"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.
Перечислим преимущества новых суперконденсаторов:
- супертонкий – о,6 мм (600 мкм!);
- самая высокая в своём классе плотность энергии 0,8Втч/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.
