超级电容器基础知识详解

超级电容器是20世纪60年代发展起来的一种新型储能器件，并于80年代逐渐走向市场。自从1957 年美国人Becker申报的第一项超级电容器专利以来，超级电容器的发展就不断推陈出新，直到1983 年，日本NEC公司率先将超级电容器推向商业化市场，使得超级电容器引起人们的广泛兴趣，研究开发热潮席卷全球，不但技术水平日新月异，而且应用范围也不断扩大。

一、超级电容器的原理

超级电容也称电化学电容，与传统静电电容器不同，主要表现在储存能量的多少上。作为能量的储存或输出装置，其储能的多少表现为电容量的大小。根据超级电容器储能的机理，其原理可分为：

1.在电极P 溶液界面通过电子和离子或偶极子的定向排列所产生的双电层电容器。

双电层理论由19 世纪末H elm h otz 等提出。关于双电层的代表理论和模型有好几种，其中以H elm h otz 模型最为简单且能够充分说明双电层电容器的工作原理。该模型认为金属表面上的静电荷将从溶液中吸收部分不规则的分配离子，使它们在电极P 溶液界面的溶液一侧，离电极一定距离排成一排，形成一个电荷数量与电极表面剩余电荷数量相等而符号相反的界面层。于是，在电极上和溶液中就形成了两个电荷层，这就是我们通常所讲的双电层。双电层有储存电能量的作用，电容器的容量可以利用以下公式来计算：

式中，E为电容器的储能大小；C为电容器的电容量；V 为电容器的工作电压。由此可见，双电层电容器的容量与电极电势和材料本身的属性有关。通常为了形成稳定的双电层，一般采用导电性能良好的极化电极。

2.在电极表面或体相中的二维与准二维空间，电活性物质进行欠电位沉积，发生高度可逆的化学吸附、脱附或氧化还原反应，产生与电极充电电位有关的法拉第准电容器。

在电活性物质中，随着存在于法拉第电荷传递化学变化的电化学过程的进行，极化电极上发生欠电位沉积或发生氧化还原反应，充放电行为类似于电容器，而不同于二次电池，不同之处为：

（1）极化电极上的电压与电量几乎呈线性关系；

（2）当电压与时间成线性关系d V/d t=K时，电容器的充放电电流为一恒定值I=Cd V/d t=CK.此过程为动力学可逆过程，与二次电池不同但与静电类似。法拉第电容和双电层电容的区别在于：双电层电容在充电过程中需要消耗电解液，而法拉第电容在整个充放电过程中电解液的浓度保持相对稳定。

法拉第准电容不仅在电极表面产生，而且还可以在电极内部产生，其最大充放电能力由电活性物质表面的离子取向和电荷转移速度控制，因此可以在短时间内进行电荷转移，即可以获得更高的比功率（比功率大于500W /kg ）。

二、超级电容器的特点

超级电容器具有优良的脉冲充放电和大容量储能性能，单体容量已经达到万法拉级是一种介于静电电容器与电池之间的储能元件。与普通电容器和电池相比，超级电容器具有许多电池无法比拟的优点。

1.具有极高的功率密度。电容器的功率密度为电池的10~100倍，可达到10kW /kg 左右，可以在短时间内放出几百到几千安培的电流。这个特点使得超级电容器非常适合用于短时间高功率输出的场合。

2.充电速度快。超级电容器充电是双电层充放电的物理过程或是电极物质表面的快速、可逆的化学过程，可采用大电流充电，能在几十秒到数分钟内完成充电过程，是真正意义上的快速充电。而蓄电池则需要数小时完成充电，采用快速充电也需要几十分钟。

3.使用寿命长。超级电容器充放电过程中发生的电化学反应都具有良好的可逆性，不易出现类似电池中活性物质那样的晶型转变、脱落、枝晶穿透隔膜等一系列的寿命终止现象，碳极电容器理论循环寿命为无穷大，实际可达100000 次以上，比电池高10 ~100倍。

4.低温性能优越。超级电容充放电过程中发生的电荷转移大部分都在电极活性物质表面进行，所以容量随温度衰减非常小。电池在低温下容量衰减幅度却可高达70% 。

三、超级电容器的分类

超级电容的分类有许多不同的方式。

按采用的电极不同，超级电容可以分为以下3 种：

1.碳电极电容器：碳电极电容器的研究历史较长。19 62 年，标准石油公司（SOH IO）认识到燃料电池中石墨电极表面双层电容的巨大利用价值，并生产出了工作电压为6V 的以碳材料作为电极的电容器。电容器的大小和汽车蓄电池的大小差不多，可以驱动小舟在湖面上行驶十分钟左右。稍后，这项技术转让给了日本NEC电气公司，该公司从19 79 年开始一直生产超级电容器，并将这项技术应用于电动汽车的电机启动系统，开始了电化学电容器的大规模商业应用。与此同时，日本松下公司设计了以活性炭为电极材料，以有机溶液为电解质的超级电容器。

碳电极电容器的电容大小与电极的极化电位及电极表面积大小有关，故可以通过极化

电位的升高和增大电极表面积达到提高电容量的目的。电极P电解质双电层上可贮存的电量其典型值约为15~40 μF·cm - 2.选用具有高表面积的高分散电极材料可以获得较高的电容。

对理想可极化体系而言，可通过无限提高充电电压而大量储存能量。但是，对于实际体系却受电极材料和电解液组成的电极系统的可极化性和溶剂分解的限制，可通过加大电极表面积来增加电容值。电容C 可由下式给出：

式中：ε0 为自由空间的绝对介电常数，ε为电导体和内部H elmhotz 面间区域的相对介电常数，A 为电极表面积，d 为导体与内H elmhotz 面之间的距离。近年来研究主要集中在提高碳材料的表面积和控制碳材料的孔径及孔径分布，并开发出许多不同类型的碳材料，主要有：活性碳粉、活性炭纤维、碳气凝胶、碳纳米管等。

2.贵金属氧化物电极电容器：对贵金属氧化物电极电容器的研究，主要采用RuO2，IrO2等贵金属氧化物作为电极材料。由于电极的导电性比碳电极好，电极在硫酸中稳定，可以获得更高的比能量，制备的电容器比碳电极电容器具有更好的性能，因此具有很好的发展前景。但是，由于RuO2 贵金属的资源有限、价格昂贵限制了它的使用。以RuO2·nH 2O无定型水合物作电极，5.3mol·L-1H2SO4 作电解液所制得的电容器比电容能达到700F·g - 1;而以无定型水合物MnO2·nH2O作电极，2m ol·L- 1KCl水溶液作电解液所制得的电容器比电容也可达到200F·g - 1.但比较而言，因为在中性KCl水溶液中材料比较稳定，不发生化学副反应，以KCl水溶液作电解液适用于多种电极材料。以RuO2作为电极材料的研究主要集中在电极制备方法上。

3.导电聚合物电极电容器：导电聚合物电极电容器作为一种新型的电化学电容器，具有高性能和比贵金属超级电容器更优越的电性能。可通过设计选择相应聚合物的结构，进一步提高聚合物的性能，从而提高电容器的性能。

导电聚合物电极电容器可分为3 种类型：对称结构--电容器中两电极为相同的可p型掺杂的导电聚合物（如聚噻吩）；不对称结构--两电极为不同的可进行p型掺杂的聚合物材料（如聚吡咯和聚噻吩）；导电聚合物可以进行p型和n 型掺杂，充电时电容器的一个电极是n型掺杂状态而另一个电极是p 型掺杂状态，放电后都是去掺杂状态，这种导电聚合物电极电容器可提高电容电压到3V，而两电极的聚合物分别为n 型掺杂和p 型掺杂时，电容器在充放电时能充分利用溶液中的阴阳离子，结果它具有很类似蓄电池的放电特征，因此被认为是最有发展前景的电化学电容器。研究工作主要集中在寻找具有优良掺杂性能的导电聚合物，提高聚合物电极的放电性能、循环寿命和热稳定等方面。

按储存电能的机理，超级电容器可分为以下2种：

一种是“双电层电容器”，其电容的产生主要基于电极P电解液上电荷分离所产生的双电层电容，如碳电极电容器；另一种则被称为“法拉第准电容”，由贵金属和贵金属氧化物电极等组成，其电容的产生是基于电活性离子在贵金属电极表面发生欠电位沉积，或在贵金属氧化物电极表面及体相中发生的氧化还原反应而产生的吸附电容，该类电容的产生机制与双电层电容不同，并伴随电荷传递过程的发生，通常具有更大的比电容。

根据超级电容器的结构及电极上发生反应，又可分为以下2种如果两个电极的组成相同且电极反应相同，反应方向相反，则被称为对称型。碳电极双电层电容器，贵金属氧化物电容器即为对称型电容器。如果两电极组成不同或反应不同，则被称为非对称型，由可以进行n型和p 型掺杂的导电聚合物作电极的电容器即为非对称型电容器，其性能表现形式更接近蓄电池，表现出更高的比能量和比功率。

根据超级电容器的电解质来分，又可分为以下2种：

超级电容器的最大可用电压由电解质的分解电压所决定。电解质可以是水溶液（如强酸或强碱溶液）也可是有机溶液（如盐的质子惰性溶剂溶液）。用水溶液体系可获得高容量及高比功率（因为水溶液电解质电阻较非水溶液电解质低，水溶液电解质电导为10- 1~10- 2S·cm - 1，而非水溶液体系电导则为10- 3~10- 4S·cm - 1）选用有机溶液体系则可获得高电压（因为其电解质分解电压比水溶液的高，有机溶液分解电压约3.5V，水溶液则为1.2V），从而也可获得高的比能量。

四、超级电容的应用

超级电容器产品虽然问世不久而且相对较少，但由于它具有特殊的优点，在许多领域获得应用，其前景是十分光明的。

混合型电动车的加速或启动电源

由Maxwell Technolog ies公司生产的Power Cache超级电容器，已由通用汽车公司AllisONTransm ission Division组成并联混合电源系统和串联电源系统用在货车和汽车上。Allison期望Maxwell超级电容有6年以上的使用寿命。跟相应的蓄电池组比起来，超级电容的储能装置重量只有前者的1/3，体积只有前者的1/2.

ISE Resarch - Th und er Volt公司也将Parer Cach e 超级电容器用于其新开发的重型混合电力推进系统Th und er Pack.该系统是将149 个Maxwell的PC2500超级电容器装到一个用风扇冷却的铝套内。每个贮能堆可以贮存或释放150kW 的电力，双连体可达到300kW ，完全满足了大型汽车或卡车加速时的需求。第一个Th und er堆交给拉斯维加斯的Nevada 大学做混合动力车试验。

将蓄电池与超级电容结合起来，他们的优点可以互补，成为一个极佳的贮能系统。Maxwell公司和Exid e 公司联合开发这一组合系统，用于卡车低温起动、中型和重型卡车、陆上和地下的军事用车，它在大电流以及高低温条件下工作，都会有很长的寿命。

优秀的贮能装置

现有超级电容器产品，它不仅已经用作光电功能电子表和计算机贮存器等小型装置电源，而且还可以用于固定电站。在边远缺电地区，超级电功容器可以和风力发电装置或太阳能电池组成混合电源，使无风或夜间也可以提供足够的电源。卫星上使用的电源多是由太阳能电池与镉镍电池组成的混合电源，一旦装上了超级电容器，那么卫星的脉冲通讯能力一定会得到改善。此外，由于它具有快速充电的特性，那么相对于电动玩具这种需要快速充电的设备来说，无疑是一个理想电源。

USP系统和应急电源

当今的USP系统大多使用铅蓄电池作为电能存储装置。由于它的充电接受能力远不如超级电容器，在频繁停电的情况下使用时，就会因为长期充电不足而使电池硫酸盐化，从而缩短使用寿命。

超级电容器可以在数分钟之内充足电，就完全不会受频繁停电的影响。此外，在某些特殊情况下，超级电容器的高功率密度输出特性，会使它成为良好的应急电源。例如在炼钢厂的高炉冷却水是不允许中断的，都备有应急水泵电源。一旦停电，超级电容器可以立即提供很高的输出功率启动柴油发电机组，向高炉和水泵供电，确保高炉安全生产。

军事领域大有作为

美国军方对超级电容器用于重型卡车、装甲运兵车及坦克很感兴趣。Maxwell公司正在向Osh kosh 汽车公司提供的PowerCach e 超级电容器，为美国军方制造H EMTT LMS概念车。所用的动力就是该公司生产的Pro Pulse混合电力推进系统。

激光探测器或激光武器需要大功率脉冲电源；若为移动式的，就必须有大功率的发电机组或大容量的蓄电池，而其重量和体积会使激光武器的机动性大大降低。超级电容器可以高功率输出并可在很短时间内充足电，显然是一个极佳的电源。

用超级电容器对氢能燃料电池进行补偿是其在军事领域一个很重要的应用。

PEMFC 发电技术以其高效、清洁、重量轻、体积小、工作温度低等优点，在人防指挥工程中有着极其广阔的应用前景。但是无论采取哪种供电方式，都必须将PEMFC发电机发出的不稳定直流电变换为稳定的直流电，才能供给负载或逆变器使用。而PEMFC发电机的动态特性在发生负载突增时表现出明显的电压瞬时跌落，使后续的DC/DC和DC/AC发生保护而无法

正常工作。采用超级电容器对PEMFC发电机的动态特性进行补偿，可以去掉突增负载时的电压跌落尖峰，改善发电机的动态输出性能，为后续的直流负载和DC/AC提供稳定的直流电压。

五、超级电容器的前景

目前，国外（特别是美国、日本）对超级电容器的研究重点主要在于如何提高超级电容器的储能密度以满足电动车等应用，其研究内容涉及到新材料的研发、制作工艺方法改进等。国内对超级电容器的研究则刚刚起步，目前只有少数企业可以工业化生产活性炭类超级电容器，所需要做的工作还很多。

虽然超级电容器在应用中显示出强大的生命力，但是也要看到，目前的超级电容器在电能储存方面与电池相比还有一定的差距，因此怎样提高单位体积内的储能密度是目前超级电容器领域的一个研究重点和难点。

应该说制作工艺与技术的改进是提高超级电容器储存电能能力的一个行之有效的方法，这种方法包括“杂化”超级电容技术。但从长远来看，寻找新的电极活性材料才是根本所在，但同时这也是难点所在。超级电容器越来越轻、供电能力越来越强的目标实现必须借助一些高新技术的开发与应用，如纳米技术等，只有这样，超级电容器的前景才会越来越光明。

电解电容器基本知识试题.doc

深圳市青佺电子有限公司 电容器基本知识试卷 單位﹕ 姓名﹕ 分數﹕ 一﹑选择题（请把正确答案之序号填在前面之括号内）(答案每题不一定为一个/每题2.5分) （ ）1.本公司生产之电容器为﹕ A.铝质电容器 B.铝质电解电容器 C.电容 D.电解电容器 （ ）2.电容器能贮存（ ） A.电荷 B.能量 C.质量 D.负荷 （ ）3.表征电容器贮存电量之能力﹐称为此电容器之 A.容量 B.能量 C.质量 D.电荷 （ ）其一般表示单位为﹕ A. 法拉第（F ） B. 法拉（F ） C.安培 D.伏特 （ ）4.电路中表征电解电容器之组件符号﹕ A. B. C. D. （ ）5.本公司生产之电容器﹐其正箔由( )组成 A.铝箔且表面有一曾致密的氧化膜 B.铁箔 C.两者皆可 （ ）6.电容器真正之负极为﹕（ ） A.导针 B.铝箔 C.电解液 D.电解纸 （ ）7.本公司生产之电容器之构造: A.电解液 电解纸 正负导针 正负铝箔 B.电解液 电解纸 铝壳 胶盖 胶管 C. E/L 电解液 铝壳 胶盖 胶管 D. E/L 胶盖 胶管 铝壳 ( )8.正箔表面有一层氧化膜﹐它的作用是﹕ A.绝缘 B.非绝缘 C.导体 ( ) 9.电解纸之作用﹕ A.吸收电解液避免正负箔直接接触 B.隔绝正负箔 C.导电 ( ) 10.法拉第定律为﹕ A.d s C ∑= B. s d C ∑= C. s d c C ??= ( ) 11.电容器之电容量与两极间的相对面积成﹕ A.反比 B.正比 C.比例 （ ）13.电解电容器中两极间的距离指﹕ A.电解纸之厚度 B.氧化皮膜之厚度 C.电解纸与氧化皮膜厚度之和 （ ）14.电解电容器之三大特性分别为﹕ A.静电容量 损失角 泄漏电流 B.阻抗 静电容量 泄漏电流 C.静电容量 损失角 阻抗 （ ）15. 计算损失角之公式为（低频下）﹕ A.DF=fCR π2 B.DF=fCV π2 C.DF= CR π2 （ ）16.漏电流之单位﹕ A.V B. μA C.?

电容器基本知识

電容器基本知識 一、定義：由兩金屬极板加以絕緣物質隔離所構成的可儲存電能的元件稱為電容器 二、代號：“C” 三、單位：法拉(F) 微法(uF) 納法(nF) 皮法(pF) 1F=106 uF =109nF=1012 pF 四、特性：通交流、阻直流 因電容由兩金屬片構成，中間有絕緣物，直流電無法流過電容，但通上交流電時，由於電容能充放電所致，所以能通上交流 五、作用：濾波、耦合交變信號、旁路等 六、電容的串聯、並聯計算 1.串聯電路中，總容量=1÷各電容容量倒數之和 例： 2.並聯電路中，總容量=各電容容量之和 例： 七、電容的標示： 1.直標法：直接表示容量、單位、工作電壓等。如1uF/50V 2.代表法：用數字、字母、符號表示容量、單位、工作電壓等 如：“104”表示容量為“100000pF” “Z”表示容量誤差“+80% -20%” “”表示工作電壓“50V” 八、電容的分類 1.按介質分四大類 1).有機介質電容器(極性介質與非極性介質，一般有真合介質、漆膜介質等)

2).無機介質電容器(雲母電容器、陶瓷電容器、波璃釉電容器 3).電解電容器(以電化學方式形式氧化膜作介質，如鋁Al2O3鉭Ta2O5) 4).氣體介質電容器(真空、空氣、充氣、氣膜復合) 2.按結構分四大類 1).固定電容器 2).可變電容器 3).微調電容器(半可變電容器) 4).電解電容器 3.按用途分 1).按電壓分低壓電容器、高壓電容器 2).按使用頻率分低頻電容器(50周/秒或60周/秒)和高頻電容器(100K周/秒) 3).按電路功能分：隔直流、旁路、藕合、抗干擾(X2)、儲能、溫度補償等 九、我司主要使用之電容： 1).電解電容 2).陶瓷電容(包括Y電容與積層電容、SMD電容) 3).塑膠薄膜電容(包括金屬薄膜電容器、X2電容器、嘜拉電容器) 電解電容(E/C) 一、概述 電解電容的構造是由陽箔、陰箔、電解紙、電解液之結合而成的，陽箔經化成後含有一高介電常數三氧化鋁膜(Al2O3)，此氧化膜當作陽箔與陰箔間的絕緣層，氧化膜的厚度即為箔間之距離(d)，此厚度可由化成來加以控制，由於氧化膜的介電常數高且厚度薄，故電解電容器的容量較其他電容高。電解電容的實值陽极是氧化膜接觸之電解液，而陰箔只是將電流傳屋電解液而已，電解紙是用來幫助電解液及避免陽箔、陰箔直接接觸因磨擦而使氧化膜磨損。 即電解電容器是高純度之鋁金屬為陽极，以陽极氧化所開氧化膜作為電介質，以液體電解液為電解質，另與陰极鋁箔所構成之電容器。

电池和超级电容器基础知识

一、电池基础知识 1、一次电池和充电电池有什么区别？ 电池内部的电化学性决定了该类型的电池是否可充，根据它们的电化学成分和电极的结构可知，真正的可充电电池的内部结构之间所发生反应是可逆的。理论上，这种可逆性是不会受循环次数的影响，既然充放电会在电极体积和结构上引起可逆的变化，那么可充电电池的内部设计必须支持这种变化，既然，一次电池仅做一放电，它内结构简单得多且不需要支持这种变化，因此，不可以将一次电池拿来充电，这种做法很危险也很不经济，如果需要反复使用，应有尽有选择真正的循环次数在1000次左右的充电电池，这种电池也可称为一次电池或蓄电池。 2、一次电池和二次电池还有其他的区别吗？ 另一明显的区别就是它们能量和负载能力，以及自放电率，二次电池能量远比一次电池高，然而他们的负载能力相对要小。 3、可充电便携式电池的优缺点是什么？ 充电电池寿命较长，可循环1000次以上，虽然价格比干电池贵，但如果经常使用的话，是比较划算的。充电电池的容量比同规格的碱锰电池或锌碳电池低，比如，他们放电较快。 另一缺点是由于他们几近恒定的放电电压，很难预测放电何时结束。当放电结束时，电池电压会突然降低。假如在照相机上使用，突然电池放完了电，就不得不终止。 但另一方面可充电电池能提供的容量比太部分一次电池高。 但Li-ion电池却可被广泛地用照相器材中，因为它容量高，能量密度大，以及随放电深度的增加而逐渐降低的放电电压。 4、充电电池是怎样实现它的能量转换？ 每种电池都具有电化学转换的能力，即将储存的化学能直接转换成电能，就二次电子（也叫蓄电池）而言（另一术语也称可充电使携式电池），在放电过程中，是将化学能转换成电能；而在充电过程中，又将电能重新转换成化学能。这样的过程根据电化学系统不同，一般可充放电500次以上，而我司产品li-ion可重复充放电1000次以上。Li-ion是一种新型的可充电便携式电池。它的额定电

电容器的基础知识及检测方法

【MeiWei 81重点借鉴文档】 电容器的基础知识及检测方法 一、基础知识 电容器是一种储能元件，在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时。电容器通常叫做电容。按其结构可分为固定电容器、半可变电容器、可变电容器三种。 1?常用电容的结构和特点 常用的电容器按其介质材料可分为电解电容器、云母电容器、瓷介电容器、玻璃釉电容等。 铝电解电容 它是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理，使正极片上形成一层氧化膜做介质。它的特点是容量大，但是漏电大，误差大，稳定性差，常用作交流旁路和滤波，在要求不高时也用于信号耦合。电解电容有正、负极之分，使用时不能接反。有正负极性，使用的时候，正负极不要接反。 纸介电容 用两片金属箔做电极，夹在极薄的电容纸中，卷成圆柱形或者扁柱形芯子，然后密封在金属壳或者绝缘材料（如火漆、陶瓷、玻璃釉等）壳中制成。它的特点是体积较小，容量可以做得较大。但是有固有电感和损耗都比较大，用于低频比较合适。 金属化纸介电容 结构和纸介电容基本相同。它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔，体积小，容量较大，一般用在低频电路中。油浸纸介电容 它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里，能增强它的耐压。它的特点是电容量大、耐压高，但是体积较大。玻璃釉电容 以玻璃釉作介质，具有瓷介电容器的优点，且体积更小，耐高温。 陶瓷电容用陶瓷做介质，在陶瓷基体两面喷涂银层，然后烧成银质薄膜做极板制成。它的特点是体积小，耐热性好、损耗小、绝缘电阻高，但容量小，适宜用于高频电路。 铁电陶瓷电容容量较大，但是损耗和温度系数较大，适宜用于低频电路。 薄膜电容 结构和纸介电容相同，介质是涤纶或者聚苯乙烯。涤纶薄膜电容，介电常数较高，体积小，容量大，稳定性较好，适宜做旁路电容。 聚苯乙烯薄膜电容，介质损耗小，绝缘电阻高，但是温度系数大，可用于高频电路。 云母电容 用金属箔或者在云母片上喷涂银层做电极板，极板和云母一层一层叠合后，再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。 它的特点是介质损耗小，绝缘电阻大、温度系数小，适宜用于高频电路。 钽、铌电解电容 它用金属钽或者铌做正极，用稀硫酸等配液做负极，用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。它的特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好。用在要求较高的设备中。 半可变电容 也叫做微调电容。它是由两片或者两组小型金属弹片，中间夹着介质制成。调节的时候改变两片之间的距离或者面积。它的介质有空气、陶瓷、云母、薄膜等。 可变电容 它由一组定片和一组动片组成，它的容量随着动片的转动可以连续改变。把两组可变电容装在一起同轴转动，叫做双连。可变电容的介质有空气和聚苯乙烯两种。空气介质可变电容体积大，损耗小，多用在电子管收音机中。聚苯乙烯介质可变电容做成密封式的，体积小，多用在晶体管收音机中。 2?主要性能指标 标称容量和允许误差：电容器储存电荷的能力，常用的单位是F、uF、pF。电容器上标有的电容数是电容器的标称容量。 电容器的标称容量和它的实际容量会有误差。一般，电容器上都直接写出其容量，也有用数字来标志容量的，通常在容 量小于lOOOOpF的时候，用pF做单位，大于lOOOOpF的时候，用uF做单位。为了简便起见，大于 100pF而小于1uF 的电容常常不注单位。没有小数点的，它的单位是pF，有小数点的，它的单位是uF。如有的电容上标有“332”（ 3300pF ）三位有效数字，左起两位给岀电容量的第一、二位数字，而第三位数字则表示在后加O的个数，单位是pF。 额定工作电压：在规定的工作温度范围内，电容长期可靠地工作，它能承受的最大直流电压，就是电容的耐压，也叫做电容的直流工作电压。如果在交流电路中，要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。常用的固定 电容工作电压有 6.3V、1OV、16V、25V、5OV、63V、1OOV、25OOV、4OOV、5OOV、63OV、1OOOV。 绝缘电阻：由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体，它的电阻不是无限大，而是一个有限的数值，一般在1OOO兆欧以上，电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻，或者叫做漏电电阻，大小是额定工作电压下的直流电压与通过电容的漏电流的比值。漏电电阻越小，漏电越严重。电容漏电会引起能量损耗，这种损耗不仅影响电容的寿命，而且会影响电路的工作。因此，漏电电阻越大越好。 介质损耗：电容器在电场作用下消耗的能量，通常用损耗功率和电容器的无功功率之比，即损耗角的正切值表示。损耗角越大，电容器的损耗越大，损耗角大的电容不适于高频情况下工作。 4?选用常识 电容在电路中实际要承受的电压不能超过它的耐压值。在滤波电路中，电容的耐压值不要小于交流有效值的 1.42倍。使用电解电容的时候，还要注意正负极不要接反。 不同电路应该选用不同种类的电容。揩振回路可以选用云母、高频陶瓷电容，隔直流可以选用纸介、涤纶、云母、电解、 【MeiWei_81重点借鉴文档】 【MeiWei_81重点借鉴文档】

超级电容基本参数概念

超级电容基本参数概念 寿命Lifetime 超级电容器具有比二次电池更长的使用寿命，但它的使用寿命并不是无限的，超级电容器基本失效的形式是电容内阻的增加( ESR)与(或) 电容容量的降低.，电容实际的失效形式往往与用户的应用有关，长期过温(温度)过压(电压)，或者频繁大电流放电都会导致电容内阻的增加或者容量的减小。在规定的参数范围内使用超级电容器可以有效的延长超级电容器的寿命。通常，超级电容器具有于普通电解电容类似的结构，都是在一个铝壳内密封了液体电解液，若干年以后，电解液会逐渐干涸，这一点与普通电解电容一样，这会导致电容内阻的增加，并使电容彻底失效。 电压Voltage 超级电容器具有一个推荐的工作电压或者最佳工作电压，这个值是根据电容在最高设定温度下最长工作时间来确定的。如果应用电压高于推荐电压，将缩短电容的寿命，如果过压比较长的时间，电容内部的电解液将会分解形成气体，当气体的压力逐渐增强时，电容的安全孔将会破裂或者冲破。短时间的过压对电容而言是可以容忍的。 极性Polarity 超级电容器采用对称电极设计，也就说，他们具有类似的结构。当电容首次装配时，每一个电极都可以被当成正极或者负极，一旦电容被第一次100%从满电时，电容就会变成有极性了，每一个超级电容器的外壳上都有一个负极的标志或者标识。虽然它们可以被短路以使电压降低到零伏，但电极依然保留很少一部分的电荷，此时变换极性是不推荐的。电容按照一个方向被充电的时间越长，它们的极性就变得越强，如果一个电容长时间按照一个方向充电后变换极性，那么电容的寿命将会被缩短。 温度Ambient Temperature 超级电容器的正常操作温度是-40 ℃～70℃，温度与电压的结合是影响超级电容器寿命的重要因素。通常情况下，超级电容器是温度每升高10℃，电容的寿命就将降低30%～50%，也就说，在可能的情况下，尽可以的降低超级电容器的使用温度，以降低电容的衰减与内阻的升高，如果不可能降低使用温度，那么可以降低电压以抵清高温对电容的负面影响。比如，如果电容的工作电压降低为1.8V，那么电容可以工作于65℃高温下。如果在低于室

电解电容器的作用

电解电容器的作用 分类：电解电容知识库 一、电容的分类和作用 电容(Electric capacity)，由两个金属极，中间夹有绝缘材料（介质）构成。由于绝缘材料的不同，所构成的电容器的种类也有所不同。 按结构可分为：固定电容，可变电容，微调电容。 按介质材料可分为：气体介质电容，液体介质电容，无机固体介质电容，有机固体介质电容电解电容。 按极性分为：有极性电容和无极性电容。我们最常见到的就是电解电容。 电容在电路中具有隔断直流电，通过交流电的作用，因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐。 二、电容的单位 电阻的基本单位是：F （法），此外还有μF（微法）、pF（皮法），另外还有一个用的比较少的单位，那就是：nF（纳法），由于电容 F 的容量非常大，所以我们看到的一般都是μF、nF、pF的单位，而不是F的单位。 他们之间的具体换算如下： 1F＝1000000μF 1μF=1000nF=1000000pF 三、电容的耐压单位：V（伏特） 每一个电容都有它的耐压值，这是电容的重要参数之一。普通无极性电容的标称

耐压值有：63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等，有极性电容的耐压值相对要比无极性电容的耐压要低，一般的标称耐压值有：4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。 四、电容的种类 电容的种类有很多，可以从原理上分为：无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等，从材料上可以分为：CBB电容（聚乙烯），涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等。 五、特点 无感CBB电容 2层聚丙乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。无感，高频特性好，体积较小不适合做大容量，价格比较高，耐热性能较差。 电解电容两片铝带和两层绝缘膜相互层叠，转捆后浸泡在电解液（含酸性的合成溶液）中。容量大。高频特性不好。 电解电容其作用是： 隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。 旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。 耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路。 滤波：将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波，接近于直流。 储能：储存电能，用于必须要的时候释放。 1uF/100V，0.1uF/100V，0.01uF/100V，0.0033uF/100V。以上为无感CCB电容。作用如下： 隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。 旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。 耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路。 滤波：将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波，接近于直流。

电容器基础知识

第1 页，共8 页 电解电容器简介 一.电容器基本原理: 1.电容器定义:一种能贮存电荷的电子组件. 2.电容器的构成: 由中间夹有电介质的两块金属板构成.当两极板分别带有等量异号的电荷Q时,若极间的电位差为V,则两者之比就称为电容器的电容量. AL2O3） 引导端 二.铝质电解电容器特色与原理之运用: 1.铝电解电容器的构造. 由阳极化成铝箔与阴极腐蚀箔、导针、电解纸、电解液结合而成 化成:利用电解液在直流电作用下在纯AL表面生产一层致密的AL2O3皮膜. 阳极箔经化成后，含有一高介电常数的氧化膜(AL2O3).此氧化皮膜当作阳极箔与阴极箔的绝缘层.氧化皮膜的厚度即为两箔间的距离(d),此厚度的厚薄可由化成来加以控制。由于氧化皮膜的介电系数高，且厚度薄，故电解电容器的容量较其它电容器的容量为高。电解电容器的实际阴极是与氧化膜接解之电解液。而阴极箔只是将电流传到电解液而已民，电解纸是用来帮助电解液之吸收及避免阳极箔、阴极箔直接接触，因磨擦而使氧化皮膜受损 2.E/C特色与原理之运用。 电容器是电子设备中大量使用的主要组件之一.它具有隔直流和分离各种频率的能力.广泛用在隔直流﹑耦合﹑旁路﹑滤波﹑谐振回路调谐﹑能量转换﹑控制电路中的时间常数组件等方面. 三. E/C电气特性介绍. 铝质电解电容器一般电气特性包括:←静电容量;↑损失角;→泄漏电流. 1.静电容量:表征电容器贮存电荷能力的大小. 静电容量: C= =ε(法拉第定律). ε—介电常数d—两极间距离s—两极间相对面积 电容器的标称容量:E24﹑E12﹑E6三个系列.分别适用于允许偏差±5%(Ⅰ级) ﹑±10%(Ⅱ级)﹑±20%(Ⅲ级)的规格.这三个系列内的数值是按下式计算并经过必要的修正得到,即: U Q d S

《新能源材料物理基础》主要知识点(word文档物超所值)

《新能源材料物理基础》知识要点 绪论知识要点 1)能源的概念 能源亦称能量资源或能源资源，是指可产生各种能量（如热量、电能、光能和机械能等）或可作功的物质的统称，是指能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源 2)能源的重要意义 能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力，是人类赖以生存的基础。 人的衣食住行都离不开各种形式的能源。 能源与人类社会的生存与发展休戚相关 3)按照来源，能源可以分为哪三类？ 来自地球外部天体的能源（主要是太阳能） 地球本身蕴藏的能量。如原子核能、地热能等。 地球和其他天体相互作用而产生的能量。如潮汐能 4)按照基本形态，能源可以分为哪两类？ 有一次能源和二次能源 5)按照使用性质，能源可以分为哪两类？ 有燃料型能源（煤炭、石油、天然气、泥炭、木材）和非燃料型能源（水能、风能、地热能、海洋能）。 6)新能源概念 又称非常规能源，是指传统能源（煤炭、石油、天然气、水能、木材等）之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源。 7)新能源的特点 1）资源丰富，可再生，可供人类永续利用； 2）能量密度低，开发利用需要较大空间； 3）不含碳或含碳量很少，对环境影响小；

4）分布广，有利于小规模分散利用； 5）间断式供应，波动性大，对继续供能不利； 6）目前除水电外，可再生能源的开发利用成本较化石能源高。 8)新能源有哪些主要类型？ 大中型水电； 新可再生能源，包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能； 传统生物质能。 9)新能源材料的概念与主要类型 新能源材料，就是为利用这些非常规的能源，所制造的新兴材料。 能源技术材料、能量转换与储能材料和节能材料等。 快离子导体与燃料电池知识要点 1.材料的导电载流子主要有哪些？ 电子，电子空穴；离子，离子空位 2.材料按照其导电性大小，可以分为4种类型；导电性与温度的关系 超导体导体半导体绝缘体

电容基础知识学习

1 ESR，是Equivalent Series Resistance三个单词的缩写，翻译过来就是“等效串联电阻”。 理论上，一个完美的电容，自身不会产生任何能量损失，但是实际上，因为制造电容的材料有电阻，电容的绝缘介质有损耗，各种原因导致电容变得不“完美”。这个损耗在外部，表现为就像一个电阻跟电容串联在一起，所以就起了个名字叫做“等效串联电阻”。 ESR的出现导致电容的行为背离了原始的定义。 比如，我们认为电容上面电压不能突变，当突然对电容施加一个电流，电容因为自身充电，电压会从0开始上升。但是有了ESR，电阻自身会产生一个压降，这就导致了电容器两端的电压会产生突变。无疑的，这会降低电容的滤波效果，所以很多高质量的电源啦一类的，都使用低ESR的电容器。 同样的，在振荡电路等场合，ESR也会引起电路在功能上发生变化，引起电路失效甚至损坏等严重后果。 所以在多数场合，低ESR的电容，往往比高ESR的有更好的表现。 不过事情也有例外，有些时候，这个ESR也被用来做一些有用的事情。 比如在稳压电路中，有一定ESR的电容，在负载发生瞬变的时候，会立即产生波动而引发反馈电路动作，这个快速的响应，以牺牲一定的瞬态性能为代价，获取了后续的快速调整能力，尤其是功率管的响应速度比较慢，并且电容器的体积/容量受到严格限制的时候。这种情况见于一些使用mos管做调整管的三端稳压或者相似的电路中。这时候，太低的ESR反而会降低整体性能。 ESR是等效“串联”电阻，意味着，将两个电容串联，会增大这个数值，而并联则会减少之。 实际上，需要更低ESR的场合更多，而低ESR的大容量电容价格相对昂贵，所以很多开关电源采取的并联的策略，用多个ESR相对高的铝电解并联，形成一个低ESR的大容量电容。牺牲一定的PCB空间，换来器件成本的减少，很多时候都是划算的。 和ESR类似的另外一个概念是ESL，也就是等效串联电感。早期的卷制电容经常有很高的ESL，而且容量越大的电容，ESL一般也越大。ESL经常会成为ESR的一部分，并且ESL也会引发一些电路故障，比如串联谐振等。但是相对容量来说，E SL的比例太小，出现问题的几率很小，再加上电容制作工艺的进步，现在已经逐渐忽略ESL，而把ESR作为除容量之外的主要参考因素了。 顺便，电容也存在一个和电感类似的品质系数Q，这个系数反比于ESR，并且和频率相关，也比较少使用。 由ESR引发的电路故障通常很难检测，而且ESR的影响也很容易在设计过程中被忽视。简单的做法是，在仿真的时候，如果无法选择电容的具体参数，可以尝试在电容上人为串联一个小电阻来模拟ESR的影响，通常的，钽电容的ESR通常都在1 00毫欧以下，而铝电解电容则高于这个数值，有些种类电容的ESR甚至会高达数欧姆。

Maxwell超级电容器基本原理及性能特点

Maxwell超级电容器基本原理及性能特点Maxwell超级电容器结构 超级电容的容量比通常的电容器大得多。由于其容量很大，对外表现和电池相同，因此也有称作“电容电池”。超级电容属于双电层电容器，它是世界上已投入量产的双电层电容器中容量最大的一种，其基本原理和其它种类的双电层电容器一样，都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。 超级电容器原理 电化学双层电容器（EDLC）因超级电容器被我们所熟知。超级电容器利用静电极化电解溶液的方式储存能量。虽然它是一个电化学器件，但它的能量储存机制却一点也不涉及化学反应。这个机制是高度可逆的，它允许超级电容器充电放电达十万甚至数百万次。 超级电容器可以被视为在两个极板外加电压时被电解液隔开的两个互不相关的多孔板。对正极板施加的电势吸引电解液中的负离子，而负面板电势吸引正离子。这有效地创建了两个电荷储层，在正极板分离出一层，并在负极板分离出另外一层。 传统的电解电容器存储区域来自平面，导电材料薄板。高电容是通过大量的材料折叠。可能通过进一步增加其表面纹理，进一步增加它的表面积。过去传统的电容器用介质分离电极，这些介质多数为：塑料，纸或薄膜陶瓷。电介质越薄，在空间受限的区域越可以获得更多的区域。可以实现对介质厚度的表面面积限制的定义。 超级电容器的面积来自一个多孔的碳基电极材料。这种材料的多孔结构，允许其面积接近2000平方米每克，远远大于通过使用塑料或薄膜陶瓷。超级电容器的充电距离取决于电解液中被吸引到电极的带电离子的大小。这个距离（小于10埃）远远小于通过使用常规电介质材料的距离。巨大的表面面积的组合和极小的充电距离使超级电容器相对传统的电容器具有极大的优越性。 超级电容器内部结构 超级电容器结构上的具体细节依赖于对超级电容器的应用和使用。由于制造商或特定的应用需求，这些材料可能略有不同。所有超级电容器的共性是，他们都包含一个正极，一个负极，及这两个电极之间的隔膜，电解液填补由这两个电极和隔膜分离出来的两个的孔隙。

电阻基础知识

电阻基础知识 电阻” 导电体对电流的阻碍作用称着电阻，用符号R 表示，单位为欧姆、千欧、兆欧，分别用Ω、kΩ、MΩ 表示。 一、电阻的型号命名方法 国产电阻器的型号由四部分组成（不适用敏感电阻） 第一部分：主称，用字母表示，表示产品的名字。如R 表示电阻，W 表示电位器。 第二部分：材料，用字母表示，表示电阻体用什么材料组成，T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。 第三部分：分类，一般用数字表示，个别类型用字母表示，表示产品属于什么类型。1-普通、2-普通、3-超高频、4-高阻、5-高温、6- 精密、7-精密、8-高压、9-特殊、G-高功率、T-可调。 第四部分：序号，用数字表示，表示同类产品中不同品种，以区分产品的外型尺寸和性能指标等。例如：R T 1 1 型普通碳膜电阻a1} 二、电阻器的分类 1、线绕电阻器：通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。 2、薄膜电阻器：碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。 3、实心电阻器：无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。 4、敏感电阻器：压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。 三、主要特性参数 1、标称阻值：电阻器上面所标示的阻值。 2、允许误差：标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差，它表示电阻器的精度。 允许误差与精度等级对应关系如下：±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00)、±2%-0.2(或0)、±5%-Ⅰ级、±10%-Ⅱ级、±20%-Ⅲ级 3、额定功率：在正常的大气压力90-106.6KPa 及环境温度为－55℃～＋70℃的条件下，电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。

电容器知识点总结

电容器知识点总结： 1、基础知识 1)电容器上的电压升高过程是电容器中电场建立的过程，在这个过程中，它从电源吸 收能量。 2)在较低电压等级的电力线路上串联电容器补偿主要用于调压。 3)在较高电压等级的电力线路上串联电容器主要是用于提高电力系统的稳定性。 4)当母线电压下降时，并联在母线上的电容器的无功出力将下降。 5)如果某1l0kＶ/１0ＫV变电站中,在其１0KＶ母线上安装并联电容器,则能减少110 ＫV线路及变压器的电能损耗。 6)电容等于单位电压作用下电容器每一极板上的电荷量,电容器储存的电量与电压成 正比(C=Ｑ/U）,串联电容器的等效电容等于各电容倒数之和的倒数（C=C１ C2/C1+C2)，并联电容器的等效电容等于各电容之和(Ｃ=Ｃ1+C2),电容器具有隔断直 流电，通过交流电的性能。 7)将可以单独使用的子单元电容器组装在充满绝缘油的大箱壳中组成的电容器叫集 合式并联电容器。 8)并联谐振时,UL＝Uc＝XL*I=Xｃ*I=Xc*U/R=QU(Q为谐振电路的品质因数,U为电源 电压）即，电容Ｃ两端的电压等于电源电压与电路品质因数Q的乘积。 2、常见类型 （1）并联电容器。用来补偿无功功率，提供功率因数,改善电压质量,降低线损。 (2)串联电容器。用于工频高压输、配电线路中，用来补偿线路分布感抗,提高系统的动、静态稳定性,改善线路电压质量(提高线路末端电压）,加长送电距离，增大输送能力。 (3)耦合电容器。用于高压电力线路的高频通信、测量、控制、保护以及在抽取电能的装置中作部件用。 耦合电容器的作用是使强电和弱电两个系统通过电容耦合，给高频信号构成通路，并且阻止高压工频电流进入弱电系统，使强电系统和弱电系统隔离,保证设备和人身安全。 耦合电容器电压抽取装置抽取的电压是１00Ｖ。 3、常用参数

第6讲电解电容器基础知识-电源

讲座 第9讲电解电容器基础知识（四） ——一般用途电解电容器（续2） （铝电解电容器的应用环境对铝电解电容器参数的影响） 陈永真 Chapter 9 Basic Knowledge of Electrolytic Capacitor (4) --General Purposes of Electrolytic Capacitor (Effect of Application Environment of Aluminum-Electrolytic Capacitor on its Parameter) 1 电容量的温度特性 电容量随温度变化，变化本身由额定电压和电容器尺寸决定。在25℃到高温限，电容量增加一般不超过10%。对最低额定温度-40℃，低压电容器的电容量典型下降20%，对高压电容器的电容量下降到40%。大多数在－40C下降小于10%，在-55℃小于20%。EPCOS的不同额定电压，铝电解电容器电容量与温度的关系如图1。 图1 EPCOS的铝电解电容器的电容量与温度的关系 由图中可以看到，通常低额定电压时特性曲线比较陡峭，这是由于为增加阳极表面积而腐蚀得更加粗糙性（深度腐蚀）的结果。当然，也可以应用特殊的电解液（电解液的粘度随温度变化小些）获得较小的随温度变化的电容，使得电容器能够工作在0℃以下很大范围内电容量变化不大，这在特殊的应用中是有意义的。

国产高压电解电容器，一般最低工作温度为-20℃，而温度-40℃则需要定制。 2 电容量与频率的关系 铝电解电容器的有效电容量随频率增加而下降可，如图2所示。 图2 铝电解电容器的电容量与频率的关系 其原因是由于介质吸收和损耗因数造成，这在以介质损耗为最主要损耗的薄膜电容器无疑是正确的。但是，在铝电解电容器中的损耗是作为电极的电解液自身电阻产生的损耗，氧化铝的频率特性绝不会那么差。所以，铝电解电容器的电容量随频率上升而减小的特性不应该是介质损耗的问题。作者认为：由于铝电解电容器为增大电极表面积而将阳极/阴极铝箔腐蚀得非常粗糙，这样，与粗糙的阳极电极深处对应的是电解液的阴极。由于电解液具有较高的电阻率，使得粗糙的阳极电极深处的电容到引出端实际上已成为RC电路，随着频率的上升，这个子电容的作用越来越弱，等效电容也越来越小，这才是铝电解电容器的电容量随频率上升而减小的真正原因。 铝电解电容器的传统应用，主要是整流滤波、旁路等对电容量变化不敏感的应用中，因此铝电解电容器也就不需要严格的电容量问题。铝电解电容器相对于温度、频率的变化，对应用来说是几乎没有影响的。所以，在实际应用时铝电解电容器的电容量与温度、频率的关系可以忽略，不予考虑。 3 漏电流与应用环境的关系 漏电流是对流层电解电容器损伤最大的问题之一，因为漏电流会消耗电解液，造成铝电解电容器过早的干涸失效。因此，要格外的关注漏电流问题。 3.1 长期放置会增加铝电解电容器的漏电流以及解决方法

超级电容器行业基本情况.(DOC)

3.1超级电容器行业基本情况 3.1.1 超级电容器介绍 超级电容器(Supercapacitor，Ultracapacitor),又叫黄金电容、法拉电容,通过极化电解质来储能，属于双层电容的一种。由于其储能的过程并不发生化学反应，因此这种储能过程是可逆的，正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。由于其容量很大，对外表现和电池相同，因此也称作“电容电池”或说“黄金电池”。超级电容器是目前世界上已投入量产的双电层电容器中容量最大的一种，其基本原理和其它种类的双电层电容器一样，都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。 图超级电容器结构原理图 超级电容器的出现，填补了传统电容器和电池间的空白，广泛的应用于数码产品、智能仪表、玩具、电动工具、新能源汽车、新能源发电系统、分布式电网系统、高功率武器、运动控制领域、节能建筑、工业节能减排等各个行业，属于标准的低碳经济核心产品。超级电容器具有如下特点： （1）高功率密度。输出功率密度高达数kW/kg，是如何化学电源所无法比拟的，是一般蓄电池的数十倍。 （2）高能量密度。能量密度可以达到5-20Wh/kg，是传统电容器所无法想象的。 （3）循环寿命长。理论循环寿命为无限次，实际都为50万次以上，远高于蓄电池几百次的循环寿命。 （4）充电时间短。可在数秒内到几分钟内完成充电，远快于蓄电池的充电

时间。 （5）免维护、高可靠性，报废后不产生环境污染。 3.1.2 超级电容器与传统常规储能元器件比较 （1）超级电容器与静电电容器、电池的性能参数比较 图超级电容器与普通电容器及电池参数比较 （2）超级电容与电池相关指标比较 图超级电容与电池参数比较 结合以上数据我们可以看出超级电容器的优势在于能提供较大的比功率，因此适合与瞬态大电流充放电工作环境。 3.1.3 超级电容器运用领域 超级电容器的用途非常广泛，其应用领域涉及消费类电子产品，交通运输、移动通信、工业、能源、电力及军事等领域，并且应用范围还在不断地扩大。

超级电容器基本原理及性能特点

聚焦超级电容选型与应用 上网时间：2010-05-27 作者：Zoro 来源：电子元件技术网 超级电容和电池都是能量的存储载体，但二者有不同的特点。超级电容通过介质分离正负电荷的方式储存能量，是物理方法储能，电池是通过化学反应的方法来储能。超级电容充放电次数可达百万次，而电池只有1000次，显然超级电容寿命要远大于电池，降低维护成本且有利于环保。 超级电容充放电速度快，能够在机车启动时提供能量，刹车时捕获能量，因为超级电容充放电的时间在1秒左右，正好与机车刹车或启动的时间匹配。其他设备比如风力发电中，风轮机变桨的时候要提供能量也是在这个时间段。而电池的充放电大概在1小时到10个小时左右，而传统用于滤波的电容，充放电为0.03秒。 超级电容放电速度快，而且容量大，能够瞬间释放巨大的能量，能够用作备用电源，在系统突然断电时，在极短时间内为系统提供能量。超级电容也可以用作发动机或动力电池的辅助，提高发动机的运行效率和能量利用效率。在系统启动时，超级电容将捕获的能量释放，满足峰值功率要求，从而减轻电池或发动机的负担。 除此之外，超级电容还能用于自动抄表系统中的智能电表（水表，燃气表）、相机闪光灯、混合动力汽车。超级电容节能、环保、高效的特点迎合了当下节能减碳的设计诉求。本期半月谈聚焦超级电容，通过以下三个方面介绍超级电容：

超级电容器基本原理及性能特点 超级电容属于双电层电容器，它是世界上已投入量产的双电层电容器中容量最大的一种，其基本原理和其它种类的双电层电容器一样，都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。 超级电容与电池的比较 相对铅酸电池、镍镉电池、锂离子电池，超级电容具有节能、超长使用寿命、安全、环保、宽温度范围、充电快速、无需人工维护等优点。本文通过图表来对比各种不同储能产品的特点。 超级电容的典型应用与选型 超级电容容量大，充放电速度快，而且充放电循环可达百万次，非常适合用作备用电源和提供峰值功率。本文介绍超级电容的工作原理，并着重介绍在集装箱龙门吊车和智能电表上的应用。

电子基础知识：电解电容器使用注意事项

电子基础知识：电解电容器使用注意事项.txt人永远不知道谁哪次不经意的跟你说了再见之后就真的再也不见了。一分钟有多长？这要看你是蹲在厕所里面，还是等在厕所外面……电子基础知识：电解电容器使用注意事项 2009-09-09 17:49 1、电路设计 （1）在确认使用及安装环境时，作为按产品样本设计说明书上所规定的额定性能范围内使用的电容器，应当避免在下述情况下使用： a)高温（温度超过最高使用温度） b)过流（电流超过额定纹波电流） c)过压（电压超过额定电压） d)施加反向电压或交流电压。 e)使用于反复多次急剧充放电的电路中。 另：在电路设计时，请选用与机器寿命相当的电容器。 （2）电容器外壳、辅助引出端子与正、负极以及电路板间必须完全隔离； （3）当电容器套管的绝缘不能保证时，在有绝缘性能特定要求的地方请不要使用； （4）请不要在下述环境下使用电容器： a)直接与水、盐水及油类相接触、或结露的环境； b)充满有害气体的环境（硫化物、H2SO3、HNO2、Cl2、氨水等）； c)置于日照、O3、紫外线及有放射性物质的环境； d)振动及冲击条件超过了样本及说明书的规定范围的恶劣环境； （5）在设计电容器的安装时，必须确认下述内容： a)电容器正、负极间距必须与线路板孔距相吻合； b)保证电容器防爆阀上方留有一定的空间； c)电容器防爆阀上方尽量避免配线及安装其他元件； d)电路板上，电容器的安装位置，请不要有其他配线； e)电容器四周及电路板上尽量避免设计、安装发热元件；

（6）另外，在设计电路时，必须确认以下内容： a)温度及频率的变化不至于引起电性能变化； b)双面印刷板上安装电容器时，电容器的安装位置避免多余的基板孔和过孔； c)两只以上电容器并联连接时的电流均衡； d)两只以上电容器串联连接时的电压均衡。 2、元件安装 （1）安装时，请遵守以下内容： a)为了对电容器进行点检，测定电气性能时，除了卸下的电容器，装入机器中通过电的电容器请不要再使用； b)当电容器产生再生电压时，需通过约1KΩ左右的电阻进行放电； c)长期保存的电容器，需通过约1KΩ左右的电阻加压处理； d)确认规格（静电容量及额定电压等）及极性后，再安装； e)不要让电容器掉到地上，掉下的电容器请不要再使用； f)变形的电容器不要安装； g)电容器正、负极间距与电路板孔距必须相吻和； h)自动插入机的机械手力量不宜过大； （2）焊接时，请确认下面内容： a)注意不要将焊锡附着在端子以外； b)焊接条件（温度、时间、次数）必须按规定说明执行； c)不要将电容器本身浸入到焊锡溶液中； d)焊接时，不要让其他产品倒下碰到电容器上； （3）焊接后的处理应不产生以下的机械应力： a)电容器发生倾倒、扭转；

电容的基础知识.(DOC)

电容的基础知识 常用电容按介质区分有纸介电容、油浸纸介电容、金属化纸介电容、云母电容、薄膜电容、陶瓷电容、电解电容等。 图1 电容的外形 表1 常用电容的结构和特点

电容器上标有的电容数是电容器的标称容量。电容器的标称容量和它的实际容量会有误差。常用固定电容允许误差的等级见表2。常用固定电容的标称容量 系列见表3。 表2 常用固定电容允许误差的等级 ±10%±20% (+20% -30%) (+50% -20%) (+100%-10%)

ⅡⅢⅣⅤ 表3 常用固定电容的标称容量系列 电容长期可靠地工作，它能承受的最大直流电压，就是电容的耐压，也叫做电容的直流工作电压。如果在交流电路中，要注意所加的交流电压最大值不能超 过电容的直流工作电压值。 表4是常用固定电容直流工作电压系列。有*的数值，只限电解电容用。 表4 常用固定电容的直流电压系列

由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体，它的电阻不是无限大，而是一个有限的数值，一般在1000兆欧以上。电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻，或者叫做漏电电阻。漏电电阻越小，漏电越严重。电容漏电会引起能量损耗，这种损耗不仅影响电容的寿命，而且会影响电路的工作。因此，漏电电阻越大越好。 电容的种类也很多，为了区别开来，也常用几个拉丁字母来表示电容的类别，如图2所示。第一个字母C表示电容，第二个字母表示介质材料，第三个字母以后表示形状、结构等。上面的是小型纸介电容，下面的是立式矩开密封纸介电容。表5列出电容的类别和符号。表6是常用电容的几项特性。 图2 表5 电容的类别和符号

表6 常用电容的几项特性

超级电容基本原理

1 超级电容器原理及电特性 超级电容器原理及电特性 超级电容器是一种高能量密度的无源储能元件，随着它的问世，如何应用好超级电容器，提高电子线路的性能和研发新的电路、电子线路及应用领域是电力电子技术领域的科技工作者的一个热门课题。 1. 超级电容器的原理及结构： 1.1 超级电容器结构： 超级电容器中，多孔化电极采用活性炭粉和活性炭和活性炭纤维，电解液采用有机电解质，如丙烯碳酸脂（propylene carbonate）或高氯酸四乙氨（tetraetry lanmmonium perchlor ate）。工作时，在可极化电极和电解质溶液之间界面上形成了双电层中聚集的电容量。其多孔化电极是使用多孔性的活性碳有极大的表面积在电解液中吸附着电荷，因而将具有极大的电容量并可以存储很大的静电能量，超级电容器的这一特性是介于传统的电容器与电池之间。电池相较之间，尽管这能量密度是5％或是更少，但是这能量的储存方式，也可以应用在传统电池不足之处与短时高峰值电流之中。这种超级电容器有几点比电池好的特色。 1.2 工作原理： 超级电容器是利用双电层原理的电容器，当外加电压加到超级电容器的两个极板上时，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，在超级电容器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，超级电容器为正常工作状态（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。由于随着超级电容器放电，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：超级电容器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。 1.3 超级电容器主要特点： ①.电容量大，超级电容器采用活性炭粉与活性炭纤维作为可极化电极与电解液接触的面积大大增加，根据电容量的计算公式，那么两极板的表面积越大，则电容量越大。因此，一般双电层电容器容量很容易超过1F，它的出现使普通电容器的容量范围骤然跃升了3??4个数量级，目前单体超级电容器的最大电容量可达5000F。 ②.充放电寿命很长，可达500 000次，或90 000小时，而蓄电池的充放电寿命很难超过1 000次。 ③.可以提供很高的放电电流（如2700F的超级电容器额定放电电流不低于950A，放电峰值电流可达1680A，一般蓄电池通常不能有如此高的放电电流一些高放电电流的蓄电池在杂如此高的放电电流下的使用寿命将大大缩短。 ④.可以数十秒到书分钟内快速充电，而蓄电池再如此短的时间内充满电将是极危险的或几乎不可能。 ⑤.可以在很宽的度范围内正常工作（-40??＋70℃）而蓄电池很难在高特别是低环境下工作。 ⑥.超级电容器用的材料是安全的和无毒的，而铅酸蓄电池、镍镉蓄电池军具有毒性。 ⑦.等效串联电阻ESR相对常规电容器大（10F/2.5V的ESR为110mΩ）。 ⑧.可以任意并联使用一增加电容量，如采取均压后，还可以串联使用。