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スーパーキャパシタとバッテリとの関係を理解する (DigiKey社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)
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MAIL MAGAGINE No. 1922 2024. 10. 1 |
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スーパーキャパシタとバッテリとの関係を理解する (DigiKey社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介) |
| 「アプリケーションラボ」は、DigiKey社のご協力をいただいて、DigiKey社が公開している新製品や技術情報を日本語でご紹介するWebページです。基礎技術から最新技術まで有益な情報を公開していますので、是非ご活用ください。 今回は、充電式バッテリよりも環境にやさしく、熱暴走の心配がなく、長期にわたって確実に動作する電気二重層コンデンサについて解説した記事をご紹介します。 ■スーパーキャパシタとバッテリとの関係を理解する スマートフォンやIoT機器の普及ならびに電気自動車の増加などに伴って充電可能なバッテリの需要が急増しています。さらに、電気を蓄える貯蔵システムや主電源が停止した場合のバックアップ用などにもバッテリが使用されています。 しかしながら、充電可能なバッテリの充電サイクルには限界があるため、それを補完するために電気二重層コンデンサ(EDLC)が重要な役割を担っています。電気二重層コンデンサはスーパーキャパシタとも呼ばれていますが、トーキン社の商標です。ただし、海外でsupercapacitorは商標登録されていないようです。 一般的なコンデンサは、2枚の電極の間に誘電体を挟み、充電されると誘電体に電荷が溜まります。それに対し、電気二重層コンデンサの場合は誘電体を使用せず、電極に形成された電気二重層に電荷を蓄えます。 電気二重層コンデンサの電極は電解液の中に置かれており、2つの異なる相が接触するため電位差が発生します。相の界面において正と負の電荷が極めて近い距離で配置される層が形成されるためですが、これを電気二重層と呼んでいます。 この現象は、ドイツのヘルムホルツが1879年に発見しました。電気二重層の厚さは分子レベルで非常に薄く、単位体積当たりの容量密度が極めて大きくなり、アルミ電解コンデンサの1000～10000倍以上になります。  スーパーキャパシタとリチウムイオンバッテリの比較 バッテリは化学反応によってエネルギーを貯蔵しますが、電気二重層コンデンサは可逆的な物理現象によりエネルギーを貯蔵します。そのため、充電に要する時間が非常に短く、より多くの充放電サイクルに耐えられます。また、電気二重層コンデンサはバッテリよりもエネルギー密度(Wh/L)は低いですが、瞬時に放電できるため電力密度(W/L)は高くなります。 電気二重層コンデンサに蓄えられるエネルギーは静電容量と充電電圧の2乗に比例するので、セル数を増やして並列に接続するとエネルギー密度を高めることができます。 【アプリケーションラボ】では、電気二重層コンデンサの特長や用途ならびにリチウムイオンバッテリとの違いなどについて解説した後、Eaton社製の電気二重層コンデンサを紹介しています。Eaton社は、1911年に設立された米国オハイオ州に本社を置く電子部品メーカーです。車載機器や油圧機器を主力とし、1978年には日本法人が設立されています。 ここで解説されているデバイスは、マルツオンラインのウェブサイトで購入できますので、是非参考にしてください。
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【マルツの技術情報】 マルツエレックは回路設計のご要望にお応えします |
| ▼ 音声信号入出力回路基板の製作 【LP38：制御回路編】 電話線からの音声を入力し、I2S 経由で Raspberry Pi 4 Model B で音声信号を入力し、信号を処理して、出力音声を生成し、電話線経由で音声を出力するRaspberry Pi 4 Model B のHAT を製作しました。 資料のダウンロードはこちらから。 その他の技術情報一覧はこちらをご覧ください。回路設計に関するご相談・お見積りは無料です。こちらからお気軽にお問合せください。 |
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【多数のご応募をいただきありがとうございました】 第3回 学生アイディア・コンテストの受賞者を発表いたします |
 マルツエレックが開催した「第3回 学生アイディア・コンテスト」に多数のご応募をいただき誠にありがとうございました。 今回も大変レベルの高いコンテストになりました。厳密に審査を行った結果、受賞された皆さんの発表と講評をお知らせいたします。詳細はこちらをご覧ください。 次回も開催いたしますので、どうぞご期待ください！ |
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【マルツのお役立ちサービスのご案内】 ご指定いただいた期日にお客様が必要とする部品を納品いたします |
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