Supercondensatore agli ioni di litio

introduzione al prodotto

Il supercondensatore può essere descritto in termini semplici come un ponte tra il condensatore elettrolitico e le batterie ricaricabili. I supercondensatori sono talvolta noti anche come supercar, ultracondensatori o condensatori elettrici a doppio strato. I supercondensatori hanno valori di capacità molto più elevati rispetto agli altri tipi di condensatori e sono disponibili in valori che vanno da un decimo di Farad a diverse migliaia di Farad. Individualmente, hanno limiti di tensione inferiori rispetto ai condensatori elettrolitici, da circa 2 V a 4 V. Poiché funzionano elettrostaticamente, possono essere caricati e scaricati un numero qualsiasi di volte. L'incorporazione dei supercondensatori nelle applicazioni elettroniche ed elettromeccaniche sta crescendo rapidamente grazie al miglioramento dell'efficienza volumetrica e dei costi. La crescita del mercato dei veicoli elettrici (EV), in cui i supercondensatori vengono utilizzati nella frenata rigenerativa, nelle esplosioni di potenza a breve termine e nella stabilizzazione dell’alimentazione della batteria, contribuisce in modo significativo a questa crescita.

Le batterie presentano dei compromessi legati alle prestazioni ambientali, alle dimensioni del sistema e alla sicurezza, che aumentano i costi e ne diminuiscono l’efficacia. I supercondensatori possono risolvere alcuni di questi problemi, ma semplicemente non hanno la capacità energetica necessaria per molte applicazioni. Per risolvere queste limitazioni, è possibile ricorrere ai supercondensatori agli ioni di litio, chiamati anche supercondensatori ibridi. Un supercondensatore agli ioni di litio è un tipo ibrido di condensatore classificato come tipo di supercondensatore. Si chiama ibrido perché l'anodo è lo stesso utilizzato nelle batterie agli ioni di litio e il catodo è lo stesso utilizzato nei supercondensatori. Come catodo viene generalmente utilizzato il carbone attivo. L'anodo del supercondensatore agli ioni di litio è costituito da materiale di carbonio spesso pre-drogato con ioni di litio. Questo processo di pre-drogaggio riduce il potenziale dell'anodo e consente una tensione di uscita relativamente elevata rispetto ad altri supercondensatori.

Proprietà tipiche

• capacità elevata rispetto a un condensatore, a causa dell'anodo di grandi dimensioni, ma capacità ridotta rispetto a una cella agli ioni di litio
• elevata densità di energia rispetto a un condensatore (14 W⋅h/kg), sebbene bassa densità di energia rispetto a una cella agli ioni di litio
• alta densità di potenza
• alta affidabilità
• temperature di esercizio che vanno da -20 gradi a 70 gradi
• bassa autoscarica (<5% voltage drop at 25 °C over three months)

Applicazioni

I supercondensatori agli ioni di litio sono abbastanza adatti per applicazioni che richiedono un'elevata densità di energia, elevate densità di potenza ed eccellente durata. Poiché combinano un'elevata densità di energia con un'elevata densità di potenza, non sono necessari ulteriori dispositivi di accumulo elettrico in vari tipi di applicazioni, con conseguente riduzione dei costi. Potenziali applicazioni per i condensatori agli ioni di litio sono, ad esempio, nei campi dei sistemi di generazione di energia eolica, sistemi di continuità (UPS), compensazione del calo di tensione, generazione di energia fotovoltaica, sistemi di recupero di energia in macchinari industriali, veicoli elettrici e ibridi e sistemi di trasporto.

Parametro tecnico

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