超级电容电池的弊端
网络整理 2021-10-14

超级电容电池原理

超级电容电池又叫黄金电容、法拉电容,它通过极化电解质来储能,属于双电层电容的一种。由于其储能的过程并不发生化学反应,因此这种储能过程是可逆的,正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。超级电容一般使用活性碳电极材料,具有吸附面积大,静电储存多的特点,在新能源汽车中有广泛使用。

超级电容的容量比通常的电容器大得多。由于其容量很大,对外表现和电池相同,因此也称作“电容电池”或说“黄金电池”。超级电容器电池也属于双电层电容器,它是目前世界上已投入量产的双电层电容器中容量的一种,其基本原理和其它种类的双电层电容器一样,都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。

传统物理电容中储存的电能来源于电荷在两块极板上的分离,两块极板之间为真空(相对介电常数为1)或一层介电物质(相对介电常数为ε)所隔离,电容值为:C = ε·A / 3.6 πd ·10-6 (μF) 其中A为极板面积,d为介质厚度。所储存的能量为: E = C (ΔV)2/2,其中C为电容值,ΔV为极板间的电压降。可见,若想获得较大的电容量,储存更多的能量,必须增大面积A或减少介质厚度d,但这个伸缩空间有限,导致它的储电量和储能量较小。超级电容采用活性炭材料制作成多孔电极,同时在相对的碳多孔电极之间充填电解质溶液,当在两端施加电压时,相对的多孔电极上分别聚集正负电子,而电解质溶液中的正负离子将由于电场作用分别聚集到与正负极板相对的界面上,从而形成两个集电层,相当于两个电容器串联,由于活性碳材料具有≥1200m2/g的超高比表面积(即获得了极大的电极面积A),而且电解液与多孔电极间的界面距离不到1nm(即获得了极小的介质厚度d),根据前面的计算公式可以看出,这种双电层电容器比传统的物理电容的容值要大很多,比容量可以提高100倍以上, 从而使单位重量的电容量可达100F/g,并且电容的内阻还能保持在很低的水平,碳材料还具有成本低,技术成熟等优点。从而使利用电容器进行大电量的储能成为可能,且在实际使用时,可以通过串联或者并联以提高输出电压或电流。

超级电容电池原理

超级电容电池优点

1、具有法拉级的超大电容量,这比普通电容要大得多。

2、可以瞬间释放的功率比普通电池高近十倍,而且不会损坏。

3、充放电循环寿命在十万次以上,这是的优点之一,传统电池一般只能充放数百次。

4、能在40度至60度的环境温度中正常使用,传统电池低温下效能将会大大降低。

5、有超强的荷电保持能力,漏电量非常小,传统电池要经常充电才能保持状态。

6、充电迅速,它的速度比普通电池快几十倍,几分钟就可充满一辆汽车所需要的电量。

7、本身不会对环境造成污染,真正免维护,而传统电池仍是有污染。

超级电容电池的弊端

1、体积大

它的体积比较大,体积相当的电池相比,它的储电量要小。

2、电量少

即使达到法拉级的电量,但与传统电池相比,仍然少得可怜,按目前的技术,它仍然不能作为电动力的主要储电器,因为它的电量只能驱动车辆行驶几公里。

声明: 本文转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们及时删除。(联系我们,邮箱:evan.li@aspencore.com )
0
评论
热门推荐
  • 相关技术文库
  • 元器件
  • 电阻
  • 电容
  • 电感
  • 齐纳二极管是如何工作的?

    为了了解齐纳二极管,我们首先看一个常规二极管。当二极管阻止反向电流时,二极管两端会产生较大的压降;当二极管允许电流正向方向流动时,二极管两端的压降很小。 现在我们用齐纳二极管替换二极管。 齐纳二极管允许电流正向流动,在这种情况下,齐纳二极管的

    05-10
  • 二极管关键参数搞懂了解,选型不难

    二极管选型相对简单,相信每个硬件工程师,都有对比过肖特基二极管与PN结二极管的差异。 差异无非有以下结果: 表中参数,看看就好,并不严格,知道二者之间的相对大小就行了 。 了解了上面参数,基本就知道什么电路,该选什么类型的二极管了。   能用PN结二

    05-10
  • ON状态的MOSFET和三极管

    MOSFET和三极管,在ON状态时,MOSFET通常用Rds,三极管通常用饱和Vce。 是否存在能够反过来的情况,三极管用饱和Rce,而MOSFET用饱和Vds呢? 三极管ON状态时工作于饱和区,导通电流Ice主要由Ib与Vce决定,由于三极管的基极驱动电流Ib一般不能保持恒定,因而Ic

    05-10
  • 常用充电IC参数特性一览

    1.TP4056——UMW(友台半导体) TP4056是一款性能优异的单节锂离子电池恒流/恒压线性充电器。TP4056采用ESOP8封装配合较少的外围原件使其非常适用于便携式产品,并且适合给USB电源以及适配器电源供电。  基于特殊的内部MOSFET架构以及防倒充电路,TP4056不需 要

    05-08
  • 掌握常用的4种电容

    电容的种类繁多,眼花缭乱,在使用上定性,我们就能化繁从简,给设计及应用带来便利。 我们绝大多数电路板都能至少找到这4种电容的一种:铝电解电容,陶瓷电容,钽电容,CBB电容。 ❤铝电解电容:有极性,对电源进行滤波储能,常用容值范围:10--470μF;耐压

    05-08
  • 磁珠的原理及选型

    注 | 文末留言有福利哦 0 1 磁珠原理 磁珠的主要原料为铁氧体,铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。 铁氧体材料为铁镁合金或铁镍合金,它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似,颜色为灰黑色。 电磁干扰滤波器中经常使用的一类磁芯就是铁氧体材料,许多厂商

    05-08
  • 二极管产生反向恢复过程的原因

    一、二极管从正向导通到截止有一个反向恢复过程 在上图所示的硅二极管电路中加入一个如下图所示的输入电压。在0―t1时间内,输入为+VF,二极管导通,电路中有电流流通。 设VD为二极管正向压降(硅管为0.7V左右),当VF远大于VD时,VD可略去不计,则 在t1时,V

    05-06
  • 电容与阻抗

    一直有个疑惑:电容感抗是1/jwC,大电容C大,高频时w也大,阻抗应该很小,不是更适合滤除高频信号?然而事实却是:大电容滤除低频信号。 今天找到解答如下:一般的10PF左右的电容用来滤除高频的干扰信号,0.1UF左右的用来滤除低频的纹波干扰,还可以起到稳压

    04-30
  • 上拉电阻、下拉电阻的选择与计算

    首先,想说上拉电阻几乎都是应运三极管电路而生的,但是本文基本上都属于定性的分析,避免对其定量分析,相信即使没有学过三极管晶体电路的同学还是可以基本理解的。 首先还要明确一个术语,所谓开漏(OD),开集(OC)电路就 是场效应管的漏极和三极管的集电

    04-28
  • 学习二极管必须搞清楚的三个方面

    一、二极管的电容效应 二极管具有电容效应。它的电容包括势垒电容CB和扩散电容CD。 1、势垒电容CB(Cr) 前面已经讲过,PN结内缺少导电的载流子,其电导率很低,相当于介质;而PN结两侧的P区、N区的电导率高,相当于金属导体。从这一结构来看,PN结等效于一个

    04-27
  • MOS管的简单应用

    导体三极管中参与导电的有两种极性的载流子,所以也称为双极型三极管。本文介绍另一种三极管,这种三极管只有一种载流子参与导电,所以也称为单极型三极管,因为这种管子是利用电场效应控制电流的,所以也叫场效应三极管(FET),简称场效应管。MOS在电路中应用

    04-26
  • 拆解元器件!看陶瓷滤波的基本结构

    下图是陶瓷滤波的基本结构和原理,由锆钛酸铅等粉末高温烧结压铸的陶瓷片经高压直流极化后形成具有压电效应的压电材料,具有压电效应和谐振选频功能。 和普通晶振晶体特性类似,因此通过组合可制成各类陶瓷谐振器或者滤波器等器件,下图是其等效电路,和晶振

    04-21
下载排行榜
更多
广告
X
广告