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双电层电容器原理,原来是这么回事!

双电层电容器

  双电层电容器又叫超级电容器是指介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置,它既具有电容器快速充放电的特性,同时又具有电池的储能特性。

  双电层电容器原理

  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10^6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。


  基本原理为:当向电极充电时,处于理想极化电极状态的电极表面电荷将吸引周围电解质溶液中的异性离子,使这些离子附于电极表面上形成双电荷层,构成双电层电容。由于两电荷层的距离非常小(一般0.5nm以下),再加之采用特殊电极结构,使电极表面积成万倍的增加,从而产生极大的电容量。


  双层电容器特点

  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10^6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


  与蓄电池和传统物理电容器相比,双层电容器的特点主要体现在:

  (1)功率密度高。可达102~104 W/kg,远高于蓄电池的功率密度水平。

  (2)循环寿命长。在几秒钟的高速深度充放电循环50万次至100万次后,双层电容器的特性变化很小,容量和内阻仅降低10%~20%。

  (3)工作温限宽。由于在低温状态下双层电容器中离子的吸附和脱附速度变化不大,因此其容量变化远小于蓄电池。商业化双层电容器的工作温度范围可达-40℃~+80℃。


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