Суперконденсатор, также известный как ионистор, представляет собой электронный компонент, объединяющий свойства конденсатора и аккумулятора. Его ключевая особенность — чрезвычайно высокая ёмкость, сравнимая с батареями. В этой статье я расскажу, как своими руками собрал батарею на 12 В из таких элементов. Это решение обладает рядом уникальных преимуществ перед традиционными аккумуляторами, особенно в специфических условиях эксплуатации.
- Ионисторы абсолютно не боятся глубокого разряда до нуля, что является критическим недостатком для литиевых и свинцово-кислотных АКБ.
- Количество циклов заряда-разряда у суперконденсаторов выше в сотни, а иногда и в тысячи раз, что гарантирует многолетний срок службы.
- Компоненты устойчивы к экстремальным токовым перегрузкам, которые могут мгновенно вывести из строя обычный аккумулятор.
Это далеко не полный список плюсов. Более подробно о возможностях готовой сборки я расскажу после описания процесса её создания.
Необходимые материалы и инструменты
- Восемь суперконденсаторов (ионисторов) с номиналами 2,7 В и 500 Ф.
- Медная проволока сечением от 2 кв. мм для соединений.
- Две пары болтов с гайками для создания клемм.
Инструменты: паяльник, пинцет, кусачки, канцелярский нож.
Расходные материалы: припой и флюс для качественной пайки.
Пошаговая инструкция по сборке батареи
Сборка основана на комбинированной схеме. Мы создадим четыре пары, в каждой из которой два ионистора соединены параллельно для увеличения общей ёмкости. Затем эти четыре пары соединяются последовательно, что позволяет суммировать их напряжение и получить на выходе необходимые 12 В.
Первым делом подготовим медную проволоку: её нужно выпрямить и аккуратно зачистить от лакового покрытия с помощью канцелярского ножа.
Из подготовленной проволоки сгибаем соединительные элементы — перемычки для будущей сборки.
Нам потребуется изготовить три квадратные перемычки для последовательного соединения пар и два прямых выводных контакта (полюса) для подключения нагрузки.
К полюсным выводам, как на стандартной батарее, припаиваем гайки. Это создаст удобные и надёжные клеммы для подключения проводов.
Все места будущих паек, особенно уголки квадратных перемычек, необходимо тщательно залудить.
Приступаем к основной сборке. Аккуратно припаиваем соединители к выводам ионисторов, строго соблюдая полярность. Суперконденсаторы, в отличие от обычных конденсаторов, имеют чётко обозначенные плюс и минус.
Сначала собираем четыре независимые пары (два параллельных ионистора в каждой).
Затем последовательно соединяем эти пары с помощью квадратных перемычек и припаиваем к крайним элементам подготовленные полюсные выводы с клеммами.
Готовую батарею можно заряжать. Для теста использовался источник тока силой 5 Ампер.
Благодаря низкому внутреннему сопротивлению, зарядка происходит очень быстро — всего через пять минут батарея была полностью готова к работе.
Первое испытание — подключение мощной автомобильной лампы накаливания.
Тест на токовую нагрузку: при коротком замыкании толстой проволокой на клеммах она мгновенно раскалилась докрасна, что демонстрирует способность батареи отдавать огромный ток.
Испытание под реальной нагрузкой — запуск и работа электродвигателя.
Сферы применения самодельной батареи
Основная ниша для такой сборки — системы с высокими импульсными (кратковременными) токами. Классический пример — использование в качестве буферного накопителя энергии для автомобильного сабвуфера, где требуются мощные, но короткие всплески тока для работы усилителя.
Вторая важная область — системы с частыми циклами заряда и разряда. Например, в качестве аккумулятора для накопления энергии от солнечных панелей с последующей её отдачей на освещение в тёмное время суток. Суперконденсаторы идеально подходят для таких ежедневных циклов.
Это лишь два наиболее очевидных варианта. На практике область применения гораздо шире: от источников бесперебойного питания для критичных устройств до систем рекуперативного торможения в моделях.
Приобрести суперконденсаторы сегодня можно по доступной цене, в том числе на популярных маркетплейсах. Учитывая их феноменальную долговечность, такая инвестиция полностью оправдана при использовании по назначению.
