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超級(jí)電容器和電池有什么關(guān)系和區(qū)別

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1637次  |  2022年02月18日  

對(duì)于一些理工科的人來(lái)講,可能對(duì)電容都或多或少有一定的了解,就算是普通的人,可能也見(jiàn)過(guò)電容,因?yàn)樵谖覀兊默F(xiàn)實(shí)生活中,經(jīng)常能夠見(jiàn)到電容的影子,不過(guò)超級(jí)電容電池并不是那么多人知曉,超級(jí)電容電池是在超級(jí)電容器的基礎(chǔ)上研發(fā)出來(lái)的一種電池,這種電池具有非常顯著的特點(diǎn),是比傳統(tǒng)電池更加強(qiáng)勢(shì)一種電池,優(yōu)勢(shì)非常多,在許多方面的應(yīng)用非常的多,比如說(shuō)在新能源汽車(chē)、有軌電車(chē)等等,都可以見(jiàn)到超級(jí)電容電池的影子,可以這么說(shuō),超級(jí)電容電池的出現(xiàn)以及發(fā)展,必將會(huì)帶來(lái)再次的工業(yè)革命,極大的提高某些方面的運(yùn)作能力。


由于絕緣材料的不同,所構(gòu)成的電容器的種類(lèi)也有所不同:按結(jié)構(gòu)可分為:固定電容,可變電容,微調(diào)電容。按介質(zhì)材料可分為:氣體介質(zhì)電容,液體介質(zhì)電容,無(wú)機(jī)固體介質(zhì)電容,有機(jī)固體介質(zhì)電容電解電容。按極性分為:有極性電容和無(wú)極性電容。我們最常見(jiàn)到的就是電解電容。從原理上分為:無(wú)極性可變電容、無(wú)極性固定電容、有極性電容等。從材料上可以分為:CBB電容(聚乙烯),滌綸電容、瓷片電容、云母電容、獨(dú)石電容、電解電容、鉭電容等。


1、電解電容


兩片鋁帶和兩層絕緣膜相互層疊,轉(zhuǎn)捆后浸泡在電解液(含酸性的合成溶液)中,容量大,高頻特性不好。


2、獨(dú)石電容

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符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

體積比CBB更小,其他同CBB,有感。


3、云母電容


云母片上鍍兩層金屬薄膜,容易生產(chǎn),技術(shù)含量低,體積大,容量小,(幾乎沒(méi)有用了)。


4、陶瓷電容


用陶瓷作介質(zhì),在陶瓷基體兩面噴涂銀層,然后燒成銀質(zhì)薄膜做板極制成,它的特點(diǎn)是體積小,耐熱性能好,損耗小,絕緣電阻高,但容量小,適宜用于高頻電路。

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標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

5、基層電容


鐵電陶瓷電容容量較大,但是損耗和溫度系數(shù)較大,適宜用于低頻電路。薄瓷片兩面渡金屬膜銀而成,體積小,耐壓高,價(jià)格低,頻率高(有一種是高頻電容),易碎!容量低。


6、CBB電容


2層聚乙烯塑料和2層金屬箔交替夾雜然后捆綁而成。


7、無(wú)感CBB電容


2層聚丙乙烯塑料和2層金屬箔交替夾雜然后捆綁而成,無(wú)感,高頻特性好,體積較小,不適合做大容量,價(jià)格比較高,耐熱性能較差。


二、超級(jí)電容器是傳統(tǒng)電容的升級(jí)


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平板電容器是由兩個(gè)彼此絕緣的金屬電極板組成,電容量與電極板的面積成正比,與電極板之間的間隙大小成反比。超級(jí)電容的結(jié)構(gòu)類(lèi)似于平板電容,其電極為多孔碳基材料,該材料的多孔結(jié)構(gòu)使它每克重量的表面積可達(dá)幾千平方米,而電容電荷分隔的距離由電解質(zhì)中的離子大小決定。巨大的表面積加上電荷間極小的距離,使得超級(jí)電容具有很大的容量,超級(jí)電容單體的容量可從1法拉至幾千法拉不等。


與傳統(tǒng)電池相比,超級(jí)電容具有許多優(yōu)點(diǎn):充電速度快,10秒~10分鐘即可充至其額定容量的95%以上;功率密度達(dá)(102~104)W/kg,是鋰電池的10倍左右;大電流放電能力強(qiáng);循環(huán)使用次數(shù)達(dá)10~50萬(wàn)次,壽命長(zhǎng);安全系數(shù)高,長(zhǎng)期使用免維護(hù)。但與主流硫電池相比仍面臨成本高、能量密度低的劣勢(shì)。


超級(jí)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(fù)離子,形成雙電層結(jié)構(gòu)進(jìn)行儲(chǔ)能,該儲(chǔ)能過(guò)程基本不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),故循環(huán)壽命很長(zhǎng)。


而電池,就鉛酸蓄電池為例,鉛酸蓄電池用填滿(mǎn)海綿狀鉛的鉛板作負(fù)極,填滿(mǎn)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(shí),電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,放電時(shí)化學(xué)能又轉(zhuǎn)化為電能。電池在放電時(shí),金屬鉛是負(fù)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(shí),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(jí)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(yùn)用于后備電源、高頻率充放電、大功率輸出等場(chǎng)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(guò)充過(guò)放會(huì)對(duì)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(chǔ)能元器件的情況下,未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間仍是電池的天下(鋰離子電池),甚至?xí)娲偷热剂铣蔀槠?chē)動(dòng)能的主流噢。


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


純手打,希望對(duì)你有所幫助,有不了解的可以再問(wèn),我也只是粗略的說(shuō)下,具體要說(shuō)的話(huà),還有很多的


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


超級(jí)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(jí)電容高,同等體積下電池儲(chǔ)存的能量要多;


由于超級(jí)電容充電式物理的過(guò)程,所以壽命要長(zhǎng),一般充放電次數(shù)達(dá)到50萬(wàn)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(lèi)型的充放電次數(shù)不一樣;


超級(jí)電容的工作溫度要寬于電池,--40到65度。


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


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