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超级电容的工作原理是什么？

来源:其他信息时间:2022-12-15 预览: 受欢迎:储能电池工厂

　　 Cabinet type energy storage battery 15KWH

超级电容电池又称金电容或法拉电容。它通过极化电解质储存能量，属于双层电容器的一种。由于储能过程不发生化学反应，所以这个储能过程是可逆的，正是因为这个超级电容可以反复充放电几十万次。超级电容器一般采用活性炭电极材料，具有吸附面积大、静电储存多等特点，广泛应用于新能源汽车。

超级电容器电池，又称双电层电容器，是一种新型的储能装置。具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节能环保等特点。超级电容应用广泛。用作起重设备的功率平衡电源，提供超大电流电源；作为车辆启动电源，启动效率和可靠性均高于传统电池，可全部或部分替代传统电池；用于车辆的牵引能源可生产电动汽车，替代传统内燃机，改造现有无轨电车；可保证坦克、装甲车等作战车辆的顺利启动（尤其是在寒冷的冬季），可作为激光武器的脉冲能量。此外，还可用于其他机电设备的储能

由于石油资源紧缺，内燃机烧油排放的尾气造成的环境污染日益严重（尤其是在大中城市），人们正在研究替代内燃机的新能源装置。开展了混合动力、燃料电池、化学电池产品及应用的研发，并取得了一定的成果。但由于其固有的使用寿命短、温度特性差、化学电池污染、系统复杂、成本高等致命弱点，一直没有很好的解决方案。超级电容器以其优异的特性，可以部分或完全替代传统化学电池作为车辆的牵引动力和启动能源，比传统化学电池具有更广泛的用途。正因为如此，世界各国（尤其是西方发达国家）都在不遗余力地研发超级电容器。其中，美国、日本、俄罗斯等国家不仅在研发和生产上处于领先地位，还建立了专门的国家管理机构（如美国USABC、日本SUN、俄罗斯REVA等）。 )制定国家发展规划，由国家投入巨资和人力资源积极推动。就超级电容器的技术水平而言，俄罗斯目前领先于世界。其产品已实现商业化生产和应用，被第十七届国际电动汽车年会（EVS-17）评为最先进产品。日本、德国、法国、英国、澳大利亚等国家也迎头赶上。目前，各国超级电容器的推广应用领域已经相当广泛。在我国推广使用超级电容器，可以减少石油消耗，减少对石油进口的依赖，有利于国家石油安全；有效解决城市尾气污染和铅酸蓄电池污染问题；有利于解决战车低温启动问题。目前国内从事超级电容器研发的企业有10多家

所谓锂电池寿命是指在使用一段时间后，电池容量下降到其标称容量（室温25℃，标准大气压，0.2C放电电池容量）的70%，即电池寿命终止。业内一般以锂电池完全充放电的循环次数来计算循环寿命。在使用过程中，锂电池内部会发生不可逆的电化学反应，导致容量下降，如电解液分解、活性物质失活、正负极结构崩解等，导致容量下降嵌入和脱嵌的锂离子数量。实验表明，更高的放电速率会导致更快的容量衰减。如果放电电流小，电池电压会接近平衡电压，可以释放更多的能量。

三元锂电池的理论寿命约为800次循环，在商用可充电锂电池中属于中等水平。磷酸铁锂约为2000次循环，而钛酸锂据说可以达到10000次循环。目前，主流电池厂商在其三元电池规格中均承诺充放电500次以上（标准条件下）。但电芯组装成电池组后，由于一致性问题，主要是电压和内阻不能完全一致，其循环寿命约为400次。厂家建议SOC使用窗口为10%~90%，不建议深度充放电，否则会对电池正负极结构造成不可逆的损坏。如果按浅充浅放电计算，循环寿命至少为1000次。此外，如果锂电池经常在高倍率和高温下放电，电池寿命将大大降低，低于200次。

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