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Découverte du supercondensateur, la super batterie de demain

La recherche sur les techniques du stockage de l'énergie électrique est en perpétuelle évolution. Le résultat de ces recherches a fait émerger la technologie des supercondensateurs, qui offrent de nombreux avantages par rapport aux batteries lithium. Découvrez dans cet article, l'intérêt de cette solution de stockage de l'énergie électrique, qui pourrait remplacer à therme les batteries traditionnelles.

Découverte du super-condensateur

Le supercondensateur ou super-condensateur est un composant particulier, ayant des caractéristiques techniques le plaçant entre le condensateur traditionnel (électrolytique) et la batterie, utilisée pour alimenter les circuits électriques en courant continu.

La structure du supercondensateur est constituée de multiples cellules disposées en série et en parallèle, offrant une intensité en sortie et une tension élevées.

Dans un supercondensateur, on remplace le diélectrique par un électrolyte. Pour rappel, un électrolyte est une substance qui contient des ions mobiles. La charge des plaques (charbon actif) est contrebalencée par les ions de charge opposée (positifs et négatifs), qui seront attirés sur la surface. Le résultat permet d'obtenir deux doubles couches, soit l'équivalent de deux condensateurs montés en série. Dans ces couches, les charges qui se retrouvent de signes opposés ne sont séparées que de quelques dixièmes de nanomètre.

Les supercondensateurs les plus courants sont chargés avec une tension d'environ de 2,5 V. De ce fait, pour avoir une tension de 400 V par exemple, il faut monter 16 supercondensateurs en séries (car les tensions en séries s'ajoutent).

Quels sont les avantages du supercondensateur ?

Le supercondensateur ou ultracondensateur présente de multiples intérêts et notamment :

• Le stockage et la restitution de forte énergie électrique et donc une puissance élevée.
• Le cycle de charge d'un supercondensateur est extrêmement rapide, en effet, une charge complète s'obtient 10 000 fois plus rapidement qu'une batterie classique.
• Une durée de vie très longue, car les supercondensateurs supportent entre 100 000 et 1 000 000 de cycles alors qu'une batterie au lithium n'en supporte que de 400 à 2000.
• Ce composant est respectueux de l’environnement, il n'y aucun risque d’explosion, à l'inverse des batteries traditionnelles ou de certains condensateurs classiques.

Quels usages pour ces supercondensateurs ?

Les supercondensateurs trouvent leurs utilisations dans les voitures électriques, ils font l'interface électrique entre le variateur de vitesse et les batteries.

Ils permettent de prolonger la durée de vie des batteries et assurent également l'accumulation de l'énergie électrique dans les conditions difficiles, comme par exemple dans les systèmes qui permettent d'orienter les pâles d'une éolienne ou encore le système de démarrage d'un train.

Que ce soit les voitures électriques ou les modèles hybrides, le supercondensateur y assure un gain de puissance lors du démarrage. Le supercondensateur est également utilisé pour la récupération lors du freinage, grâce au principe de récupération de l'énergie cinétique. Quelques voitures l'utilise également dans le circuit d'alimentation du Start & Stop, ce système offre l'avantage de faire des économies de carburant, lorsque le véhicule est à l'arrêt (le voiture s'arrête et redémarre immédiatement à la demande).

Le super-condensateur équipe entre autres les systèmes de productions d'énergie dite renouvelable, tels que les panneaux photovoltaïques (solaire), les éoliennes, afin d'améliorer le principe de stockage de l'énergie électrique, pour stabiliser l'alimentation ou encore pour répondre aux besoins lors des pics de puissance.

Le supercondensateur peut-il remplacer la batterie Lithium ?

Au vu de ces multiples avantages, le supercondensateur se voit comme le digne successeur des batterie lithium. Sa stabilité, le fait qu'il ne soit pas soumis au risque d'explosion ou la possibilité de l'utiliser dans des conditions de températures extrême, sont de multiples atouts pour cette nouvelle technologie. C'est notamment pour cela que les véhicules de Formule 1 utilise le supercondensateur, afin de récupérer l'énergie des monoplaces.

Le supercondensateur trouve tout de même ses limites quant à son prix élevé et sur le fait qu'il présente une petite densité énergétique qui se trouve bien inférieure à celle de la batterie lithium, mais la recherche progresse rapidement et tente d'améliorer ces résultats afin d'améliorer la densité des condensateurs.

Madep propose de multiples supercondensateurs

La société MADEP pour Mesures Analogiques Digitales et Electronique de Puissance a été créée en 1992. Elle est à la fois distributeur, fabricant et fournisseur de produits dans le domaine de l'électronique de puissance, la dissipation et la gestion thermique, la conversion et le stockage d’énergie électrique.

L'entreprise MADEP propose une multitude de super condensateurs qui trouvent leur intégration dans l'automobile, le transport, la production et la distribution d'énergie, les réseaux de télécommunication, l'industrie ou encore le médical ou l'armée.