Superkondensaator: erinevus redaktsioonide vahel

Eemaldatud sisu Lisatud sisu
P Šanghai > Shanghai
5. rida:
[[Pilt:Maxwell Ultracapacitors.jpg|pisi|350px|Mitmesuguseid superkondensaatoreid]]
== Ajalugu ==
Selline [[elektrienergia]] salvestamise meetod avastati juba [[1957]]. aastal, seoses [[kütuseelement|kütuseelemend]]i uuringutega. Katsete käigus ilmnes anomaalia: [[elektrivool]] ei katkenud kohe pealepärast gaasivoo sulgemist, vaid [[Keemiline vooluallikas|element]] tootis elektrit mõnda aega edasi. Uurimisel selgus, et selle põhjuseks oli kütuselemendis aktiivse materjali kandjana kasutatud poorne [[süsinik]][[elektrood]], mis suutis hoida märkimisväärset [[laeng]]ut sees. Sel ajal süsinik [[eripind|eripinnaga]] 400 m<sup>2</sup>/g, omas energiatihedust 80 F/g. JärgnevatelJärgmistel aastatel “elektrokeemilise kondensaatori“, nagu seda algul nimetati, uurimised laienesid. Peagi jõuti ka esimese [[patent|patendini]]. Sarnaselt tänapäevaga püüti selliseid suure energiatihedusega süsteeme kasutada esmalt [[elektriauto]]del.
 
Ka [[Eesti]]s käib arendustöö superkondensaatorite vallas. Tartu Ülikooli juurde on loodud vastav labor, kus uuritakse ja arendatakse uuetüübilisi energiaallikaid.
12. rida:
Nagu superkondensaatori nimi ise märgib, on tegu väga suure erimahtuvusega kondensaatoriga, keskmiselt 5-7 F/cm<sup>3</sup>. Energiaskaalas väljendades on see suurusjärgus 10 Wh/l. Võrdlusena parimate elektrolüütkondensaatorite erimahtuvus on ~10 mikrofaradit kuupsentimeetrile.
 
Superkondensaatori väga suurt mahtuvust võimaldab suure eripinnaga (kuni 2000 m2m<sup>2</sup>/g) süsinikmaterjali kasutamine.
 
Superkondensaatori energia <math>E</math> sõltub mahtuvusest <math>C</math> ja laadimispingest <math>U</math> ning avaldub kujul:
19. rida:
 
== Superkondensaatori omadused ==
* Peamisena olgu märgitud energia salvestamise ja energia kättesaamiseks kulutatav aeg, mis võib kesta tunde, kuid võib toimuda ka sekundite jooksul. Reeglina on kondensaatorite minimaalne laadimise aeg võrdne 3''RC'', kus ''R'' on [[sisetakistus]] ja ''C'' on mahtuvus. Kui parimatel elektrolüütkondensaatoritel on ''RC'' millisekundi suurusjärgus, siis superkondensaatoril on ''RC'' vahemikus 0,5 kuni 105–10 sekundit, sõltuvalt kasutatavatest komponentidest.
 
* Teise olulise eelisena tuleb märkida superkondensaatori tühjendamisel saadavat suurt võimsust, mille garanteerib juba eespoolmainitudeespool mainitud väike ''RC'' ja ülimadal sisetakistus. Kõrge kasutatava võimsuse poolest ületab superkondensaator keemilisi vooluallikaid tunduvalt.
 
* [[Adsorptsioon]]iline laengute salvestamise protsess tagab väga kõrge [[kasutegur]]i, kuni 99 %. Võimsuse ja energia sõltuvust väljendatakse [[Ragone graafik]]ul, millel on kujutatud erivõimsuse ja erienergia logaritmilises teljestikus.
52. rida:
Tava-transpordivahendite jaoks on katsetanud superkondensaatoreid paljud tootjad, näiteks [[Nissan]] diiselmootoriga kaubaautodes, [[General Motors]], [[BMW]] oma [[Experimental X5]] jt.
 
Kõigil tootjatel on eesmärgiks kütusekulu ja [[heitgaas|heitmete]] vähendamine, kaasates pidurdusenergia kogumisel ja kiirendamisel superkondensaatorite abga. [[Hiina]]s [[ŠanghaiShanghai]]s on käimas projekt, kus liinibussid kasutavad liikumiseks superkondensaatoritesse talletatud elektrienergiat. Pidurdamisel kogutakse kineetiline energia taas kondensaatoritesse kusjuures peatustes toimub vajadusel täiendav laadimine. Ka [[Saastumine|saastumise]] vaatevinklist on see kasulik, vähendades niigi saastunud suurlinnas kahjulike heitmeid.
 
=== Olmeelektroonikas ===
Olmeelektroonikas on superkondensaatorid kasutusel [[lauaarvuti]]tes, kus lühikese [[voolukatkestus]]e korral hoitakse [[muutmälu]] ja [[kõvaketas]] töös ning pealepärast normaalolukorra taastumist saab tööd jätkata. [[Sülearvuti]]tes on kasutusel kondensaatorid, mis lubavad arvutil akut vahetada tööd katkestamata. Sel juhul superkondensaator hoiab süsteemi üleval väidetavalt minuti ja enamgi.
 
Superkondensaatorid on leidnud koha ka mänguasjades. Patareitoite korral unustatakse tihtipealetihti toide välja lülitada ja järgmise mängukorra ajaks tuleb vooluallikad asendada või laadida. Asendades vooluallikad kondensaatoritega, saab mänguasja kiireltkiiresti laadida ja pealepärast kasutamist võib mänguasja taas unustada, sest kondensaatori laadimata hoidmine ei kahjusta süsteemi mingilgi määral.
 
==Suuremate tootjate superkondensaatorite põhiandmed (2013. a)==
142. rida:
 
== Kirjandus ==
* B.E. Conway, “Electrochemical Supercapacitors. Scientific Fundamentals and Technological Applications”. Kluwer Academic Publish-Ers / Plenum, New York, 1999.
 
==Välislingid==
*[http://skeletontech.com/wp-content/uploads/2010/07/arulepp3_20071.pdf Karbiidset päritolu süsinikelektroodidega superkondensaatorid]
 
{{Elektroonika}}