3、超級(jí)電容器的特點(diǎn)
1)充電速度快充電10秒10分鐘可達(dá)到其額定容量的95以上
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)1~50萬次沒有“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)于電池的5~10倍
5)產(chǎn)品原材料構(gòu)成、生產(chǎn)、使用、儲(chǔ)存以及拆解過程均沒有污染是理想的綠色環(huán)保電源
6)充放電線路簡(jiǎn)單無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)超低溫特性好溫度范圍寬-40℃+70℃
8)檢測(cè)方便剩余電量可直接讀出
9)容量范圍通常0.1F--1000F 。
法拉(farad),簡(jiǎn)稱“法”,符號(hào)是F
1法拉是電容存儲(chǔ)1庫侖電量時(shí),兩極板間電勢(shì)差是1伏特1F=1C/1V
1庫侖是1A電流在1s內(nèi)輸運(yùn)的電量,即1C=1A?S。
1庫侖=1安培?秒
1法拉=1安培?秒/伏特
法拉電容的低阻抗對(duì)于當(dāng)今許多高功率應(yīng)用是必不可少的。對(duì)于快速充放電,法拉電容器小的ESR意味著更大的功率輸出。
◆ 瞬時(shí)功率脈沖應(yīng)用,重要存儲(chǔ)、記憶系統(tǒng)的短時(shí)間功率支持。
4、應(yīng)用舉例
1)快速充電應(yīng)用,幾秒鐘充電,幾分鐘放電。例如電動(dòng)工具、電動(dòng)玩具;
2)在UPS系統(tǒng)中,超級(jí)電容器提供瞬時(shí)功率輸出,作為發(fā)動(dòng)機(jī)或其它不間斷系統(tǒng)的備用電源的補(bǔ)充;
3)應(yīng)用于能量充足,功率匱乏的能源,如太陽能;
4)當(dāng)公共汽車從一種動(dòng)力源切換到另一動(dòng)力源時(shí)的功率支持;
5)小電流,長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)放電,例如計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器后備電源;
5、超級(jí)電容器、普通電容器及電池的比較
對(duì)于超級(jí)電容的選擇,功率要求、放電時(shí)間及系統(tǒng)電壓變化起決定作用。超級(jí)電容器的輸出電壓降由兩部分組成,一部分是超級(jí)電容器釋放能量;另一部分是由于超級(jí)電容器內(nèi)阻引起。兩部分誰占主要取決于時(shí)間,在非??斓拿}沖中,內(nèi)阻部分占主要的,相反在長(zhǎng)時(shí)間放電中,容性部分占主要。
在選擇電容器大小時(shí),需要考慮多方面的因素,其中最高工作電壓、工作截止電壓、平均放電電流、放電時(shí)間等是幾個(gè)特別需要重點(diǎn)考慮的因素。
電壓 Voltage
超級(jí)電容器具有一個(gè)推薦的工作電壓或者最佳工作電壓,這個(gè)值是根據(jù)電容在最高設(shè)定溫度下最長(zhǎng)工作時(shí)間來確定的。如果應(yīng)用電壓高于推薦電壓,將縮短電容的壽命,如果過壓比較長(zhǎng)的時(shí)間,電容內(nèi)部的電解液將會(huì)分解形成氣體,當(dāng)氣體的壓力逐漸增強(qiáng)時(shí),電容的安全孔將會(huì)破裂或者沖破。短時(shí)間的過壓對(duì)電容而言是可以容忍的。
極性 Polarity
超級(jí)電容器采用對(duì)稱電極設(shè)計(jì),也就說,他們具有類似的結(jié)構(gòu)。當(dāng)電容首次裝配時(shí),每一個(gè)電極都可以被當(dāng)成正極或者負(fù)極,一旦電容被第一次100%從滿電時(shí),電容就會(huì)變成有極性了,每一個(gè)超級(jí)電容器的外殼上都有一個(gè)負(fù)極的標(biāo)志或者標(biāo)識(shí)。雖然它們可以被短路以使電壓降低到零伏,但電極依然保留很少一部分的電荷,此時(shí)變換極性是不推薦的。電容按照一個(gè)方向被充電的時(shí)間越長(zhǎng),它們的極性就變得越強(qiáng),如果一個(gè)電容長(zhǎng)時(shí)間按照一個(gè)方向充電后變換極性,那么電容的壽命將會(huì)被縮短。
溫度 Ambient Temperature
超級(jí)電容器的正常操作溫度是-40 ℃~ 70℃,溫度與電壓的結(jié)合是影響超級(jí)電容器壽命的重要因素。通常情況下,超級(jí)電容器是溫度每升高10℃,電容的壽命就將降低30%~50%,也就說,在可能的情況下,盡可以的降低超級(jí)電容器的使用溫度,以降低電容的衰減與內(nèi)阻的升高,如果不可能降低使用溫度,那么可以降低電壓以抵清高溫對(duì)電容的負(fù)面影響。比如,如果電容的工作電壓降低為1.8V,那么電容可以工作于65℃高溫下。如果在低于室溫的條件下使用超級(jí)電容器,那么可以使超級(jí)電容工作高于指定的電壓,而不會(huì)加快超級(jí)電容器內(nèi)部的退化并影響超級(jí)電容器的壽命,在低溫下提高超級(jí)電容的工作電壓,可有效地抵消超級(jí)電容低溫下內(nèi)阻的升高。在高溫情況下,電容內(nèi)阻會(huì)升高,此變化是永久的,不可逆轉(zhuǎn)的(電解液已分解),在低溫下,電容內(nèi)阻的升高是暫時(shí)現(xiàn)象,因?yàn)榈蜏叵?,電解液是黏輖性升高,降低了離子的運(yùn)動(dòng)速度。