超级电容器应用现状与挑战探析
2021-03-26李俊赤
电子元器件与信息技术 2021年11期
李俊赤
(广东联盈控电子科技公司,广东 东莞 523000)
0 前言
超级电容器是一种利用双电层原理的电容器,电容量极大;具有高功率密度的特性,具有常规电池10倍左右的功率密度,通常可以与电池配合补偿电池的功率密度不足的问题。
双电层超级电容器(以下称为超级电容器)小功率应用:小功率应用中的超级电容器一般为10F以下,对应用于如智能电表、智能水表、智能燃气表等,其特征为提供短时脉冲功率,如电磁阀、无线抄表等功能的额脉冲功率提供。也可以应用于其他小功率短时脉冲电能提供,以解决小型电池对短时脉冲功率不足的需求[1]。
超级电容器中等功率应用:10~500F超级电容器可用于如风电变桨电源、汽车启动辅助电源、变电所操作电源等。
超级电容器大功率应用:500F以上的超级电容器可以用于电动公交车,可以实现短时完成充电的特点。
超级电容器通常采用乙氰为电解液的溶剂,挥发性高于甲醇。因此超级电容器的高温寿命大多在65℃/1000~1500h,常温寿命可以达到10年,或完全充放电100万次,最大能量密度为6Wh/kg。
1 超级电容器应用中的问题
1.1 寿命与可靠性问题
高温寿命短是超级电容器的最大弱点,在50℃环境温度下的实际寿命约一个暑期,而不是十年,很多应用证明了这个问题。
很多应用中希望超级电容器具有强放电能力,高放电电流。但是经济型超级电容器采用电解电容引线方式,如图1所示。

图1 电解电容器电极引出方式
如导针的引线方式,由于导针与铝箔之间电接触的铆花在超级电容器需要承担全部电流,由于电解电容器应用特性决定了电解电容器所流过的纹波电流相对较小,一般小于5A[2]。……
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