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法拉电容特点及寿命
2022-03-31 15:33:447

       法拉电容主要由极化电极、集电极、电解液、隔膜、引线和封装材料几部分组成。电极材料、电解质的组成、隔膜质量以及电极制造技术对法拉电容的性能有决定性的影响。

法拉电容是利用双电层原理的电容器。当外加电压加到法拉电容的两个极板上时,与普通电容器一样,极板的正电极存储正电荷,负极板存储负电荷,在法拉电容的两极板上电荷产生的电场作用下,在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷,以平衡电解液的内电场,这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上,以正负电荷之间极短间隙排列在相反的位置上,这个电荷分布层叫做双电层,因此电容量非常大。当两极板间电势低于电解液的氧化还原电极电位时,电解液界面上电荷不会脱离电解液,法拉电容为正常工作状态(通常为3V以下),如电容器两端电压超过电解液的氧化还原电极电位时,电解液将分解,为非正常状态。由于随着法拉电容放电 ,正、负极板上的电荷被外电路泄放,电解液的界面上的电荷响应减少。由此可以看出法拉电容的充放电过程始终是物理过程,没有化学反应。因此性能是稳定的,与利用化学反应的蓄电池是不同的。

 

 

 

法拉电容的特点

(1)充电速度快,充电10秒~10分钟可达到其额定容量的95%以上;

(2)循环使用寿命长,深度充放电循环使用次数可达1~50万次,没有“记忆效应”,也不存在过度放电的问题;

(3)大电流放电能力超强,能量转换效率高,过程损失小,大电流能量循环效率≥90%;

(4)功率密度相对较低,约为300W/KG~5000W/KG,仅相当于锂电池的1/5~1/10;

(5)产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染,是理想的绿色环保电源;

(6)充电线路简单,无需充电电池那样的充电电路,长期使用免维护;

(7)超低温特性好,温度范围宽-40℃~+70℃;

(8)检测方便,剩余电量可直接读出;

(9)容量范围通常0.01F--1000F ,而耐压往往偏低(几伏特到十多伏,新开发出的也不过二十多伏)。

超级电容可做成超级电容模组,适合高容量的需求。

缺点

(1)目前超级电容的耐压均不高。实际使用中过压保护电路必不可少。有人经常将二个到多个超级电容串接来接入大电压环境中。这种做法是不对的。因为随着电容的漏电,而电容的品质又不尽相同,在后期多次的充放电后容易造成局部单元过充而击穿的现象。

(2)超级电容毕竟不是电池,存在电压随着放电而逐渐下降的问题,所以需要较复杂的输出电路。

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