ابرخازن

ابر خازن که به آن خازن دولایه نیز می گویند در مقدار ظرفیت ( ظرفیت خازن ) با خازن های معمولی متفاوت است. ابرخازن نوعی خازن است که ظرفیت بسیار زیادی نسبت به خازن های معمولی دارد. ظرفیت آن ها معمولاً بیش از ۱۰ میلی فاراد است؛ و کاربردهای بسیاری دارد. قیمت ابرخازن در مقایسه با دیگر انواع خازن بیشتر است. [ ۱] [ ۲]
یک خازن معمولی انرژی به وسیلهٔ الکتریسیتهٔ ساکن شارژ می شود. برقراری اختلاف پتانسیل بین جوشن ( صفحه ) های مثبت و منفی خازن را شارژ می کند. این همانند ایجاد شارژ الکتریکی هنگام راه رفتن روی فرش است. لمس کردن شی باعث تخلیهٔ بار الکتریکی می شود.
ما خازن ها را به سه دسته تقسیم می کنیم.
متداول ترین خازن، خازن الکتروستاتیک با جداکنندهٔ خشک است. این نوع خازن ها دارای ظرفیت بسیار کمی هستند که برای پالایش سیگنال ها و تنظیم فرکانس رادیو به کار می روند. دامنهٔ تغییر ظرفیت این نوع خازن از چند پیکوفاراد تا چند میکروفاراد است.
نوع دیگر خازن از نوع الکترولیتی است که برای پالایش انرژی و حافظهٔ موقت استفاده می شوند. دامنهٔ ظرفیت این خازن ها حدود میکروفاراد است. این خازن ها توانایی ذخیرهٔ چند هزار برابری خازن های الکتروستاتیکی را دارند از دی الکتریک مایع استفاده می کنند.
ابر خازن ها یک خازن دولایه هستند که نسبت به خازن های معمولی ظرفیت بسیار بالاتری دارند اما ولتاژ قابل تحمل آن ها که به ولتاژ شکست یا break down voltage معروف است پایین است. ظرفیت ابر خازن ها معمولاً بیش از ۱۰ میلی فاراد و در رنج فاراد است که باعث به وجود آمدن کاربردهای جدیدی برای آن ها می شود ولی قیمت آن ها در مقایسه با خازن های معمولی بالاتر است.
ابر خازن ها از دو صفحه فلزی که با مواد مختلف ( با نام Activated Carbon ) پوشانده شده اند تشکیل شده که این مواد متخلخل باعث پدیدآوردن مساحت بیشتری برای ذخیره انرژی می شود. این دو صفحه در یک ژل یا مایع الکترولیت که دارای یون های مثبت و منفی است غوطه ور هستند که در صورت اعمال یک ولتاژ به دو الکترود خازن این یون ها از هم جدا می شوند. به ابر خازن ها خازن الکتریکی دولایه ( ELDC:Electric Double Layer Capacitor ) هم گفته می شود. [ ۳]
• ابرخازن ها قابلیت شارژ و دشارژ برای صدها هزار بار با کمترین افت در عملکرد و کیفیت را دارند.
• طول عمر آن ها بالا و بین ۱۰ تا ۲۰ سال است.
• بعد از ۱۰ سال کارکرد، ظرفیت آن ها از ۱۰۰ به ۸۰ درصد می رسد.
• به دلیل مقاومت سری یا ESR پایین تر، زمان شارژ و دشارژ آن ها پایین تر است.
• توان و جریان بالاتری نسبت به خازن های معمولی دارند.
• تحمل حرارت بالا یا دمای پایین تا منفی چهل درجه سانتی گراد را دارا هستند.