超级电容器(新型储能装置)
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更新时间:2023-05-19
超级电容器
新型储能装置
原理
特点
与蓄电池和传统物理电容器相比,超级电容器的特点主要体现在:
(1)功率密度高。可达102~104 W/kg,远高于蓄电池的功率密度水平。
(2)循环寿命长。在几秒钟的高速深度充放电循环50万次至100万次后,超级电容器的特性变化很小,容量和内阻仅降低10%~20%。
(3)工作温限宽。由于在低温状态下超级电容器中离子的吸附和脱附速度变化不大,因此其容量变化远小于蓄电池。商业化超级电容器的工作温度范围可达-40℃~+80℃。
(4)免维护。超级电容器充放电效率高,对过充电和过放电有一定的承受能力,可稳定地反复充放电,在理论上是不需要进行维护的。
(5)绿色环保。超级电容器在生产过程中不使用重金属和其他有害的化学物质,且自身寿命较长,因而是一种新型的绿色环保电源。
分类
主要参数
1)寿命:超级电容器的内阻增加,则容量降低j在规定的参数范围内,它的有效使用时间是可以延长的,一般跟它的特点第4条所规定的有关。影响寿命的是活性干涸、内阻加大,存储电能能力下降至63.2%称为寿命终结。
2)电压:超级电容器有一个推荐电压和一个最佳工作电压 如果使用电压高于推荐电压,将缩短电容器的寿命,但是电容器能连续长期工作在过高压状态下,电容器内部的活性炭将分解形成气体,有利存储电能,但不能超过推荐电压的1.3倍,否则将会因电压超高而损坏超级电容器。
3)温度:超级电容器的正常操作温度是-40~70℃。温度与电压是影响超级电容器寿命的重要因素。温度每升高5℃,电容器的寿命将下降10%。在低温下,提高电容器的工作电压,电容器的内阻不会上升,可提高电容器的使用效率。
使用注意
超级电容器使用的注意事项包括:
1)超级电容器具有固定的极性。在使用前,应确认极性。
3)超级电容器不可应用于高频率充放电的电路中。高频率的快速充放电会导致电容器内部发热,容量衰减,内阻增加。
4)外界环境温度对于超级电容器的寿命有着重要的影响。因此超级电容器应尽量远离热源。
6)超级电容器不可处于相对湿度大于85%或含有有毒气体的环境中,这些环境下会导致引线及电容器壳体腐蚀,引起断路。
7)超级电容器不能置于高温、高湿的环境中,应尽量在温度-30~50℃、相对湿度小于60%的环境下储存,且应避免温度骤升骤降,因为这样会导致产品损坏。
9)当把电容器焊接在线路板上时,不可将电容器壳体接触到线路板上,不然焊接物会渗入至电容器穿线孔内,对电容器性能产生影响。
10)安装超级电容器后,不可强行倾斜或扭动电容器,这样会导致电容器引线松动,导致性能劣化。
11)在焊接过程中应避免使电容器过热。若在焊接中使电容器出现过热现象,会降低电容器的使用寿命。
12)在电容器焊接后,需要清洗线路板及电容器,因为某些杂质可能会导致电容器短路。
13)当超级电容器串联使用时,存在单体间的电压均衡问题,单纯的串联会导致某个或几个单体电容器过压,从而损坏这些电容器,整体性能受到影响,因此在电容器串联使用时,需得到厂家的技术支持。
14)在使用超级电容器的过程中出现其他应用上的问题,应向生产厂家咨询或参考超级电容器使用说明的相关技术资料。
参考资料
[1]
新风口:“超级电容器”来袭 · 今日头条-全国能源信息平台[引用日期2022-11-11]