电容能被用来当作即时充电电池吗?
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2021-01-12 15:18 更新 我爱喝牛奶G •  2006
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不能。

电容器具有许多出色的性能。它们存储电量作为电荷,而不是化学能。这通常允许接近即时充电时间和非常高的峰值输出电流。它们可以在数十万次的放电循环中存活下来,而不是全循环电池的数百个循环。所以为什么不能呢?

当电池以恒定电流放电时,其电压几乎保持不变。因此,功率输出几乎恒定。电容器的电压在恒定电流下随着时间的推移线性下降。因此,功率输出呈线性下降。为了将电容器用作电池更换,您需要一个电压调节电路,该电路可以在电压下降时增加电压,这意味着您需要线性增加电流输出以提供恒定的功率输出。

另一个问题是,现代超级电容器的特异性能量比电池低得多。市场上最好的超级电容提供 8-10 Wh/kg的电量, 大多数为 5 Wh/kg。最好的锂离子电池可提供接近 200 Wh/kg 的电量,许多可以达到 100 Wh/kg 以上。所以,你需要约20倍的重量来使用超级电容。但可能更多,因为在放电期间,根据实际应用,当电压下降过低,电容无法使用,功率就会消失。

然后是自放电:从存储设备"泄漏"电源的速度有多快。唯一的 NiMh 细胞坚固耐用,但每月自放电率高达 20-30%。锂离子电池每月可降低约 <2%,具体取决于特定的锂离子技术,在某些系统中,可能减少 3%,具体取决于电池监控开销。今天的超级电容器在第一个月就下降了50%的电量。在每天充电的设备上,这可能并不重要,但它绝对限制了电容与电池的用例,至少在创建更好的设计之前。

而且,由于您需要这么多,目前超级电容器的成本可能是电池成本的 6 倍-20 倍。如果您的应用需要非常小的功率输出,特别是具有非常短的高电流浪涌,则超级电容可能是一种选择。否则,在不久的将来不会更换电池。

对于高电流应用,如电动汽车,还没有一个真正有用的考虑,作为一个独立的。虽然同时使用超级电容和电池的系统可以引人注目,但由于它们的差异具有很强的互补性,因此,与电池的高特定能量/能量密度相比,电容电池具有高电流传输和长寿命。此外,还有很多工作要做,以提供更好的超级电容器,以及更好的电池。因此,也许有一天,超级电容会承担更多的典型的电池职责。

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2021-01-12 15:29 更新 蝈蝈 •  224