Différences et comparaison entre les supercondensateurs et les batteries au lithium

Définition des supercondensateurs

Supercondensateurs, également connus sous le nom de condensateurs Farad. Un supercondensateur est un nouveau type de dispositif de stockage d'énergie respectueux de l'environnement qui se situe entre les condensateurs traditionnels et les batteries rechargeables, avec une capacité allant de 0,1F à> 10000F Farads. Comparé aux condensateurs traditionnels, il a une plus grande capacité, une énergie plus élevée, une plage de température de fonctionnement plus large et une durée de vie extrêmement longue. Comparé aux batteries, il a une densité de puissance plus élevée et ne pollue pas l'environnement. Par conséquent, les supercondensateurs sont un dispositif de stockage d'énergie efficace, pratique et respectueux de l'environnement. Les condensateurs Farad ont une capacité beaucoup plus grande que les condensateurs typiques. En raison de leur capacité importante, ils présentent des caractéristiques similaires à celles des batteries et sont donc parfois appelés «batteries de condensateur». Les condensateurs Farad appartiennent à la catégorie des condensateurs à double couche et sont les condensateurs à double couche de la plus grande capacité produits en série au monde. Leur principe de fonctionnement de base est le même que celui de tous les autres condensateurs à double couche, utilisant une structure à double couche composée d'électrodes poreuses au charbon actif et d'électrolytes pour atteindre d'énormes capacités.

Depuis leur invention, les supercondensateurs ont été constamment comparés aux batteries au lithium traditionnelles. En raison de leurs avantages significatifs, tels que la capacité d'être chargé et déchargé des centaines de milliers de fois et leur durée de vie extrêmement longue, il est concevable que les supercondensateurs remplacent progressivement les batteries au lithium traditionnelles à l'avenir.

Comparaison détaillée entre les condensateurs Farad et les batteries au lithium traditionnelles:

1. Principe de fonctionnement

Les supercondensateurs et les batteries au lithium diffèrent dans leurs mécanismes de stockage d'énergie; les supercondensateurs stockent de l'énergie via le mécanisme de stockage à double couche, tandis que les batteries au lithium stockent de l'énergie via des mécanismes de stockage chimiques.

2. densité de puissance et densité d'énergie

En termes de densité de puissance, les supercondensateurs peuvent atteindre plus de 7 kW/kg, tandis que les batteries au lithium n'atteignent qu'environ 1 kW/kg.

Du point de vue de la densité d'énergie, les batteries au lithium traditionnelles ont une large gamme, d'environ 100 wh/kg à 300 wh/kg. En comparaison, la gamme de densité d'énergie des supercondensateurs est beaucoup plus petite.

3. Capacité électrique stockée

Les supercondensateurs utilisent Farads (F) comme unité de capacité, allant généralement de 1F à 10000F.

Les batteries au lithium traditionnelles utilisent la mAh comme unité de capacité, allant généralement de 1 mAh à 100 Ah.

4. Temps de charge/décharge

Les condensateurs Farad se chargent/se déchargent en quelques millisecondes, tandis que les batteries au lithium traditionnelles prennent 1 à 10 heures pour se charger/se décharger. Les supercondensateurs peuvent être chargés à n'importe quel potentiel dans leur plage de tension nominale et complètement déchargés, tandis que les batteries fonctionnent dans une plage de tension beaucoup plus étroite en raison de leur réaction chimique, risquant des dommages permanents en cas de décharge excessive.

5. Plage de température de fonctionnement

Les condensateurs Farad peuvent normalement fonctionner dans une plage de température de-40 ° C à 85 ° C.

Les batteries au lithium traditionnelles fonctionnent dans une plage de-20 ° C à 60 ° C. Les basses températures peuvent entraîner des dommages lorsqu'elles sont complètement déchargées.

6. Méthodes de charge

Les condensateurs Farad se chargent en couvrant une tension à travers leurs bornes (similaire aux batteries).

Les batteries au lithium traditionnelles nécessitent à la fois une régulation du courant et de la tension.

7. Relation de tension dans le fonctionnement

Les condensateurs Farad fonctionnent généralement entre 2.3V et 3.0V par cellule.

Les piles au lithium traditionnelles fonctionnent entre 1.2V et 4.2V par cellule.

8. durée de vie

Les condensateurs Farad ont une durée de vie supérieure à 1,000,000 cycles, tandis que les batteries au lithium traditionnelles durent moins de 1,000 cycles. Les supercondensateurs ont généralement une durée de vie beaucoup plus longue que les batteries au lithium, dépassant souvent les dix ans.

9. Impact environnemental

Les supercondensateurs ne polluent pas l'environnement pendant la production, l'utilisation ou le démontage, ce qui en fait une source d'énergie écologique idéale. En revanche, les batteries au lithium ne sont pas biodégradables et posent une grave pollution de l'environnement.

À partir des différences ci-dessus et de la comparaison entre les supercondensateurs et les batteries au lithium traditionnelles, nous pouvons voir les avantages des supercondensateurs. Non seulement maintenant, mais aussi à l'avenir, ils détiennent un vaste potentiel dans des secteurs tels que l'automobile, l'IoT et les outils électriques.