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储能之超级电容器的原理是什么?特点又有哪些

来源:宝鄂实业    2019-02-24 14:11    点击量:
经过半个世纪的研究与探索,超级电容器体系日益完善。作为一种储能巨大、充放电速度快、工作温度范围宽、工作可靠安全、无须维护保养、价格低廉的储能系统,它有效的解决了能源系统中功率密度与能量密度的矛盾,有逐步取代目前更换频繁的蓄电池之势,目前正在越来越广泛的应用到人们日常生活的方方面面

知识点1:超级电容器原理

 

超级电容器是通过电极与电解质之间形成的界面双层来存储能量的新型元器件。当电极与电解液接触时,由于库仑力、分子间力及原子间力的作用,使固液界面出现稳定和符号相反的双层电荷,称其为界面双层。把双电层超级电容看成是悬在电解质中的2个非活性多孔板,电压加载到2个板上。加在正极板上的电势吸引电解质中的负离子,负极板吸引正离子,从而在两电极的表面形成了一个双电层电容器。

 

知识点2:超级电容器特点

 

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。