Condensatori Energy-C (Energy Capacitors): una nuova soluzione per E-mobility e EV-charger!

La nuova tecnologia “ENERGY-C” (Energy Capacitors) è in grado di fornire un nuovo “Boost” per l’accumulo di energia nei condensatori.
L’Energy-C utilizza fondamentalmente due tipi di condensatori (che si possono scegliere a seconda dell’esigenza specifica): il classico condensatore a doppio strato (EDLC) e il nuovo condensatore agli ioni di litio (LiC).

Oltre ai tempi di ricarica, ci sono altri argomenti “interessanti” a favore dell’uso della nuova tecnologia Energy-C, rispetto alle batterie tradizionali:

Stabilità del ciclo e durata.
Gli Energy-C sono molto più “evoluti” delle batterie. Le batterie agli ioni di litio offrono (solo) circa un migliaio di cicli, il LiC raggiunge diverse decine di migliaia di cicli senza considerare che i condensatori a doppio strato vantano valori ancora superiori, garantendo lunghi cicli di carica e scarica.

La tecnologia EDLC, che offre alta densità di energia e densità di potenza, costituisce la base di entrambi i tipi di condensatori.
Due elettrodi di carbone attivo simmetrici “costituiscono” il cosiddetto doppio strato dei EDCL.

Il nuovo condensatore agli ioni di litio (LiC) ha un design leggermente modificato che consente di aumentare significativamente la densità di energia. Come si può vedere un elettrodo di grafite drogato con litio sostituisce uno dei due elettrodi simmetrici. La costruzione asimmetrica di questo condensatore agli ioni di litio (LiC) consente una densità di energia molto più elevata, ma, al contempo ha una densità di potenza inferiore rispetto all’EDLC. Entrambe le costruzioni hanno i loro punti di forza particolari che li rendono soluzioni ideali per diverse applicazioni.

Stabilità e mantenimento della carica anche a temperature elevate

Il design tecnologico e la combinazione di materiali utilizzati nel condensatore agli ioni di litio garantiscono una ottima stabilità ed il “mantenimento” della carica anche a temperature elevate.
Infatti, mentre gli accumulatori e il LiC rimangono stabili a temperatura ambiente (e scaricano meno del 5% su un ciclo di vita di circa 2500 ore), un EDLC già perde il 30% della carica dopo 2000 ore.
A 60 °C, la velocità di scarica di un EDLC aumenta in modo significativo a causa delle reazioni chimiche “accelerate” tra l’elettrolita di supporto e il materiale degli elettrodi. La conseguenza di queste reazioni chimiche è una maggiore dispersione di corrente, e ciò porta normalmente, alla perdita di carica sia nelle batterie che nei condensatori EDLC.

La batteria agli ioni di litio perde fino al 30% della sua carica dopo 2500 ore di funzionamento, per gli EDLC, tale fenomeno accade dopo solo 500 ore. Nelle applicazioni di energy harvesting, il Li-C offre, indubbiamente, vantaggi competitivi molto importanti.

Sicurezza e affidabilità

Il LiC è altrettanto sicuro rispetto a un EDLC, grazie al particolare processo che incorpora saldamente gli ioni di litio nella sua struttura molecolare di composizione del carbonio (“drogaggio”). A differenza delle batterie al litio, non sono necessari disegni e progetti elaborati per ridurre il rischio di fuga termica e conseguente rischio di incendio. Grazie al drogaggio, nel condensatore LiC non sono presenti né litio metallico né ossido di litio. Il metodo di drogaggio consente quindi al condensatore di essere sempre in condizioni di sicurezza anche in caso di danni meccanici, alte temperature o “pesanti” scariche elettriche.

Migliore impronta ecologica e fruibilità

La produzione di un LiC richiede meno del 3% della quantità di litio di un condensatore LiB dello stesso volume. Ora, oltre al garantire un migliore uso delle risorse e maggiore rispetto dell’ambiente, questa caratteristica si traduce altresì in un peso inferiore e dimensioni più compatte.

Condensatori per E-mobility: i vantaggi

• Fino a 500.000 cicli di charge/discharge;
• In caso di danni meccanici, sovraccariche elettriche non c’è il rischio di combustione;
• A parità di volume con una batteria il peso del condensatore può risultare dimezzato.