1.超级电容器(supercapacitor),又称黄金电容或法拉电容,又叫双电层电容器(Electrical Doule-Layer Capacitor)、通过极化电解质来储能。它是一种电化学元件,但在其储能的过程并不发生化学反应,这种储能过程是可逆的,也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。
2.它是介于电容器和电池之间的储能器件,它既具有电容器可以快速充放电的特点,又具有电化学电池的储能机理。超级电容器也可以分为两类:
(1)以活性炭材料为电极,以电极双电层电容的机制储存电荷,通常被称作双电层电容器(DLC);
(2)以二氧化钌或者导体聚合物等材料为阳极,以氧化还原反应的机制存储电荷,通常被称作电化学电容器。
(3).作为一种新型储能元件,电化学电容器的电容量可高达法拉级甚至上万法拉,能够实现快速充放电和大电流发电,同时可在极低温等极端恶劣的环境中使用(可在-40~+70℃工作),无环境污染,并且可以焊接,不存在电池焊接不牢固和短路问题,内部阻抗很低(LOW ESR),单体电压:2.55V、5.5V能量密度(Power Density)是锂离子电池的数十倍以上,这些特点使得电化学电容器广泛应用于数码及电子产品中,如:收音机、数码相机、PDA、可视电话、智能煤气表、预付费电表及水表、环保手电筒、玩具,在智能工控、仪表、智能家电控制模块等方面也有应用,还广泛应用于电子钟表、手机、汽车音响、数码功放、烤面包机、太阳能计算器、太阳能草坪灯、高速公路指示灯等等。
超级电容以前主要用于大功率电源和大型工业与消费类电源设备,如今在各种尺寸的产品、特别是便携式设备中也找到了用武之地。超级电容以高达数千法拉的电容值和快速充放电速率而闻名于世。
由于能够长时间存储大量的电能,超级电容表现得更像是电池而不是一个标准电容。事实上,随着技术的进步,它们将替代众多产品中的可充电电池,从计算机、数码相机、手机到其它手持设备。
超级电容是什么?
简单地说,超级电容是一种非常大的极化电解质电容。这里的‘大’指的是容量,而不是它们的物理尺寸。
的确,对于普通的电解电容来说,电容值和/或电压值越大,整个封装也越大。电解电容通常提供微法拉数量级的电容值,从约0.1uF到约1F,其电压标称值最高可达1kVdc。一般来说,额定电压越高,电容值就越小,而电容值越大,封装也就越大,而且工作电压也可能会降低。
这些规则基本上也适用于超级电容。超级电容的容值在1F以上,工作电压范围从1.5V到160V甚至更高。随着电容值和电压增加,其体积也会增加。
电容值在数十法拉左右的早期超级电容是个大块头,主要用于大型电源设备。具有低电压工作能力的小体积超级电容则常用作消费电子设备中的短期备用电源。
尽管超级电容和电解电容存在很大的相似性,但在电气性能和物理尺寸方面也有很大的差异。例如,一个普通的10uF、25Vdc额定电压电解电容尺寸可能略小于甚至等同于1F到10F、2.7Vdc的超级电容。随着最近技术的进步,将超级电容的工作电压提高到25Vdc时,尺寸增加不到一倍,根据具体应用场合,这样的体积变化可能并不十分显著。
剖析超级电容
原则上讲,人们可以将超级电容看作是一个可充电电池。它能存储与其容量成正比的电荷,并在要求放电时释放电荷。超级电容与电解电容的最大区别是其电子双层架构,它能实现更高的容量。
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