超级电容是什么
超级电容器又叫双电层电容器、黄金电容、法拉电容,是从上个世纪七八十年代发展起来的一种化学元件。
超级电容器通过极化电解质来储能,但不发生化学反应,而且储能过程是可逆的,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两个无反应活性的多孔电极板,在极板上加电,正极板吸引电解质中的负离子,负极板吸引正离子,实际上形成两个容性存储层,被分离开的正离子在负极板附近,负离子在正极板附近。
超级电容器相比于其他来说,有很多优点:
①和电池相比过充、过放都不对其寿命构成负面影响;
②超级电容器可焊接,因而不存在像电池接触不牢固等问题;
③从环保的角度考虑,它是一种绿色能源;
④在很小的体积下达到法拉级的电容量;
⑤无须特别的充电电路和控制放电电路;
因为技术问题,现在超级电容器也存在一些问题
①电解质泄漏等现象;
②内阻较大,因而不可以用于交流电路。
与传统的电化学电池相比,超级电容器有很多好处。
它可以无限制地接受无数次放电和充电,换句话说,超级电容器没有“记忆”。
但是,一般的超级电容器也有其弱点,就是能量存储率有限,今天市场上的高端超级电容器每磅的存储能量只有锂电池的1/25。
目前性能优秀的新电容器,新的超级电容器可反复充电100万次以上,也不会出现材料降解问题。而且,由于它不是化学电池,而是一种固体状态的能量储存系统,不会出现锂电池那种过热甚至爆炸的危险,没有安全隐患。
传统的充电电池由于通过电解液与电极之间发生的化学反应来产生电力,因此充电时需要花费一定的时间。
经过多次充电和放电后,电解液逐渐分解、材料变质,性能也随之下降,用上几年后大都需要更换。
与此相比,电容器不产生化学反应,可以直接将电力贮存起来。不仅充电所需的时间非常短,还能在瞬间释放出大量电流,输出功率很大。
由于充电和放电可反复进行数十万次以上,所以基本上无需更换,可以半永久性地使用。
但原有的电容器存在能量密度低的缺点,如果电流强的话不能长时间保持。因此,像原来钮扣型电容器那样的小型产品,只能作为电子设备内存等部件的备用电源来使用。
近年来,能量密度得到提高的大容量电容器相继问世,但尺寸也随之增大。因此应用范围被局限于混合动力卡车等对尺寸要求不太严格的产品。