COMPONENTS
SUPERCAPACITOR
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- ELETTRONICA OGGI 466 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2017
S
empre più diffusi e compatti, i dispositivi portatili
e remoti impongono requisiti sempre più severi
in termini di accumulo dell’energia. I dispositi-
vi alimentati a batteria hanno ridotto il loro consumo
di energia per consentire l’uso di batterie sempre più
piccole, supportate da supercondensatori e da altre
tecnologie alternative di accumulo, concepite per ge-
stire i picchi di assorbimento. Gli sviluppi nel campo
dell’elettronica di bassa poten-
za – in particolare, quelli relativi
a microcontrollori e tecnologie
di comunicazione a bassissima
potenza – hanno ormai compiu-
to questo ulteriore passo avanti,
consentendo lo sviluppo di siste-
mi ultra-miniaturizzati in grado di
utilizzare tecniche di harvesting
dell’energia per garantire la pie-
na operatività senza dover esse-
re ricaricati. Ciò che tutte queste
applicazioni hanno in comune è
l’esigenza di maggiori livelli di
densità di energia e di longevità,
combinate con una miniaturizza-
zione spinta. Nei moderni sistemi elettronici, gli EDLC
(condensatori elettrici a doppio strato), comunemente
noti come supercondensatori e la cui struttura è ri-
portata in figura 1, sono spesso utilizzati come fonte
di energia primaria o secondaria. Questi condensatori
non hanno un dielettrico solido ma utilizzano un elet-
trolita liquido con due elettrodi immersi. A differenza
di una batteria, in cui avviene una reazione chimica
in corrispondenza degli elettrodi, negli EDLC gli ioni
sono semplicemente immagazzinati sulla superficie
dell’elettrodo. Questo significa che i supercondensa-
tori possono essere scaricati molto più velocemente
rispetto alle batterie (hanno una densità di potenza
maggiore) e non si usurano nell’arco di poche centi-
naia di cicli come le pile agli ioni di litio, arrivando a
centinaia di migliaia di cicli senza alcuna penalizza-
zione in termini di prestazioni. Tuttavia, essi non pos-
sono raggiungere i valori ener-
getici delle batterie e soffrono
del problema dell’autoscarica
che compromette la loro effi-
cienza quando non vengono
drenati dal circuito del carico.
I supercondensatori prevedono
una vasta gamma di proprietà
per soddisfare le più diverse
applicazioni, dalla sostituzione
delle pile a bottone in unità di
backup per clock in tempo re-
ale ai dispositivi utilizzati nei
propulsori per veicoli elettrici,
fino all’alimentazione delle ap-
parecchiature industriali. Ad
esempio, i prodotti della serie Gold Cap di Panasonic,
della serie HV di Eaton e delle serie BestCap e SCC di
AVX, sono tutti adatti per l’accumulo di energia secon-
daria in sistemi quali i contatori intelligenti. Allo stesso
tempo, la serie DMT di Murata è adatta alle applica-
zioni che richiedono prestazioni ad alta temperatura e
lunga durata, tipiche nell’elettronica portatile.
La gamma di Nichicon si concentra sull’alimentazione
di backup industriale. Eaton offre soluzioni che spa-
I requisiti di energy-harvesting
condizionano le nuove chimiche
dei supercondensatori
Adam Chidley
Senior PM - Passive EMEA
Avnet Abacus
A causa della crescente diffusione degli apparati
alimentati a batteria, le applicazioni di harvesting
dell’energia si stanno affermando come elemento
distintivo dell’Internet of Things; ciò sta spingendo
i produttori a sviluppare nuove chimiche
compatibili con queste soluzioni
Fig. 1 – Struttura di un EDLC: il doppio strato Helmholtz
di cariche separate sulle superfici degli elettrodi da cui
prende il nome