Supercap’ler: Enerji etkinlikle buluşuyor

Endüstride, özellikle de depo lojistiğinde, el tipi tarayıcı gibi mobil uygulamalardaki öneminin de gösterdiği gibi, istikrarlı bir güç kaynağı çok önemlidir. Süperkapasitörler (supercap’ler), geleneksel akü konseptlerini akıllıca tamamlayan enerji depolama çözümleri sağlar. Leuze, yenilikçi sensör çözümlerinde bu teknolojiyi hedefe yönelik olarak kullanmaktadır.

El tipi tarayıcıları görüntüle

 

Her şey uygulamaya bağlıdır: Bireysel taramalar veya sürekli çalışma

 

PPIC_Handscanner_IT196x_header_(2)
Supercap’ler, Leuze'nin IT 1960 serisi çok amaçlı el tipi tarayıcıları gibi mobil cihazlarda kullanılır.

El tipi tarayıcılar, her biri cihazların güç kaynağına farklı gereklilikler yükleyen farklı senaryolarda kullanılır. Genellikle depolama alanlarında veya envanter çıkarma sırasında gerekli olan bireysel taramalar için, el tipi tarayıcı yalnızca kısa bir süre için yüksek tepe performansı gerektirir. Cihazlar genellikle şarj istasyonlarına park edilir ve birkaç saniye sonra tekrar tamamen çalışır hale gelmeleri gerekir. Burada, enerji depolama sisteminin hızlı bir şekilde şarj olması ve böylece ihtiyaç duyulduğunda hemen kullanılabilir olması özellikle önemlidir. Uzun bir süre boyunca kullanılacak bir el tipi tarayıcının farklı gereklilikleri vardır. 

Cihazın birkaç saat boyunca sürekli çalıştığı depolarda veya üretim ortamlarında vardiyalı çalışmada, çalışma süresi belirleyici faktördür. El tipi tarayıcı, düzenli olarak yeniden şarj edilmesine gerek kalmadan tek bir şarjla tüm iş günü dayanmalıdır. Bu senaryolarda, enerji depolama sisteminin enerji yoğunluğu daha büyük bir rol oynar çünkü daha uzun süreler boyunca sabit bir güç kaynağı gereklidir.

Her iki durumda da enerji depolama teknolojisi çok önemlidir: Bu sadece cihazın performansını değil, aynı zamanda çalışma süresini ve enerji etkinliliğini de etkiler. Uygulamaya bağlı olarak, bir supercap veya şarj edilebilir pil şeklindeki bir akü mümkün olan en iyi çözümü sunabilir.

Supercap ile akü - avantajları ve dezavantajları

 

Supercap, süperkapasitörün kısaltmasıdır ve bazen ultrakapasitör olarak da adlandırılır. Supercap, özellikle hızlı şarj ve deşarj kapasitesiyle öne çıkan bir elektrik enerjisi depolama cihazıdır. Enerjiyi esas olarak elektrostatik olarak, yani elektrot ile elektrolit arasındaki arayüzde elektrik yüklerini ayırarak depolar. Buna karşılık aküler enerjiyi elektrokimyasal olarak, yani hücre kimyasındaki kimyasal reaksiyonlar yoluyla depolar. Bir supercap’in ana avantajı, kısa sürede çok yüksek güç sağlamak için saniyeler içinde tamamen şarj edilebilmesidir. Bu da teknolojiyi kısa süreli enerji gerekliliği olan uygulamalar veya elektrik kesintileri arasında köprü kurmak için ideal hale getiriyor. Bir supercap’in enerji yoğunluğu akülerinkinden daha düşük olmasına rağmen, bir milyondan fazla kez şarj edilebilir. Geleneksel bir akü yalnızca yaklaşık 2.000 şarj döngüsüne kadar dayanır. Ayrıca 15 yıla varan kullanım ömrü, lityum iyon akülerden kat kat daha uzundur. Bu nedenle supercap’ler, özellikle hız ve kullanılabilirliğin gerekli olduğu çok çeşitli endüstriyel gereklilikler için güvenilir, az bakım gerektiren ve çevre dostu bir çözüm sunar.

SupercapLityum-iyon akü
Şarj süresiSaniyelerDakikadan saate
Döngü sayısıYaklaşık olarak. 1.000.000 döngüYaklaşık olarak. 500 - 2.000 döngü
Güç yoğunluğuÇok yüksekOrta
Enerji yoğunluğuDüşükYüksek
Şarj sıcaklığıYaklaşık -55°C ila +90°CYaklaşık olarak. 0°C ile 45°C arası
Yaşam Süresi15 yıla kadar3 - 7 yıl
Bakım maliyetleriDüşükOrta ila yüksek

Supercap tipleri

Supercap’ler depolama yöntemleri, kullanılan malzemeler ve teknik özellikleri açısından farklı tiplere ayrılabilir. Endüstriyel uygulamalarda - özellikle el tipi tarayıcı gibi mobil cihazlarda - EDLC tipi (elektrokimyasal çift katmanlı kapasitör) baskındır. Özellikle yüksek çevrim kararlılığı, kısa şarj süreleri ve sağlam bir yapı şekli bir araya getirir. Psödokapasitör daha az yaygındır:

EDLC (elektrokimyasal çift katmanlı kapasitör)

  • Enerjiyi kimyasal reaksiyonlar olmadan tamamen elektrostatik olarak depolar
  • Aktif karbon elektrotlar kullanır
  • Çok yüksek çevrim kararlılığı (>1 milyon döngü)
  • Kısa şarj süresi, sağlam ve uzun ömürlü
  • Endüstriyel ve mobil cihazlarda standart tip

Psödokapasitör

  • Çift katmana ek olarak: Elektrottaki redoks reaksiyonları
  • Daha yüksek enerji yoğunluğu, ancak daha düşük çevrim kararlılığı
  • Metal oksitlerden veya iletken polimerlerden yapılmış elektrotlar, örneğin
  • Daha pahalı ve daha hassas
  • Çoğunlukla özel veya araştırma uygulamalarında kullanılır

Hafif çözüm, anında şarj olur

 

PPIC_Handscanner_IT196x_Detail3_Ausschnitt_700x500px

Barkod algılamaya yönelik çok amaçlı el tipi tarayıcılar, kısa ancak yoğun performans gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır. Supercap teknolojisi, tarayıcılara birkaç saniye ile birkaç dakika arasında yeterli enerji sağlar. Cihazlar çok hızlı bir şekilde şarj edilir. Bu nedenle süper kapak teknolojisine sahip el tipi tarayıcı, düzenli bireysel taramalar gerektiren uygulamalar için özellikle uygundur. Leuze, IT 1960 serisi kablosuz supercap cihazlarıyla teknolojiden en iyi şekilde yararlanıyor. Akü gerekmediği için cihazlar çok hafiftir: Örneğin, IT 1960 serisinden bir supercap el tipi tarayıcı sadece 220 gram ağırlığındadır. Bu, gözle görülür bir ergonomik avantajdır ve günlük kullanımda kullanımı kolaylaştırır. Öte yandan, kısa sürede çok sayıda tarama yapılması gerekiyorsa, akü veya kablo cihazlar önerilir. Leuze, IT 1960 serisi ile portföyünde buna uygun modeller de bulunduruyor.

Akülere göre önemli ölçüde daha sağlam

Supercap'ler sadece hızlı şarj özellikleriyle puan kazanmıyor: Ayrıca çevresel etkilere karşı özellikle dayanıklılar. Tipik supercap’ler, çift haneli sıfırın altındaki sıcaklıklarda bile performansta gözle görülür bir düşüş olmadan güvenilir bir şekilde çalışır. Lityum-iyon akü ise soğuğa karşı çok daha hassastır. Dahası, elektrikli kapasitörler olarak supercap’ler yeni AB Akü Düzenlemesinden (2023/1542) etkilenmez. Bu, AB'de akülerin pazarlanması, kullanımı ve geri dönüşümü için net gereklilikler ortaya koymaktadır. Akü genellikle bakıma alınması veya değiştirilmesi ve ardından uygun şekilde imha edilmesi gerekirken, supercap’ler genellikle cihazda kalıcı olarak kalabilir. Bu durum, 15 yıla varan çalışma sürelerinde bile geçerlidir. Supercap’lerin sürdürülebilirlik odaklı tedarik stratejileri olan şirketler için cazip olmasının bir başka nedeni daha var: Lityum veya kobalt gibi kritik hammaddeler içermezler.

Özet

Genel olarak, supercap teknolojisi akülerin yerine geçmez. Bununla birlikte, belirli uygulamalar için daha etkin bir alternatiftir: Bu nedenle Leuze, çok amaçlı el tipi tarayıcı gibi çözümler için bu teknolojiyi hedefli bir şekilde kullanıyor. Sadece birkaç saniye içinde son derece hızlı şarj, çok daha fazla sayıda şarj döngüsü ve düşük ağırlık kullanımı kolaylaştırır. Son olarak, sistem operatörleri aküyle çalışan cihazlara kıyasla maliyet tasarrufundan yararlanır.

Çok amaçlı el tipi tarayıcıları görüntüleyin Doğrudan makale seçimine gidin


ElingerDieter
Dieter Eßlinger
İçerik Yöneticisi
Dieter.Esslinger@leuze.com