Конденсатор твердотельный: Твердотельный конденсатор | это… Что такое Твердотельный конденсатор?

Твердотельный конденсатор | это… Что такое Твердотельный конденсатор?

Твердотельный конденсатор — электролитический конденсатор, в котором вместо традиционного жидкого электролита используется специальный токопроводящий органический полимер (например поли-3,4-этилендиокситиофен, англ. PEDT) или полимеризованный органический полупроводник (например комплексная соль тетрацианхинодиметана, англ. TCNQ). Также используются названия OS-CON (торговая марка Sanyo), AO-CAPS (англ. Aluminum Organic Polymer Capacitors), OC-CON (англ. Organic Conductive Polymer Aluminum Electrolytic Capacitor), FPCAP (англ. Functional Polymer Capacitors).

Содержание 1 Отличия от конденсаторов с жидким электролитом 2 Конструкция 3 История 4 Перспективы использования 5 См. также 6 Примечания 7 Ссылки

Отличия от конденсаторов с жидким электролитом

• Значительно больший срок службы 50000 часов рассчитывается на температуру 85°C
• Эквивалентное последовательное сопротивление (ЭПС, англ.  ESR) меньше по величине по сравнению с сопротивлением жидко-электролитического конденсатора и слабо зависит от температуры. Поэтому необходима меньшая ёмкость для использования твердотельного конденсатора в качестве шунтирующего (по переменной составляющей). Тем не менее не все модели имеют ЭПС меньшее чем у аналогичных жидко-электролитических^[1].
• Рабочие напряжения до 35 Вольт.
• Более высокая цена

Конструкция

• Катод — алюминиевая или танталовая фольга.
• Прокладка, пропитанная электролитом.
• Анод — алюминиевая или танталовая фольга с оксидным слоем.

Лента свёртывается в рулон и упаковывается в корпус (с выводами или для поверхностного монтажа). Твердотельные конденсаторы не имеют клапана или насечки на корпусе, так как твёрдый электролит не способен вскипеть и вызвать взрыв корпуса.

История

Полимерные конденсаторы не новая технология. Конденсаторы Sanyo OS-CON запущены в производство в 1983^[1] г. Первоначально они применялись в серверах/рабочих станциях, потом в мощных видеокартах, и в 2007 многие high-end потребительские материнские платы полностью перешли на полимерные конденсаторы^[1].

Перспективы использования

Ухудшение характеристик электролитических конденсаторов связано, прежде всего, с высыханием электролита. Поэтому срок службы устройств с такими конденсаторами ограничен. Кроме того, жидкий электролит может закипеть при неправильном использовании и при высоких температурах, что приводит к разрыву корпуса конденсатора. Твердотельные конденсаторы имеют более стабильные характеристики, которые в меньшей степени зависят от условий эксплуатации и возраста самого конденсатора. Использование твердотельных конденсаторов позволяет значительно увеличить время работы электронных устройств и стабильность их параметров.

См. также

• Электрический конденсатор
• Электролит

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3} Capacitor Lab — Types of Capacitors — Polymer Capacitors (англ. )

Ссылки

• Конденсаторы Sanyo OS-CON (англ.)
• Рисунок конструкции (англ.)

Твердотельный конденсатор | это… Что такое Твердотельный конденсатор?

Твердотельный конденсатор — электролитический конденсатор, в котором вместо традиционного жидкого электролита используется специальный токопроводящий органический полимер (например поли-3,4-этилендиокситиофен, англ. PEDT) или полимеризованный органический полупроводник (например комплексная соль тетрацианхинодиметана, англ. TCNQ). Также используются названия OS-CON (торговая марка Sanyo), AO-CAPS (англ. Aluminum Organic Polymer Capacitors

), OC-CON (англ. Organic Conductive Polymer Aluminum Electrolytic Capacitor), FPCAP (англ. Functional Polymer Capacitors).

Содержание 1 Отличия от конденсаторов с жидким электролитом 2 Конструкция 3 История 4 Перспективы использования 5 См. также 6 Примечания 7 Ссылки

Отличия от конденсаторов с жидким электролитом

• Значительно больший срок службы 50000 часов рассчитывается на температуру 85°C
• Эквивалентное последовательное сопротивление (ЭПС, англ. ESR) меньше по величине по сравнению с сопротивлением жидко-электролитического конденсатора и слабо зависит от температуры. Поэтому необходима меньшая ёмкость для использования твердотельного конденсатора в качестве шунтирующего (по переменной составляющей). Тем не менее не все модели имеют ЭПС меньшее чем у аналогичных жидко-электролитических
  [1].
• Рабочие напряжения до 35 Вольт.
• Более высокая цена

Конструкция

• Катод — алюминиевая или танталовая фольга.
• Прокладка, пропитанная электролитом.
• Анод — алюминиевая или танталовая фольга с оксидным слоем.

Лента свёртывается в рулон и упаковывается в корпус (с выводами или для поверхностного монтажа). Твердотельные конденсаторы не имеют клапана или насечки на корпусе, так как твёрдый электролит не способен вскипеть и вызвать взрыв корпуса.

История

Полимерные конденсаторы не новая технология. Конденсаторы Sanyo OS-CON запущены в производство в 1983^[1] г. Первоначально они применялись в серверах/рабочих станциях, потом в мощных видеокартах, и в 2007 многие high-end потребительские материнские платы полностью перешли на полимерные конденсаторы^[1].

Перспективы использования

Ухудшение характеристик электролитических конденсаторов связано, прежде всего, с высыханием электролита. Поэтому срок службы устройств с такими конденсаторами ограничен. Кроме того, жидкий электролит может закипеть при неправильном использовании и при высоких температурах, что приводит к разрыву корпуса конденсатора. Твердотельные конденсаторы имеют более стабильные характеристики, которые в меньшей степени зависят от условий эксплуатации и возраста самого конденсатора. Использование твердотельных конденсаторов позволяет значительно увеличить время работы электронных устройств и стабильность их параметров.

См. также

• Электрический конденсатор
• Электролит

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3} Capacitor Lab — Types of Capacitors — Polymer Capacitors (англ.)

Ссылки

• Конденсаторы Sanyo OS-CON (англ.)
• Рисунок конструкции (англ.)

Некоторые базовые знания о твердотельных конденсаторах

Каталог

I Разница между твердотельными и жидкостными конденсаторами
II Типы и характеристики твердотельных конденсаторов	2.1 Высокая стабильность
	2.2 Долгий срок службы
	2. 3 Низкое ESR и высокий номинальный пульсирующий ток.
III Типы конденсаторов	3.1 Конденсаторы с неорганическим диэлектриком
	3.2 Конденсаторы с органическим диэлектриком
	3.3 Электролитические конденсаторы
IV Преимущества и недостатки твердотельных конденсаторов	4.1 Преимущества
	4.2 Недостатки

---

I Введение

Твердотельные конденсаторы называются: твердые алюминиевые электролитические конденсаторы. Самая большая разница между ним и обычными конденсаторами (также называемыми жидкими алюминиевыми электролитическими конденсаторами) заключается в том, что используются другие диэлектрические материалы. Жидкий алюминиевый диэлектрический материал конденсатора представляет собой электролит, а твердый диэлектрический материал конденсатора представляет собой проводящий полимерный материал.

 

В связи с проблемами жидкостных электролитических конденсаторов появились твердые алюминиевые электролитические конденсаторы. С 1990-х годов в алюминиевых электролитических конденсаторах вместо электролита в качестве катода используется твердый проводящий полимерный материал, и они достигли инновационного развития. Проводимость токопроводящих полимерных материалов обычно на 2-3 порядка выше, чем у электролитов. Алюминиевые электролитические конденсаторы могут значительно снизить ESR и улучшить температурные и частотные характеристики. А благодаря хорошей технологичности полимерных материалов их легко инкапсулировать. Земля способствовала развитию чипирования алюминиевых электролитических конденсаторов.

---

II Типы и характеристики твердотельных конденсаторов

Существует два основных типа коммерчески доступных твердотельных алюминиевых электролитических конденсаторов: органические полупроводниковые алюминиевые электролитические конденсаторы (OS-CON) и алюминиевые электролитические конденсаторы с полимерным проводником (PC-CON). Структура органического полупроводникового алюминиевого электролитического конденсатора аналогична структуре жидкого алюминиевого электролитического конденсатора, и часто используется корпус с вертикальной вставкой. Отличие состоит в том, что катодный материал твердого алюминиево-полимерного электролитического конденсатора заменяет электролит твердым органическим полупроводниковым экстрактом, который эффективно решает проблемы испарения, утечки и воспламеняемости электролита при улучшении различных электрических свойств. Твердые конденсаторы с алюминиевыми полимерными чипами представляют собой уникальную структуру, которая сочетает в себе характеристики алюминиевых электролитических конденсаторов и танталовых конденсаторов.

SANYO OS-CON

Внешний вид PC-CON

Как и жидкие алюминиевые электролитические конденсаторы, твердые алюминиевые полимеры в основном имеют форму накладок. Полимерная электродная пленка с высокой проводимостью осаждается на оксиде алюминия в качестве катода, а углерод и серебро являются катодными экстракционными электродами, что аналогично структуре твердого танталового электролитического конденсатора.

2.1 Высокая стабильность

твердотельные алюминиевые электролитические конденсаторы могут стабильно работать в условиях высоких температур. Твердые алюминиевые электролитические конденсаторы могут напрямую улучшить производительность материнской платы. В то же время он подходит для фильтрации источников питания благодаря стабильному импедансу в широком диапазоне температур. Он может эффективно обеспечить стабильное и обильное питание, что особенно важно при разгоне. Твердотельные конденсаторы по-прежнему хорошо работают в условиях высоких температур, сохраняя различные электрические характеристики.

Его емкость не изменяется более чем на 15% во всем диапазоне температур, что значительно лучше, чем у жидкостных электролитических конденсаторов. В то же время емкость твердого электролитического конденсатора практически не зависит от его рабочего напряжения, что обеспечивает его стабильную работу в условиях колебаний напряжения.

2.2 Долгий срок службы

Твердотельные алюминиевые электролитические конденсаторы имеют чрезвычайно длительный срок службы (более 50 лет). По сравнению с жидкими алюминиевыми электролитическими конденсаторами их можно считать «долговечными». Он не выйдет из строя, и не нужно беспокоиться о высыхании электролита и утечке электролита, влияющих на стабильность материнской платы. Из-за отсутствия проблем с жидким электролитом твердые алюминиевые электролитические конденсаторы делают материнскую плату более стабильной и надежной. Твердые электролиты не испаряются и даже горят, как жидкие электролиты, в условиях высокой температуры.

Даже если температура конденсатора превышает допуск, твердый электролит только расплавится, что не приводит к разрыву металлического корпуса конденсатора и, следовательно, безопасно. Рабочая температура напрямую влияет на срок службы электролитического конденсатора, а твердый электролитический конденсатор и жидкостный электролитический конденсатор имеют относительно длительный срок службы в различных температурных условиях.

2.3 Низкое ESR и высокий номинальный пульсирующий ток

ESR (эквивалентное последовательное сопротивление) относится к последовательному эквивалентному сопротивлению, которое является очень важным показателем емкости. Чем ниже ESR, тем быстрее заряжается и разряжается конденсатор. Эти характеристики напрямую влияют на характеристики развязки цепи питания микропроцессора. Преимущества низких характеристик ESR твердого электролитического конденсатора в высокочастотной цепи более очевидны. Можно сказать, что низкая характеристика ESR на высоких частотах является водоразделом между разницей в производительности между твердыми электролитическими конденсаторами и жидкими конденсаторами. Твердотельные алюминиевые электролитические конденсаторы имеют очень низкое ESR и очень низкое рассеивание энергии. Чрезвычайно низкие характеристики ESR твердотельных конденсаторов в условиях высокой температуры, высокой частоты и высокой мощности могут полностью поглощать высокоамплитудное напряжение, генерируемое между линиями питания в цепи, чтобы предотвратить его влияние на систему. В настоящее время энергопотребление ЦП очень велико, основная частота намного превышает 1 ГГц, а пиковый ток ЦП достигает 80 А и более, а конденсатор выходного фильтра близок к рабочей критической точке. С другой стороны, ЦП использует различные режимы работы, большинство из которых находятся в процессе преобразования режима работы. Когда ЦП переключается из состояния с низким энергопотреблением в состояние с полной нагрузкой, большое количество энергии, необходимой для мгновенного (обычно менее 5 миллисекунд) переключения ЦП, поступает от емкости в цепи питания ЦП. В это время характеристики высокоскоростной зарядки и разрядки твердотельного конденсатора могут быть мгновенными. Выходной высокий пиковый ток для обеспечения достаточного питания и стабильной работы процессора.

---

III Типы конденсаторов

Тип конденсатора должен быть сначала классифицирован в соответствии с типом среды. В зависимости от среды его можно разделить на три категории: неорганические диэлектрические конденсаторы, органические диэлектрические конденсаторы и электролитические конденсаторы.

3.1 Конденсаторы с неорганическим диэлектриком

Включает знакомые керамические конденсаторы и слюдяные конденсаторы, мы часто видим керамические конденсаторы на ЦП. Керамические конденсаторы имеют хорошую общую производительность и могут применяться в устройствах УВЧ гигагерцового класса, таких как CPU/GPU. Конечно, его цена тоже очень дорогая.

Керамический конденсатор

Слюдяные конденсаторы

3.2 Конденсаторы с органическим диэлектриком

Например, пленочные конденсаторы. Такие конденсаторы часто используются в динамиках, их характеристики более сложные, высокая температура и высокое давление.

Пленочные конденсаторы

3.3 Электролитические конденсаторы

Хорошо известные алюминиевые конденсаторы на самом деле являются электролитическими конденсаторами. Если конденсатор является самым важным и незаменимым компонентом в электронных компонентах, то электролитические конденсаторы занимают половину всей конденсаторной промышленности. Годовой объем производства электролитических конденсаторов в Китае составляет 30 миллиардов, а среднегодовой темп роста достигает 30%, что составляет более 1/3 мирового производства электролитических конденсаторов. Классификация электролитических конденсаторов традиционным методом основана на материале анода, таком как алюминий, тантал или ниобий. Однако этот метод оценки работоспособности конденсатора по аноду устарел. Ключом к определению производительности электролитического конденсатора является не анод, а электролит, то есть катод.

В соответствии с классификацией катодных материалов электролитические конденсаторы можно разделить на электролиты, диоксид марганца, органические полупроводники TCNQ, твердые полимерные проводники и т.п. Справа представлена ​​простая, неполная таблица классификации емкостей, в которой перечислены некоторые из наиболее распространенных типов конденсаторов на платах устройств. Эта интуитивно понятная древовидная таблица обеспечивает интуитивное понимание классификации и наименования конденсаторов. . Обычно используемые конденсаторы представляют собой конденсаторы с электролитом, твердотельные конденсаторы и танталовые конденсаторы. В глазах многих пользователей использование твердотельных конденсаторов в материнских платах, графических картах, промышленных платах управления и других продуктах определяет, относится ли плата к более высокому классу. За последние два года твердотельные конденсаторы получили быстрое развитие в отечественной технике, и оригинальный SANYO стал уникальным шоу. В настоящее время многие отечественные и зарубежные бренды борются за мир. Твердотельные конденсаторы уже ушли на алтарь. Многие распространенные электронные и цифровые продукты используют эти продукты в больших количествах. Твердотельные конденсаторы аналогичны обычным алюминиевым электролитическим конденсаторам, некоторые из них заменяемы, а также есть твердотельные листовые конденсаторы для замены обычного танталового конденсатора.

Твердополимерные электролитические конденсаторы

---

IV Преимущества и недостатки твердотельных конденсаторов

4.1 Преимущества

9000 2 Диэлектрик жидких электролитических конденсаторов представляет собой жидкий электролит. Жидкие частицы очень активны при высоких температурах и создают давление внутри конденсатора. Его температура кипения не очень высока, поэтому может возникнуть ситуация вскипания. Когда твердые частицы находятся при высокой температуре, будь то парящие или активные частицы, они ниже, чем жидкий электролит, а его температура кипения достигает 350 градусов по Цельсию, поэтому практически невозможно взорваться. Теоретически твердотельные конденсаторы практически невозможно лопнуть. Твердотельный конденсатор имеет лучшую производительность, чем традиционный электролитический конденсатор, в эквивалентном последовательном импедансе. Согласно испытаниям твердотельный конденсатор имеет очень маленькое эквивалентное последовательное сопротивление при работе на высоких частотах, а частота проводимости превосходна, а электрический импеданс снижен. Более низкая тепловая мощность обеспечивает наиболее очевидную производительность в диапазоне от 100 кГц до 10 МГц.

 A Взорванный конденсатор

Обычные электролитические конденсаторы более чувствительны к температуре и влажности окружающей среды при использовании и немного менее стабильны с точки зрения стабильности при высоких и низких температурах. Даже при температуре от 55 до 105 градусов Цельсия импеданс твердотельного конденсатора ESR (эквивалентное последовательное сопротивление) может составлять от 0,004 до 0,005 Ом. Что касается значения емкости, емкость жидкости ниже 20 градусов Цельсия, что будет ниже указанного значения емкости. Чем ниже температура, тем ниже значение емкости. Емкость упадет примерно на 13% при минус 20 градусах Цельсия. При минус 55 градусах емкость снижается до 37%. Конечно, на обычного пользователя это никак не повлияет, но для игроков, использующих жидкий азот в качестве конечного средства для разгона, твердые конденсаторы могут гарантировать, что на емкость не повлияет падение температуры, что приведет к значительному компромиссу в стабильности разгона. Поскольку твердотельные конденсаторы имеют значение емкости менее 5% при минус 55 градусах, у них есть много преимуществ, но они не всегда применимы. Низкочастотный отклик твердотельных конденсаторов не так хорош, как у электролитических конденсаторов. Если они используются для частей, включающих звуковые эффекты, не будет достигнуто наилучшее качество звука.

4.2 Недостатки

Будь то твердотельный конденсатор или электролитический конденсатор, их основная функция состоит в том, чтобы отфильтровывать помехи, поэтому, пока емкость достигает определенного значения, пока конденсатор Качество его компонентов может также обеспечить стабильную работу материнской платы. В этот момент электролитический конденсатор также может это сделать. Когда твердотельный конденсатор находится при температуре 105 градусов Цельсия, он имеет такой же срок службы, как и электролитический конденсатор, в течение 2000 часов. После понижения температуры их срок службы увеличится, но срок службы твердотельного конденсатора увеличится еще больше. В нормальных условиях рабочая температура конденсатора составляет 70 градусов или ниже. В настоящее время срок службы твердотельного конденсатора может достигать 23 лет, что почти в 6 раз больше, чем у электролитического конденсатора. Но ваша материнская плата все еще будет использоваться после 23 лет. И даже если конденсатор имеет такой долгий срок службы, другие компоненты могут не прослужить 23 года! По сравнению с электролитическими конденсаторами емкость электролитических конденсаторов при одинаковом объеме и напряжении намного больше твердотельного конденсатора. В настоящее время в большинстве блоков питания ЦП материнской платы компьютера используются твердотельные конденсаторы. Хотя проблемы взрыва удалось избежать, избыточность емкости очень мала из-за ограничения объема. Кроме того, из-за проблемы с емкостью необходимо увеличить частоту включения питания процессора. Твердотельные конденсаторы и электролитические конденсаторы имеют проблемы со снижением емкости во время использования. Печатные платы с твердотельными конденсаторами имеют небольшие колебания емкости, что вызывает пульсации в источнике питания, что приводит к сбоям в работе ЦП.

Таким образом, теоретически срок службы твердотельного конденсатора очень велик, но срок службы платы с твердотельным конденсатором не обязательно высок. Обслуживание компьютерной платы с твердотельными конденсаторами: поскольку источник питания ЦП часто подключается параллельно с несколькими конденсаторами, в твердотельном конденсаторе нет деформации, взрыва или утечки жидкости. В принципе, невозможно определить, какой из них неисправен. Поэтому при обслуживании чаще берите один из них (хороший или плохой), меняйте конденсатор большой емкости (много раз можно использовать электролитические конденсаторы), этот способ вообще может быстро решить проблему. Теоретически срок службы твердотельных конденсаторов очень высок, но в процессе фактического использования все еще есть много недостатков. Я много раз сталкивался с проблемами выхода из строя конденсатора в процессе обслуживания. В настоящее время многие производители предлагают материнские платы с возможностью разгона. В Metropolis используются твердотельные конденсаторы. Термин «твердотельные конденсаторы мощнее» можно назвать едва ли правильным. Не конденсаторы определяют разгон. Дизайн линейки, разработка BIOS, качество процессора и меры по отводу тепла могут определить успех или неудачу разгона.

Что такое BIOS и что он делает?

Так что нельзя сказать, что «замените обычный электролитический конденсатор на материнской плате твердотельным конденсатором, чтобы улучшить разгонные характеристики материнской платы». Это утверждение совершенно неверно! Если вы действительно хотите сказать о влиянии твердотельных конденсаторов на разгон, то это потому, что они имеют более высокую устойчивость к давлению и температуре, что дает определенную гарантию стабильности системы после разгона.

---

Вам также могут понравиться:

Десять принципов проектирования схем преобразования постоянного тока в постоянный

В чем существенные различия между ПЛК и микроконтроллерами?

Выбор устройства защиты от остаточного тока в зарядном блоке

Советы и рекомендации по компоновке печатной платы: компоненты и провода

902:30 ИС42С32400Ф-7ТЛ 902:30 902:30 В наличии:4906
Запрос 902:30 МАКС6804УС29Д2+Т 902:30

Фото

Произв. Деталь №

Компания

Описание

Пакет

ПДФ

Кол-во

Компания:ISSI

Примечание: IC SDRAM 128M 143MHZ 86TSOP

Упаковка: 86-TFSOP (0,400″, ширина 10,16 мм)

IS42S32400F-7TL Техническое описание

В наличии:1104 Запрос

Запрос

CY62157DV30LL-55ZSXI

Компания: Cypress Semiconductor Corp

Примечание: IC SRAM 8MBIT 55NS 44TSOP

Упаковка: 44-TSOP (0,400″, ширина 10,16 мм)

CY62157DV30LL-55ZSXI Лист данных

В наличии:1200 Запрос

Запрос

ДС1818-10

Компания:Maxim Integrated

Примечание: IC 2,88 В W/PB 10% TO92-3

Пакет:ТО-226-3, ТО-92-3 (ТО-226АА)

DS1818-10 Техническое описание

В наличии:1150 Запрос

Запрос

73М2Р010Ф

Компания:CTS Electronic Components

Примечание: RES SMD 0,01 Ом 1% 2 Вт 2512

Упаковка:2512 J-вывод

73M2R010F Лист данных

В наличии:1263 Запрос

Запрос

MAX491EESD+

Компания:Maxim Integrated

Примечание: IC TXRX RS485/RS422 14-SOIC

Пакет: 14-СОИК

MAX491EESD+  Техническое описание

Запрос

Компания:Maxim Integrated

Примечание: Процессор Supervisor 2,93 В 2,85 В до 5 В 4-контактный (3 + Tab) SOT-143 T/R

Пакет: ТО-253-4, ТО-253АА

MAX6804US29D2+T Техническое описание

В наличии:8225 Запрос

Запрос

RC0603FR-071KL

Компания: Ягео

Примечание: RES SMD 1K OHM 1% 1/10 Вт 0603

Пакет:SMD

RC0603FR-071KL Лист данных

В наличии:39061200 Запрос

Запрос

70В34Л20ПФИ8

Компания:IDT

Примечание: SRAM 4K x 18 3,3 В, двухпортовая RAM

Упаковка:

70V34L20PFI8 Лист данных

В наличии:95 Запрос

Запрос

MCIMX6U5DVM10AC

Компания: NXP / Freescale

Примечание: IC MPU I. MX6DL 1,0 ГГц 624MAPBGA

Пакет: 624-LFBGA

MCIMX6U5DVM10AC Техническое описание

В наличии:3160 Запрос

Запрос

MC908AP64ACFAE

Компания:NXP

Примечание: IC MCU 8BIT 64KB FLASH 48LQFP

Пакет: 48-LQFP

MC908AP64ACFAE Техническое описание

В наличии:633 Запрос

Запрос

Твердотельный ультраконденсатор для улучшенного накопления энергии

Производство и хранение энергии

Твердотельный ультраконденсатор для улучшенного накопления энергии (MFS-TOPS-76)

Новый твердотельный диэлектрический материал значительно улучшает характеристики конденсатора

9000 2 Задать вопрос

Подать заявку на лицензию

Обзор

Центр космических полетов им. Маршалла НАСА разработал твердотельный ультраконденсатор с использованием нового нанокомпозитного диэлектрического материала. Диэлектрический материал обеспечивает высокую емкость и напряжение пробоя в прочной конструкции, что сводит к минимуму риски, связанные с жидкими электролитами, используемыми в обычных конструкциях ультраконденсаторов. Методы обработки, разработанные НАСА, обеспечивают уникальные диэлектрические свойства на микроструктурном уровне. Наноразмерное сырье изготавливается с использованием передовых технологий нанесения нанопокрытий, а затем смешивается с рецептурами покрытий. Эти составы используются для покрытия/печати структур слоев конденсатора в соответствии с проектными требованиями. Нововведение предназначено для замены батарей безопасности дальности, которые НАСА использует для питания систем, уничтожающих ракеты, сбившиеся с курса. Твердотельный дизайн обеспечивает необходимую надежность и безопасность для этого требовательного приложения. Другие приложения, в которых используются ультраконденсаторы, также могут принести пользу.

---

Технология

Технология твердотельных ультраконденсаторов НАСА основана на новой конструкции материалов и процессах, используемых для изготовления ультраконденсаторов типа IBLC. Известно, что концепция IBLC обеспечивает выдающиеся характеристики емкости, но ее трудно воспроизвести. НАСА разработало тщательный процесс производства диэлектрических материалов, которые будут использоваться в печатных электронных приложениях с воспроизводимостью. Индивидуальная ячейка создается путем создания электродов на каждой стороне диэлектрического слоя, а целые модули могут быть построены путем штабелирования нескольких ячеек. Тесно связанные инновации НАСА в области составов диэлектрических и проводящих чернил (электродов) являются ключевыми для конструкции ультраконденсатора и включены в технологический пакет. К целевым критериям эффективности данной технологии относятся следующие: &#8226 Использование стандартных материалов и методов обработки &#8226 Надежное твердотельное устройство без жидких электролитов &#8226 Высокая плотность энергии Целевая плотность энергии 60 Дж/см3 при минимальном рабочем напряжении 50 В &#8226 Высокая электрическая прочность на пробой (> 25 МВ/м) & # 8226 Отличные характеристики импульсной мощности; быстрая разрядка и зарядка &#8226 Надежная работа при многократном циклировании (> 500 000 циклов) Ведутся дополнительные опытно-конструкторские работы по созданию и тестированию полных конденсаторных модулей и дальнейшему улучшению свойств материалов и характеристик.