在这篇文章中,我们将了解什么是超级电容器,与普通电容器有多相似或多不同,在哪里使用它,我们将做电池和超级电容器的比较,以找出哪个是更好的。
让我们来了解一下普通电容器的基本原理。
普通电容如何工作
电容器是无源电子元件,其可以在交织导电和介电材料之间存储少量的静电能量。
我们可以快速充电和放电电容;由于此属性,我们将它们用作所有电源电路中的电压滑泡。
所有的电容器都有一定的规格,如工作温度,工作电压和电容的值,通常是在几个微法拉到几千微法拉。
我们通常在消费级电子设备上找到的电容器是陶瓷,聚酯,纸张等。这些类型的电容器通常具有少量微微法拉的电容低,以小于微法。
具有较高电容的电解型,电解型,其电容范围为0.1uf至几千微方程。
电解电容器通过将浸泡的组织和铝箔中的侧面中的侧面添加浸泡的组织来增加其电荷存储容量,如图所示。
铝和纸巾堆叠成圆柱形,并装入铝底盘。辊的直径、高度和组织的厚度决定了电容器的各种参数。
电解电容器是偏振的,这意味着它具有阳极和阴极端子,并且在我们在其他类型的电容器上进行电容器,我们不应将输入供应极性互换。
超级电容器的工作原理
超级电容器也称为UltraCapacitor或双层电容器。超级电容器具有高兴的电荷储存能力,通常在Farad(没有Micro或Pico或Nano Prefixes)中测量。
超级电容器的范围可以从几个Farads到几千个法拉德。与普通电容器不同,超级电容器的工作电压较低,通常在2.5V至2.7V之间。
它们以串联和并行配置连接,以增加电容器库的吞吐量。
利用超级电容器,其中电池不能有效地处理给定的任务,以便在车辆中的即时再生制动。动能被转换为电能并储存一段时间并重复使用以加速车辆。
该机构提高了车辆的整体效率。但仅使用电池,能量捕获效率不高。许多汽车制造商正在试验将超级电容器与电池结合使用,据报道这提高了系统的整体效率。
与电池相比,超级电容具有更好的充放电循环。我们在智能手机中发现的一个典型的锂离子电池大约有1000个充放电循环,而一个超级电容有超过100万个充放电循环。
当电池在一定电压下长时间放电时,电池的有效容量会降低。超级电容器没有这样的限制;它可以一直到零伏特。
但是,由于电容器的板材之间的一些化学反应,将任何电容器延长一年甚至一年左右的电容器也可能会使其电荷保持能力恶化。
超级电容器的构建:
超级电容器的结构与普通电容器基本相同,只是使用的材料类型不同,并采用了某种方法来增加储能容量。
超级电容器在隔板的两侧都有导电板,隔板是由塑料或碳或纸制成的非常薄的介质材料。
与普通电容器相比,隔膜非常薄,以提高离子在极板之间的传输效率。
超级电容器有时称为双层;这是因为当两侧的板充电时,它在隔板的任一侧产生电荷,如图所示。
现在你应该对超级电容和它的基本功能有了一个了解。
电池VS超级电容器:
让我们来比较一下电池和超级电容的能量密度和重量。
锂离子和锂聚合物的能量密度最高,与商业上可用的任何其他电池技术相比。这就是为什么我们的智能手机和其他便携式电子设备采用锂离子/聚合物构建的原因。
与锂电池相比,Supercaps的能量密度非常低,因此仅适用于非便携式设备。
超级电容非常擅长快速充放电。这在电池上无法实现,因为所有类型的电池都有较高的内阻。
如果我们尝试将电池放电超出其更安全的电流限制,我们可能会损坏电池。这是因为电池具有内阻和产生热量。产生的热能足以为电池容量产生不可逆转的损坏。
在超级电容中,内阻非常小,甚至比一些设计来提供大电流的汽车电池的内阻还要小。超级电容因热损坏的几率非常低。
电池可以在很长一段时间内保持电荷,但对于超级胶质,自放电是一个问题,不适合长时间存储能量。
现在结论时间,
那么其中一个是优越的?可能没有一个人彼此优势。电池具有很大的便携性,但是,超级胶水具有非常高的充电和放电率。在一天结束时,它取决于我们使用的应用程序,这决定了哪一个最适合。
请在评论区告诉我们,由于技术的快速发展,你认为有一天超级电容会取代电池吗?
9707A392-A733-11E5-AC1D-D7E256602C6E说
非常感谢您像往常一样的良好信息。我们可以使用超级副本。紧急灯?以及如何为它构建充电器?
Swagatam.说
您将需要许多电容器并行用于从中制作紧急光,并选择消耗备份的LED持续到所需的时间。
不需要充电器控制器,但请确保超级电容器的电源输入电压不高于其击穿电压限制。
Seun.说
谢谢先生为这件作品。是否可以平行大UF电容器来制作1F超级电容器
Swagatam.说
嗨Seun,可能是可能的!
罗翰说
嗨Swagatam
感谢这个信息丰富的帖子,它帮助我对超级电容的理解向前迈进了一大步。
我知道现在有点旧了但我希望你能在我炸东西之前帮我修理一下。我必须更换AV接收机的0.1F超级电容,但不小心订购了1F。它的额定电压和原来的一样。这个可以作为替代品吗?
SC是在启动时激活电源继电器或类似的电源。
我真的很喜欢你的网站,非常感谢。
Swagatam.说
感谢Rohan,Farad代表电容器的电流存储和供应能力,因此只要电压额定值没有增加,电流容量不会影响您的应用。如果电压规格与原始电压规格相同,那么您可以使用1f代替0.1f而没有任何问题。