenskaber i forhold til konventionelle batterier:

Meget høj ladnings- og afladningshastighed.
Lav slitage - selv over flere 100.000 lade-/aflade-cykler.
God reversibilitet.
De anvendte materialer er relativt ugiftige.
Lavt cyklus energitab (95% eller mere)

Ulemper:

Energimængden gemt per enhed masse er betydeligt lavere en et konventionelt kemisk batteri (3-5 Wh/kg for en superkondensatorer sammenlignet med 30-40 Wh/kg for et batteri).
Spændingen varierer med mængden af gemt energi. For effektivt at gemme og hente energien kræves sofistikeret SMPS-teknologi.
De har den højeste dielektriske absorption af alle typer af kondensatorer.