超级电容器简介
根据电解液分,超级电容器分为有机体系和水溶剂体系,有机体系 比水容器体系具有较高的工作电压,我们生产的超级活性炭双电层超级 电容器是有机体系。随着超级电容器的市场增加和快速增长,出现两个 大的发展方向:高能量型超级电容器和高功率型超级电容器。
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微网用储能超级电容器柜
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2.5超级电容器应用
超级电容器产品虽然问世不久,但由于其具有特殊的优点,应用领 域非常广阔,涉及运输业、风能、太阳能、军事、工业等各个领域。
一:运输业: (1)纯电动汽车
1.3电容器分类
电解电容器
陶瓷电容器
电
普通电容器
薄膜电容器
容
云母电容器
器
微调电容器
超级电容器
碳碳双电层电容器 氧化物/碳混合电容器
赝电容器(法拉第准电 容器)
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第二章:超级电容器介绍
超级电容器是在十九世纪60、70年代率先在美国出现,并于80年代实现市 场化的一种新兴的储能器件 ,具有超级储电能力。它兼具普通电容器的大电 流快速充放电特性与电池的储能特性,填补了普通电容器与电池之间比能量与 比功率的空白。超级电容器被称为是能量储存领域的一次革命,并将会在某些 领域取代传统蓄电池。
图示为上海世博会“零排放”公交车,是有上海奥威科技有限公司研制的去掉“辫子”的超级 电容器纯电动汽车,每隔2-3英里就会在指定的充电站---兼具公交车站的功能---进行充电,只 需几分钟,位于公交车座位下的超级电容器就充电完成了。超级电容器公交车也可以从刹车 系统中获取能量,这类公交车使用的电力比无轨电车少40%,能耗仅为燃油车的1/3。
模块研发技术
7'
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我部有能力根据客户应用需求设计多规格组合模块。
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超级电容器与电池及电容器比较表:
序号
1 2
3
4 5 6 7 8 9 10
比较项目
循环寿命 容量
功率密度
能量密度 充放电速度 大电流特性
工作电压 工作温度 环境污染 安全性
普通电容器
超级电容器
电池
≥106
>105
C=Q/U=It/u
μF和pF级
1~5000F
P=u.I/mass
104~106 W/kg
碳碳双电层电容器
C = I × ∆t ∆V
E = 0.5CV 2
2.3 超级电容器特性-与电容器和电池比较:
功 率 密 度
能量密度
超级电容器的能量密度是传统电容器的几百倍,功率密度高出电池两个数量级,很 好地弥补了电池比功率低、大电流充放电性能差和传统电容器能量密度小的缺点。
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(3)车辆低温启动
超级电容器与蓄电池并联应用可以提高机车的低温启动性能。在提高汽车在冷天的起动 性能(更高的起动转矩),超级电容器具有非常重要的意义。在-20℃时,由于蓄电池的性能大 大下降,很可能不能正常启动或需多次启动才能成功,而超级电容器可以在-40 ℃与蓄电池并联 时则仅需一次点火,其低温优点非常明显。
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(2)混合电动汽车
混合电动汽车采用多能源系统提供动力,以燃油发动机作为主要动力,以二次电源作为辅 助动力。混合电动汽车最大的优点就是在加速期间或爬坡时,要从由电池和超级电容组成的能 量储存系统吸取电力,当车辆的动力需求较低时,该能量储存系统被充电。这样不仅增加了能 量效率,而且车辆能够通过再生制动,在减速时能量重新回收,加速时付出,即省了油又减少 了污染。混合电动汽车能节油30%~50%,减少污染70%~90%。
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(5)航空航天
超级电容器为为飞机开启门提供爆发动力,使用寿命可达25年,140000飞行小时 , 已经通P0140 。在地面上,正 常操作和紧急操作时,门必须被打开,在飞行时,门必须被关上并锁紧 ,滑道必须在紧急 情况被需要的时候膨胀。
2.1 超级电容器定义:
超级电容器,英文Ultracapacitor 或supercapacitor,就是超大容量的电容 器,其容量都是法拉级,一般情况下容量范围可达1F-5000F,有的甚至上万 及法拉,而普通电容器都是PF或µF级。
超级电容器又叫双电层电容器(Electrical Doule-Layer Capacitor,简称为 EDLC)、电化学电容器(Electrochemcial Capacitor, EC),黄金电容、法拉电 容。
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根据 C=εS/4πkd,只要极板面积足够大,极板间的距离d足够小,则容量C 则就可以达到足够大。超级电容器就是根据此原理,利用超大比表面积的活性炭或 氧化物材料做电极,加上很小的电极距离(只有几个埃),因此超级电容器可以做到 几千法拉甚至上万法拉。
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4. 大电流放电能力超强,过程损失小;大电流是电池的几十倍。
5. 超低温特性好,温度范围宽-40℃~+70℃;而一般电池是-20 ℃~+60℃.
6. 无污染安全可靠,超级电容器是绿色能源(活性炭),不污染环境,是理想的绿色 环保电源
7. 全寿命免维护:超级电容器采用全密封结构,没有水分等液体挥发,在使用过程中 全寿命不需维护。
第三章:总结
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第一章:电容器基本知识
1.1 电容器定义:
电容器是由两片接近并相互绝缘的导体制成的电极组成的储存电荷 和电能的器件,英文名称:capacitor。
电容定义:电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量。电容器的电 容量可用每伏特储存的电荷量表示,用字母C表示,单位是法拉(F)。 备注:电池容量表示的是法拉第电荷储存的多少,单位是库伦(A.S)或 mAh。
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超级电容器特性:
超级电容器是一种无污染的新型储能装置,寿命超长(1-50万次)、 安全可靠、储能巨大,是一中理想的储能装置,具体特性如下:
超级电容器简介
超级电容器事业部 20111213
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目录:
第一章:电容器
第二章:超级电容器
2.1 超级电容器定义 2.2 超级电容器储能原理 2.3 超级电容器特性 2.4 公司现有产品图 2.5 超级电容器应用
2.4 公司现有产品
单体有三个型号(310F-T10、350F-T11、350F-T13)已经实现产 业化生产,2010年已经给Maxwell批量稳定供货,如下图:
2.7V 310F
2.7V 350F
2.7V 350F
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8. 相对成本低。超级电容器价格比铅酸电池高一倍,但其寿命比电池高10倍。
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超级电容器结构:
超级电容器结构和电池结构一样,主要由极化电极、电解质、隔 膜、端板、引线和封装材料等几部分组成。超级电容器的性能主要由电 极的制造技术、电解液的组成、隔膜质量和组装工艺等决定。其中电极 的制造技术包括电极材料和电极的制备,是超级电容器最关键的技术之 一。
102~104 W/kg
<104 Q=It Ah P=u.I/mass <500 W/kg
E=(CU2/2/3600/mass Wh/kg
≤0.2Wh/kg
0.2~20 Wh/kg
≤10秒
10秒~10分钟
上百A至千A
一般在20A至上千A
百V至千V 温度范围大
几V -40~+70度
无污染
绿色能源(活性炭), 不污染环境。
电容的基本单位是法拉(F),其它单位还有:毫法(mF)、微法 (uF)、纳法(nF)、皮法(pF)。
单位换算关系: