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Les super-capas

ou supercondensateurs

vendredi 18 juin 2010, par Julien H.

Comme source d’alimentation d’un circuit électronique, les super-condensateurs peuvent devenir une solution alternative pour la robotique mobile. Cependant nous devons signaler quelques difficultés soulevées par la mise en œuvre des super-capas : nous avons bénéficié des explications de Demtech, une start-up de Sophia-Antipolis qui connait bien cette technologie.

 Définition

Point commun avec les piles : il s’agit d’une construction physique et chimique particulière capable d’accumuler de l’électricité et de la restituer après un certain temps. Ici, comme tout condensateur il y a deux surfaces conductrices (électrodes) séparées par un diélectrique (isolant) mais avec des matériaux particulièrement étudiés pour une capacité maximale dans un encombrement minimal.

Pourquoi super ? Parce que leur capacité est très grande (plusieurs centaines de Farads). Bon, si comme pour moi la notion de Farad ne vous "parle" pas, imaginez que pour atteindre cette super capacité, la surface des électrodes peut atteindre 3000 m² par gramme ! Merci à la nature d’avoir inventé l’infiniment petit.

Plus d’infos grâce à Wikipedia.

 Utilisation

Bien sûr il y a une grande différence avec un accumulateur classique comme nos batteries au plomb ou Nickel-Cadmium ou même Lithium-Ion car les règles de charges et de décharges sont bien différentes. Ce qui permet une charge très rapide, à condition de disposer d’une tension énorme, plusieurs milliers de volts pouvant parcourir les surfaces de la capa).

Autre spécificité, il faut bien gérer la décharge : il n’y a pas de potentiel chimique assurant une tension stable mais une décharge hyperbolique... comme un condensateur.

Exemple : une pile 9 volts

Dès 2003, un article de B. Kainka dans Elektor proposait de remplacer une pile 9 volts par une super-capa (10 farads). Ainsi pour un produit utilisé peu souvent (la télécommande du modèle réduit de votre fils) pendant une durée courte, cette solution est pratique : 20 secondes pour se charger et 3 heures d’autonomie (selon la consommation bien sûr), et pas de problème de décharge et d’usure d’un accu 9 volts classique en NiCd ou NiMH.

Site Elektor Electronics

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Document explicatif (pdf)

Exemple : une lampe torche de secours

Chargée en 10 secondes, elle peut durer jusqu’à 3 minutes, largement suffisant pour aller chercher du matériel au garage. Attention si vous voulez l’utiliser en cas de coupure de courant... il faudra pas essayer de la charger sur secteur :)

R&D

La start-up Demtech de Sophia-Antipolis présente une page récapitulative du stockage de l’énergie, dont les ultra-capacités.

 Produits commerciaux

On peut acheter une super-capa de 10 farads pour moins de 5 dollars, chez Sparkfun par exemple.

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Il existe déjà des produits utilisant des super-capas, comme ces balises solaires : MCT Solaire.

D’autres projets sont en cours, comme d’équiper une voiture électrique de super-capas, permettant de diminuer le temps de charge.

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