超級電容到底為啥超級?
電動車車主一直深受續(xù)航里程的困擾,每次節(jié)假日都會有抱怨聲響起。
先看續(xù)航里程憂慮的根源所在:但是鋰電池要提高能量密度到15倍,是“不可能的任務(wù)”。雖然實(shí)驗(yàn)室里曾經(jīng)將能量密度提高到10倍,但電池充放電幾十次就報銷了。
那么有可能有沒有將能量密度提高到適中的程度,還能保持理想的充放電次數(shù)?
電容是最基本的電子元器件之一,簡單來說兩層金屬箔片夾著一層絕緣片,外面再加上一層保護(hù)殼。這兩個箔片之間就是儲存電能的空間。電容是作為瞬間供電使用,所以存儲的電能也不多,能量密度和電池比,差得就太遠(yuǎn)了。
但是電容有一個電池不具備的優(yōu)點(diǎn):充放電壽命超長,10 萬次毫無壓力,甚至充放電幾十萬次,性能衰減都很小。所以它的壽命基本和產(chǎn)品本身相始終。
之所以會具有這么優(yōu)良的充放電壽命,是因?yàn)殡娙輧δ苁腔谖锢碓恚划a(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)??梢赃@么想象:電容充電時是將電能一股腦直接倒入電容器,放電時又一股腦倒了出去;而鋰電池充電時是將電能先轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,放電時是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。
既然有這樣的優(yōu)勢,就不放擴(kuò)大其電能儲存量。這就是超級電容。即將電容器做成一個儲存器,而不僅僅瞬間供電。但面臨的難關(guān)就是如何提升超級電容能量密度。
超級電容有如下優(yōu)勢:
1)能量密度是普通鋰電池的 5~10 倍;
2)充電速度快,由于不經(jīng)過電能/化學(xué)能的轉(zhuǎn)化損耗,電能利用率高達(dá) 95%;
3) 循環(huán)使用壽命長,10~50 萬次的充電循環(huán),使用壽命≥ 10 年;
4) 安全系數(shù)高,不存在易燃易爆物質(zhì);
5) 綠色環(huán)保,無污染;
6) 超低溫特性好,溫度范圍寬 -50 ℃~+170 ℃。
能量密度能達(dá)到普通鋰電池的5到10倍,那就是說不僅是充電快,一次充電起碼能跑2500到5000 公里,續(xù)航里程的煩惱一掃而空。而且它的作用還不止于做動力電池,這么強(qiáng)大的能量密度,這么高的“耐壓度”,做“緩沖儲能站”也是很合適的,可以順利解決電網(wǎng)瞬間承受問題??蛇m用于電動汽車、可穿戴電子、高能武器系統(tǒng)等領(lǐng)域。
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