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超级电容

日期:2021-06-10    来源:国际能源网

国际储能网

2021
06/10
19:22
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关键词: 超级电容 双电层电容器 活性炭多孔电极 电解质

简介

超级电容器(Supercapacitors),又名电化学电容器(Electrochemical Capacitors),是上世纪七、八十年代发展起来的一种新型的储能装置。它是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源,主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能,因而不同于传统的化学电源。超级电容器的突出优点是功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽。

特点

(1)充电速度快,充电10秒~10分钟可达到其额定容量的95%以上;

(2)循环使用寿命长,深度充放电循环使用次数可达1~50万次,没有“记忆效应”;

(3)大电流放电能力超强,能量转换效率高,过程损失小,大电流能量循环效率≥90%;

(4)功率密度高,可达300W/KG~5000W/KG,相当于电池的5~10倍;

(5)产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染,是理想的绿色环保电源;

(6)充放电线路简单,无需充电电池那样的充电电路,安全系数高,长期使用免维护;

(7)超低温特性好,温度范围宽-40℃~+70℃;

(8)检测方便,剩余电量可直接读出;

(9)容量范围通常0.1F--1000F 。

法拉(farad),简称“法”,符号是F

1法拉是电容存储1库仑电量时,两极板间电势差是1伏特1F=1C/1V

1库仑是1A电流在1s内输运的电量,即1C=1A·S。

1库仑=1安培·秒

1法拉=1安培·秒/伏特

类比

电瓶(蓄电池)12伏14安时的放电量=14*3600*12=604800 法拉(F),(注:12伏14安时电瓶是由2v14安时6块串联来的,如果改成6快并联,就等于2v84安时,转换为1v就是168安时)

地球的电容值仅有1-2F左右

超级电容与电池比较有如下特性:

a.超低串联等效电阻(LOW ESR),功率密度(Power Density)是锂离子电池的数十倍以上,适合大电流放电,(一枚4.7F电容能释放瞬间电流18A以上)。

b. 超长寿命,充放电大于50万次,是Li-Ion电池的500倍,是Ni-MH和Ni-Cd电池的1000倍,如果对超级电容每天充放电20次,连续使用可达68年。

c. 可以大电流充电,充放电时间短,对充电电路要求简单,无记忆效应。

d. 免维护,可密封。

e.温度范围宽-40℃~+70℃,一般电池是-20℃~60℃。

f.超级电容可以串并联组成成超级电容模组,可耐压储存更高容量!


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