超級(jí)電容電池簡析:
超級(jí)電容器具有非常廣泛的用途。與燃料電池等高能量密度物質(zhì)相結(jié)合,超級(jí)電容器提供快速的能量釋放,滿足高功率的需求,從而使燃料電池可以僅作為能量源的使用。
在要求高可靠性而對(duì)能量要求不高的應(yīng)用中,可以用超級(jí)電容器來取代傳統(tǒng)電池,也可以將超級(jí)電容器和電池結(jié)合起來,應(yīng)用在對(duì)能量有要求很高的場合,而可以采用體積更小、更經(jīng)濟(jì)的電池。
超級(jí)電容器的ESR值很低,從而可以輸出更大的電流,也可以快速的吸收大電流。同化學(xué)充電原理相比,超級(jí)電容器的工作原理使這種產(chǎn)品性能更穩(wěn)定,因此,超級(jí)電容器的使用壽命會(huì)更長。
一些產(chǎn)品適合采用電池、超級(jí)電容器的混合系統(tǒng),超級(jí)電容器的使用可以避免為了獲得更多能量而使用大體積的電池。如消費(fèi)電子產(chǎn)品中的數(shù)碼相機(jī)就是例子,超級(jí)電容器的使用使數(shù)碼相機(jī)可以采用更便宜的堿性電池而不是使用昂貴的Li離子電池。
超級(jí)電容器單元cell的額定電壓范圍為2.5~2.7V,因此,很多應(yīng)用中需要使用多個(gè)超級(jí)電容器單元。當(dāng)串聯(lián)這些單元時(shí),設(shè)計(jì)工程師需要考慮單元間的平衡和充電情況。任何超級(jí)電容器都會(huì)在通電情況下,通過內(nèi)部并聯(lián)電阻放電,這個(gè)放電電流稱為漏電流,它影響超級(jí)電容器單元的自放電。
當(dāng)超級(jí)電容器的電壓穩(wěn)定后,各個(gè)單元上的電壓將隨著漏電流不同而發(fā)生變化,而不是隨著容值不同而變化。漏電流越大,額定電壓就越小,反之,漏電流小,額定電壓就高。這是因?yàn)椋╇娏鲿?huì)造成超級(jí)電容器單元的放電,使電壓降低,而這個(gè)電壓會(huì)隨后影響和它串聯(lián)在一起的其他單元的電壓,這里假定這些串連的單元都使用同一個(gè)恒定電壓供電。
另一個(gè)推薦使用的方法是主動(dòng)單元平衡法active cell-balancing,使用這種方法,每一個(gè)單元都會(huì)被主動(dòng)的監(jiān)視,當(dāng)有電壓變化時(shí),即進(jìn)行互相的平衡。這種方法可以降低單元上的任何額外負(fù)載,使工作效率大大提高。如果電壓超過單元額定電壓,將會(huì)縮短單元使用壽命。
超級(jí)電容電池注意事項(xiàng):
1、超級(jí)電容器具有固定的極性。在使用前,應(yīng)確認(rèn)極性。
2、超級(jí)電容器應(yīng)在標(biāo)稱電壓下使用:當(dāng)電容器電壓超過標(biāo)稱電壓時(shí),將會(huì)導(dǎo)致電解液分解,同時(shí)電容器會(huì)發(fā)熱,容量下降,而且內(nèi)阻增加,壽命縮短,在某些情況下,可導(dǎo)致電容器性能崩潰。
3、超級(jí)電容器不可應(yīng)用于高頻率充放電的電路中,高頻率的快速充放電會(huì)導(dǎo)致電容器內(nèi)部發(fā)熱,容量衰減,內(nèi)阻增加,在某些情況下會(huì)導(dǎo)致電容器性能崩潰。
4、安裝超級(jí)電容器后,不可強(qiáng)行傾斜或扭動(dòng)電容器,這樣會(huì)導(dǎo)致電容器引線松動(dòng),導(dǎo)致性能劣化。
5、在焊接過程中避免使電容器過熱:若在焊接中使電容器出現(xiàn)過熱現(xiàn)象,會(huì)降低電容器的使用壽命,例如:如果使用厚度為1.6mm的印刷線路板,焊接過程應(yīng)為260℃,時(shí)間不超過5s。
6、將電容器串聯(lián)使用時(shí):當(dāng)超級(jí)電容器進(jìn)行串聯(lián)使用時(shí),存在單體間的電壓均衡問題,單純的串聯(lián)會(huì)導(dǎo)致某個(gè)或幾個(gè)單體電容器過壓,從而損壞這些電容器,整體性能受到影響。