超级电容电池(超级电容电池电动车)

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超级电容相比电池有什么特点?

超级电容与电池进行比较,有如下一些明显特性:\x0d\x0a1、超级超级车超低串联等效电阻(ESR),电容电池电容电池电动功率密度(PowerDensity)是超级超级车锂离子电池的数十倍以上,适合大电流放电。电容电池电容电池电动\x0d\x0a2、超级超级车超长寿命,电容电池电容电池电动充放电大于50万次,超级超级车是电容电池电容电池电动锂离子电池的500倍,是超级超级车镍氢和镍镉电池的1000倍,如果对超级电容每天充放电20次,连续使用可达68年。\x0d\x0a3、可以大电流充电,充放电时间短,对充电电路要求简单,无记忆效应,超级电容器充电是双电层充放电的物理过程或是电极物质表面的快速、可逆的化学过程,可采用大电流充电,能在几十秒到数分钟内完成充电过程,是真正意义上的快速充电。而蓄电池则需要数小时完成充电,采用快速充电也需要几十分钟。\x0d\x0a4、温度范围宽-40~+70℃。\x0d\x0a5、体积小,外形紧凑,便于安装,节省空间,免维护,可密封。\x0d\x0a6、可以在完全放电状态下存储,而过度放电对许多充电电池都是有害的;\x0d\x0a7、使用安全、方便、绿色环保对环境无害。

超级电容未来或成“电池终结者”?

超级电容器(supercapacitor)正向取代电池的方向前进。对比锂离子等电池技术,超级电容能提供安全性,快速充电与尺寸上的优势,同时有助于为 汽车 ,电网与IT等多种应用复杂的电池管理系统。

特别看好此一能源储存与充电新兴技术的市场研究机构IDTechX预测,超级电容终将取缔目前的锂离子等电池技术。该机构认为,在接下来20年将会有80家左右的超级电容制造商崛起,供应一般车辆,大型巴士,磁浮列车等以电机取代引擎的应用。

值得一提的是,中国大陆市场因为电动车业者持续增加,预期到2041年大约将会有30家左右的超级电容制造商,有望先进于其他国家。

IDTechX指出,“通过改善的超级电容及衍生技术将实现庞大的商机,相关应用包括微型电网,货车,电车,卡车,重型越野车,以及使用能量收集技术的物联网(IoT)不断供电,或是医疗电子与数据中心使用的1MWh(兆瓦/小时)大型电源。”

汽车 产业资深分析师Egil Juliussen曾在《 EE Times》美国版的某些集播客节目中解释了超级电容技术的潜在优势:“关于电容的好消息是,你能很快速地为它们充电,因为只需要将倒一点电流到里面,一下子就充满了;”他将这种能源技术比喻为缓冲存储器,可以设置于充电站与电网之间。

不过关于超级电容技术究竟何时或是否能发挥其潜力,Juliussen的预测相当保守;他坦承上述的应用情境可能是“遥不可及”,但又表示:“你永远不知道会发生什么事。”

IDTechX的看法就此前景乐观,该机构预测的超级电容技术将进行分类,物联网与数据中心应用需求不断增长而起飞。而既然任何东西都离不开电力,电动车快速充电也会是一大卖点,超级电容技术的成功在望。

预测2041年的各区域市场超级电容制造商数量

举例来说,IDTechX预测未来的超级电容将使城市轻轨交通以及公交车网路在20秒完成充电,并减少替换昂贵电池的次数,从而回收昂贵材料的需求。

因为能量密度,仍是电力电子应用中非常关键的设计考量,目前这方面电池仍然胜过超级电容;以每公斤瓦特-小时(Wh / kg)表现来看,现今超级电容的能量密度接近低阶电池技术,仅高于10 Wh / kg一点点;“负重(承重)超级电容的容量密度最差,但有很大的利用空间。”

目前来看 ,比起被取代,未来电池技术和超级电容的组合使用趋势会更明显。

IDTechX也预测了一系列混合性的组合的可能,例如电容与超级电容的组合,或者电池与超级电容的组合,将实现快速无线充电等应用。

到目前为止,IDTechX估计超级电容已经取代了约10%的昂贵锂离子电池,而且将很快让铅酸电池送上灭绝之路;“超级电容技术的改善以及市场推展目前速度很快,在接下降20年将会有很多大规模的进展与颠覆。

原文发布于ESM姊妹网站EE Times 编译:Judith Cheng 责编:Elaine Lin 、

(参考原文 : Supercapacitor Market Gets a Jolt,By George Leopold)

超级电容电池的概念

超级电容器电池又叫双电层电容器(Electrical Double-Layer Capacitor)是一种新型储能装置,它具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。超级电容器用途广泛。用作起重装置的电力平衡电源,可提供超大电流的电力;用作车辆启动电源,启动效率和可靠性都比传统的蓄电池高,可以全部或部分替代传统的蓄电池;用作车辆的牵引能源可以生产电动汽车、替代传统的内燃机、改造现有的无轨电车;用在军事上可保证坦克车、装甲车等战车的顺利启动(尤其是在寒冷的冬季)、作为激光武器的脉冲能源。此外还可用于其他机电设备的储能能源

超级电容器由于石油资源日趋短缺,并且燃烧石油的内燃机尾气排放对环境的污染越来越严重(尤其是在大、中城市),人们都在研究替代内燃机的新型能源装置。已经进行混合动力、燃料电池、化学电池产品及应用的研究与开发,取得了一定的成效。但是由于它们固有的使用寿命短、温度特性差、化学电池污染环境、系统复杂、造价高昂等致命弱点,一直没有很好的解决办法。而超级电容器以其优异的特性扬长避短,可以部分或全部替代传统的化学电池用于车辆的牵引电源和启动能源,并且具有比传统的化学电池更加广泛的用途。正因为如此,世界各国(特别是西方发达国家)都不遗余力地对超级电容器进行研究与开发。其中美国、日本和俄罗斯等国家不仅在研发生产上走在前面,而且还建立了专门的国家管理机构(如:美国的USABC、日本的SUN、俄罗斯的REVA等),制定国家发展计划,由国家投入巨资和人力,积极推进。就超级电容器技术水平而言,目前俄罗斯走在世界前面,其产品已经进行商业化生产和应用,并被第17届国际电动车年会(EVS—17)评为最先进产品,日本、德国、法国、英国、澳大利亚等国家也在急起直追,目前各国推广应用超级电容器的领域已相当广泛。在我国推广使用超级电容器,能够减少石油消耗,减轻对石油进口的依赖,有利于国家石油安全;有效地解决城市尾气污染和铅酸电池污染问题;有利于解决战车的低温启动问题。目前,国内主要有10余家企业在进行超级电容器的研发

超级电容器是建立在德国物理学家亥姆霍兹提出的界面双电层理论基础上的一种全新的电容器。众所周知,插入电解质溶液中的金属电极表面与液面两侧会出现符号相反的过剩电荷,从而使相间产生电位差。那么,如果在电解液中同时插入两个电极,并在其间施加一个小于电解质溶液分解电压的电压,这时电解液中的正、负离子在电场的作用下会迅速向两极运动,并分别在两上电极的表面形成紧密的电荷层,即双电层,它所形成的双电层和传统电容器中的电介质在电场作用下产生的极化电荷相似,从而产生电容效应,紧密的双电层近似于平板电容器,但是,由于紧密的电荷层间距比普通电容器电荷层间的距离更小得多,因而具有比普通电容器更大的容量。

双电层电容器与铝电解电容器相比内阻较大,因此,可在无负载电阻情况下直接充电,如果出现过电压充电的情况,双电层电容器将会开路而不致损坏器件,这一特点与铝电解电容器的过电压击穿不同。同时,双电层电容器与可充电电池相比,可进行不限流充电,且充电次数可达10E6次以上,因此双电层电容不但具有电容的特性,同时也具有电池特性,是一种介于电池和电容之间的新型特殊元器件。

超级电容器和电池的区别

超级电容器和电池的区别是:

1、超级电容的功率特性要好于电池,可以大电流快速充放电,电池的能量密度要比超级电容高,同等体积下电池储存的能量要多。

2、由于超级电容充电式物理的过程,所以寿命要长,一般充放电次数达到50万次以上,电池充放电次数要少甚多,铅酸蓄电池500次,锂电池1000-1500次,不同类型的充放电次数不一样。

电容电池实际上就是一个电容器,只是由于其容量比通常的电容器大得多,对外表现和电池相同,因此取名“电容电池”,也有称作“超级电容”。生产和生活最常见的铅蓄电池,可将电能通过化学反应储藏起来,到另一个场合或另一时段使用。铅蓄电池虽然造价较低,但也有相应的弱点,诸如能量转换效率较低、电池反复充放电易老化导致使用寿命短、比能量(Wh/kg)和比功率(W/kg)小使设备笨重、充电时间长等;现在我们在手机上使用的锂离子电池,虽然也有许多优点,但它价格昂贵且储藏电能有限,不能在大功率场合下使用;所以正在开发研制的超级电容电池,相比较而言,就有着一般电池无可比拟的优点,它的前景不可限量。

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