«Если ты такой ёмкий, почему не тонкий?» – возможно, спросил бы обычный конденсатор своего «супер-коллегу»", завидуя его огромной ёмкости и ресурсу. Действительно, современные суперконденсаторы – одно из тех маленьких технологических чудес, которые изменяют если не всю электронику, то хотя бы некоторые её направления. Применяясь в качестве накопителей энергии устройств Интернета вещей, суперконденсаторы позволили в полной мере использовать возможности технологий energy harvesting – сбора и накопления энергии. В отличие от аккумуляторных батарей, суперконденсаторы не страдают эффектом памяти, не взрываются, не воспламеняются (так как не содержат компонентов, вызывающих опасные химические реакции) и заряжаются любым током, в том числе и самым малым от природных источников энергии. И, к сожалению для обычных конденсаторов, недавно производитель суперконденсаторов, компания CAP-XX, представила новую серию продуктов серии Thinline, которые мало того, что совсем тонкие, но ещё и стоят порядка нескольких долларов за штуку (в оптовых партиях).
Рис. Суперконденсатор CAP-XX Thinline. |
Суперконденсаторы толщиной всего 0.6 мм (см. рисунок) были созданы специально для применения в печатной электронике, в том числе «умных» упаковках, наклейках, RFID-метках и прочих одноразовых изделиях Интернета вещей. Тонкие суперконденсаторы также могут применяться в смарт-картах, «умных» часах, дозаторах лекарств (выполненных в том числе и в виде пластырей), смартфонах и т.д. Нужно отметить, что суперконденсаторы прошлого поколения имели толщину от 1.1 мм, и уменьшение толщины расширило область их применения до более «тонких» приложений.
Для того, чтобы уменьшить толщину конденсаторов и снизить стоимость их производства, инженеры компании CAP-XX постарались увеличить плотности мощности и энергии внутри конденсаторов и отказались от загнутых краёв и медных выводов. Заряд хранится в тонких слоях активированного угля, нанесённых на алюминиевую фольгу. Такая конструкция обеспечивает максимально достижимую плотность энергии в суперконденсаторах.
Преимущества новых суперконденсаторов:
- супертонкий – 0.6 мм (600 мкм!);
- самая высокая в своём классе плотность энергии 0.8 Втч/литр и удельная мощность – до 117 кВт/литр;
- сверхнизкое внутреннее сопротивление даже при низких температурах – от 16 мОм и в два раза больше при – 40 °С;
- отличный вариант для хранения энергии в устройствах с фоновыми и импульсными режимами работы – до 0.8 Вт•ч/литр;
- достаточно высокие напряжения для резервирования основных батарей – до 2.75 В при непрерывной работе;
- широкий диапазон рабочих температур – от –40 до +85 °С;
- очень малый ток утечки – менее 1 мкА;
- практически неограниченный ресурс циклов перезарядки.
Конденсаторы Thinline выпускаются в трёх сериях (см. таблицу) и двух исполнениях – с максимальным напряжением 2.3 В и граничной температурой 70 °С и 2.75 В и 85 °С, соответственно. Монтаж суперконденсаторов выполняется ультразвуковой, точечной либо лазерной сваркой или пайкой.
Рекомендованная производителем стоимость конденсаторов Thinline – менее одного доллара США при крупных заказах; конденсаторы с большими ёмкостями и меньшими ESR толщиной 0.7 и 0.9 мм стоят немного дороже. От таких новостей обычным конденсаторам остаётся только лопнуть от зависти.
Конденсаторы CAP-XX серии Thinline
Серия
|
Размеры, мм
|
Толщина, мм
|
Ёмкость, мФ
|
ESR, мОм
|
A
|
19.5×20
|
0.6–0.9
|
60–180
|
45–200
|
W
|
28×20.2
|
100–300
|
24–120
|
|
S
|
39×20.2
|
180–540
|
16–75
|
О компании
Компания CAP-XX (Лейн Коув, Австралия, бывшая Energy Storage Systems Pty, Limited) была основана в 1997 г. Ее область деятельности – разработка и производство суперконденсаторов и систем управления питанием для портативных электронных устройств и автомобильной электроники. Продукция компании продается в Азии, Северной Америке и странах Европы.
Посмотреть подробные характеристики конденсаторов Thinline компании CAP-XX