Avantages des condensateurs au tantale polymère

Les condensateurs, aussi appelés capacités, sont des dispositifs électriques qui, un peu comme des batteries, peuvent être chargés pour stocker de l'électricité et la restituer (décharge) quand nécessaire. La différence la plus importante est que la charge et la décharge d'un condensateur sont bien plus rapides qu'avec une batterie. Un condensateur simple est constitué de deux plaques métalliques (ou d'un autre matériau conducteur), séparées par un matériau non conducteur — ou isolant — appelé diélectrique, ici le métal précieux tantale.

Condensateurs au tantale

La quantité d'électricité qu'un condensateur peut stocker (sa capacité) peut être augmentée en agrandissant les plaques conductrices, en les rapprochant ou en utilisant un diélectrique différent. Le tantale est utilisé car le métal forme une couche d'oxyde sur sa surface qui agit comme diélectrique. De minuscules condensateurs au tantale sont utilisés dans les ordinateurs pour lisser les pics de tension qui peuvent endommager les circuits infinitésimaux d'une puce.

Taille, durée de vie et fiabilité

Les condensateurs au tantale sont particulièrement prisés car ils peuvent stocker beaucoup d'électricité pour leur taille et leur poids, permettant des condensateurs plus compacts — un avantage dont les fabricants de téléphones mobiles ont profité pour produire des téléphones de plus en plus petits. Ils sont utilisés surtout là où le gain de place est prioritaire et où la longue durée de vie et la fiabilité sont essentielles.

Polymères vs MnO2

« Polymère » est un terme chimique désignant de grandes molécules formées par chaînage de petites molécules. Les protéines et amidons sont des polymères naturels, les plastiques des polymères synthétiques. Autrefois, les condensateurs au tantale avaient deux faiblesses majeures, toutes deux dues à l'utilisation de dioxyde de manganèse (MnO2) comme cathode — la seconde plaque, en quelque sorte. Comme le MnO2 contient beaucoup d'oxygène et que le manganèse est un métal inflammable, en cas de défaillance, ils avaient tendance à s'enflammer. Remplacer le MnO2 par un polymère conducteur résout ce problème. L'autre inconvénient était que les condensateurs tantale-MnO2 avaient une « résistance électrique » plus élevée que ceux faits avec d'autres diélectriques. En utilisant un polymère pour la cathode, les ingénieurs ont pu réduire la résistance inhérente aux dispositifs, les rendant une meilleure alternative. En fait, le polymère conducteur développé comme alternative dans les années 1990 est 1 000 fois plus conducteur que le MnO2.