Capacitores eletrolíticos com maior densidade de energia

Estou construindo um projeto que envolve descarregar um capacitor bastante grande através de um par de bobinas eletromagnéticas. É eletricamente muito semelhante a uma pistola, embora para uma aplicação diferente. Não posso usar um supercapacitor porque a densidade de potência não é alta o suficiente e, portanto, preciso encontrar os capacitores eletrolíticos com a maior densidade de energia, porque estou limitado a cerca de 80g para o capacitor.

1. Aproximadamente em qual voltagem máxima os capacitores eletrolíticos de alumínio padrão têm a maior densidade de energia? Posso projetar meu transformador de bobina e flyback em torno da tensão do capacitor, se houver uma vantagem em tensões mais altas, mas se todas forem aproximadamente iguais, acho que a eletrônica seria mais fácil com uma tampa de 35V do que uma de 200V.

2. Existe um site ou um fabricante que tenha uma lista de capacitores com a densidade de energia de cada um? Parece que um recurso Parts.io ou um site semelhante teria, mas não consigo encontrá-lo em lugar nenhum. Do jeito que estou fazendo isso agora, tenho que encontrar o tamanho do pacote para cada tampa na folha de dados e, em seguida, encontrar o peso desse tamanho de pacote e calcular a densidade de energia, o que está ficando bastante tedioso.

3. Devo procurar outra tecnologia de capacitor em vez de eletrolítica? Estou tendo dificuldades para encontrar capacitores de tântalo tão grandes, e os que encontro têm especificações semelhantes aos eletrolíticos.

Obrigado pela ajuda a todos, acabei fazendo a planilha manualmente , com capacitores que variavam de 7,5 a 82g e 16 a 40 mm de diâmetro. Basicamente, quanto maior a tensão, melhor, dentro de uma família de capacitores. Algumas famílias de capacitores chegam a 550V, mas as famílias com maior densidade de energia só chegam a 450V. O próximo fator maior é o estilo de conexão, pois os capacitores de encaixe são muito mais leves para uma determinada capacidade do que os terminais de parafuso ou capacitores com chumbo radial. Parece também que capacitores de menor diâmetro tinham uma densidade de energia mais alta, mas o comprimento teve um efeito bastante pequeno. O fabricante basicamente não importa, pois seus capacitores de ponta têm a mesma capacitância para um determinado tamanho e voltagem de gabinete.

Por causa disso, acabei escolhendo o menor diâmetro e o maior capacitor de encaixe disponível, o 22mm de diâmetro, 50mm de comprimento e 400V 330uF United Chemi-Con ESMQ401VSN331MP50S , e estou pensando em colocar três deles em paralelo. Eles não listam a massa de seus capacitores, mas com base na massa da TDK para o mesmo tamanho é de 2,66 J / g. A maior densidade de energia que encontrei foi de 2,99 J / g, mas esse e vários outros capacitores com a maior densidade de energia não foram estocados em nenhum lugar.

À primeira vista, há dicas de descarga rápida em sua pergunta.

Os dois tipos de capacitores classificados melhor para esta aplicação de armazenamento de energia e descarga rápida são capacitores de lâmpada de flash e capacitores de energização de cerca elétrica. Ambos devem estar próximos do melhor que você encontrará a preços razoáveis. Se você quer algo melhor, então algo classificado para o grau da aviação para manter o peso baixo pode ser melhor, mas custará muito mais.

EDIT:
Para cobrir um pouco mais sua questão de tensão, quanto maior, melhor até certo ponto. Normalmente, o ponto é determinado pelos componentes de comutação ou pelo dispositivo que você planeja ligar. 350V DC é um limite popular para semicondutores de comutação de consumidores, pois corresponde às tensões da linha de pico dos dispositivos usados ​​em 230V AC.

Sua escolha do fabricante é relevante apenas se você desejar lotes, caso contrário, você estará melhor atento à pesquisa de sites de varejo ou distribuidor.

Sem mais algumas pistas sobre o projeto escolhido, parece que os eletrolíticos de alumínio são o caminho a percorrer. O tântalo tem muito poucos benefícios adicionais aqui.

Uma especificação muito importante para o seu capacitor é quanto tempo você deseja que ele dure.

De um modo geral, os fabricantes obtêm componentes robustos e duradouros adicionando peso e diminuindo o desempenho. Se você fornece ao mercado de motores de automóveis, por exemplo, realmente não deseja falhas, não quer ser responsável por perturbar milhões de consumidores abastados.

Se você deseja maximizar o desempenho, é necessária uma vida útil limitada e um usuário final não sofisticado e sem reclamações. Você obtém uma densidade de energia muito boa para os limites de armazenamento de energia do flash eletrolítico usados ​​em câmeras descartáveis. Eles são classificados para descarregar em 1$\Omega$carga da lanterna. É difícil encontrar especificações para a vida toda, vi uma folha de dados para algo como eles reivindicando 5000 fotos, mas não tenho certeza se era para o produto descartável ou para um uso final de pistola de flash de maior qualidade. Afinal, o máximo que uma câmera descartável dispara é 36 vezes.

Acabei de pesar 80 g de tampas que resgatei de câmeras descartáveis, compreendendo 11 tampas de 120uF 330v (nominal) 350v (surto). Em 330v, isso lhe dará um total de 72J. Carregue a voltagem de pico para uma vida útil ainda mais baixa e você consumirá apenas 1J / g de energia específica. Isso está remotamente no seu estádio?

Dada a carga nominal por capacitor e você teria 11, a potência de descarga de 50kW está confortavelmente dentro de sua capacidade.