双电层电容器怎么样

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在新能源汽车、有轨电车等等,都可以见到超级电容电池的影子,下面我们一起来看看超级电容电池怎么样。

双电层电容器怎么样

一、电容器的类型

由于绝缘材料的不同,电容器的类型也不同:根据结构,可分为固定电容器、可变电容器和微调电容器。按介质材料可分为气体介质电容器、液体介质电容器、无机固体介质电容器和有机固体介质电容器。按极性可分为极性电容和非极性电容。我们看到的最常见的是电解电容。原则上可分为无极性可变电容、无极性固定电容和无极性电容。材料可分为CBB电容器(聚乙烯)、聚酯电容器、陶瓷片式电容器、云母电容器、单片电容器、电解电容器、钽电容器等。

1.电解电容

两个铝条和两个绝缘膜相互叠放,然后浸泡在电解液(酸性合成液)中,容量大,高频特性差。

2.单片电容器

体积比CBB小,其他和CBB一样。

3.云母电容

云母片涂有两层金属膜,容易生产,技术含量低,体积大,容量小(几乎没用)。

4.陶瓷电容器

以陶瓷为介质,在陶瓷基片的两面喷涂银层,然后烧制银膜,制成平板电极。它的特点是体积小,耐热性好,损耗低,绝缘电阻高,但容量小,适用于高频电路。

5.基本电容

铁电陶瓷电容大,但损耗和温度系数大,适用于低频电路。薄陶瓷片是银做的,两面都是金属膜,体积小,耐压高,价格低,频率高(一个是高频电容),易碎!容量低。

6.CBB电容器

两层聚乙烯塑料和两层金属箔交替混合,然后粘合。

7.无感CBB电容器

两层聚丙烯塑料和两层金属箔交替混合后粘合,无电感,高频特性好,体积小,不适合大容量,价格高,耐热性差。

其次,超级电容器是传统电容器的升级

平板电容器由两块绝缘的金属电极板组成。电容与电极板的面积成正比,与电极板之间的间隙成反比。超级电容器的结构类似于平板电容器,电极采用多孔碳基材料。这种材料的多孔结构使其每克重量的表面积达到几千平方米,电容器电荷分离的距离由电解液中离子的大小决定。巨大的表面积和极小的电荷间距使超级电容器具有很大的容量,超级电容器单体的容量可以在1法拉到几千法拉之间。

与传统电池相比,超级电容器有很多优点:充电速度快,10秒到10分钟可以充电到其额定容量的95%以上;功率密度达到(102~104)W/kg,约为锂电池的10倍。大电流放电能力;回收次数高达10-50万次,使用寿命长;安全系数高,长期使用免维护。但是与主流硫电池相比,它们仍然面临着成本高、能量密度低的缺点。

第三,超级电容器可以作为电池的替代品

在某些应用中,超级电容器是电池的替代品。在其他应用中,超级电容器支持电池。在某些情况下,超级电容器可能无法储存足够的能量,因此有必要使用电池。例如,当环境能源(如太阳)是间歇性的,如夜间,储存的能量不仅要用于提供峰值功率,还要支持更长时间的应用。

如果需要的峰值功率超过了电池所能提供的量(如GSM通话或低温低功率传输),电池可以用低功率给超级电容充电,超级电容可以提供大的脉冲功率。这种结构也意味着电池永远不会深度循环,从而延长电池寿命。超级电容器储存物理电荷,而不是像电池一样储存化学反应,因此超级电容器的循环寿命几乎是无限的。

当超级电容器由电池充电以提供峰值功率脉冲时,脉冲之间有一个重要的间隔。如果脉冲太近,保持超级电容器始终处于充电状态会更有效。然而,如果脉冲间隔不太近,在峰值功率事件之前对超级电容器充电更节能。

该间隔取决于许多因素,包括在达到平衡漏电流之前由超级电容器吸收的电容、超级电容器的自放电特性以及由电路从超级电容器汲取的用于峰值功率事件的电荷。只有事先知道峰值功率事件的到达时间,这个选择才是有效的,不能用来应对不可预知的事件,比如电池故障或者外界刺激。

四.双电层电容器和超级电容器

双电层电容器又称双电层电容器,是一种新型储能装置,具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节能环保等特点。由于石油资源的短缺和燃烧石油的内燃机(尤其是大中城市)的废气排放造成的日益严重的环境污染,人们正在研究替代内燃机的新能源装置。

超级电容器是20世纪70年代和80年代发展起来的通过极化电解液储存能量的电化学元件。与传统的化学电源不同,它是一种介于传统电容器和电池之间的具有特殊性能的电源,主要依靠双电层和氧化还原假电容器充电来储存电能。

V.双电层电容器的优点

1.充电时间

目前充电桩的概念很流行,但是一次充电需要五个小时。这是制约锂电池车的最大问题。石墨超级电容器出奇的短。如果再加上充电桩,这个效率至少是锂电池无法比拟的。根据株洲CRRC的指示,根据不同的容量和额定工作电压,3 V /12000法拉超级电容器可以在30秒内充满电,2.8 V /30000法拉超级电容器的充电时间在1分钟内。

与活性炭超级电容器相比,石墨烯/活性炭复合电极超级电容器具有更高的能量和更长的使用寿命。据说这项技术代表了世界超级电容器单体技术的最高水平,技术研发继续走在世界前列。

2.安全

所有电池都应该有爆炸的危险。目前各种电池安全措施都很好,除了假电池,爆炸的可能性很低。在锂离子电池中,最危险的溶剂是中间有机电解质,易燃的醚类是最多的。当电池因为任何原因发生短路时,电池中的能量会在短时间内以热量的形式释放出来,(原创www.isoyu.com版权)点燃这些作为溶剂的醚类,引起爆炸。

锂离子电池由于夏季车内温度高,爆炸或自燃的可能性很大。超级电容器,充满电后,用钉枪打,使其短路,无反应;放火烧,不锈钢外壳烧红,没有爆炸(有网友描述)。类似于CRRC株洲机械有限公司技术中心副主任、宁波超级电容器研究所所长阮殿波形容的“无污染、无爆炸”。

3.巡航半径

2014年12月26日,美国电动车制造商特斯拉发布了两年前停产的第一代车型Roadster的升级版,续航里程644公里,比原版本高出60%。特斯拉CEO马斯克表示,特斯拉的高性能石墨烯电池相对于目前的容量增加了近70%。国内某网站曾声称有望在2015年上半年批量生产石墨烯锂电池,但至今没有下文。