Kapasitor adalah komponen yang menyimpan muatan listrik. Prinsip penyimpanan energi kapasitor umum dan kapasitor ultra (EDLC) sama, keduanya menyimpan muatan dalam bentuk medan elektrostatik, tetapi kapasitor super lebih cocok untuk pelepasan dan penyimpanan energi yang cepat, terutama untuk kontrol energi presisi dan perangkat beban instan.
Mari kita bahas kapasitor konvensional utama dan superkapasitor di bawah ini.
| Item Perbandingan | Kapasitor Konvensional | Superkapasitor |
| Ringkasan | Kapasitor konvensional adalah dielektrik penyimpanan muatan statis, yang mungkin memiliki muatan permanen dan banyak digunakan. Ini adalah komponen elektronik yang sangat diperlukan di bidang tenaga elektronik. | Superkapasitor, juga dikenal sebagai kapasitor elektrokimia, kapasitor lapisan ganda, kapasitor emas, kapasitor Faraday, adalah elemen elektrokimia yang dikembangkan sejak tahun 1970-an dan 1980-an untuk menyimpan energi dengan mempolarisasi elektrolit. |
| Konstruksi | Kapasitor konvensional terdiri dari dua konduktor logam (elektroda) yang berdekatan secara paralel tetapi tidak bersentuhan, dengan dielektrik isolasi di antaranya. | Superkapasitor terdiri dari elektroda, elektrolit (mengandung garam elektrolit), dan pemisah (mencegah kontak antara elektroda positif dan negatif). Elektroda dilapisi dengan karbon aktif, yang memiliki pori-pori kecil di permukaannya untuk memperluas luas permukaan elektroda dan menghemat lebih banyak listrik. |
| Bahan dielektrik | Aluminium oksida, film polimer, atau keramik digunakan sebagai dielektrik di antara elektroda dalam kapasitor. | Superkapasitor tidak memiliki dielektrik. Sebagai gantinya, ia menggunakan lapisan ganda listrik yang dibentuk oleh zat padat (elektroda) dan cairan (elektrolit) pada antarmuka, bukan dielektrik. |
| Prinsip pengoperasian | Prinsip kerja kapasitor adalah muatan akan bergerak akibat gaya medan listrik. Ketika terdapat dielektrik di antara konduktor, dielektrik tersebut menghambat pergerakan muatan dan menyebabkan muatan menumpuk pada konduktor, sehingga terjadilah penyimpanan muatan. | Di sisi lain, superkapasitor mencapai penyimpanan energi muatan lapisan ganda dengan mempolarisasi elektrolit serta melalui muatan pseudo-kapasitif redoks. Proses penyimpanan energi superkapasitor bersifat reversibel tanpa reaksi kimia, sehingga dapat diisi dan dikosongkan berulang kali hingga ratusan ribu kali. |
| Kapasitansi | Kapasitas lebih kecil. Kapasitas kapasitansi umum berkisar dari beberapa pF hingga beberapa ribu μF. | Kapasitas lebih besar. Kapasitas superkapasitor sangat besar sehingga dapat digunakan sebagai baterai. Kapasitas superkapasitor bergantung pada jarak antar elektroda dan luas permukaan elektroda. Oleh karena itu, elektroda dilapisi dengan karbon aktif untuk meningkatkan luas permukaan guna mencapai kapasitas tinggi. |
| Kepadatan energi | Rendah | Tinggi |
| Energi spesifik | <0,1 Wh/kg | 1-10 Wh/kg |
| Daya spesifik | 100.000+ Wh/kg | 10.000+ Wh/kg |
| Waktu pengisian/pengosongan | Waktu pengisian dan pengosongan kapasitor konvensional biasanya adalah 103-106 detik. | Ultracapacitor dapat mengirimkan muatan lebih cepat daripada baterai, secepat 10 detik, dan menyimpan lebih banyak muatan per satuan volume daripada kapasitor konvensional. Inilah sebabnya mengapa ultracapacitor dianggap berada di antara baterai dan kapasitor elektrolit. |
| Siklus hidup pengisian/pengosongan | Singkat | Lebih lama (umumnya 100.000+, hingga 1 juta siklus, lebih dari 10 tahun penerapan) |
| Efisiensi pengisian/pengosongan | >95% | 85%-98% |
| Suhu pengoperasian | -20 hingga 70℃ | -40 hingga 70℃ (Karakteristik suhu ultra-rendah yang lebih baik dan rentang suhu yang lebih luas) |
| Tegangan nominal | Lebih tinggi | Lebih rendah (biasanya 2,5V) |
| Biaya | Lebih rendah | Lebih tinggi |
| Keuntungan | Kerugian yang lebih kecil Kepadatan integrasi tinggi Pengendalian daya aktif dan reaktif | Umur panjang Kapasitas sangat tinggi Waktu pengisian dan pengosongan yang cepat Arus beban tinggi Rentang suhu operasi yang lebih luas |
| Aplikasi | ▶Menghasilkan pasokan daya yang lancar; ▶Koreksi Faktor Daya (PFC); ▶Filter frekuensi, filter high pass, filter low pass; ▶Penggabungan dan pemisahan sinyal; ▶Starter motor; ▶Perangkat penyangga (pelindung lonjakan arus dan filter kebisingan); ▶Osilator. | ▶Kendaraan energi baru, kereta api, dan aplikasi transportasi lainnya; ▶Sumber daya listrik tak terputus (UPS), menggantikan bank kapasitor elektrolit; ▶Sumber daya listrik untuk ponsel, laptop, perangkat genggam, dll.; ▶Obeng listrik isi ulang yang dapat terisi penuh dalam hitungan menit; ▶Sistem penerangan darurat dan perangkat pulsa listrik daya tinggi; ▶IC, RAM, CMOS, jam, dan mikrokomputer, dll. |
Jika Anda memiliki sesuatu untuk ditambahkan atau wawasan lain, jangan ragu untuk berdiskusi dengan kami.
Waktu posting: 22 Desember 2021