什么叫超級電容?什么叫黃金電容
什么叫超級電容?什么叫黃金電容
超級電容器（supercapacitor），又叫雙電層
電容器(Electrical Doule-Layer Capacitor)、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(fù)離子，負(fù)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(fù)極板附近，負(fù)離子在正極板附近
超電容有哪些優(yōu)點：
在很小的體積下達(dá)到法拉級的電容量；無須特別的充電電路和控制放電電路；和
電池相比過充、過放都不對其壽命構(gòu)成負(fù)面影響；從環(huán)保的角度考慮，它是一種綠色能源；超級電容器可焊接，因而不存在像電池接觸不牢固等問題；
超電容有哪些缺點：
如果使用不當(dāng)會造成電解質(zhì)泄漏等現(xiàn)象；和
鋁電解電容器相比，它內(nèi)阻較大，因而不可以用于交流電路；
超級電容器與電池的比較
超級電容器不同于電池，在某些應(yīng)用領(lǐng)域，它可能優(yōu)于電池。有時將兩者結(jié)合起來，將電容器的功率特性和電池的高能量存儲結(jié)合起來，不失為一種更好的途徑。
超級電容器在其額定電壓范圍內(nèi)可以被充電至任意電位，且可以完全放出。而電池則受自身化學(xué)反應(yīng)限制工作在較窄的電壓范圍，如果過放可能造成永久性破壞。
超級電容器的荷電狀態(tài)（SOC）與電壓構(gòu)成簡單的函數(shù)，而電池的荷電狀態(tài)則包括多樣復(fù)雜的換算。
超級電容器與其體積相當(dāng)?shù)膫鹘y(tǒng)電容器相比可以存儲更多的能量，電池與其體積相當(dāng)?shù)某夒娙萜飨啾瓤梢源鎯Ω嗟哪芰�。在一些功率決定能量存儲器件尺寸的應(yīng)用中，超級電容器是一種更好的途徑。
超級電容器可以反復(fù)傳輸能量脈沖而無任何不利影響，相反如果電池反復(fù)傳輸高功率脈沖其壽命大打折扣。
超級電容器可以快速充電而電池快速充電則會受到損害。
超級電容器可以反復(fù)循環(huán)數(shù)十萬次，而電池壽命僅幾百個循環(huán)。
1、超低串聯(lián)等效電阻（LOW ESR），功率密度(Power Density)是鋰離子電池的數(shù)十倍以上，適合大電流放電，（一枚4.7F電容能釋放瞬間電流18A以上）為水表控制電機(jī)閥或電磁閥的可靠開啟提供了保障。
2、超長壽命，充放電大于50萬次，是Li-Ion電池的500倍，是Ni-MH和Ni-Cd電池的1000倍，如果對超級電容每天充放電20次，連續(xù)使用可達(dá)68年。
3、可以大電流充電，充放電時間短，對充電電路要求簡單，無記憶效應(yīng)。
4、免維護(hù)，可密封。
5、溫度范圍寬-40℃～+70℃，一般電池是-20℃～60℃。
超級電容器的兩個主要應(yīng)用：高功率脈沖應(yīng)用和瞬時功率保持。高功率脈沖應(yīng)用的特征：瞬時流向負(fù)載大電流；瞬時功率保持應(yīng)用的特征：要求持續(xù)向負(fù)載提供功率，持續(xù)時間一般為幾秒或幾分鐘。瞬時功率保持的一個典型應(yīng)用：斷電時磁盤驅(qū)動頭的復(fù)位。不同的應(yīng)用對超電容的參數(shù)要求也是不同的。高功率脈沖應(yīng)用是利用超電容較小的內(nèi)阻(R)，而瞬時功率保持是利用超電容大的靜電容量(C)。
下面提供了兩種
計算公式和應(yīng)用實例：
C(F)： 超電容的標(biāo)稱容量；
R(Ohms)： 超電容的標(biāo)稱內(nèi)阻；
ESR(Ohms)：1KZ下等效串聯(lián)電阻；
Uwork(V)： 在電路中的正常工作電壓
Umin(V)： 要求器件工作的最小電壓；
t(s)： 在電路中要求的保持時間或脈沖應(yīng)用中的脈沖持續(xù)時間；
Udrop(V)： 在放電或大電流脈沖結(jié)束時，總的電壓降；
I(A)： 負(fù)載電流；
瞬時功率保持應(yīng)用
超電容容量的近似計算公式，該公式根據(jù)，保持所需能量=超電容減少能量。
保持期間所需能量=1/2I(Uwork+ Umin)t；
超電容減少能量=1/2C(Uwork2 -Umin2)，
因而，可得其容量(忽略由IR引起的壓降)C=(Uwork+ Umin)t/(Uwork2 -Umin2)
實例：
假設(shè)磁帶驅(qū)動的工作電壓5V，安全工作電壓3V。如果直流馬達(dá)要求0.5A保持2秒（可以安全工作），那么,根據(jù)上公式可得其容量至少為0.5 F。
因為5V的電壓超過了單體電容器的標(biāo)稱工作電壓。因而，可以將兩電容器串聯(lián)。如兩相同的電容器串聯(lián)的話，那每只的電壓即是其標(biāo)稱電壓2.5V。
如果我們選擇標(biāo)稱容量是1F的電容器，兩串為0.5F�？紤]到電容器－20％的容量偏差，這種選擇不能提供足夠的裕量。可以選擇標(biāo)稱容量是1.5F的電容器，能提供1.5F/2=0.75F�？紤]－20％的容量偏差，最小值1.2F/2＝0.6F。這種超級電容器提供了充足的安全裕量。大電流脈沖后，磁帶驅(qū)動轉(zhuǎn)入小電流工作模式，用超電容剩余的能量。
在該實例中，均壓電路可以確保每只單體不超其額定電壓。
DVD ，數(shù)碼相框，手機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品應(yīng)用方案：
主
電源停電及關(guān)斷期間的后備用電源.在關(guān)機(jī)及更換電源時,隨機(jī)存儲器中的信息、時鐘等記憶信息需要用備用電源來維持,在這種情況下,采用法拉電容可保護(hù)這些信息,保護(hù)時間可根據(jù)電路條件和法拉電容的容量達(dá)到幾分鐘到幾個月不等（斷電后待機(jī)時間的長短主要取決于電路本身功耗。功耗大，待機(jī)時間短;功耗小，待機(jī)時間長;
利用該電源電路可在數(shù)字調(diào)諧系統(tǒng)中記憶無線電臺、記錄時間及維護(hù)時鐘;在出租車計價計程系統(tǒng)中保持原始數(shù)據(jù);在電話電路中,可以實現(xiàn)號碼記憶、重?fù)芎妥詣討?yīng)答等功能;另外,在VCR中,由于微型計算機(jī)被法拉電容支持著,因此在主電源停電時仍可繼續(xù)錄制電視節(jié)目。
