電容電池特點(diǎn)

(1)充電速度快，只要充電幾十秒到幾分鐘就可達(dá)到其額定容量的95%以上;而現(xiàn)在使用面積最大的鉛酸電池充電通常需要幾個(gè)小時(shí)。

(2)循環(huán)使用壽命長(zhǎng)，深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達(dá)50萬(wàn)次，如果對(duì)超級(jí)電容每天充放電20次，連續(xù)使用可達(dá)68年如果相應(yīng)地和鉛酸電池比較, 它的使用壽命可達(dá)68年, 且沒(méi)有"記憶效應(yīng)"。

(3)大電流放電能力超強(qiáng)，能量轉(zhuǎn)換效率高，過(guò)程損失小，大電流能量循環(huán)效率≥90%。

(4)功率密度高，可達(dá)300Wh/kg~5000Wh/kg，相當(dāng)于普通電池的數(shù)十倍;能量比大大提高，鉛酸電池一般只能達(dá)到0.02kWh/kg，而超級(jí)電容電池目前研發(fā)已可達(dá)10 kWh/kg。

(5)產(chǎn)品原材料構(gòu)成、生產(chǎn)、使用、儲(chǔ)存以及拆解過(guò)程均沒(méi)有污染，是理想的綠色環(huán)保電源。

(6)充放電線路簡(jiǎn)單，無(wú)需充電電池那樣的充電電路，安全系數(shù)高，長(zhǎng)期使用免維護(hù)。

(7)超低溫特性好，使用環(huán)境溫度范圍寬達(dá)-40℃~+70℃。

(8)檢測(cè)方便，剩余電量可直接讀出。

(9)單體容量范圍通常0.1F--1000F 。

超級(jí)電容的容量比通常的電容器大得多。由于其容量很大，對(duì)外表現(xiàn)和電池相同，因此也稱(chēng)作"電容電池"或說(shuō)"黃金電池"。超級(jí)電容器電池也屬于雙電層電容器,它是目前世界上已投入量產(chǎn)的雙電層電容器中容量最大的一種,其基本原理和其它種類(lèi)的雙電層電容器一樣,都是利用活性炭多孔電極和電解質(zhì)組成的雙電層結(jié)構(gòu)獲得超大的容量。

傳統(tǒng)物理電容中儲(chǔ)存的電能來(lái)源于電荷在兩塊極板上的分離,兩塊極板之間為真空(相對(duì)介電常數(shù)為1)或一層介電物質(zhì)(相對(duì)介電常數(shù)為ε)所隔離,電容值為:C = ε·A / 3.6 πd ·10-6 (μF) 其中A為極板面積,d為介質(zhì)厚度。所儲(chǔ)存的能量為: E = C (ΔV)2/2，其中C為電容值,ΔV為極板間的電壓降.可見(jiàn),若想獲得較大的電容量,儲(chǔ)存更多的能量,必須增大面積A或減少介質(zhì)厚度d，但這個(gè)伸縮空間有限，導(dǎo)致它的儲(chǔ)電量和儲(chǔ)能量較小。

雙電層電容器中,采用活性炭材料制作成多孔電極,同時(shí)在相對(duì)的碳多孔電極之間充填電解質(zhì)溶液,當(dāng)在兩端施加電壓時(shí),相對(duì)的多孔電極上分別聚集正負(fù)電子,而電解質(zhì)溶液中的正負(fù)離子將由于電場(chǎng)作用分別聚集到與正負(fù)極板相對(duì)的界面上,從而形成兩個(gè)集電層,相當(dāng)于兩個(gè)電容器串聯(lián),由于活性碳材料具有≥1200m2/g的超高比表面積(即獲得了極大的電極面積A),而且電解液與多孔電極間的界面距離不到1nm(即獲得了極小的介質(zhì)厚度d),根據(jù)前面的計(jì)算公式可以看出,這種雙電層電容器比傳統(tǒng)的物理電容的容值要大很多,比容量可以提高100倍以上, 從而使單位重量的電容量可達(dá)100F/g，并且電容的內(nèi)阻還能保持在很低的水平，碳材料還具有成本低，技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)。從而使利用電容器進(jìn)行大電量的儲(chǔ)能成為可能，且在實(shí)際使用時(shí)，可以通過(guò)串聯(lián)或者并聯(lián)以提高輸出電壓或電流。

生產(chǎn)和生活最常見(jiàn)的鉛蓄電池，可將電能通過(guò)化學(xué)反應(yīng)儲(chǔ)藏起來(lái)，到另一個(gè)場(chǎng)合或另一時(shí)段使用。鉛蓄電池雖然造價(jià)較低，但也有相應(yīng)的弱點(diǎn)，諸如能量轉(zhuǎn)換效率較低、電池反復(fù)充放電易老化導(dǎo)致使用壽命短、比能量(Wh/kg)和比功率(W/kg)小使設(shè)備笨重、充電時(shí)間長(zhǎng)等。我們?cè)谑謾C(jī)上使用的鋰離子電池，雖然也有許多優(yōu)點(diǎn)，但它價(jià)格昂貴且儲(chǔ)藏電能有限，不能在大功率場(chǎng)合下使用;所以正在開(kāi)發(fā)研制的超級(jí)電容電池，相比較而言，就有著一般電池?zé)o可比擬的優(yōu)點(diǎn)，它的前景不可限量。

1、超級(jí)電容器具有固定的極性。在使用前，應(yīng)確認(rèn)極性。

2、超級(jí)電容器應(yīng)在標(biāo)稱(chēng)電壓下使用:

當(dāng)電容器電壓超過(guò)標(biāo)稱(chēng)電壓時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致電解液分解，同時(shí)電容器會(huì)發(fā)熱，容量下降，而且內(nèi)阻增加，壽命縮短，在某些情況下，可導(dǎo)致電容器性能崩潰。

3、超級(jí)電容器不可應(yīng)用于高頻率充放電的電路中，高頻率的快速充放電會(huì)導(dǎo)致電容器內(nèi)部發(fā)熱，容量衰減，內(nèi)阻增加，在某些情況下會(huì)導(dǎo)致電容器性能崩潰。

4、安裝超級(jí)電容器后，不可強(qiáng)行傾斜或扭動(dòng)電容器，這樣會(huì)導(dǎo)致電容器引線松動(dòng)，導(dǎo)致性能劣化。

5、在焊接過(guò)程中避免使電容器過(guò)熱:

若在焊接中使電容器出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象，會(huì)降低電容器的使用壽命，例如:如果使用厚度為1.6mm的印刷線路板，焊接過(guò)程應(yīng)為260℃，時(shí)間不超過(guò)5s。

6、將電容器串聯(lián)使用時(shí):

當(dāng)超級(jí)電容器進(jìn)行串聯(lián)使用時(shí)，存在單體間的電壓均衡問(wèn)題，單純的串聯(lián)會(huì)導(dǎo)致某個(gè)或幾個(gè)單體電容器過(guò)壓，從而損壞這些電容器，整體性能受到影響，故在電容器進(jìn)行串聯(lián)使用時(shí)，需得到廠家的技術(shù)支持。

超級(jí)電容器是上世紀(jì)80年代后發(fā)展起來(lái)的新型儲(chǔ)能器件，在歐洲、美國(guó)、日本已經(jīng)開(kāi)始形成新興的產(chǎn)業(yè)。

從1990年開(kāi)始，世界各國(guó)開(kāi)始成立專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)超級(jí)電容器，目前，在該技術(shù)領(lǐng)域中處于領(lǐng)先地位的國(guó)家有俄羅斯、日本、德國(guó)和美國(guó)，這些發(fā)達(dá)國(guó)家已把超級(jí)電容器項(xiàng)目作為國(guó)家重點(diǎn)研究和開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，并提出了近期和中長(zhǎng)期發(fā)展計(jì)劃。在超級(jí)電容器的實(shí)用性方面，俄羅斯走在世界的前列。

我國(guó)從九十年代開(kāi)始研制超級(jí)雙電層電容器，與國(guó)外先進(jìn)水平還有一定的差距。據(jù)有關(guān)資料表明，國(guó)內(nèi)有些單位已經(jīng)研制出比能量為10Wh/kg、比功率為600W/kg的高能量型及比能量為5Wh/kg、比功率為2500W/kg的高功率型超級(jí)電容器樣品，循環(huán)使用次數(shù)可達(dá)50,000次以上。性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，成本較國(guó)際平均價(jià)格有大幅度下降，初步具備應(yīng)用水平。我們相信，在創(chuàng)新精神的鼓勵(lì)下，我國(guó)超級(jí)電容將很快趕上、超過(guò)世界先進(jìn)水平。

超級(jí)電容的容量比通常的電容器大得多。由于其容量很大，對(duì)外表現(xiàn)和電池相同，因此也稱(chēng)作"電容電池"或說(shuō)"黃金電池"。超級(jí)電容器電池也屬于雙電層電容器,它是目前世界上已投入量產(chǎn)的雙電層電容器中容量最大的一種,其基本原理和其它種類(lèi)的雙電層電容器一樣,都是利用活性炭多孔電極和電解質(zhì)組成的雙電層結(jié)構(gòu)獲得超大的容量.

傳統(tǒng)物理電容中儲(chǔ)存的電能來(lái)源于電荷在兩塊極板上的分離,兩塊極板之間為真空(相對(duì)介電常數(shù)為1)或一層介電物質(zhì)(相對(duì)介電常數(shù)為ε)所隔離,電容值為:C = ε·A / 3.6 πd ·10-6 (μF) 其中A為極板面積,d為介質(zhì)厚度。所儲(chǔ)存的能量為: E = C (ΔV)2/2，其中C為電容值,ΔV為極板間的電壓降.可見(jiàn),若想獲得較大的電容量,儲(chǔ)存更多的能量,必須增大面積A或減少介質(zhì)厚度d，但這個(gè)伸縮空間有限，導(dǎo)致它的儲(chǔ)電量和儲(chǔ)能量較小。超級(jí)電容采用活性炭材料制作成多孔電極,同時(shí)在相對(duì)的碳多孔電極之間充填電解質(zhì)溶液,當(dāng)在兩端施加電壓時(shí),相對(duì)的多孔電極上分別聚集正負(fù)電子,而電解質(zhì)溶液中的正負(fù)離子將由于電場(chǎng)作用分別聚集到與正負(fù)極板相對(duì)的界面上,從而形成兩個(gè)集電層,相當(dāng)于兩個(gè)電容器串聯(lián),由于活性碳材料具有≥1200m2/g的超高比表面積(即獲得了極大的電極面積A),而且電解液與多孔電極間的界面距離不到1nm(即獲得了極小的介質(zhì)厚度d),根據(jù)前面的計(jì)算公式可以看出,這種雙電層電容器比傳統(tǒng)的物理電容的容值要大很多,比容量可以提高100倍以上, 從而使單位重量的電容量可達(dá)100F/g，并且電容的內(nèi)阻還能保持在很低的水平，碳材料還具有成本低，技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)。從而使利用電容器進(jìn)行大電量的儲(chǔ)能成為可能，且在實(shí)際使用時(shí)，可以通過(guò)串聯(lián)或者并聯(lián)以提高輸出電壓或電流。

1、超級(jí)電容器具有固定的極性。在使用前，應(yīng)確認(rèn)極性。

2、超級(jí)電容器應(yīng)在標(biāo)稱(chēng)電壓下使用:

當(dāng)電容器電壓超過(guò)標(biāo)稱(chēng)電壓時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致電解液分解，同時(shí)電容器會(huì)發(fā)熱，容量下降，而且內(nèi)阻增加，壽命縮短，在某些情況下，可導(dǎo)致電容器性能崩潰。

3、超級(jí)電容器不可應(yīng)用于高頻率充放電的電路中，高頻率的快速充放電會(huì)導(dǎo)致電容器內(nèi)部發(fā)熱，容量衰減，內(nèi)阻增加，在某些情況下會(huì)導(dǎo)致電容器性能崩潰。

4、安裝超級(jí)電容器后，不可強(qiáng)行傾斜或扭動(dòng)電容器，這樣會(huì)導(dǎo)致電容器引線松動(dòng)，導(dǎo)致性能劣化。

5、在焊接過(guò)程中避免使電容器過(guò)熱:

若在焊接中使電容器出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象，會(huì)降低電容器的使用壽命，例如:如果使用厚度為1.6mm的印刷線路板，焊接過(guò)程應(yīng)為260℃，時(shí)間不超過(guò)5s。

6、將電容器串聯(lián)使用時(shí):

當(dāng)超級(jí)電容器進(jìn)行串聯(lián)使用時(shí)，存在單體間的電壓均衡問(wèn)題，單純的串聯(lián)會(huì)導(dǎo)致某個(gè)或幾個(gè)單體電容器過(guò)壓，從而損壞這些電容器，整體性能受到影響。

另外，超級(jí)電容器在變配電站直流系統(tǒng)中、稅控機(jī)、稅控收款機(jī)上、搖晃式手電筒上(免換電池，只要搖晃30秒鐘，即可發(fā)光5分鐘;照射距離1公尺)、智能表類(lèi)(如智能水表和煤氣表)上、計(jì)算機(jī)UPS電源方面亦多有應(yīng)用。

(1)充電速度快，只要充電幾十秒到幾分鐘就可達(dá)到其額定容量的95%以上;而現(xiàn)在使用面積最大的鉛酸電池充電通常需要幾個(gè)小時(shí)。

(2)循環(huán)使用壽命長(zhǎng)，深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達(dá)50萬(wàn)次，如果對(duì)超級(jí)電容每天充放電20次，連續(xù)使用可達(dá)68年。如果相應(yīng)地和鉛酸電池比較, 它的使用壽命可達(dá)68年, 且沒(méi)有"記憶效應(yīng)"。

(3)大電流放電能力超強(qiáng)，能量轉(zhuǎn)換效率高，過(guò)程損失小，大電流能量循環(huán)效率≥90%;

(4)功率密度高，可達(dá)300W/kg~5000W/kg，相當(dāng)于普通電池的數(shù)十倍;比能量大大提高，鉛酸電池一般只能達(dá)到200W/kg，而超級(jí)電容電池目前研發(fā)已可達(dá)10 KW/kg，

(5)產(chǎn)品原材料構(gòu)成、生產(chǎn)、使用、儲(chǔ)存以及拆解過(guò)程均沒(méi)有污染，是理想的綠色環(huán)保電源;

(6)充放電線路簡(jiǎn)單，無(wú)需充電電池那樣的充電電路，安全系數(shù)高，長(zhǎng)期使用免維護(hù);

(7)超低溫特性好，使用環(huán)境溫度范圍寬達(dá)-40℃~+70℃;

(8)檢測(cè)方便，剩余電量可直接讀出;

(9)單體容量范圍通常0.1F--3400F 。