《超级电容器原理及使用过程中的注意事项》.pdf

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1、超级电容器原理及使用过程中的注意事项王春霞-，陈艳丽，卢曼慧：，李洋洋(1．辽宁工业大学电气工程学院，辽宁锦州121001；2．辽宁工业大学教务处，辽宁锦州121001)摘要：随着超级电容器的研制。及其在消费电子、工业交通、军事等诸多领域的广泛应用，超级电容器的使用注意事项也应该越来越被研发人员所重视。在几方面提出超级电容器的使用注意事项，为读者提供参考。关键词：超级电容器；额定电压；额定电流；充电中图分类号：TM53文献标识码：A文章编号：1002-087X(2015)07—1573—03Principleandattentionnotesinapplica

2、tionofultracapacitorWANGChun．xia，CHENYan-li，LUMan—hui2，LIYang-yangfJ．ElectricEngineeringCollege,LiaoningUniversityofTechnology,JinzhouLiaoning121001，China；2．TeachingAfabsDepartment,LiaoningUniversityofTechnology,JinzhouLiaoning121001，china)Abstract：Withthedevelopmentoftheultracapaci

3、tor．ithasbeenwidelyusedinconsumerelectronics，industry．militaryandotherfields．Nowthea~entionnotesworepaidmoreaRentionsbytheresearchers，inthepapersomea~entionswereputforwardtoprovidereferenceforreaders．Keywords：ultracapacitor；ratedvoltage；ratedcurrent；charing超级电容器是20世纪60年代发展起来的一种新型储能引

4、出电极元件，8O年代国外进入商业应用规模『I_。它兼有常规电容器功率密度大，普通电池能量密度高的优点[21，而且还具有充放电+膜循环寿命长、充电时间短、贮存寿命长、工作温度范围宽、绿色I环保等优点[3】。现在在我国也被广泛应用于消费电子、工业交△通、军事、新能源等诸多领域。虽然其优点多，缺点少，但是随I着其广泛应用，使用注意事项也成为一个不可忽视的问题，下-文简单介绍超级电容器的原理，重点介绍其使用注意事项。(-)双电层原理(b)超级电容嚣结构1超级电容器原理图1超级电容器原理及结构超级电容器的容量大，其容量可达法拉级甚至数千法拉，以仍可以用公式C。XoXS／

5、d来计算超级电容器的容量。其据报道美国已经研制出石墨烯超级电容器，其储能打破世界中：。为极板问介质相对真空的介电系数，为电介质的相对纪录。那么超级电容器的超级容量究竟是怎么获得的呢?下面介电常数，S为电容器的极板面积，d为极板间的距离。对此进行分析。由此可知，双电层原理和超级电容器的结构相结合就形如图1(a)所示是双电层电容器工作原理，也是超级电容器成了电容量极大的超级电容器『51。工作原理，将导体与电解质接触后在其表面产生稳定而符号相反的双层电荷，形成电容器的两个电极。在双电层电荷中的2超级电容器电压使用注意事项电解液以离子形式出现，尺寸在纳米左右，从而使电

6、容器能得超级电容器要在标称电压下使用。到纳米级的电极距离[4]。2。1额定DC电压图1(b)所示为超级电容器结构图，从图中可以看到，超级超级电容器的使用寿命随额定DC电压的上升而减少，因电容器实质上是采用活性炭材料制作成多孔化电极，引出电此，为了保证其使用寿命必须使其工作在额定DC电压之内。极为铝箔，中间用电解电容器纸作为两个电极的隔膜，在其余目前水系的超级电容器额定DC电压为0．6~o．8V，有机系的所有空间都填充电解液，从而获得大的有效极板面积。超级电额定电压为2．3、2．5、2．7V三种嘲。容器的活性炭粉的离子半径比电解液的离子半径大得多，所2．2分解电

7、压如果分解电压超过超级电容器电解液的氧化还原电极电收稿日期：2014—12—26位，电解液将被分解为其它物质，而超级电容器中所存储的能作者简介：王鲁霞(1978一)．女．辽宁省人．硕士．高级实验师．主量将被电解液的分解和温度的上升所吸收。目前水系超级电要研究方向为电力电子及电工技术研究。容器的分解电压不低于1v，有机锡类的超级电容器分解电压15732015．7Vo1．39N0．7至少不低于3．6V。容量的重要因素[71。在充电过程中，充电电流密度影响着电极2．3工作电压、温度与寿命的关系极化反应的比表面积和微孔传输反应粒子和离子电荷的速随着温度的上升超级电容器

8、电解液的分子运动速度也将度，并因充电电