Un ultracondensateur, également appelé supercondensateur, est un composant électrique capable de contenir des centaines de fois plus de quantité de charge électrique qu'un condensateur standard. Cette caractéristique rend les supercondensateurs utiles dans les dispositifs qui nécessitent relativement peu de courant et une faible tension. Un supercondensateur peut être utilisé à la place d'une batterie électrochimique à basse tension. Un excellent exemple de l'utilisation d'un supercondensateur se trouve dans les compteurs électriques intelligents. Ces appareils, contrairement à leurs homologues électromécaniques, stockent des informations sur la puissance électrique et la consommation d'énergie des particuliers et des entreprises, et ne contiennent aucune pièce mobile. Un supercondensateur évite la perte de données des compteurs et toute confusion causée par les coupures de courant. Une batterie de secours rechargeable peut remplir la même fonction, mais la plupart des batteries électrochimiques tombent en panne à des températures extrêmement basses, comme c'est souvent le cas en hiver dans une grande partie des États-Unis et dans pratiquement tout le Canada. Les ultracondensateurs peuvent encore fonctionner à des températures inférieures au point de congélation. On trouve des ultracondensateurs dans les radios d'urgence et les lampes de poche. Le condensateur haute capacité se recharge à l'aide d'un générateur miniature de courant continu que l'utilisateur peut faire fonctionner manuellement pendant quelques minutes en tournant une petite manivelle. Le supercondensateur peut être utilisé pendant plusieurs heures (dans certains cas jusqu'à une heure), une fois qu'il est complètement chargé. Le condensateur classique comporte deux surfaces électriquement conductrices séparées par une couche isolante, appelée diélectrique. En général, la capacité augmente à mesure que la surface des conducteurs augmente. La capacité augmente également lorsque l'espacement entre les surfaces diminue et que la constante diélectrique de l'isolant intermédiaire augmente. Cependant, il existe une limite pratique à la capacité que l'on peut obtenir avec cette conception. L'architecture interne d'un supercondensateur est fondamentalement différente. Au lieu d'avoir deux électrodes séparées par une couche isolante, un condensateur haute capacité utilise un milieu poreux qui produit l'effet d'une paire de plaques avec une surface gigantesque, séparées par seulement quelques nanomètres. Le condensateur haute capacité est beaucoup plus capacitif que les composants conventionnels à haute capacité (électrolyte ou tantale) car il utilise un milieu poreux. Les ultracondensateurs ne sont pas capables de supporter des tensions plus élevées, ce qui constitue un inconvénient majeur par rapport aux anciennes conceptions. Un condensateur électrolytique peut être capable de supporter plusieurs centaines de tensions continues. Les ultracondensateurs ne peuvent supporter que 5 volts continus. Pour utiliser les ultracondensateurs à des tensions plus élevées, plusieurs composants doivent être connectés en série (bout à bout, comme les maillons d'une chaîne). Leur tension nominale augmentera, un peu comme les tensions des batteries dans un connecteur en série. Cependant, lorsque plusieurs condensateurs, quel que soit leur type, sont connectés en série, des précautions particulières sont indispensables afin d'égaliser les tensions entre les différents composants. Sinon, l'un d'entre eux risque de "monopoliser" plus que sa part de la tension et de brûler en conséquence.
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Les supercondensateurs pourraient un jour permettre aux parcs éoliens de fournir de l'énergie même lorsque le vent ne souffle pas.