法拉電容的簡介,工作原理及特點(diǎn)
法拉電容的簡介
法拉電容也是超級電容。超級電容器是介于傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型儲(chǔ)能裝置,其容量可達(dá)幾百至上千法拉,與傳統(tǒng)電容器相比:它具有較大的容量、較高的能量、較寬的工作溫度范圍和極長的使用壽命;而與蓄電池相比:它又具有較高的比功率,且對環(huán)境無污染,因此可以說,超級電容器是一種高效、實(shí)用、環(huán)保的能量存儲(chǔ)裝置。
法拉電容器的容量比通常的電容器大得多。由于其容量很大,對外表現(xiàn)和電池相同,因此也有稱作“電容電池”。
法拉電容器屬于雙電層電容器,它是世界上已投入量產(chǎn)的雙電層電容器中容量最大的一種,其基本原理和其它種類的雙電層電容器一樣,都是利用活性炭多孔電極和電解質(zhì)組成的雙電層結(jié)構(gòu)獲得超大的容量。
法拉電容工作原理
法拉電容是利用雙電層原理的電容器。當(dāng)外加電壓加到法拉電容的兩個(gè)極板上時(shí),與普通電容器一樣,極板的正電極存儲(chǔ)正電荷,負(fù)極板存儲(chǔ)負(fù)電荷,在法拉電容的兩極板上電荷產(chǎn)生的電場作用下,在電解液與電極間的界面上形成相反的電荷,以平衡電解液的內(nèi)電場,這種正電荷與負(fù)電荷在兩個(gè)不同相之間的接觸面上,以正負(fù)電荷之間極短間隙排列在相反的位置上,這個(gè)電荷分布層叫做雙電層,因此電容量非常大。當(dāng)兩極板間電勢低于電解液的氧化還原電極電位時(shí),電解液界面上電荷不會(huì)脫離電解液,法拉電容為正常工作狀態(tài)(通常為3V以下),如電容器兩端電壓超過電解液的氧化還原電極電位時(shí),電解液將分解,為非正常狀態(tài)。由于隨著法拉電容放電,正、負(fù)極板上的電荷被外電路泄放,電解液的界面上的電荷響應(yīng)減少。由此可以看出法拉電容的充放電過程始終是物理過程,沒有化學(xué)反應(yīng)。因此性能是穩(wěn)定的,與利用化學(xué)反應(yīng)的蓄電池是不同的。
法拉電容特點(diǎn)
(1)充電速度快,充電10秒~10分鐘可達(dá)到其額定容量的95%以上;
。2)循環(huán)使用壽命長,深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達(dá)1~50萬次,沒有“記憶效應(yīng)”;
。3)大電流放電能力超強(qiáng),能量轉(zhuǎn)換效率高,過程損失小,大電流能量循環(huán)效率≥90[%];
。4)功率密度高,可達(dá)300W/KG~5000W/KG,相當(dāng)于電池的5~10倍;
。5)產(chǎn)品原材料構(gòu)成、生產(chǎn)、使用、儲(chǔ)存以及拆解過程均沒有污染,是理想的綠色環(huán)保電源;
(6)充放電線路簡單,無需充電電池那樣的充電電路,安全系數(shù)高,長期使用免維護(hù);
(7)超低溫特性好,溫度范圍寬-40℃~+70℃;
。8)檢測方便,剩余電量可直接讀出;
。9)容量范圍通常0.1F--1000F。
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編輯:admin 最后修改時(shí)間:2017-08-08