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電気二重層キャパシタ

電気二重層キャパシタ,英語(Electric Double Layer Capacitor)の頭文字を略してEDLCと読んだりもする.
コンデンサと二次電池の中間のような特性.

リチウムイオン電池は化学反応により電荷をやり取りするのに対し,電気二重層キャパシタは物理現象を用いて電荷をやり取りする.
このためリチウム電池を化学電池,電気二重層キャパシタを物理電池と呼ぶ.
(原理上)充放電寿命は無制限.
電解液に浸した活性炭電極にイオンを付着させ,電気二重層を形成することで電荷を蓄える.電解液と活性炭の接触している面積が静電容量に直結するため,表面積が増えるように活性炭を用いる模様.
コンデンサに比べて非常に大きな静電容量を持つことが可能.(数十mF~数F)
リチウムイオン電池と異なり,完全放電が可能.
以上の特徴から,電気二重層キャパシタは瞬間の的な充放電が必要な場所に用いられる.

エネルギー密度(Wh/kg)ではリチウムイオン電池のほうが高い.
電気二重層キャパシタは瞬間的な充放電性能が高いため,エネルギー密度(W/kg)が高い.

直列接続時の電圧バランス

1セルあたりの電圧がそこまで高くない.大体リチウム電池と同じくらい,必要に応じで直列につないで電圧を稼ぐ必要がある. また,リチウム電池と同様に個体差により電圧がばらつくこともあり得るので,電気二重層キャパシタを用いるときもリチウムイオン電池と同様にセルごとのバランス管理システム(Battery Management System(BMS))を設けたほうがいいかもしれない.

パッシブバランス

受動部品で電圧を構成.抵抗だけで構成できるけど,常に抵抗に電流が流れてしまう点がある.
1つの基準として,漏れ電流の10倍くらいの電流が流れるような抵抗値をEDLCと並列に挿入する.

アクティブパランス

オペアンプや専用ICを使って構成.

参考文献

コンデンサ編 No.8 「電気二重層キャパシタ(EDLC)」
電気二重層キャパシタの『基礎知識』
電気二重層キャパシタ
電気二重層キャパシタの基礎(前編) 電気二重層キャパシタって何?
電気二重層コンデンサ(EDLC)の安全アプリケーションガイド(電気二重層コンデンサの使用上の注意事項ガイドライン)
直列接続した複数のキャパシタを均等に充電
スーパーキャパシタによる急速充電モデル
スーパーキャパシタの使用ガイド
TECHNICAL NOTE-電気二重層キャパシタの上手な使い方-