電容電池原理
電容電池又叫黃金電容、法拉電容,它通過極化電解質(zhì)來儲(chǔ)能,屬于雙電層電容的一種。由于其儲(chǔ)能的過程并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),因此這種儲(chǔ)能過程是可逆的,正因?yàn)榇? 電容器可以反復(fù)充放電數(shù)十萬次。 電容一般使用活性碳電極材料,具有吸附面積大,靜電儲(chǔ)存多的特點(diǎn),在新能源汽車中有廣泛使用。 電容的容量比通常的電容器大得多。由于其容量很大,對(duì)外表現(xiàn)和電池相同,因此也稱作“電容電池”或說“黃金電池”。 電容器電池也屬于雙電層電容器,它是目前世界上已投入量產(chǎn)的雙電層電容器中容量 大的一種,其基本原理和其它種類的雙電層電容器一樣,都是利用活性炭多孔電極和電解質(zhì)組成的雙電層結(jié)構(gòu)獲得超大的容量。 傳統(tǒng)物理電容中儲(chǔ)存的電能來源于電荷在兩塊極板上的分離,兩塊極板之間為真空(相對(duì)介電常數(shù)為1)或一層介電物質(zhì)(相對(duì)介電常數(shù)為ε)所隔離,電容值為:C=ε·A/3.6πd·10-6(μF)其中A為極板面積,d為介質(zhì)厚度。所儲(chǔ)存的能量為:E=C(ΔV)2/2,其中C為電容值,ΔV為極板間的電壓降。可見,若想獲得較大的電容量,儲(chǔ)存更多的能量,必須增大面積A或減少介質(zhì)厚度d,但這個(gè)伸縮空間有限,導(dǎo)致它的儲(chǔ)電量和儲(chǔ)能量較小。 電容采用活性炭材料制作成多孔電極,同時(shí)在相對(duì)的碳多孔電極之間充填電解質(zhì)溶液,當(dāng)在兩端施加電壓時(shí),相對(duì)的多孔電極上分別聚集正負(fù)電子,而電解質(zhì)溶液中的正負(fù)離子將由于電場(chǎng)作用分別聚集到與正負(fù)極板相對(duì)的界面上,從而形成兩個(gè)集電層,相當(dāng)于兩個(gè)電容器串聯(lián),由于活性碳材料具有≥1200m2/g的超高比表面積(即獲得了極大的電極面積A),而且電解液與多孔電極間的界面距離不到1nm(即獲得了極小的介質(zhì)厚度d),根據(jù)前面的計(jì)算公式可以看出,這種雙電層電容器比傳統(tǒng)的物理電容的容值要大很多,比容量可以提高100倍以上,從而使單位重量的電容量可達(dá)100F/g,并且電容的內(nèi)阻還能保持在很低的水平,碳材料還具有成本低,技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)。從而使利用電容器進(jìn)行大電量的儲(chǔ)能成為可能,且在實(shí)際使用時(shí),可以通過串聯(lián)或者并聯(lián)以提高輸出電壓或電流。
貼片電容的作用以及用途
一、貼片電容的作用: 貼片電容基本作用就是充電與放電,但由這種基本充放電作用所延伸出來的許多電路現(xiàn)象,使得電容器有著種種不同的用途,例如在電動(dòng)馬達(dá)中,用它來產(chǎn)生相移;在照相閃光燈中,用它來產(chǎn)生高能量的瞬間放電等等;而在電子電路中,電容器不同性質(zhì)的用途尤多,這許多不同的用途,雖然也有截然不同之處,但因其作用均來自充電與放電。 二、貼片電容的用途: 貼片電容被廣泛應(yīng)用在手機(jī),藍(lán)牙耳機(jī),車載,MP3/4/5,音箱,IC模塊,LED燈,GPS,液晶顯示屏,U盤,搖控器,數(shù)字模塊,電動(dòng)玩器等,電子電器產(chǎn)品等電子產(chǎn)器。