超级电容所有知识汇总介绍

超级电容器充放电时间
超 级 电 容 器 可 以 快 速 充 放 电 ，峰 值 电 流 仅 受 其 内 阻 限 制 ，甚 至 短 路 也 不 是 致 命 的 。 实际上决定于电容器单体大小，对于匹配负载，小单体可放 10A，大单体可放 1000 A。另一放电率的限制条件是热，反复地以剧烈的速率放电将使电容器温度升高，最 终导致断路。
超级电容器的电阻阻碍其快速放电，超级电容器的时间常数 τ 在 1-2s，完全给阻 -容式电路放电大约需要 5τ，也就是说如果短路放电大约需要 5-10s（由于电极的特 殊结构它们实际上得花上数个小时才能将残留的电荷完全
超电容有哪些优点
在 很 小 的 体 积 下 达 到 法 拉 级 的 电 容 量 ；无 须 特 别 的 充 电 电 路 和 控 制 放 电 电 路 ；和 电 池 相 比 过 充 、过 放 都 不 对 其 寿 命 构 成 负 面 影 响 ；从 环 保 的 角 度 考 虑 ，它 是 一 种 绿 色 能源；超级电容器可焊接，因而不存在像电池接触不牢固等问题；
超级电容器为何不同与传统电容器
超 级 电 容 器 在 分 离 出 的 电 荷 中 存 储 能 量 ，用 于 存 储 电 荷 的 面 积 越 大 、分 离 出 的 电 荷越密集，其电容量越大。
传 统 电 容 器 的 面 积 是 导 体 的 平 板 面 积 ，为 了 获 得 较 大 的 容 量 ，导 体 材 料 卷 制 得 很 长 ，有 时 用 特 殊 的 组 织 结 构 来 增 加 它 的 表 面 积 。传 统 电 容 器 是 用 绝 缘 材 料 分 离 它 的 两 极板，一般为塑料薄膜、纸等，这些材料通常要求尽可能的薄。
超级电容器的面积是基于多孔炭材料，该材料的多孔结够允许其面积达到 2000 m 2 / g，通 过 一 些 措 施 可 实 现 更 大 的 表 面 积 。超 级 电 容 器 电 荷 分 离 开 的 距 离 是 由 被 吸 引 到带电电极的电解质离子尺寸决定的。该距离（<10 &Aring;）和传统电容器薄膜材 料所能实现的距离更小。 这种庞大的表面积再加上非常小的电荷分离距离使得超级 电容器较传统电容器而言有惊人大的静电容量，这也是其“超级”所在。
超 级 电 容 器 与 其 体 积 相 当 的 传 统 电 容 器 相 比 可 以 存 储 更 多 的 能 量 ，电 池 与 其 体 积 相 当 的 超 级 电 容 器 相 比 可 以 存 储 更 多 的 能 量 。在 一 些 功 率 决 定 能 量 存 储 器 件 尺 寸 的 应 用中，超级电容器是一种更好的途径。
应用领域：
1、税控机、税控加油机、真空开关、智能表、远程抄表系统、仪器仪表、数码 相 机 、掌 上 电 脑 、电 子 门 锁 、程 控 交 换 机 、无 绳 电 话 等 的 时 钟 芯 片 、静 态 随 机 存 贮 器 、 数据传输系统等微小电流供电的后备电源。
2、智能表（智能电表、智能水表、智能煤气表、智能热量表）作电磁阀的启动 电源
下面提供了两种计算公式和应用实例： C(F)： 超电容的标称容量； R(Ohms)： 超电容的标称内阻； ESR(Ohms)：1KZ 下等效串联电阻； Uwork(V)： 在电路中的正常工作电压 Umin(V)： 要求器件工作的最小电压； t(s)： 在电路中要求的保持时间或脉冲应用中的脉冲持续时间； Udrop(V)： 在放电或大电流脉冲结束时，总的电压降； I(A)： 负载电流； 瞬时功率保持应用 超电容容量的近似计算公式，该公式根据，保持所需能量=超电容减少能量。 保持期间所需能量=1/2I(Uwork+ Umin)t； 超电容减少能量=1/2C(Uwork2 -Umin2)， 因而，可得其容量(忽略由 IR 引起的压降)C=(Uwork+ Umin)t/(Uwork2 -Umin2) 实例： 假设磁带驱动的工作电压 5V，安全工作电压 3V。如果直流马达要求 0.5A 保持 2 秒（可以安全工作），那么,根据上公式可得其容量至少为 0.5 F。 因为 5V 的电压超过了单体电容器的标称工作电压。因而，可以将两电容器串联。 如两相同的电容器串联的话，那每只的电压即是其标称电压 2.5V。 如果我们选择标称容量是 1F 的电容器，两串为 0.5F。考虑到电容器－20％的容 量偏差，这种选择不能提供足够的裕量。可以选择标称容量是 1.5F 的电容器，能提
超级电容器是建立在德国物理学家亥姆霍兹提出的界面双电层理论基础上的一 种 全 新 的 电 容 器 。众 所 周 知 ，插 入 电 解 质 溶 液 中 的 金 属 电 极 表 面 与 液 面 两 侧 会 出 现 符 号 相 反 的 过 剩 电 荷 ，从 而 使 相 间 产 生 电 位 差 。那 么 ，如 果 在 电 解 液 中 同 时 插 入 两 个 电 极 ，并 在 其 间 施 加 一 个 小 于 电 解 质 溶 液 分 解 电 压 的 电 压 ，这 时 电 解 液 中 的 正 、负 离 子 在 电 场 的 作 用 下 会 迅 速 向 两 极 运 动 ，并 分 别 在 两 上 电 极 的 表 面 形 成 紧 密 的 电 荷 层 ，即 双 电 层 ，它 所 形 成 的 双 电 层 和 传 统 电 容 器 中 的 电 介 质 在 电 场 作 用 下 产 生 的 极 化 电 荷 相 似 ，从 而 产 生 电 容 效 应 ，紧 密 的 双 电 层 近 似 于 平 板 电 容 器 ，但 是 ，由 于 紧 密 的 电 荷 层 间距比普通电容器电荷层间的距离更小得多，因而具有比普通电容器更大的容量。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
超 级 电 容 器 在 其 额 定 电 压 范 围 内 可 以 被 充 电 至 任 意 电 位 ，且 可 以 完 全 放 出 。而 电 池则受自身化学反应限制工作在较窄的电压范围，如果过放可能造成永久性破坏。
超 级 电 容 器 的 荷 电 状 态（ S O C）与 电 压 构 成 简 单 的 函 数 ，而 电 池 的 荷 电 状 态 则 包 括多样复杂的换算。
超电容有哪些缺点：
如 果 使 用 不 当 会 造 成 电 解 质 泄 漏 等 现 象 ；和 铝 电 解 电 容 器 相 比 ，它 内 阻 较 大 ，因 而不可以用于交流电路；
超级电容器与电池的比较
超 级 电 容 器 不 同 于 电 池 ，在 某 些 应 用 领 域 ，它 可 能 优 于 电 池 。有 时 将 两 者 结 合 起 来，将电容器的功率特性和电池的高能量存储结合起来，不失为一种更好的途径。
超 级 电 容 器 可 以 反 复 传 输 能 量 脉 冲 而 无 任 何 不 利 影 响 ，相 反 如 果 电 池 反 复 传 输 高 功率脉冲其寿命大打折扣。
超级电容器可以快速充电而电池快速充电则会受到损害。 超级电容器可以反复循环数十万次，而电池寿命仅几百个循环。
如何选择超级电容器
超 级 电 容 器 的 两 个 主 要 应 用 ：高 功 率 脉 冲 应 用 和 瞬 时 功 率 保 持 。高 功 率 脉 冲 应 用 的 特 征 ：瞬 时 流 向 负 载 大 电 流 ；瞬 时 功 率 保 持 应 用 的 特 征 ：要 求 持 续 向 负 载 提 供 功 率 ， 持 续 时 间 一 般 为 几 秒 或 几 分 钟 。瞬 时 功 率 保 持 的 一 个 典 型 应 用 ：断 电 时 磁 盘 驱 动 头 的 复 位 。不 同 的 应 用 对 超 电 容 的 参 数 要 求 也 是 不 同 的 。高 功 率 脉 冲 应 用 是 利 用 超 电 容 较 小的内阻(R)，而瞬时功率保持是利用超电容大的静电容量(C)。
超级电容器
原理
目录[隐藏] 概述 工作原理 应用领域： 超级电容器为何不同与传统电容器 超级电容器充放电时间 超电容有哪些优点 超电容有哪些缺点： 超级电容器与电池的比较 概述 工作原理 应用领域： 超级电容器为何不同与传统电容器 超级电容器充放电时间 超电容有哪些优点 超电容有哪些缺点： 超级电容器与电池的比较
工作原理
超 级 电 容 器 是 利 用 双 电 层 原 理 的 电 容 器 。当 外 加 电 压 加 到 超 级 电 容 器 的 两 个 极 板 上 时 ，与 普 通 电 容 器 一 样 ，极 板 的 正 电 极 存 储 正 电 荷 ，负 极 板 存 储 负 电 荷 ，在 超 级 电 容器的两极板上电荷产生的电场作用下，在电解液与电极间的界面上形成相反的电 荷 ，以 平 衡 电 解 液 的 内 电 场 ，这 种 正 电 荷 与 负 电 荷 在 两 个 不 同 相 之 间 的 接 触 面 上 ，以 正 负 电 荷 之 间 极 短 间 隙 排 列 在 相 反 的 位 置 上 ，这 个 电 荷 分 布 层 叫 做 双 电 层 ，因 此 电 容 量 非 常 大 。当 两 极 板 间 电 势 低 于 电 解 液 的 氧 化 还 原 电 极 电 位 时 ，电 解 液 界 面 上 电 荷 不 会脱离电解液，超级电容器为正常工作状态（通常为 3V 以下），如电容器两端电压 超 过 电 解 液 的 氧 化 还 原 电 极 电 位 时 ，电 解 液 将 分 解 ，为 非 正 常 状 态 。由 于 随 着 超 级 电 容器放电 ，正、负极板上的电荷被外电路泄放，电解液的界面上的电荷响应减少。 由 此 可 以 看 出 ：超 级 电 容 器 的 充 放 电 过 程 始 终 是 物 理 过 程 ，没 有 化 学 反 应 。因 此 性 能 是稳定的，与利用化学反应的蓄电池是不同的。
• 如何选择超级电容器 • 超级电容器使用注意事项
概述
超级电容器（supercapacitor,ultracapacitor）， 又叫双电层电容器(Electrical Doule-Layer Capacitor)、电化学电容器(Electroc hemcial Capacitor, EC), 黄金电容、法拉电容，通过极化电解质来储能。它是一种 电 化 学 元 件 ，但 在 其 储 能 的 过 程 并 不 发 生 化 学 反 应 ，这 种 储 能 过 程 是 可 逆 的 ，也 正 因 为 此 超 级 电 容 器 可 以 反 复 充 放 电 数 十 万 次 。超 级 电 容 器 可 以 被 视 为 悬 浮 在 电 解 质 中 的