커패시터 2) 슈퍼커패시터의 역할 및 배터리와의 차이점

 

1. 슈퍼커패시터의 역할 

-. 전장 제어기 내부에 슈퍼커패시터가 들어간다면 역할은 10중 8~9는 예상치 못한 상황에 의해 전원이 덜어질 경우, CPU나 MCU에서 현재 진행 중이던 내용을 안정적으로 마무리하기 위해 CPU나 MCU가 마무리하는 동작을 할 동안 전원을 공급해주는 역할 입니다. 보통은 길어봐야 5초 안쪽으로 들어오죠.

-. 즉, 정상적으로 동작할 동안 전기를 모아뒀다가, 사고 등 특수한 이유로 전원이 끊겼을 경우 안정적으로 동작을 마무리 할 때까지 전기를 공급해주는 것이죠.

 

-. 설명만 듣고 보면 배터리랑 하는 역할이 동일하죠? 그러면, 배터리를 사용하지 않고 슈퍼커패시터를 사용하는 이유가 있겠네요?

 

2. 배터리와 슈퍼커패시터의 차이

 

1) 배터리의 전기 저장 방법

-. 배터리는 전극과 전해질 사이에서 일어나는 전기화학적 반응에 의해 전기를 저장하고 방전합니다. 말이 어려우니 리튬이온 배터리를 예로 들어 최대한 쉽게 설명해보면. 배터리에 충전을 위해 전기가 걸리면, 양극(+)에 있는 양극재(리튬 원래는 리튬과 함께 코볼트 등 이거저거 섞여있습니다.)중에 리튬이 리튬이온과 전자로 분리가 됩니다. 그럼 분리된 리튬이온은 전해질을 통해 음극으로 이동하여 전기가 충전되는 원리 입니다. 방전은 반대구요.

 

2) 커패시터의 전기 저장 방법

-. 배터리가 화학적 방법을 이용해서 전기를 저장 했다면, 커패시터는 물리적 방법을 이용해서 전기를 저장 합니다. 앞서 설명 드렸다 시피, 커패시터는 두개의 전극사이에 전해질이 있으며, 이 전극 사이에 걸리는 전압에 의해 양이온은 음극으로 음이온은 양극으로 모이는 방법으로 전기를 축전합니다.

 

3. 배터리 대신 슈퍼커패시터를 사용하는 이유

-. 배터리와 커패시터는 전기를 저장하는 방법의 차이 때문에 다음 표와 같은 몇 가지 차이점이 발생합니다. 슈퍼커패시터의 역할은 앞서 말했듯이 5초 내외의 짧은 시간동안만 전기를 공급하면 되고, 예상치 못하게 전원이 떨어지는 경우가 언제 발생할지 모르니 빠르게 충전되어야 합니다. 이 두 가지 이유 때문에 배터리보다는 슈퍼커패시터를 적용하는 게 유리하기 때문에 배터리보다는 슈퍼커패시터가 적용되게 됩니다.

2022.08.27 - [전장 관련/전기전자 기초] - 커패시터 1) 개념 및 특징(또는 용도)

커패시터 1) 개념 및 특징(또는 용도)