超级电容器和电池区别_超级电容器能当电池吗

  什么是超级电容器

  超级电容器从储能机理上面分的话,超级电容器分为双电层电容器和赝电容器。是一种新型储能装置,它具有功率密度高、充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。超级电容器用途广泛。

  超级电容器和电池区别_超级电容器能当电池吗

  超级电容器和电池区别

  超级电容和电池都是储能元件。但是有着区别,超级电容的储能过程是物理过程,电池储能是化学反应的过程,两者有着本质的区别。

  超级电容的功率特性要好于电池,可以大电流快速充放电,电池的能量密度要比超级电容高,同等体积下电池储存的能量要多;由于超级电容充电式物理的过程,所以寿命要长,一般充放电次数达到50万次以上,电池充放电次数要少甚多,铅酸蓄电池500次,锂电池1000--1500次,不同类型的充放电次数不一样;超级电容的工作温度要宽于电池,--40到65度。

  超级电容是以碳基活性物加导电碳黑与粘结剂混合作极片材料,利用极化电解质吸附电解液里的正负离子,形成双电层结构进行储能,该储能过程基本不发生化学反应,故循环寿命很长。

  超级电容器和电池区别_超级电容器能当电池吗

  而电池,就铅酸蓄电池为例,铅酸蓄电池用填满海绵状铅的铅板作负极,填满二氧化铅的铅板作正极,并用1.28%的稀硫酸作电解质。在充电时,电能转化为化学能,放电时化学能又转化为电能。电池在放电时,金属铅是负极,发生氧化反应,被氧化为硫酸铅;二氧化铅是正极,发生还原反应,被还原为硫酸铅。电池在用直流电充电时,两极分别生成铅和二氧化铅。移去电源后,它又恢复到放电前的状态,组成化学电池。铅蓄电池是能反复充电、放电的电池,叫做二次电池。

  两者的用途也有差异,超级电容能量密度低,但其优异的循环性能,环保,高功率使它广泛运用于后备电源、高频率充放电、大功率输出等场合,而电池能量密度高,但其本身的原理限制了它的寿命,且过充过放会对其造成不可逆的创伤,且不环保,但是在未找到能够替代如此高能量密度的储能元器件的情况下,未来很长一段时间仍是电池的天下(锂离子电池),甚至会替代汽油等燃料成为汽车动能的主流噢。

  两者的关系在于,可以将超级电容的大功率输出和能接受大电流充放电等优点与蓄电池的高能量密度相结合作为电动汽车电池寿命及节能方面改进。

  在一些需要大功率放电同时需要较高出能量的可以是使用超级电容和电池结合使用,充分发挥二者的优点。

  超级电容器能当电池吗

  超级电容器是可以代替电池,这也是未来的一个方向。

  超级电容器,又叫双电层电容器、电化学电容器, 黄金电容、法拉电容,通过极化电解质来储能。它是一种电化学元件,但在其储能的过程并不发生化学反应,这种储能过程是可逆的,也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。超级电容器可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板,在极板上加电,正极板吸引电解质中的负离子,负极板吸引正离子,实际上形成两个容性存储层,被分离开的正离子在负极板附近,负离子在正极板附近。

  超级电容器是建立在德国物理学家亥姆霍兹提出的界面双电层理论基础上的一种全新的电容器。众所周知,插入电解质溶液中的金属电极表面与液面两侧会出现符号相反的过剩电荷,从而使相间产生电位差。那么,如果在电解液中同时插入两个电极,并在其间施加一个小于电解质溶液分解电压的电压,这时电解液中的正、负离子在电场的作用下会迅速向两极运动,并分别在两上电极的表面形成紧密的电荷层,即双电层。

超级电容器和电池区别_超级电容器能当电池吗

  它所形成的双电层和传统电容器中的电介质在电场作用下产生的极化电荷相似,从而产生电容效应,紧密的双电层近似于平板电容器,但是,由于紧密的电荷层间距比普通电容器电荷层间的距离要小得多,因而具有比普通电容器更大的容量。

  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。

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发布日期:2020年02月15日  所属分类:电子基础知识