超级电容,它为什么那么“超级”!文末有视频!

智芯Player 2021-03-13 00:00



点击上方蓝字关注我们





Supercapacitor


超级电容

为了达到存贮非常高的能量并且能量可以在极短的时间内释放的性能,科学家研制出了单体高达数千法拉甚至数万法拉的电容,即我们俗称的:超级电容。研制超级电容最初的目的是为了给激光发生器提供短时极高功率的电能,当然现在在电动汽车领域也有了广泛的应用。


超级电容分类
















超级电容应该是对具有极高储能密度以及有快速放电性能的电容的一种统称。超级电容一般分为双层电解质原理的超级电容以及电化学原理的超级电容。

双层原理的超级电容(也称双层电容)。是指像陶瓷电容器和电解电容器一样没有电介质的电容器。取而代之的是,它使用的是固体(电极)和液体(电解液)在界面上形成的电气双层(双电层)的状态来取代了电介质。双层电容电极是活性炭多孔化电极,引出电极为铝箔,中间用电解电容器纸作为两个电极的隔膜,在除了引出电极,多孔化活性炭和隔膜外的所有空间均填充电解液,这样做可以获得比深度腐蚀的铝箔的实际面积与空间面积比大得多的面积。同样,具有流动性的电解液可以与多孔化的活性炭电极紧密接触,从而使实际电极具有更大的有效极板面积,最多可达每克200㎡。尽管超级电容器的实际电极使用活性碳粉,但仍比电解液的离子半径大得多,因此就形成了极大电容量的超级电容。

电化学原理的超级电容(也称法拉第电容或者赝电容)。将双层电容的两个碳电极中的一个换成金属电极,由于两个电极的电极电位不再相同,必将形成原电池,在充放电过程中必将产生化学效应。这种结构使得在这样的装置中,既存在双电层效应,又存在电化学过程,构成了双层电容器和电池的组合,即电化学原理的超级电容,法拉第电容。

 

超级电容的优缺点












超级电容的优点:

超级电容由于其焊接的安装方式,比起电池更牢固。其能量密度高,能在很小的体积下达到法拉级别的电容量。充放电电路简单。使用过程中过充和过放对其寿命本身影响不大。相较于电池其更绿色环保。

超级电容的缺点:

和普通电解电容一样,超级电容也存在电解质泄露的风险。超级电容由于其构造原理,本身内阻比较大,所以不可以用在交流电路中。温度因素对超级电容的寿命影响比较大,温度每升高5℃,电容器的寿命将下降10%。

 


超级电容的特性曲线

















超级电容的直流等效串联电阻的定义:在超级电容充满电的状态下,突然以一个恒定电流放电,由突然施加横流放电所产生的阶跃性电压跌落除以恒流值就是超级电容的直流等效串联电阻。由图可以看到直流等效串联电阻越大,超级电容的实际储能越小,所释放的储能就越少。

巨大的电容量和相对较大的ESR是造成平坦底部的原因。由于超级电容主要用途是储能和释放储能,类似电池的作用,在实际应用中超级电容的阻抗频率特性很少考虑。

超级电容的电容量极高,所以一般情况下所采用的单位为(F)。测试条件:以规定的恒定电流(如10F以上的超级电容规定的充电电流为5A,10F以下的为3A或1A)充电到额定电压后保持1min,在规定的恒定电流放电条件下放电到端电压为零所需的时间与电流的乘积再除以额定电压值。

 



AD封装系列

铝电解系列封装(带3D)

USB Type-A座子系列(带3D)

TF(micro SD)卡座封装大全(带3D)

2.4G PCB天线(量产用)

RJ45座子(带3D)

DC3-2.54板端座子(带3D)

USB3.0板端座子(带3D)

LED发光二极管(带3D)

贴片插件电阻排阻(带3D)

插件压敏电阻(带3D)

继电器(带3D)

按键开关,拨码开关,拨动开关(带3D)

PH2.0座子插件贴片(带3D)

915MHz天线,GPS天线,GSM天线,433MHz天线,13.56Hz天线,LTE天线

FPC座子0.5mm间距1.0mm间距1.25间距(带3D)

贴片及插件二极管-整流桥(带3D)

插件电解电容,贴片电容,钽电容,独石电容(带3D)

VH3.96mm插件座子(带3D)

XH2.54mm座子插件贴片(带3D)

贴片插件晶振(带3D)

micro USB座子,Type C座子,USB-A公头(带3D)

三极管,MOS管,部分LDO(TO,SOT系列)(带3D)

贴片电感(带3D)

插件电感,变压器(带3D)

芯片IC封装-QFP,TQFP,LQFP(带3D)

DC电源接口、音频接口(带3D)

数码管,点阵,屏(带3D)

VGA视频座子,RJ11座子(带3D)

SD卡卡座(带3D)

不用开发板学习STM32系列

一般流水灯实验(文末获取代码及工程文件

7段数码管0~9定时显示(文末获取代码及工程文件

必看必读系列

【收藏】32个EMC标准电路!!

【收藏】你应该知道的拓扑结构-开关电源,都在这里!!

【收藏】开关电源你必须知道的专业名字(中英对照)!!

【收藏】优选4层板到12层板叠层经典设计方!!

【过瘾】电机原理动态图,停不下来!!

【过瘾】各种烙铁头正确使用姿势,你get到了吗?

【较真】细说LDO旁路电容如何选!!

【较真】0欧姆电阻的妙用!!

【必看】10分钟学会看MOSFET手册!!

电子元器件基础普及系列

电阻知识点总结!

电容分类知识点总结!

二极管知识点总结!

电感分类知识点总结!

变压器知识大盘点

必须知道的天线知识及天线图谱

美国线规AWG与公制对照表,拿走不谢~

经典图文,带你一文搞懂MOS管!

!!

智芯Player 电子创客DIY达人聚集地,发布有趣的DIY作品,实用的教程,板卡试用心得,发布实用的PC手机软件,最新行业动态,兼职外快信息,你想要的这里都有,打造一个可以玩,可以吐槽的工程师小圈子.
评论
  • 一个真正的质量工程师(QE)必须将一件产品设计的“意图”与系统的可制造性、可服务性以及资源在现实中实现设计和产品的能力结合起来。所以,可以说,这确实是一种工程学科。我们常开玩笑说,质量工程师是工程领域里的「侦探」、「警察」或「律师」,守护神是"墨菲”,信奉的哲学就是「墨菲定律」。(注:墨菲定律是一种启发性原则,常被表述为:任何可能出错的事情最终都会出错。)做质量工程师的,有时会不受欢迎,也会被忽视,甚至可能遭遇主动或被动的阻碍,而一旦出了问题,责任往往就落在质量工程师的头上。虽然质量工程师并不负
    优思学院 2025-01-09 11:48 82浏览
  • 光伏逆变器是一种高效的能量转换设备,它能够将光伏太阳能板(PV)产生的不稳定的直流电压转换成与市电频率同步的交流电。这种转换后的电能不仅可以回馈至商用输电网络,还能供独立电网系统使用。光伏逆变器在商业光伏储能电站和家庭独立储能系统等应用领域中得到了广泛的应用。光耦合器,以其高速信号传输、出色的共模抑制比以及单向信号传输和光电隔离的特性,在光伏逆变器中扮演着至关重要的角色。它确保了系统的安全隔离、干扰的有效隔离以及通信信号的精准传输。光耦合器的使用不仅提高了系统的稳定性和安全性,而且由于其低功耗的
    晶台光耦 2025-01-09 09:58 43浏览
  • 根据环洋市场咨询(Global Info Research)项目团队最新调研,预计2030年全球中空长航时无人机产值达到9009百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为8.0%。 环洋市场咨询机构出版了的【全球中空长航时无人机行业总体规模、主要厂商及IPO上市调研报告,2025-2031】研究全球中空长航时无人机总体规模,包括产量、产值、消费量、主要生产地区、主要生产商及市场份额,同时分析中空长航时无人机市场主要驱动因素、阻碍因素、市场机遇、挑战、新产品发布等。报告从中空长航时
    GIRtina 2025-01-09 10:35 60浏览
  • 在智能网联汽车中,各种通信技术如2G/3G/4G/5G、GNSS(全球导航卫星系统)、V2X(车联网通信)等在行业内被广泛使用。这些技术让汽车能够实现紧急呼叫、在线娱乐、导航等多种功能。EMC测试就是为了确保在复杂电磁环境下,汽车的通信系统仍然可以正常工作,保护驾乘者的安全。参考《QCT-基于LTE-V2X直连通信的车载信息交互系统技术要求及试验方法-1》标准10.5电磁兼容试验方法,下面将会从整车功能层面为大家解读V2X整车电磁兼容试验的过程。测试过程揭秘1. 设备准备为了进行电磁兼容试验,技
    北汇信息 2025-01-09 11:24 67浏览
  • 1月7日-10日,2025年国际消费电子产品展览会(CES 2025)盛大举行,广和通发布Fibocom AI Stack,赋智千行百业端侧应用。Fibocom AI Stack提供集高性能模组、AI工具链、高性能推理引擎、海量模型、支持与服务一体化的端侧AI解决方案,帮助智能设备快速实现AI能力商用。为适应不同端侧场景的应用,AI Stack具备海量端侧AI模型及行业端侧模型,基于不同等级算力的芯片平台或模组,Fibocom AI Stack可将TensorFlow、PyTorch、ONNX、
    物吾悟小通 2025-01-08 18:17 53浏览
  • HDMI 2.2 规格将至,开启视听新境界2025年1月6日,HDMI Forum, Inc. 宣布即将发布HDMI规范2.2版本。新HDMI规范为规模庞大的 HDMI 生态系统带来更多选择,为创建、分发和体验理想的终端用户效果提供更先进的解决方案。新技术为电视、电影和游戏工作室等内容制作商在当前和未来提供更高质量的选择,同时实现多种分发平台。96Gbps的更高带宽和新一代 HDMI 固定比率速率传输(Fixed Rate Link)技术为各种设备应用提供更优质的音频和视频。终端用户显示器能以最
    百佳泰测试实验室 2025-01-09 17:33 60浏览
  • 故障现象一辆2017款东风风神AX7车,搭载DFMA14T发动机,累计行驶里程约为13.7万km。该车冷起动后怠速运转正常,热机后怠速运转不稳,组合仪表上的发动机转速表指针上下轻微抖动。 故障诊断 用故障检测仪检测,发动机控制单元中无故障代码存储;读取发动机数据流,发现进气歧管绝对压力波动明显,有时能达到69 kPa,明显偏高,推断可能的原因有:进气系统漏气;进气歧管绝对压力传感器信号失真;发动机机械故障。首先从节气门处打烟雾,没有发现进气管周围有漏气的地方;接着拔下进气管上的两个真空
    虹科Pico汽车示波器 2025-01-08 16:51 107浏览
  • 在过去十年中,自动驾驶和高级驾驶辅助系统(AD/ADAS)软件与硬件的快速发展对多传感器数据采集的设计需求提出了更高的要求。然而,目前仍缺乏能够高质量集成多传感器数据采集的解决方案。康谋ADTF正是应运而生,它提供了一个广受认可和广泛引用的软件框架,包含模块化的标准化应用程序和工具,旨在为ADAS功能的开发提供一站式体验。一、ADTF的关键之处!无论是奥迪、大众、宝马还是梅赛德斯-奔驰:他们都依赖我们不断发展的ADTF来开发智能驾驶辅助解决方案,直至实现自动驾驶的目标。从新功能的最初构思到批量生
    康谋 2025-01-09 10:04 58浏览
  • 在当前人工智能(AI)与物联网(IoT)的快速发展趋势下,各行各业的数字转型与自动化进程正以惊人的速度持续进行。如今企业在设计与营运技术系统时所面临的挑战不仅是技术本身,更包含硬件设施、第三方软件及配件等复杂的外部因素。然而这些系统往往讲究更精密的设计与高稳定性,哪怕是任何一个小小的问题,都可能对整体业务运作造成严重影响。 POS应用环境与客户需求以本次分享的客户个案为例,该客户是一家全球领先的信息技术服务与数字解决方案提供商,遭遇到一个由他们所开发的POS机(Point of Sal
    百佳泰测试实验室 2025-01-09 17:35 54浏览
  • 职场是人生的重要战场,既是谋生之地,也是实现个人价值的平台。然而,有些思维方式却会悄无声息地拖住你的后腿,让你原地踏步甚至退步。今天,我们就来聊聊职场中最忌讳的五种思维方式,看看自己有没有中招。1. 固步自封的思维在职场中,最可怕的事情莫过于自满于现状,拒绝学习和改变。世界在不断变化,行业的趋势、技术的革新都在要求我们与时俱进。如果你总觉得自己的方法最优,或者害怕尝试新事物,那就很容易被淘汰。与其等待机会找上门,不如主动出击,保持学习和探索的心态。加入优思学院,可以帮助你快速提升自己,与行业前沿
    优思学院 2025-01-09 15:48 51浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦