超級(jí)電容器“超級(jí)”的含義及充電方式
2017-5-9 14:33:33??????點(diǎn)擊：
充電的定義
超級(jí)電容器充電過程是懸浮在電解質(zhì)中的兩個(gè)無(wú)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(fù)離子，負(fù)極板吸引正離子，實(shí)際上形成兩個(gè)容性存儲(chǔ)層，被分離開的正離子在負(fù)極板附近，負(fù)離子在正極板附近。其充電過程是電化學(xué)元件在儲(chǔ)能的過程并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這種儲(chǔ)能過程是可逆的，超級(jí)電容器可以反復(fù)充放電數(shù)十萬(wàn)次。
“超級(jí)”的含義
1）充電速度快，充電10秒～10分鐘可達(dá)到其額定容量的95％以上；
2）循環(huán)使用壽命長(zhǎng)，深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達(dá)1~50萬(wàn)次，沒有“記憶效應(yīng)”；
3）大電流放電能力超強(qiáng)，能量轉(zhuǎn)換效率高，過程損失小，大電流能量循環(huán)效率≥90%；
4）功率密度高，龐大的表面積再加上非常小的電荷分離距離使得超級(jí)電容器較傳統(tǒng)電容器而言有驚人大的靜電容量，可達(dá)300W/KG~5000W/KG，相當(dāng)于電池的5~10倍；
5）產(chǎn)品原材料構(gòu)成、生產(chǎn)、使用、儲(chǔ)存以及拆解過程均沒有污染，是理想的綠色環(huán)保電源；與傳統(tǒng)電容器的平面化相比，超級(jí)電容器就是三維化的多空結(jié)構(gòu)。
8）檢測(cè)方便，剩余電量可直接讀出
充電方法
恒定電流/恒定電壓（CICV）。恒定電壓或與能量?jī)?chǔ)存器，或者電源并聯(lián)（如電池、DC變換器等）。如果超級(jí)電容與電池并聯(lián)，加一個(gè)低阻值串聯(lián)電阻將降低超級(jí)電容的充電電流，并提高電池的使用壽命。但是如果使用串聯(lián)電阻，必須要保證電容的電壓輸出端是直接與應(yīng)用器連接而不是通過電阻與應(yīng)用器連接，否則超級(jí)電容的低內(nèi)阻特性將是無(wú)效的。在高脈沖電流放電時(shí)，許多電池系統(tǒng)壽命均會(huì)縮短。
多個(gè)電容器的均一充電方式。
最大充電電流
I=V/5R
I是推薦的充電電流，V是充電電壓，R是超級(jí)電容的ESR。超級(jí)電容持續(xù)大電流或者高壓充電，超級(jí)電容將會(huì)過度發(fā)熱，過度發(fā)熱將會(huì)導(dǎo)致ESR增加，電解液分解氣化，縮短壽命、漏液、防爆閥爆裂。如果要使用高于額定值的電流或電壓充電請(qǐng)與生產(chǎn)廠商聯(lián)系。
C: 電容器額定容量;
V: 電容器工作電壓
I: 電容器充電
t: 電容器充電時(shí)間
R: 電容器內(nèi)阻
dv: 工作電壓差
比能量
是指電容器在單位重量或單位體積下所給出的能量。（通常也叫：重量比能量、體積比能量、能量密度）單位：WH/KG、WH/L
超級(jí)電容器的能量與本身的容量與電壓有關(guān)。其計(jì)算方式：
E=CV2/2 (單位焦耳J)
換算為Wh,則1Wh=3600j.
而比能量則為能量與重量或者體積的比。
超級(jí)電容器充電過程是懸浮在電解質(zhì)中的兩個(gè)無(wú)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(fù)離子，負(fù)極板吸引正離子，實(shí)際上形成兩個(gè)容性存儲(chǔ)層，被分離開的正離子在負(fù)極板附近，負(fù)離子在正極板附近。其充電過程是電化學(xué)元件在儲(chǔ)能的過程并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這種儲(chǔ)能過程是可逆的，超級(jí)電容器可以反復(fù)充放電數(shù)十萬(wàn)次。
“超級(jí)”的含義
1）充電速度快，充電10秒～10分鐘可達(dá)到其額定容量的95％以上；
2）循環(huán)使用壽命長(zhǎng)，深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達(dá)1~50萬(wàn)次，沒有“記憶效應(yīng)”；
3）大電流放電能力超強(qiáng)，能量轉(zhuǎn)換效率高，過程損失小，大電流能量循環(huán)效率≥90%；
4）功率密度高，龐大的表面積再加上非常小的電荷分離距離使得超級(jí)電容器較傳統(tǒng)電容器而言有驚人大的靜電容量，可達(dá)300W/KG~5000W/KG，相當(dāng)于電池的5~10倍；
5）產(chǎn)品原材料構(gòu)成、生產(chǎn)、使用、儲(chǔ)存以及拆解過程均沒有污染，是理想的綠色環(huán)保電源；與傳統(tǒng)電容器的平面化相比，超級(jí)電容器就是三維化的多空結(jié)構(gòu)。
6）充電 放電電線路簡(jiǎn)單，無(wú)需充電電池那樣的充電電路，安全系數(shù)高，長(zhǎng)期使用免維護(hù)；
7）超低溫特性好，溫度范圍寬-40℃～+70℃；8）檢測(cè)方便，剩余電量可直接讀出
充電方法
恒定電流/恒定電壓（CICV）。恒定電壓或與能量?jī)?chǔ)存器，或者電源并聯(lián)（如電池、DC變換器等）。如果超級(jí)電容與電池并聯(lián)，加一個(gè)低阻值串聯(lián)電阻將降低超級(jí)電容的充電電流，并提高電池的使用壽命。但是如果使用串聯(lián)電阻，必須要保證電容的電壓輸出端是直接與應(yīng)用器連接而不是通過電阻與應(yīng)用器連接，否則超級(jí)電容的低內(nèi)阻特性將是無(wú)效的。在高脈沖電流放電時(shí)，許多電池系統(tǒng)壽命均會(huì)縮短。
多個(gè)電容器的均一充電方式。
最大充電電流
I=V/5R
I是推薦的充電電流，V是充電電壓，R是超級(jí)電容的ESR。超級(jí)電容持續(xù)大電流或者高壓充電，超級(jí)電容將會(huì)過度發(fā)熱，過度發(fā)熱將會(huì)導(dǎo)致ESR增加，電解液分解氣化，縮短壽命、漏液、防爆閥爆裂。如果要使用高于額定值的電流或電壓充電請(qǐng)與生產(chǎn)廠商聯(lián)系。
充電時(shí)間計(jì)算
C X dv = I X tC: 電容器額定容量;
V: 電容器工作電壓
I: 電容器充電
t: 電容器充電時(shí)間
R: 電容器內(nèi)阻
dv: 工作電壓差
比能量
是指電容器在單位重量或單位體積下所給出的能量。（通常也叫：重量比能量、體積比能量、能量密度）單位：WH/KG、WH/L
超級(jí)電容器的能量與本身的容量與電壓有關(guān)。其計(jì)算方式：
E=CV2/2 (單位焦耳J)
換算為Wh,則1Wh=3600j.
而比能量則為能量與重量或者體積的比。
特性曲線
超級(jí)電容放電特性曲線（以2.7V100F為例）
超級(jí)電容器高溫負(fù)載壽命曲線（at 60℃）
超級(jí)電容器放電界限值
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