超级电容器是传统电容的升级

超级电容器是传统电容的升级 超级电容器是传统电容的升级 平板电容器是由两个彼此绝缘的金属电极板组成，电容量与电极板的面积成正比，与电极板之间的间隙大小成反比。超级电容的结构类似于平板电容，其电极为多孔碳基材料，该材料的多孔结构使它每克重量的面积可达几千平方米，而电容电荷分隔的距离由电解质 中的离子大小决定。巨大的表面积加上电荷间极小的距离，使得超级电容具有很大的容量，超级电容单体的容量可从1法拉至几千法拉不等。 与传统电池相比，超级电容具有许多优点:充电速度快，10秒~10分钟即可充至其额定容量的95%以上;功率密度达(102~104)W/kg，是锂电池的10倍左右;大电流放电能力强;循环使用次数达10~50万次，寿命长;安全系数高，长期使用免维护。但与主流硫电池相比仍面临成本高、能量密度低的劣势。 在某些应用中，超级电容是电池的替代品;还 有一些应用中，超级电容为电池提供支持。有些情况下，超级电容可能无法存储足够的能量，此时就有必要使用电池了。例如，当环境能源(例如 太阳)为间歇式 时，如在夜间，则存储的能量不仅要用于提供峰值功率，而且还要支撑应用更长的时间。 如果所需峰值功率超过了电池可以提供的量(如在低温下做GSM呼叫或小 功率传输)，则电池可以用小功率为超级电容充电，而超级电容来提供大的脉冲功率。这种结构还意味着电池永远不会深度循环，从而延长了电池寿命。超级电容存 储物理电荷，而不是像电池那样的化学反应，因此超级电容实际有无限的循环寿命。 当超级电容从一只电池充电来提供峰值功率脉冲 时，各个脉冲之间存在着一个重要的间隔，如果脉冲相距过近，则让超级电容总是处于充电状态会更有效率。但如果脉冲间距不太近，则能效更高的办法是在峰值功 率事件以前为超级电容充电。 这个间隔取决于多种因素，包括超级电容在达到均衡泄漏电流以前吸纳的电容、超级电容的自放电特性，以及电路为了提供给峰值功率 事件而从超级电容拉出的电荷。只有当你预先知道峰值功率事件的来临时间，这种选择才是有效的，而不能用于对不可预测事件的反应，如电池失效或外部刺激。