超级电容是什么 超级电容的应用有哪些

发布时间：2022-08-09 16:45
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：2196

　　超级电容器，又叫双层电容器、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，但在其储能的过程中并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正是因此超级电容可以反复充电放电数十万次。

超级电容是什么 超级电容的应用有哪些

　　它是介于电容器和电池之间的储能器件，它既具有电容器可以快速充放电的特点，又具有电化学电池的储能机理，今天Ameya360电子元器件采购网就给大家简单介绍一下超级电容的几个不同的应用场合。

　　一、小功率备用电源

　　1、RTC

　　在掉电后需要维持时钟运行的场合，一般采用纽扣电池作为备用电源，也有些场合采用超级电容作为备用电源。主要是应用超级电容温度适用范围宽（-40℃~70℃），以及循环充放电寿命长（免维护）的特点。

　　相比普通纽扣电池（非充电型）2~3年左右一般就要更换，超级电容免维护的特点非常有优势，但其容量相对较小，在一些系统只是偶尔断电，并且断电时间很短的场合，超级电容是个不错的选择。

　　2、掉电数据保护

　　在一些可靠性要求比较高的场合，突然的断电可能导致系统数据丢失甚至损坏。

　　比如，实时存储数据到SD卡时，如果突然断电，可能导致文件系统出错，导致数据丢失。这时就需要一个掉电数据保存电路，一般采用超级电容实现。系统突然断电时，超级电容能够短时间维持系统继续工作，以保证数据能够保存完整。

　　二、快速充放电

　　之前有一个新闻，华为东莞松山湖基地有一辆小火车，它30秒内就能完成充电，使用的就是超级电容作为牵引动力源，电容容量高达12000F，循环寿命超100万次。采用电驱动行驶方式，实现能量高效循环利用及零污染排放。

　　三、瞬间大电流供电

　　1、汽车启动

　　汽车启动使用超级电容主要是利用超级电容的两点：

　　● 较宽的温度适用范围：-40℃~70℃

　　● 瞬间功率特性好：可以瞬间放出大电流

　　汽车的蓄电池在气温较低的时候，基本上很难瞬间放出大的电流，特别是在北方，气温在零下20℃以下的时候，蓄电池基本上没有能很好地解决汽车启动的瞬间需要的大电流（据客户反馈，该大电流一般都在150A以上），这时超级电容正好能够满足应用该需求。

　　2、医疗X光机

　　医疗X光机在曝光拍照的瞬间功率会很大，对于移动X光机，一般会有备用电池，使用电池时，如果频繁使用X光机曝光的话，电池会因为瞬间大电流放电的冲击而导致寿命，甚至因为电池无法及时响应所需的电流脉冲以至于拍照不清晰。

　　对于市电式X光机，启动拍照时瞬间大电流对电网的冲击也很大，容易导致电网电能质量变差及其它问题。然而，使用超级电容的瞬间功率特性，可以满足X光机拍照的瞬间所需的电流。

　　四、其它

　　1、太阳能储能

　　太阳能储能或与太阳能相关的应用主要是用超级电容收集弱小电流的能力。

　　2、风力变桨

　　风力变桨出来的不稳定电流很难保证电池需要的充电特性，频繁的电流冲击极容易把电池等损坏，超级电容有较好的功率特性及弱小电流收集能力，而且温度适用范围宽，寿命长，正好能用来处理风力变桨产生的冲击。


（备注：文章来源于网络，信息仅供参考，不代表本网站观点，如有侵权请联系删除！）

上一篇：超级电容器的工作原理与应用

下一篇：陶瓷电容器是什么 陶瓷电容器的作用及特点有哪些

在线留言询价

相关阅读
超级电容器和锂离子电容器的储能原理
行业新闻

超级电容器和锂离子电容器的储能原理

　　超级电容器(又称超级电容、超级电池)和锂离子电容器是当今主流的高性能储能设备，广泛应用于电子产品、汽车、航空航天等领域。虽然它们都用于储存和释放电能，但其储能原理却有所不同。　　1. 超级电容器的储能原理　　结构特点　　超级电容器由两个带电极和电解质介质之间形成的双电层组成。电极通常采用活性炭或其他高表面积材料。　　与普通电容器相比，超级电容器具有更大的比表面积和更小的电介质厚度，从而实现高电容量和快速充放电特性。　　储能原理　　双电层效应：超级电容器的储能原理主要基于电荷在电极和电解质之间形成双电层的现象。　　吸附/脱附：电极表面的活性炭或其他吸附材料可吸附正负电荷，并在需要时迅速释放电荷。　　快速充放电：由于双电层效应导致电荷以物理吸附方式储存，因此超级电容器具有高速充放电的优势。　　优势　　高功率密度：超级电容器具有很高的功率密度，适合用于瞬态能量存储和高速充电。　　长寿命：由于无化学反应参与，超级电容器具有较长的循环寿命和稳定的性能。　　2. 锂离子电池的储能原理　　结构特点　　锂离子电池包括正极、负极、电解质和隔膜等组件，其中正负极材料通常为锂化合物。　　锂离子电池通过锂离子在正负极材料之间的移动来完成充放电过程。　　储能原理　　离子扩散：在充电过程中，锂离子从正极(阳极)向负极(阴极)扩散，同时电子在外部电路中流动。　　化学反应：锂离子在正负极材料之间发生氧化还原反应，释放能量。　　充放电过程：在放电过程中，锂离子从负极向正极移动，电子则流回正极，释放储存的能量。　　优势　　高能量密度：锂离子电池具有较高的能量密度，适合长时间储存和供电需求。　　轻量化：相较于传统储能设备，锂离子电池具有更轻便的重量和更高的能量密度。　　3. 比较与应用领域　　比较　　功率密度：超级电容器具有更高的功率密度。功率密度是能量存储设备在单位体积或单位质量下可以提供的功率输出能力。由于超级电容器设计独特，结构紧凑，以及双电层效应等特性，使其具有更高的功率密度，适合需要快速充放电和高功率输出的应用场景。　　能量密度：锂离子电池通常具有更高的能量密度，适合长时间能量存储需求。　　循环寿命：超级电容器具有更长的循环寿命和快速充放电特性，而锂离子电池的循环寿命受到充放电次数限制。　　成本：锂离子电池相对于超级电容器具有较高的制造成本，但随着技术进步，成本差距逐渐缩小。　　应用领域　　超级电容器：广泛应用于需要高功率瞬态能量输出的场景，如电动车刹车能量回收、电网峰值负荷削峰填谷等。　　锂离子电池：主要应用于电动汽车、移动设备(如手机、笔记本电脑)、储能系统等领域，对能量密度和长时间供电需求较高的场合。　　超级电容器和锂离子电池作为两种不同类型的储能设备，各自具有独特的储能原理和特点。超级电容器以高功率密度、快速充放电和长寿命为优势，适合瞬态能量存储;而锂离子电池则以高能量密度、稳定性和轻量化为特点，适合长时间能量存储和供电需求。
2024-04-10 13:21 阅读量：419
如何正确使用超级电容 超级电容器的工作原理
行业新闻

如何正确使用超级电容 超级电容器的工作原理

　　超级电容器具有非常广泛的用途。与燃料电池等高能量密度物质相结合，超级电容器提供快速的能量释放，满足高功率的需求，从而使燃料电池可以仅作为能量源的使用。目前，超级电容器的能量密度可高达20kW/kg，并已经开始抢占传统电容器和电池之间的市场。下面AMEYA360电子元器件采购网将为您详细介绍！　　在要求高可靠性而对能量要求不高的应用中，可以用超级电容器来取代传统电池，也可以将超级电容器和电池结合起来，应用在对能量有要求很高的场合，而可以采用体积更小、更经济的电池。　　超级电容器的ESR值很低，从而可以输出更大的电流，也可以快速的吸收大电流。同化学充电原理相比，超级电容器的工作原理使这种产品性能更稳定，因此，超级电容器的使用寿命会更长。对于像电动工具、玩具这种需要快速充电的设备来说，超级电容器无疑是理想的电源。　　一些产品适合采用电池、超级电容器的混合系统，超级电容器的使用可以避免为了获得更多能量而使用大体积的电池。如消费电子产品中的数码相机就是例子，超级电容器的使用使数码相机可以采用更便宜的碱性电池而不是使用昂贵的Li离子电池。　　超级电容器单元cell的额定电压范围为2.5～2.7V，因此，很多应用中需要使用多个超级电容器单元。当串联这些单元时，设计工程师需要考虑单元间的平衡和充电情况。　　任何超级电容器都会在通电情况下，通过内部并联电阻放电，这个放电电流称为漏电流，它影响超级电容器单元的自放电。同某些二级电池技术相似，超级电容器的电压在串联使用时也需要平衡，因为超级电容存在漏电流，内部并联电阻的大小决定串联的超级电容器单元上的电压分配。当超级电容器的电压稳定后，各个单元上的电压将随着漏电流不同而发生变化，而不是随着容值不同而变化。漏电流越大，额定电压就越小，反之，漏电流小，额定电压就高。这是因为，漏电流会造成超级电容器单元的放电，使电压降低，而这个电压会随后影响和它串联在一起的其他单元的电压，这里假定这些串连的单元都使用同一个恒定电压供电。　　为了补偿漏电流变化，常采用的方法就是在每一个单元旁边并联一个电阻，去控制整个单元的漏电流。这种方法有效地降低了各单元之间的相应并联电阻的变化。　　另一个推荐使用的方法是主动单元平衡法activecell-balancing，使用这种方法，每一个单元都会被主动的监视，当有电压变化时，即进行互相的平衡。这种方法可以降低单元上的任何额外负载，使工作效率大大提高。　　如果电压超过单元额定电压，将会缩短单元使用寿命。对于高可靠性超级电容器来说，如何维持电压在要求范围内是关键的一点，必须控制充电电压，以保证它不能超过每个单元额定电压。　　1、超级电容器具有固定的极性。在使用前，应确认极性。　　2、超级电容器应在标称电压下使用：　　当电容器电压超过标称电压时，将会导致电解液分解，同时电容器会发热，容量下降，而且内阻增加，寿命缩短，在某些情况下，可导致电容器性能崩溃。　　3、超级电容器不可应用于高频率充放电的电路中，高频率的快速充放电会导致电容器内部发热，容量衰减，内阻增加，在某些情况下会导致电容器性能崩溃。　　4、超级电容器的寿命：　　外界环境温度对于超级电容器的寿命有着重要的影响。电容器应尽量远离热源。　　5、当超级电容器被用做后备电源时的电压降：　　由于超级电容器具有内阻较大的特点，在放电的瞬间存在电压降，ΔV=IR。　　6、使用中环境气体：　　超级电容器不可处于相对湿度大于85%或含有有毒气体的场所，这些环境下会导致引线及电容器壳体腐蚀，导致断路。　　7、超级电容器的存放：　　超级电容器不能置于高温、高湿的环境中，应在温度-30+50℃、相对湿度小于60%的环境下储存，避免温度骤升骤降，因为这样会导致产品损坏。　　8、超级电容器在双面线路板上的使用：　　当超级电容器用于双面电路板上，需要注意连接处不可经过电容器可触及的地方，由于超级电容器的安装方式，会导致短路现象。　　9、当把电容器焊接在线路板上时，不可将电容器壳体接触到线路板上，不然焊接物会渗入至电容器穿线孔内，对电容器性能产生影响。　　10、安装超级电容器后，不可强行倾斜或扭动电容器，这样会导致电容器引线松动，导致性能劣化。　　11、在焊接过程中避免使电容器过热：　　若在焊接中使电容器出现过热现象，会降低电容器的使用寿命，例如：如果使用厚度为1.6mm的印刷线路板，焊接过程应为260℃，时间不超过5s。　　12、焊接后的清洗：　　在电容器经过焊接后，线路板及电容器需要经过清洗，因为某些杂质可能会导致电容器短路。　　13、将电容器串联使用时：　　当超级电容器进行串联使用时，存在单体间的电压均衡问题，单纯的串联会导致某个或几个单体电容器过压，从而损坏这些电容器，整体性能受到影响，故在电容器进行串联使用时，需得到厂家的技术支持。　　14、其他：　　在使用超级电容器的过程中出现的其他应用上的问题，请向生产厂家咨询或参照超级电容器使用说明的相关技术资料执行。
2023-05-17 15:24 阅读量：2597
超级电容是什么 它有什么命名规则
行业新闻

超级电容是什么 它有什么命名规则

　　有没有发现在电子产品用久了经常出现出现许多问题？而这些问题在生活中很常见，那遇到这样的问题就只能看着没有办法解决吗？换做是以前科技还不发达的时候这些问题可能没办法解决，但是现在不一样了，现在的科技发达，随着时代的发展，许多问题已经被研究人员一一攻破克服。今天Ameya360电子元器件采购网就给大家进行介绍。　　像以前使用手机时体积大，电量小，耗电快，携带不方便到现在，手机体积越来越小，由原先砖头大小的大哥大变成今天巴掌大小的智能手机，电量也由原先的小容量到现在的能长时间待机的智能手机，充电速度也由原先的充满电要几小时~一晚上到现在充电只需要一两小时就能充满。智能手机的能够快速充电这一优点跟一个电容器很像，大家猜到是什么电容吗？没错，就是超级电容。　　超级电容　　超级电容（Super Capacitor）又名为法拉电容，双电层电容，是一种具有高储能密度及能快速充放电的新型储能电容器，介于传统电容器和充电电池之间，因此具备化学电池储备电荷能力，同时还具有传统电容器的放电功率，不过超级电容的放电功率可是比传统电容器的放电功率要高。　　它为什么叫超级电容，是因为超级电容是储存电荷的容器，电容量大且充电速度快。和普通电容量相比，超级电容的电容量大，已经达到法拉级，而普通电容电容量小到微法级。　　超级电容使用的多孔碳材料增加了结构的比表面积，比表面积增加，吸附在表面积的电荷也随之增加，从而扩大了超级电容的蓄电能力，这就是超级电容电容量大的原因。　　超级电容使用的多孔碳材料有着优良的导电性，传送电荷无阻碍，蓄电过程中不发生化学反应，因此超级电容充电速度快。　　超级电容适用于快速充电的电子产品中，可以作为备用储备电源应用于各类大型电子设备中。如果你需要一个大功率，电容量大，放电速度快的电容器的话超级电容是一个不错的选择。
2022-09-16 13:14 阅读量：2779
超级电容器的发展史是怎样的
行业新闻

超级电容器的发展史是怎样的

　　超级电容（Super Capacitor）是新型储能电化学元器件，是一种介于传统电容器和充电电池之间的元器件，通过极化电解质来储能，它具备传统电容器的放电功率，也具备化学电池储备电荷的能力。　　超级电容的功率密度比同样体积的普通电容要高，储存的能量比也普通电容要高；和普通电容相比，超级电容的充电速度快，充放电时间短，能循环数万次，可以使用很长时间；工作温度范围宽，可在-40℃～+70℃下工作，超低温特性好等许多优点，超级电容在出来时大受欢迎。　　超级电容优点众多，适合用于工业控制，交通工具，电动工具，军工等领域的辅助峰值功率；在备用电源，存储再生能源和替代电源当中也能看到超级电容的身影。　　你也许会想，超级电容这么好用，不愧是新出来的电子元器件。实际上，超级电容出现的时间比你想的还早。早在1879年有个德国物理学家叫亥姆霍兹，他提出了一种具有法拉级别的超大电容，这种超大电容是一种通过极化电解质来储能的电化学元器件。到1957年，一位美国人Becker申请了由高比表面积活性炭作电极材料的电化学电容器方面的专利。　　而后到了1962年，标准石油公司（SOHIO）生产了一种6V的以活性碳（AC）作为电极材料，以水溶液作为电解质的超级电容器，1969年该公司首先实现了碳材料电化学电容器的商业化。　　1979年NEC公司开始生产超级电容器，开始了电化学电容器的大规模商业应用；此后随着材料与工艺关键技术的不断突破，不断提高产品质量和性能，超级电容器开始进入发展期，广泛应用于工业领域、家电产品领域中。　　超级电容从1879年的发现提出到现在的广泛应用，凝结了一百多年来众多研究人员的心血。直到现在，超级电容的性能也在不断提高，期待将来更好用性能更好的超级电容。
2022-09-02 14:22 阅读量：2815
热门分类
盒子，外壳，机架 电缆，电线 电路保护 连接器，互连器件 开发套件 机电产品 嵌入式解决方案 风扇，热管理 光电元件 其它 无源元件 电源 半导体 传感器，变送器 测试与测量
  • 一周热料
  • 紧缺物料秒杀
型号 品牌 询价
RB751G-40T2R ROHM Semiconductor
MC33074DR2G onsemi
TL431ACLPR Texas Instruments
BD71847AMWV-E2 ROHM Semiconductor
CDZVT2R20B ROHM Semiconductor
型号 品牌 抢购
IPZ40N04S5L4R8ATMA1 Infineon Technologies
STM32F429IGT6 STMicroelectronics
ESR03EZPJ151 ROHM Semiconductor
BU33JA2MNVX-CTL ROHM Semiconductor
BP3621 ROHM Semiconductor
TPS63050YFFR Texas Instruments
热门标签
ROHM
Aavid
Averlogic
开发板
SUSUMU
NXP
PCB
传感器
半导体
原厂授权品牌
更多授权品牌>>
资讯排行榜
  • 周排行榜
  • 月排行榜

相关百科
关于我们
AMEYA360微信服务号 AMEYA360微信服务号
AMEYA360商城(www.ameya360.com)上线于2011年，现 有超过3500家优质供应商，收录600万种产品型号数据，100 多万种元器件库存可供选购，产品覆盖MCU+存储器+电源芯 片+IGBT+MOS管+运放+射频蓝牙+传感器+电阻电容电感+ 连接器等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、 BOM配单及提供产品配套资料等，为广大客户提供一站式购 销服务。