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超級電容器和電池區(qū)別_超級電容器能當電池嗎

2017年11月06日 10:54 網(wǎng)絡(luò)整理 作者: 用戶評論(0

  什么是超級電容器

  超級電容器從儲能機理上面分的話,超級電容器分為雙電層電容器和贗電容器。是一種新型儲能裝置,它具有功率密度高、充電時間短、使用壽命長、溫度特性好、節(jié)約能源和綠色環(huán)保等特點。超級電容器用途廣泛。

  

  超級電容器和電池區(qū)別

  超級電容和電池都是儲能元件。但是有著區(qū)別,超級電容的儲能過程是物理過程,電池儲能是化學(xué)反應(yīng)的過程,兩者有著本質(zhì)的區(qū)別。

  超級電容的功率特性要好于電池,可以大電流快速充放電,電池的能量密度要比超級電容高,同等體積下電池儲存的能量要多;由于超級電容充電式物理的過程,所以壽命要長,一般充放電次數(shù)達到50萬次以上,電池充放電次數(shù)要少甚多,鉛酸蓄電池500次,鋰電池1000--1500次,不同類型的充放電次數(shù)不一樣;超級電容的工作溫度要寬于電池,--40到65度。

  超級電容是以碳基活性物加導(dǎo)電碳黑與粘結(jié)劑混合作極片材料,利用極化電解質(zhì)吸附電解液里的正負離子,形成雙電層結(jié)構(gòu)進行儲能,該儲能過程基本不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),故循環(huán)壽命很長。

  

  而電池,就鉛酸蓄電池為例,鉛酸蓄電池用填滿海綿狀鉛的鉛板作負極,填滿二氧化鉛的鉛板作正極,并用1.28%的稀硫酸作電解質(zhì)。在充電時,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,放電時化學(xué)能又轉(zhuǎn)化為電能。電池在放電時,金屬鉛是負極,發(fā)生氧化反應(yīng),被氧化為硫酸鉛;二氧化鉛是正極,發(fā)生還原反應(yīng),被還原為硫酸鉛。電池在用直流電充電時,兩極分別生成鉛和二氧化鉛。移去電源后,它又恢復(fù)到放電前的狀態(tài),組成化學(xué)電池。鉛蓄電池是能反復(fù)充電、放電的電池,叫做二次電池。

  兩者的用途也有差異,超級電容能量密度低,但其優(yōu)異的循環(huán)性能,環(huán)保,高功率使它廣泛運用于后備電源、高頻率充放電、大功率輸出等場合,而電池能量密度高,但其本身的原理限制了它的壽命,且過充過放會對其造成不可逆的創(chuàng)傷,且不環(huán)保,但是在未找到能夠替代如此高能量密度的儲能元器件的情況下,未來很長一段時間仍是電池的天下(鋰離子電池),甚至?xí)娲偷热剂铣蔀槠噭幽艿闹髁鬣蕖?/p>

  兩者的關(guān)系在于,可以將超級電容的大功率輸出和能接受大電流充放電等優(yōu)點與蓄電池的高能量密度相結(jié)合作為電動汽車電池壽命及節(jié)能方面改進。

  在一些需要大功率放電同時需要較高出能量的可以是使用超級電容和電池結(jié)合使用,充分發(fā)揮二者的優(yōu)點。

  超級電容器能當電池嗎

  超級電容器是可以代替電池,這也是未來的一個方向。

  超級電容器,又叫雙電層電容器、電化學(xué)電容器, 黃金電容、法拉電容,通過極化電解質(zhì)來儲能。它是一種電化學(xué)元件,但在其儲能的過程并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這種儲能過程是可逆的,也正因為此超級電容器可以反復(fù)充放電數(shù)十萬次。超級電容器可以被視為懸浮在電解質(zhì)中的兩個無反應(yīng)活性的多孔電極板,在極板上加電,正極板吸引電解質(zhì)中的負離子,負極板吸引正離子,實際上形成兩個容性存儲層,被分離開的正離子在負極板附近,負離子在正極板附近。

  超級電容器是建立在德國物理學(xué)家亥姆霍茲提出的界面雙電層理論基礎(chǔ)上的一種全新的電容器。眾所周知,插入電解質(zhì)溶液中的金屬電極表面與液面兩側(cè)會出現(xiàn)符號相反的過剩電荷,從而使相間產(chǎn)生電位差。那么,如果在電解液中同時插入兩個電極,并在其間施加一個小于電解質(zhì)溶液分解電壓的電壓,這時電解液中的正、負離子在電場的作用下會迅速向兩極運動,并分別在兩上電極的表面形成緊密的電荷層,即雙電層。

  它所形成的雙電層和傳統(tǒng)電容器中的電介質(zhì)在電場作用下產(chǎn)生的極化電荷相似,從而產(chǎn)生電容效應(yīng),緊密的雙電層近似于平板電容器,但是,由于緊密的電荷層間距比普通電容器電荷層間的距離要小得多,因而具有比普通電容器更大的容量。

  雙電層電容器與鋁電解電容器相比內(nèi)阻較大,因此,可在無負載電阻情況下直接充電,如果出現(xiàn)過電壓充電的情況,雙電層電容器將會開路而不致?lián)p壞器件,這一特點與鋁電解電容器的過電壓擊穿不同。同時,雙電層電容器與可充電電池相比,可進行不限流充電,且充電次數(shù)可達10^6次以上,因此雙電層電容不但具有電容的特性,同時也具有電池特性,是一種介于電池和電容之間的新型特殊元器件。

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