EDLC 이중층커패시터 란?

EDLC(Electric Double-Layer Capacitor)

이중층 캐퍼시터로 전기가 통하는 액체에 잠겨있는 전극에 전압을 인가하는 경우에 이중층이 형성되는 효과를 이용한 커패시터이다. 보통은 산업에서 슈퍼커패시터로 일반적으로 불린다.

 

EDLC

 

EDLC 작동원리

기존 커패시터는 반송자(Charge Carrier)가 전자를 하나의 금속판으로부터 제거하여 다른 금속판으로 이동시켜 에너지를 저장했다. 이때 두 금속판 사이에는 전위차가 발생되고, 이는 판의 크기, 판 사이의 거리, 판재료, 유전체(유전율)에 따라 달라졌다.

 

EDLC는 기존 유전체를 사용하지 않고 전기 이중층을 사용한다. 전기 이중층은 2~5nm로 분리층임에도 불구하고 전하를 효과적으로 분리한다. 이중층은 낮은 전압에서만 견딜 수 있다. 따라서 고전압 축전지에서 셀을 직렬로 연결하듯이 필요한 전압에 대응해서 각각의 EDLC를 직렬로 연결해야 한다.

 

EDLC 구조

EDLC 충방전 상태

 

 

EDLC vs. 축전지

축전지 대비 EDLC의 장점으로는

1. 출력밀도가 높다.

2. 높은 효율을 보인다.

3. 작동온도 범위가 크다. (약 -40 ~ 75°C)

4. 수명이 길다.

 

단점으로는

1. 허용 정격전압이 낮다.(약 2.2 ~ 3.8V)

2. 충/방전 시 전압 변화가 크다.

 

EDLC와 축전지 충방전 거동