超级电容与电池比较

超级电容与电池比较

超级电容器背景

超级电容器一直用于常规电容器和电池之间的专门

市场，随着更多新应用的发现，这一专门市场也在不断增长。在数据存储应用中，超级电容器正在取代电池，这类应用由于突然断接问题，需要中到大电流/ 短持续时间的备份电源和电池备份。具体应用包括 3.3V 内存备份固态硬盘(SSD)、电池供电的便携式工业和医疗设备、工业警报器以及智能功率计。与电池相比，超级电容器能提供更大的峰值功率，具有更小的外形尺寸，在更宽的工作温度范围内具有更长的充电周期寿命，还具有更低的等效串联电阻(ESR)，可提供更高的功率密度。与标准陶瓷、钽或电解质电容器相比，超级电容器以类似的外形尺寸和重量，提供更高的能量密度。通过降低超级电容器的Top-Off 电压，并避开高温

(>50°C)，可以最大限度地延长超级电容器的寿命。下表1 比较了超级电容器、电容器和电池的关键特点。

表1：超级电容器、电容器和电池的比较

总结：超级电容器与电池的比较电池：

高能量密度

中等的功率密度

温度较低时具很高的ESR超级电容器：中等的能量密度

高的功率密度

低ESR ──即使在低温情况(-20°C 与25°C

相比，约增大 2 倍)超级电容器的限制：每节的最高电压限制为2.5V 或 2.75V

在叠置应用中，必须补偿漏电流之差

在高充电电压和高温时，寿命迅速缩短较早一代的两节超级电容器充电器设计是为用于从 3.3V、3xAA 或锂离子/ 聚合物电池以低电流充电。然而，超级电容器技术的改进使市场得以扩大，因此出现了中到大电流应用机会，这类应用未必限定在消费类产品领域内。主要应用包括固态硬盘和海量存储备份系统、工业用PDA 和手持式终端等便携式大电流电子设备、数据记录仪、仪表、医疗设备以及各种各样“濒临电源崩溃”的工业应用(例如安全设备和警报系统)。其他消费类应用包括那些具大功率突发的应用，例如相机中的LED 闪光灯、PCMCIA 卡和GPRS / GSM 收发器、以及便携式设备中的硬盘驱动器(HDD)。目前，超级电容器正用于电池一度是标准配置的应用中。最初的应用是小电流的，不过技术已经进步，超级电容器现在已经用于消费类和非消费类市场上多种中到大功率的应用。超级电容器与电

池相比有很多固有的优点，如可提供更高的峰值功率、更长的周期寿命以及更小的外形尺寸。不过，产品设计师采用超级电容器时面临很多问题，例如需要容量平衡以及超级电容器可能出现的过压损坏。