Condensatori elettrolitici ad alta densità di energia

Sto realizzando un progetto che prevede lo scarico di un condensatore abbastanza grande attraverso una coppia di bobine elettromagnetiche. È elettricamente molto simile a una pistola, anche se per un'applicazione diversa. Non riesco a usare un supercondensatore perché la loro densità di potenza non è abbastanza alta, quindi ho bisogno di trovare i condensatori elettrolitici con la più alta densità di energia, perché sono limitato a circa 80 g per il condensatore.

1. A circa quale tensione massima i condensatori elettrolitici in alluminio standard hanno la più alta densità di energia? Posso progettare la mia bobina e il trasformatore flyback attorno alla tensione del condensatore se c'è un vantaggio per tensioni più elevate, ma se sono tutti approssimativamente uguali, penso che l'elettronica sarebbe più facile con un tappo da 35 V rispetto a uno da 200 V.

2. Esiste un sito o un produttore che ha un elenco di condensatori con la densità di energia per ognuno? Sembra che avrebbe una funzione Parts.io o un sito simile ma non riesco a trovarlo da nessuna parte. Nel modo in cui lo sto facendo ora, devo trovare la dimensione del pacchetto per ciascun tappo nel foglio dati, quindi trovare il peso di quella dimensione del pacchetto e calcolare la densità di energia, che sta diventando piuttosto noiosa.

3. Dovrei cercare un'altra tecnologia di condensatori anziché elettrolitica? Sto facendo fatica a trovare condensatori al tantalio così grandi, e quelli che trovo hanno specifiche simili all'elettrolitico.

Grazie per l'aiuto a tutti, ho finito per creare manualmente il foglio di calcolo , con condensatori che vanno da 7,5 a 82 ge da 16 mm a 40 mm di diametro. Fondamentalmente, maggiore è la tensione, meglio è, all'interno di una famiglia di condensatori. Alcune famiglie di condensatori arrivano a 550V, ma le famiglie più dense di energia arrivano solo a 450V. Il prossimo fattore più grande è lo stile di connessione, in quanto i condensatori a scatto sono molto più leggeri per una data capacità rispetto al terminale a vite o ai condensatori con conduttore radiale. Sembra anche che condensatori di diametro più piccolo avessero una densità di energia più elevata, ma la lunghezza avesse un effetto abbastanza piccolo. Fondamentalmente il produttore non ha importanza in quanto i condensatori di fascia alta hanno tutti la stessa capacità per una determinata dimensione e tensione del case.

Per questo motivo, ho finito per scegliere il diametro più piccolo e il condensatore snap-in più lungo disponibile, il diametro 22 mm, la lunghezza 50 mm, 400 V 330 uF United Chemi-Con ESMQ401VSN331MP50S e sto pensando di metterne 3 in parallelo. Non elencano la massa dei loro condensatori, ma in base alla massa di TDK per le stesse dimensioni è di 2,66 J / g. La più alta densità di energia che ho trovato è stata di 2,99 J / g, ma questo e molti altri condensatori con la più alta densità di energia non sono stati immagazzinati da nessuna parte.

A prima vista ci sono suggerimenti di scarico veloce nella tua domanda.

I due tipi di condensatore che sono valutati meglio per questa applicazione di accumulo di energia e scarica rapida sono i condensatori con lampada flash e i condensatori con elettrificatore a recinzione elettrica. Entrambi dovrebbero essere vicini al meglio che troverai a prezzi ragionevoli. Se vuoi qualcosa di meglio, qualcosa di valutato in base al grado di aeronautica per mantenere basso il peso potrebbe essere migliore, ma costerà molto di più.

EDIT:
per coprire un po 'di più la tua domanda di voltaggio, maggiore è il migliore fino a un certo punto. Di solito il punto è dettato dai componenti di commutazione o dal dispositivo che si prevede di alimentare. 350 V CC è un limite popolare per i semiconduttori a commutazione di consumo in quanto corrisponde alle tensioni di linea di picco per i dispositivi utilizzati a 230 V CA.

La scelta del produttore è rilevante solo se si desidera un lotto, altrimenti si è meglio serviti alla ricerca di siti di vendita al dettaglio o distributori.

Senza qualche indizio in più sul progetto scelto sembrerebbe che l'elettrolitico dell'alluminio sia la strada da percorrere. I tantalio hanno pochissimi vantaggi aggiuntivi qui.

Una specifica molto importante per il tuo condensatore è quanto tempo vuoi che duri.

In generale, i produttori ottengono componenti robusti e di lunga durata aggiungendo peso e diminuendo le prestazioni. Se fornisci ad esempio al mercato dei motori per auto, davvero non vuoi guasti, non vuoi essere responsabile per sconvolgere milioni di consumatori benestanti.

Se si desidera massimizzare le prestazioni, è richiesta una durata limitata e un utente non lamentoso non specializzato. Ottieni una densità energetica molto buona per i cappucci di accumulo dell'energia del flash elettrolitico utilizzati nelle fotocamere usa e getta. Sono classificati per scaricarsi in un carico di torcia 1 . È difficile trovare specifiche a vita per questi, ho visto un foglio dati per qualcosa come loro che rivendica 5000 colpi, ma non sono sicuro se fosse per il prodotto usa e getta, o un uso finale di alta qualità della pistola flash. Dopotutto, il massimo che una fotocamera usa e getta sparerà è 36 volte.$\Omega$

Ho appena pesato 80 g di tappi che ho recuperato da telecamere usa e getta, tra cui 11 tappi 120uF 330v (nominale) 350v (sovratensione). A 330v, questo ti darà un totale di 72J. Carica la tensione di sovracorrente per una durata ancora più bassa e dovrai solo raschiare energia specifica 1J / g. È remoto nel tuo campo da baseball?

Dato il carico nominale per condensatore e avresti 11, 50kW di potenza di scarica è comodamente nelle loro capacità.