嘉德鋁合金鍛造 對(duì)超級(jí)電容的基本結(jié)構(gòu)了解 超級(jí)電容又叫雙電層電容,從結(jié)構(gòu)上來(lái)看,其與電解電容非常相似。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),如果在電解液中插入兩個(gè)電極,并施加一個(gè)電壓,這時(shí)電解液中的正、負(fù)離子在電場(chǎng)的作用下就會(huì)迅速向兩極運(yùn)動(dòng),最終分別在兩個(gè)電極的表面形成緊密的電荷層,即雙電層。 電容的大小取決于電極表面積的大小和兩個(gè)電極間的距離。傳統(tǒng)電容器的電極表面積就是導(dǎo)體的平板面積,為了獲得較大的容量,通常都將導(dǎo)體材料卷制得很長(zhǎng),有時(shí)用特殊的組織結(jié)構(gòu)來(lái)增加它的表面積。同時(shí)傳統(tǒng)電容器用絕緣材料來(lái)分離它的兩個(gè)電極,一般為塑料薄膜、紙等,這些材料也都要求盡可能的薄。 電容的基本作用就是充電與放電,但由基本充、放電作用所延伸出來(lái)的許多電路現(xiàn)象,使得電容有著更豐富多彩的用途。在一般的電子電路中,常用電容器來(lái)實(shí)現(xiàn)旁路、耦合、濾波、振蕩、相移以及波形變換等,這些作用都是充、放電功能的演變。而根據(jù)超級(jí)電容的種種特性,其更多的被應(yīng)用于能源領(lǐng)域,通常被作為電池來(lái)使用。 超級(jí)電容的電極表面積是基于多孔的炭材料,該材料的多孔結(jié)構(gòu)使其表面積非常大,而且超級(jí)電容的電極間距離是由被吸引到帶電電極的電解質(zhì)離子尺寸決定的,該距離和傳統(tǒng)電容的薄膜材料所能實(shí)現(xiàn)的距離更小。這種龐大的表面積,再加上非常小的電極間距,使得超級(jí)電容較傳統(tǒng)電容而言有著驚人的靜電存儲(chǔ)容量,這也是其被冠以“超級(jí)”的重要原因。 相比鉛酸電池、鎳鎘電池、鋰離子電池,超級(jí)電容具有節(jié)能、超長(zhǎng)使用壽命、安全、環(huán)保、寬溫度范圍、無(wú)需人工維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。由于超級(jí)電容是采用物理的方法來(lái)儲(chǔ)能,所以其最為重要的一個(gè)特點(diǎn)就是功率密度很大,我們可以將其理解為充、放電迅速且可以瞬間吸收或釋放極高的能量,這也是目前任何電池都做不到的。 或許任何事物都存在著不完美,超級(jí)電容亦不例外,它相對(duì)致命的一個(gè)弱點(diǎn)就是能量密度很低。所謂的能量密度就是指在一定的空間或質(zhì)量物質(zhì)中所儲(chǔ)存能量的大小。比如我們經(jīng)常使用的5號(hào)充電電池,如果其毫安時(shí)越大,就代表它的能量密度越高?梢哉f(shuō),超級(jí)電容相比鋰離子電池較低的能量密度,限制了其在很多領(lǐng)域的應(yīng)用。 在了解了超級(jí)電容的一些概況后,我們來(lái)看看目前它所應(yīng)用的領(lǐng)域。首先,任何新技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展往往會(huì)最先應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,超級(jí)電容的研發(fā)初衷是不是亦如此,我們不甚了解,但是在復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下,超級(jí)電容的確有著特殊的優(yōu)勢(shì)存在。前面所提到的寬溫度范圍(通常在-40℃-65℃之間)以及高功率密度的特點(diǎn),可以保證坦克、裝甲車等大馬力的軍事車輛的順利啟動(dòng),特別是在寒冷的冬季,而它高功率密度的特點(diǎn)還可作為激光武器的脈沖能源。 由于超級(jí)電容能夠進(jìn)行高功率的充、放電,嘉德鋁合金鍛造根據(jù)這一特點(diǎn),超級(jí)電容可以應(yīng)用在一些交通工具上,將列車或者大型客車的剎車能量?jī)?chǔ)存起來(lái),在加速時(shí)提供峰值功率的輸出。由于充、放電速度很快,在車輛進(jìn)站上下人的短暫時(shí)間里,即可瞬間將超級(jí)電容充滿電,并且足夠跑到下一個(gè)站點(diǎn)。這樣就使得車輛無(wú)需背負(fù)著受電弓,而且不再需要沿途架設(shè)高壓線,這無(wú)疑降低了建設(shè)成本。 嘉德鋁合金鍛造 對(duì)全文總結(jié): 雖然超級(jí)電容有著種種的優(yōu)點(diǎn),但是其能量密度低的短板還是限制其在新能源汽車領(lǐng)域一展拳腳。根據(jù)目前的技術(shù)發(fā)展水平,超級(jí)電容與鋰離子電池的組合可謂取長(zhǎng)補(bǔ)短,基本滿足了人們對(duì)電池的高能量密度和高功率密度的需求。個(gè)人覺(jué)得,基于電容的基本物理結(jié)構(gòu),其很難在能量密度方面有所突破,但是這并不妨礙它與內(nèi)燃機(jī)組成混合動(dòng)力系統(tǒng)以及在其它領(lǐng)域發(fā)揮著自己的優(yōu)勢(shì)與特長(zhǎng)。http://m.jingzeshangmao.cn |