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超级电容与电池的区别

2021-03-08 37人浏览

  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。本文介绍超级电容与其他储能产品的性能比较,例如与各种电池的比较,替代的可能性。

  之所以叫超级电容,是因为超级电容的容值都是法拉级的,且可以很快提供一个充放电,这是传统的电容或者电池做不到的。下面介绍了各种产品不同的应用范围,横坐标是能流密度,纵坐标是能量密度,从中可以看到哪个地方是电池的应用范围,哪个地方是传统电容的应用范围,哪一块是超级电容的应用范围。
超级电容与电池的区别

  我们知道电池的充放电大概在1小时到10个小时左右,而传统电容是作为滤波使用的,充放电是在0.03秒,但是超级电容就在1秒左右,基本上是从0.1秒到10秒,这正是汽车比如刹车起动的时候要用的,当然任何的设备比如风能变桨系统,变桨的时候要提供能量也是在这个时间段。超级电容的能流密度和能量密度都非常高。超级电容是用物理的方法储能,电池是用化学反应的方法来储能,所以电池的反应时间会很长,超级电容可以快速的充放电,这是它的根本原因,也是超级电容的性能优势之所在。

  传统的储能系统是使用铅酸电池。以风力发电为例,有风时由风力发电机发电,无风时由储能系统供电。当电源断开进行切换时,铅酸电池需要十几秒的反应时间。这时便可由超级电容进行辅助。由于超级电容是将电荷储存起来,可以快速的补充和释放,而电池则需要经过化学反应的方式进行充放电。在这十几秒的时间里,超级电容可以提供短时间的能量,保证电源稳定。超级电容可以工作在在-40℃~65℃之间,可以覆盖PC -20℃~60℃的工作温度范围和电池0℃~50℃的工作温度。超级电容是功率密集元件,但放电时间较短,电池是能量密集型元件,放电时间较长。

  超级电容的应用主要是用作备用电源和提供峰值功率。超级电容用作备用电源时,具有高可靠性、免维护、长寿命和宽工作温度范围的特点。由于超级电容能够进行高功率的充放电,所以可以将火车,城市轻轨的刹车能量储存起来,加速时提供峰值功率,或者可以在吊车起吊时,电动机启动时提供峰值功率。

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