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COMPONENTS EDLC CAPACITOR
66 - ELETTRONICA OGGI 450 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2015
Ultracondensatori:
una fonte di energia superiore
L’obiettivo di rendere più efficienti i vei-
coli su rotaia ha fornito una spinta
considerevole al mercato dell’immagaz-
zinamento dell’energia. Mentre nel caso del
motore a combustione l’evoluzione tecnologica
ha raggiunto il proprio apice, continua la la
ricerca di soluzioni con caratteristiche ideali per
i modelli ibridi ed elettrici. L’obbiettivo è abbi-
nare un lunga vita utile, robustezza ed efficienza
elevate e dimensioni ridotte. I condensatori a
doppio strato (EDLC) rappresentano attualmente
la risposta migliore a tali requisiti, e questo è il
motivo per cui vengono utilizzati in misura sem-
pre maggiore bordo di tram, treni, autobus e su
molti altri veicoli.
Fonte indipendente e immediata di energia, con
una densità di energia diverse migliaia di volte
superiore rispetto a quella dei condensatori con-
venzionali, i condensatori a doppio strato rag-
giungono di norma un’efficienza di oltre il 95%.
Nel corso delle loro lunghe vite operative, che arrivano an-
che a dieci anni, essi offrono un’eccellente stabilità in cicla-
tura e, potenzialmente, sono in grado di supportare milioni di
cariche e scariche. Allo stesso tempo, essi sono insensibili
al sovraccarico e in particolare anche alla scarica totale. Un
altro importante punto di forza è la loro capacità di immagaz-
zinare e di fornire energia in modo molto efficiente nel giro di
pochi secondi. Essi operano in un ampio intervallo di tempe-
rature, compreso fra -40 °C e 85 °C e sono estremamente ro-
busti, eliminando praticamente qualsiasi necessità di manu-
tenzione. Diversi produttori usano nomi diversi per indicarli,
fra cui ultracondensatori, supercondensatori o greencap.
Il loro funzionamento è basato sul principio di Helmholtz, in
base al quale gli elettrodi con carbonio attivo forniscono una
superficie effettiva che può arrivare a 3000 m²/g. L’energia
elettrica è immagazzinata nel campo elettrico. Un singolo
condensatore, di conseguenza, raggiungerebbe valori di ca-
pacità anche di 3000F con una tensione nominale di 2,7V.
Con una ESR dell’ordine di appena 0,25 mOhm, essi garanti-
scono la massima efficienza e possono sopportare correnti
di picco di diverse migliaia di Ampère. Con un diametro di 60
mm, una lunghezza di 140 mm e un peso di circa 500g, essi
sono molto più leggeri e più piccoli rispetto alle batterie con
capacità simile, oltre a essere estremamente robusti.
Le tensioni più elevate, richieste generalmente nei casi pra-
tici, sono ottenute collegando in cascata più dispositivi attra-
verso connessioni in serie. Numerosi produttori offrono una
varietà di moduli pronti all’uso che possono essere utilizzati
in modalità “plug and play“. Essi eliminano anche la neces-
Jürgen Geier
Application engineer – Capacitors
Grazie alle loro caratteristiche intrinseche –
robustezza, lunga vita utile ed elevata efficienza –
i condensatori EDLC vengono utilizzati in misura
sempre maggiore bordo di tram, treni, autobus
e su molti altri veicoli