超级电容器行业分析分析方案及技术研究分析现状

超级电容器行业分析分析方案及技术研究分析现状
超级电容器行业分析分析方案及技术研究分析现状

2012 超级电容器行业分析报告及技术研究现状

一、电容器、超级电容器行业分析

超级电容器根据制造工艺和外形结构可划分为钮扣型、卷绕型和大型三种类型三者在容量上大致归类为5F 以下、5F~200F 、200F 以上它们由于其特点地不同运用领域也有所差异.b5E2RGbCAP

钮扣型产品具备小电流、长时间放电地特点,可用在小功率电子产品及电动玩具产品中而卷绕型和大型产品则多在需要大电流短时放电,有记忆存储功能地电子产品中做后备电源,适用于带CPU 地智能家电、工控和通信领域中地存储备份部件.另外大型超级电容器通过串并联构成电源系统可用在汽车等高能供应装置上.p1EanqFDPw

表1、表2是对三种超级电容器产业规模进行调查而得到地数据整理而成地,分别反映了世界和中国超级电容器产业地情况.从这两个表中我们不难发现三个问题:DXDiTa9E3d

1、超级电容器产业地发展非常迅速,无论是钮扣型还是卷绕型或是大型超级电容器,其产业规模都在高速扩展.

2、中国在钮扣型超级电容方面地竞争力不明显,在中国钮扣型市场中,海外产品几乎占据了90% 以上地份额,竞争非常激烈.数据表明,近几年国内厂家地市场份额也在逐步扩大.RTCrpUDGiT

3、卷绕型和大型方面,中国地技术水平与国际接近,市场份额也比较理想.近几年,中国厂商地销售收人也在呈几何倍数增长.据调查,国产超级电容器已占有中国市场

60%~70% 地份额.5PCzVD7HxA

二、超级电容器技术研究现状超级电容器是利用双电层原理地电容器.当外加电压加到超

级电容器地两个极板上时,

与普通电容器一样,极板地正电极存储正电荷,负极板存储负电荷,在超级电容器地两极板上电荷产生地电场作用下,在电解液与电极间地界面上形成相反地电荷,以平衡电解液地内电场,这种正电荷与负电荷在两个不同相之间地接触面上,以正负电荷之间极短间隙排列在相反地位置上,这个电荷分布层叫做双电层,因此电容量非常大.当两极板间电势低于电解液地氧化还原电极电位时,电解液界面上电荷不会脱离电解液,超级电容器为正常工作状态(通常为3V 以下),如电容器两端电压超过电解液地氧化还原电极电位时,电解液将分解,为非正常状态.由于随着超级电容器放电,正、负极板上地电荷被外电路泄放,电解液地界面上地电荷响应减少.由此可以看出:超级电容器地充放电过程始终是物理过程,没有化学反应.因此性能是稳定地,与利用化学反应地蓄电池是不同地.jLBHrnAILg

超级电容器因其独特地双层大容量储存结构对原材料及制作工艺提出了极高地要求.电极、电解质和隔膜地组成和质量对超级电容器地性能起着决定性地影响.下面将从原材料,制作工艺等几个方面对超级电容器地技术现状进行分析.xHAQX74J0X

2.1正极材料

目前用作超级电容器电极地材料主要有三类:碳材料、金属氧化物材料和导电聚合物材料.

2.1.1碳材料

碳是最早被用来制造超级电容器地电极材料.碳电极电容器主要是利用储存在电极与电解液界面地双电层能量,其比表面积是决定电容器容量地重要因素.尽管高比表面地碳材料比表面积越大,容量也越大,但实际利用率并不高,因为多孔碳材料中孔径一般要2nm 及以上地空间才能形成双电层,从而进行有效地能量储存,而制备地碳材料往往存在微孔

(孔

径小于2nm)不足地情况.所以这个系列主要是向着提高有效比表面积和可控微孔孔径

(孔径

大于2nm) 地方向发展.除此之外,碳材料地表面官能团、导电率、表观密度等对电容器性能也有影响.现在已有许多不同类型地碳材料被证明可用于制作超级电容器地极化电极,如活性炭、活性炭纤维、碳气溶胶、碳纳米管以及某些有机物地裂解碳化产物.LDAYtRyKfE

2.1.2金属氧化物材料金属氧化物作为超级电容器电极材料地研究是基于法拉第准电容储能原理,即是在氧化物电极表面及体相发生地氧化还原反应而产生地吸附电容.其电容量远大于活性炭材料地双

电层电容,但双电层电容器瞬间大电流放电地功率特性比法拉第电容器好.金属氧化物作为超级电容器电极材料有着潜在地研究前景.近年来金属氧化物电极材料地研究工作主要围绕

以下两个方面进行:(l)制备高比表面积地RuO2 活性物质.(2) RuO2 与其它金属氧化物复合.Zzz6ZB2Ltk

2.1.3导电聚合物材料

电聚合物电极电容器是通过导电聚合物在充放电过程中地氧化还原反应,在聚合物膜上快速产生n 型或p 型掺杂从而使其储存高密度地电荷,产生很大地法拉第电容来实现储存电量.研究发现聚毗咯、聚噻吩、聚苯胺、聚对苯、聚并苯等可用作超级电容器电极材料,其中聚毗咯及其衍生物由于其有优异地电化学性能、环境友好、合成简.单等特点,被认为是最具有应用价值地材料之一.导电聚合物超级电容器具有使用寿命长、温度范围宽、不污染环境等特点,并且可以通过设计聚合物地结构,优选聚合物地匹配特性,来提高电容器地整体性能、但真正商业应用地电极材料品种还不多,价格也较高.今后研究地重点应放在合成新材料上,一寻找具有优良掺杂性能地导电聚合物,提高聚合物电极地充放电性能、循环寿命和热稳定性等方面.dvzfvkwMI1

从实用来讲,碳材料无疑是目前超级电容器各类电极材料中最具吸引力地,它几乎是市

面上所有产品共同地选择,但电极材料地成本占到其产品总成本地近30% ,是导致生产成本较高地主要原因,这在一定程度上限制了超级电容器地推广应用.而导电聚合物、金属氧化物等作为电极材料还处于探索之中,停留在实验室阶段.今后超级电容器电极材料地研究

重点将集中在己有材料制备工艺及结构优化,兼具法拉第准电容和双电层电容新材料地开发,高性能材料地规模化生产,以适应市场对高性能、低成本、性能稳定移动电源技术地需

求.rqyn14ZNXI

2.2负极材料超级电容器负极材料主要是炭材料,商业化使用地负极炭材料主要是石墨

.国内各厂家

技术地差异不大,主要是材料性能地差异.EmxvxOtOco

2.3电解质

电解质是超级电容器地关键材料,在正负极之间起着输送和传导电流地作用,影响着器件地充放电特性、能量密度、安全性、循环性能、倍率充放电性能、高低温性能、储存性能和成本.根据其工作特点,要求电解液电导率高、杂质低、分解电压高、腐蚀性低、化学和电化学稳定性好、热稳定性能好、功能性强、低污染及低成本等特性.SixE2yXPq5 国内目前采取地是水系(即无机电解质)和非水系(即有机电解质)两种不同地技术实现途径,电解质为水系地超级电容器单体电压不超过1.6V ,而非水系地超级电容器单体电压不超过3V.水系电解质主要有30% 硫酸水溶液、30% 氢氧化钾水溶液,而有机在国际上己成为主流,使用较多地有机电解液是丙烯碳酸脂或高氯酸四乙氨、六氟磷酸锂与有机溶剂地混合液等.6ewMyirQFL

表3列出了有机系超级电容器和水系超级电容器地一些特性上地主要区别

图1和图2分别介绍了超级电容器地分类以及不同超级电容地一些参数比较

2.4生产工艺

生产超级电容器地工艺流程主要分为以下九步:配料-混浆-制电极-裁片-组装-注液- 活化-检测-包装.

三、超级电容行业发展方向

尽管超级电容器技术已经进人了产业化地快车道,但其中仍然存在着许多技术难题,这

些都限制了超级电容器性能地进一步提高,制作成本地进一步降低,应用范围地进一步延伸,及消费市场地进一步拓展.kavU42VRUs

这些问题主要有如下几个方面:

3.1 寻找性能更优,成本更低地电极材料.

电极材料是影响超级电容器性能和生产成本地关键因素,因此对于超级电容器地研究. 几

乎都是围绕着电极材料进行地.而国内电极材料存在性能不佳和可选择范围小等问题,所以我国在超级电容器地核心部分即高性能电极材料地生产上一直存在瓶颈.所以企业若想实

现长足发展就必须加强对电极材料地创新研究,必要时可以与研究院和高校合作研

发.y6v3ALoS89

3.2寻求更优化地匹配组合方法.

超级电容器单体产生地电压一般比较低,每只电容耐压大约仅有2.5V 左右,电池要靠多只串联组合提供高电压,这就需要非常复杂地电路来保证每只单体电容地均压问题,一旦电压过了,就会损坏,而且一旦组合匹配不好就会影响到电池组地性能和寿命.没有好地匹配方法将直接造成超级电容电池组地成本过高,储能相当于500 Ah 电池组地价格估计要数百万元.所以企业若想生产出更多种类型号地超级电容器,想要自己地产品有更为广阔地应用领域就必需寻求匹配组合技术地突破.M2ub6vSTnP

3.3解决慢放电控制地问题.

超级电容器地自放电率很高自放电现象较其他储能器件都要严重这也就限制了超级电容器不能像传统电池一样长时间稳定储能.另外超级电容自放电大小还与充电条件有关若是恒压充电充电时间较长效果很好若是恒流充电充电时间较短自放电就较严重因为迅速充完电以后电荷只停留在超级电容地扩散层所以超级电容器若要像普通电池一样广泛应用于多个领域就必须解决慢放电控制问题而开发出能够稳定储能地超级电容电池也就显得尤为重要.0YujCfmUCw

3.4解决内阻较高地问题.

双电层电容器与铝电解电容器相比内阻较大,超级电容器地较大地内阻会阻碍其快速放电,所以要得到放电更快地超级电容器就必须进一步降低其内阻.目前主要可以从两方面降低内阻:一方面,从原材料上入手减少极片和电解液本身内阻;另一方面,通过改变封装结

构减少接触内阻,达到降低产品内阻地目地.eUts8ZQVRd

3.5进一步减小体积.

尽管超级电容器较普通电容器地容量大了3-4 个数量级,但和电池相比单位体积地容量还

是太小,电池与其体积相当地超级电容器相比可以存储更多地能量.所以超级电容器若想

与传统电池争夺市场,就必须在这方面下足功夫.sQsAEJkW5T

除此之外,如果超级电容器要运用在电动机车和电力等系统中,其可靠性还需进一步提高.

四、超级电容器选型主要从国际国内一些技术相对领先地企业中来进行选型,在这些厂家中选型时,可主要从价格、漏电流大小、耐温情况、额定充放电电流、等效串联内阻、容量偏差几个角度来进行考虑.GMsIasNXkA

4.1. 漏电流

行业内公认地漏电流都是在72 小时充电后测量出地漏电流大小,有些厂家也做了24小时充电后地漏电流大小,在选型时可比较不同厂家地漏电流大小.TIrRGchYzg

4.2 耐温

目前不同厂家地耐温情况基本相同,最大范围一般都是-40 ℃ ~70 ℃,当然有些小厂家也有-20 ℃ ~60 ℃这种情况.7EqZcWLZNX

4.3等效串联内阻(ESR)

等效串联内阻分为交流ESR 与直流ESR,通常直流ESR约是交流ESR地1.5倍,随温度上升而减小.超级电容器等效串联电阻较大地原因是:为充分增加电极面积,电极为多孔化活性炭,由于多孔化活性炭电阻率明显大于金属,从而使超级电容器地ESR 较其它电容器地大.超级电容器地ESR 主要由电极物质内阻、电解液内阻、接触电阻等组成,代表电容

器内部发热所消耗地功率,对电容器地充放电过程影响比较大,降低ESR 可以提高超级电容器电源地效率和可靠性.内阻越小,充电、放电电流可以达到越大,它地放电效率越高、放电电流也越高,同时充放电过程产生地热量也越小有利于散热,反之,内阻越大,可以达到地充电、放电电流越小.相应地,充电时间会延长.因此,在相同地额定电压下,超级电容器地电容量与ESR 乘积是超级电容器地最主要数据之一.如NESS 地3500F 、2.7V 超级电容器地ESR 为0.25m Ω,其额定放电电流为781A ,如果采用6支600F/2.7V 超级电容器并联,

电容量与前者基本相等,但是放电电流则为150 ×6=900A ,比单只高近120A ,峰值电流由2305A 提高到3420A ,提高近1115A. 这对于短时高倍率电流放电极有意义.lzq7IGf02E

图3展示了不同厂家地ESR

4.4 等效并联电阻(EPR)

图4所示EPR 为等效并联电阻

代表超级电容地漏电流,影响电容地长期储能性能,EPR 通常很大,可以达到几十

KΩ,

所以漏电流很小,只有几十至几百uA. zvpgeqJ1hk

4.5容量偏差

从各厂家地超级电容地规格书中看出,有些厂家地规格书写明容量偏差为

-10%-+10% ,而有些厂家则写为-10%-+30% ,如果有30% 这种参数,则有可能说明该厂家地碳粉纯度比较高,单位体积下地容量会更大,性能更好.NrpoJac3v1

4.6容量计算

在已知外界所需能量地前提下,可利用如下公式:所需能量地前提下,可利用如下公

式:

其中1U 、2U 分别为超级电容放电后和放电前地电压,计算出所需容值.

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超级电容器行业研究报告:海迪研究(15)

2010年8月17日

超级电容器行业研究简报 一、超级电容器简介 随着新能源领域的技术进步和行业发展,储能技术越来越受到各方重视,成为解决未来新能源产业发展的关键性环节,产业应用前景和市场规模十分巨大。当前,储能技术大致分为物理储能和电化学储能两条路线。而超级电容器则是物理储能中最具商用前景的一种技术装置,是对其他电化学储能技术的良好补充。 从行业需求角度看,电动/混合动力汽车、太阳能、风能等新能源应用都需求高能量密度储能元件,同时也要求免维护、长寿命、兼备能量密度和功率密度、应用范围宽。锂离子电池、镍氢电池、超级电容是目前全球主要发展的先进储能技术。当前,可充电储能元件行业的发展速度已经远高于全球GDP增长速度。超级电容作为电池的补充,其发展速度将快于电池技术。

1.1超级电容器的概念和特性 超级电容器是介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置, 主要是双电层超级电容器(还有赝电容型超级电容器)。它是世界上已投入量产的双电层电容器中容量最大的一种,其基本原理和其它种类的双电层电容器一样,都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。 与传统电容器相比:它具有较大的容量、较高的能量、较宽的工作温度范围和极长的使用寿命;而与蓄电池相比:它又具有较高的比功率,且对环境无污染,因此可以说,超级电容器是一种高效、实用、环保的能量存储装置。 1.2 超级电容器工作原理 超级电容器是利用双电层原理的电容器。当外加电压加到超级电容器的两个极板上时,与普通电容器一样,极板的正电极存储正电荷,

负极板存储负电荷,在超级电容器的两极板上电荷产生的电场作用下,在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷,以平衡电解液的内电场,这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上,以正负电荷之间极短间隙排列在相反的位置上,这个电荷分布层叫做双电层,因此电容量非常大。当两极板间电势低于电解液的氧化还原电极电位时,电解液界面上电荷不会脱离电解液,超级电容器为正常工作状态(通常为3V以下),如电容器两端电压超过电解液的氧化还原电极电位时,电解液将分解,为非正常状态。由于随着超级电容器放电,正、负极板上的电荷被外电路泄放,电解液的界面上的电荷响应减少。由此可以看出:超级电容器的充放电过程始终是物理过程,没有化学反应。因此性能是稳定的,与利用化学反应的蓄电池是不同的。 二、超级电容器的行业分析 超级电容器产品获得投资关注虽然不久,但由于它具有特殊的优点,已在许多领域中获得了应用,其前景可以认为是非常广阔。2010年上海世博会中稳定运营的36辆超级电容客车更是吸引了众多观光者的眼球。超级电容车一旦展开普及,市场会大的超出想象。 基于中国消费电子近年来的惊人增长表现,预计今后几年内,我国纽扣型超级电容器有望保持30%以上的平均增长率,卷绕型和大型超级电容器则有可能保持50%以上的平均增长率。到2013年,我国超级电容器的整体产业规模有望达到79亿元。 依照美国国家能源局的数据预测,超级电容器在全球市场的容量

固态电容全面分析

四:固态电容全面分析 第一点,固态电容为高频电解电容,受此范围限制,高频电容普遍容量做的都不高,固态电容在耐压超过16V后容量显著减小,到20V 为330UF,25V,35V均为220UF。50V56UF,63V39UF。高频电容还有一点就是在低频情况下,性能不太好,阻抗很大,工作频率在100KHz 到300KHz效果最理想。第二点,固态电容受体积限制,不同于铝电解,体积可以理论上无限大,而且由于技术材料不同,最高电压仅63V。最低电压2.5V。所以限制了很多的用途,比如电源的输入端无法选用。第三点,固态电容成本高,是铝电解电容的数倍。材料工艺各不相同,而且没有全球化大规模的生产,目前全球生产厂家大约在10-15家。量没走的上去,成本高是在所难免的。第四点,关于固态电容的选型。滤高频的情况下,固态电容的容量可以选择液态铝电解容量的1/4到1/5。电压无须抛高。例如工作电压2.4V纹波电压不超过2.8V就可以选用2.5V的固态电容,如果纹波电压超过2.8V就要选用4V的了。不过选型毫无疑问也是受到实际线路板的设计限制,具体情况具体分析。第五点,固态电容的寿命问题。固态电容的标准寿命为105度2000H,95度6600小时,85度20000H,75度66000H,65度200000H。20万小时超过20年。第六点,固态电容的温度特性。固态电容耐温性能非常良好,由于内部电解质为固体,没有电解液的沸点,冰点等诸多问题,永不爆浆。而且更加耐高低温,在温度105度工作环境下,依然运行良好,-55度时依然能够工作,容量损失不大。 固态电容的PEDT专利到期,固态电容可望取代传统电容 综合媒体报道,台湾铝质电解电容器厂商近几年来都积极投入固态电容研发制造行列,不过由于桌面计算机需求减缓、日系厂商产能大增之下,固态电容器价格竞争转趋激烈,台系厂商虽仍具备价格优势,但是还是不如国内固态电容生产厂家,而各家厂家都在上游介电材料PEDT专利到期后(上游关键原料PEDT专利原掌握在德国H.C.Strack公司 ,过去为拜耳子公司,2007年售予凯雷集团),固态电容价格也更加平民化,进而取代传统铝质电容市场,台系厂商和中国大陆厂商或能抢得一席之地,占领一部分日系固态电容厂家的市场份额。固态电容主要是为解决传统铝电解电容器遇高热出现爆浆的问题,在下游应用端如高阶主板、高阶STB、通讯基地台、高阶电源供应器、LCD TV、服务器、VGA卡、游戏机等,在效能及质量提升的趋势下,固态电容有机会逐步取代传统式的液态铝质电解电容器。由于VISTA 及SANTA相继上市后,对于软、硬体的要求大幅提升,软硬件平台必须进行整合以发挥最大效能,因此对于上游被动组件质量的稳定性、耐用度、耐热度要求也相对提升,固态电容因而需求大增。目前使用台系固态电容和大陆国内固态电容厂家的产品,主要为台系2线MB 厂及大陆当地MB大厂,台湾1线MB大厂目前对台系或大陆国内厂家的固态电容产品还处于认证阶段,或者小量使用,属于试用性质。虽台系固态电容价格较日系同规格产品平均低20%,在成本考虑下,台系厂商极力争取1线大厂采用台系固态电容,取代日系固态电容。而台系固态电容厂家又面临国内生产厂家的在市场上紧跟压力,国内固态电容厂家的价格更有优势,交货期好,服务业好,不少日系固态电容使用厂家也有将部分竞争压力大得产品换成了大陆国内厂家的固态电容,也再试用阶段。H.C.Strack公司上游介电材料PEDT全球专利到期后,固态成本和售价下滑,市场普及,并有全面取代铝质电容的机会。

关于投产高压金属化薄膜电容器的可行性报告 薄膜CB80高压电容

关于投产高压金属化薄膜电容器的可行性报告 薄膜CB80高压电容 关于投产高压金属化薄膜电容器的可行性报告 一.高压金属化薄膜电容器发展状况及市场状况 随着电力、电子技术的普及和提高,高频脉冲电容器、直流高压电容器、高压并联电容器等特种电容器的需求量越来越大。其用途主要有以下几个方面。 1.高压并联电容器:该电容器是为输压、变压线路使用的高压开关柜专门配套的高压电力电容,以改善线路功率因素为目的。 2.高频脉冲电容器:该电容器功能是利用电容器储存的能量产生脉冲大电流。主要用于电磁加速器、核聚变、脉冲激光电源等性能试验装置。 3.直流高压电容器:该电容器主要在高电压大容量电压换流电源中作滤波电容器用。 二、国外、国内高压金属化薄膜电容器的发展状况及市场状况 近几年来,国外一些厂家开发、研制出的该类型电容器已形成批量生产和投放市场使用。而我国虽然有众多的电容器生产厂家,但该类型的电容器在生产方面还刚刚起步,其品质也无法与

国外一些厂家生产的产品进行比较,其品质差别和市场占有率主要如下; 1.国外该类型电容器的发展及市场状况:现在国外具有先进水平的生产厂家有ABB、GE、METAR等公司,这些公司生产的电容器主要特点是在恒定容量和恒定电压下,其尺寸和重量均为国产的一半,其使用寿命确保在20年以上。现METAR公司已开发、研制出50万伏高压并联电容器并投入使用,现占领国内100%市场。 2.国内该类型电容器的发展及市场状况:现在国内的生产家生产的同类型电容器产品其尺寸和重量均比国外的产品要大得多和重得多,其使用寿命在5年到10年之间。30到50万伏的高压并联电容器还在研制中,未能进行批量生产并投入使用。 三、投产电容器的目的及项目: 1.投产目的:为了满足国外、国内市场对具有高电压、大电流负载承受能力、高安全性的金属化薄膜高电压电容器越来越大的市场需求,对该类型的电容器的开发、研制和对现有电容器生产设备及工艺技术的改造也势在必行。针对此现像,公司经研究自身在国际上的销售网 络优势,决定出资引进国外先进设备,以满足国外、国内市场对该类型电容器越来越大的需求,填补国内空白、不足之处。 2.电容器项目及其用途如下: 2.1 高电压并联电容器:该电容器是为30到50万伏输压、变压线路使用的高压开关柜专门配套的高压电力电容,全世界需

超级电容行业分析报告

超级电容行业分析报告

超级电容行业分析报告 一、超级电容器行业分析 超级电容器根据制造工艺和外形结构可划分为钮扣型、卷绕型和大型三种类型,三者在容量上大致归类为5F以下、5F~200F、200F以上,它们由于其特点的不同,运用领域也有所差异。 钮扣型产品具备小电流、长时间放电的特点,可用在小功率电子产品及电动玩具产品中。而卷绕型和大型产品则多在需要大电流短时放电,有记忆存储功能的电子产品中做后备电源,适用于带CPU的智能家电、工控和通信领域中的存储备份部件。另外大型超级电容器通过串并联构成电源系统可用在汽车等高能供应装置上。 年份纽扣型卷绕型和大型总规模同比增长2007 10.2 34.8 45 45% 2008 15.3 52.2 67.5 50% 年份纽扣型卷绕型和大型总规模同比增长 2005 0.4 3.5 3.9 57.2% 2006 0.9 4.8 5.7 46.2% 2007 1.4 7.2 8.6 50% 2008 2.1 11.2 13.3 55% 表1、表2是对三种超级电容器产业规模进行调查而得到的数据整理而成的,分别反映了世界和中国超级电容器产业的情况。从这两个表中我们不难发现三个问题: 1、超级电容器产业的发展非常迅速,无论是钮扣型还是卷绕型或是大型超级电容器,其产业规模都在高速扩展。 2、中国在钮扣型超级电容方面的竞争力不明显,在中国钮扣型市场中,海外产品几乎占据了90%以上的份额,竞争非常激烈。数据表明,近几年国内厂家的市场份额也在逐步扩大。 3、卷绕型和大型方面,中国的技术水平与国际接近,市场份额也比较理想。近几年,中国厂商的销售收人也在呈几何倍数增长。据调查,国产超级电容器已占有中国市场60%~70%的份额。 二、超级电容器技术研究现状 超级电容器是利用双电层原理的电容器。当外加电压加到超级电容器的两个极板上时,与普通电容器一样,极板的正电极存储正电荷,负极板存储负电荷,在超级电容器的两极板上电荷产生的电场作用下,在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷,以平衡电解液的内电场,这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上,以正负电荷之间极短间隙排列在相反的位置上,这个电荷分布层叫做双电层,因此电容量非常大。当两极板间电势低于电解液的氧化还原电极电位时,电解液界面上电荷不会脱离电解液,超级电容器为正常工作状态(通常为3V以下),如电容器两端电压超过电解液的氧化还原电极电位时,电解液将分解,为非正常状态。由于随着超级电容器放电,正、负极板上的电

电容品牌大全

电容品牌大全(转) 电容品牌大全 主板厂商惯用电容品牌 富士康Rubycon Sanyo 华擎KZG KZE 升技Rubycon 技嘉Rubycon KZG OST 磐正Sanyo OST GSC 微星KZG OST 华硕Nichicon KZG 硕泰克Sanyo Sacon 捷波GSC 七彩虹Taicon 按照Intel主板技术白皮书的介绍,主板CPU插槽附近的滤波电容单个容量最低要求为1000μF。大部分主板上常见电容的容量为2200μF,好的主板采用3500μF甚至更高容量的电容。而在Intel的原装主板上,一般单个电容容量都在3300μF以上,这就是Intel主板极其稳定的重要原因之一。可见“电容决定主板质量”这话一点不假。下面是主要电容品牌的体系图,都是从电容厂商的网站上DOWN下来的,买电容的时候可以参考一下: 目前只找到SANYO、nichicon的体系图,其它厂商只提供PDF文档,有兴趣的可以去看: SANYO: www.secc.co.jp/english/index.html nichicon: https://www.360docs.net/doc/a38031665.html, chemicon: https://www.360docs.net/doc/a38031665.html, rubycon: https://www.360docs.net/doc/a38031665.html, teapo: https://www.360docs.net/doc/a38031665.html,

OST: https://www.360docs.net/doc/a38031665.html, 总结一下,比较适合主板使用的电容必须是\"Low Impedance & ESR\"、\"Very Low Impedance & ESR\"、\"Ultra Low Impedance & ESR\" 且温度为105C的,Ultra的最好 SANYO:MV-WG、MV-WX、MV-SWG、MB-UWG、MB-EXR等系列 nichicon: H开头的系列,P开头的系列 chemicon: KZE、KZG系列 rubycon: YXF、YXG、ZL、ZLH、MBZ、MCZ系列 teapo: SC、SM、SZ系列 OST: RLP、RLZ系列 系列太多了,列举不完。在可选的系列中,再根据PDF的资料,选择寿命比较长的就好了,一般PC 只需在2000小时以上就差不多了,5000小时以上的一是难买,二是贵。 还有,就是不要迷信什么音响发烧电容、拆机电容等。这些电容,有的是85C的,有的不是LOW ESR 的,拆机电容有的生产日期距今已有十多年,就算再好也不能用。 一句话,适合的才是最好的。 电容厂商电容品牌 日系名厂Nichicon Rubycon KZG Sanyo KZE Panasonic 二线厂商OST Jackcon Nippon Teapo Taicon 其他厂商Sacon GSC Chocon Fcon 一线电容: Sanyo----三洋电容 Rubycon---红宝石 Nichicon --日系电容 KZG-------日系电容日本化工,Nippon Chemi-con

人教版选修3-1 静电场 1.10深入理解电容器的电容(习题+解析)

高中物理深入理解电容器的电容 (答题时间:30分钟) 1. 如图所示,一个质量为m、带电量为q的粒子从两带电平行金属板的正中间沿与匀强电场垂直的方向射入,不计粒子所受的重力,当粒子的入射速度为v时,它恰能穿过一电场区域而不碰到金属板上,现欲使质量为m、入射速度为v/2的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板,在以下的仅改变某一物理量的方案中,不可行的是() A. 使粒子的带电量减少为原来的1/4 B. 使两板间所接电源的电压减小到原来的一半 C. 使两板间的距离增加到原来的2倍 D. 使两极板的长度减小为原来的一半 2. 已知一平行金属板电容器带电量为2×10-3C,两板间的电势差为2V,若使电容器的带电量增至4×10-3C,则电容器的电容为() A. 1×103F B. 1×10-3F C. 2×10-3F D. 2×103F 3. 如下图所示,两块完全相同的金属板A、B,金属板A与静电计相连,用一根与丝绸摩擦过的有机玻璃棒接触金属板A,静电计指针有一偏角,现让金属板B靠近金属板A,则静电计指针的偏角() A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 上述三种情况都有可能 4. 如图,A、B为水平放置的平行金属板,两板间距离为d,分别与电源两极相连。两板的中央各有一小孔M和N,今有一带电质点,自A板上方间距离为d的P点由静止开始自由下落(P、M、N在同一竖直线上),空气阻力和金属板的厚度不计,到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路径返回。若保持两极板间电压不变,则()

A. 若把A 板向下平移一小段距离,质点自P 点自由下落后仍能返回 B. 若把A 板向上平移一小段距离,质点自P 点自由下落后仍能返回 C. 若把B 板向下平移一小段距离,质点自P 点自由下落后将穿过N 孔继续下落 D. 若把B 板向上平移一小段距离,质点自P 点自由下落后将穿过N 孔继续下落 5. 如图所示,两平行金属板水平放置并接到电源上,一个带电微粒P 位于两板间恰好平衡,现用外力将P 固定住,然后使两板各绕其中点转过α角,如图中虚线所示,再撤去外力,则带电微粒P 在两板间( ) A. 保持静止 B. 向左做直线运动 C. 电势能不变 D. 电势能将变小 6. 如图,一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板间距为d ,在下极板上叠放一厚度为l 的金属板,其上部空间有一带电粒子P 静止在电容器中,当把金属板从电容器中快速抽出后,粒子P 开始运动,重力加速度为g 。粒子运动的加速度为( ) A. g d l B. g d l d - C. g l d l - D . g l d d - 7. 如图甲所示的电路中,电源电动势E=8V ,电阻R 与一个电流传感器相连,传感器可以将电路中的电流随时间变化的曲线显示在计算机屏幕上,先将S 接2给电容器C 充电,再将S 接1,结果在计算机屏幕上得到如图乙所示的曲线,将该曲线描绘在坐标纸上(坐标纸上的小方格图中未画出),电流坐标轴每小格表示0.1mA ,时间坐标轴每小格表示0.1s ,曲线与AOB 所围成的区域面积约为80个小方格。则下列说法正确的是( ) A. 充电电流由a 极板穿过电容器内部流向b 极板

薄膜电容器选型与应用

薄膜电容器选型与行业应用 ————光伏逆变器行业 变频器行业 风电行业 交流滤波电容 其他场合 一、光伏行业DC-link电容 DC-link电容(大功率27μF-30μF/KW 薄膜电容) 二、变频器行业DC-link电容 输入电压等级 DC-Link 电容 吸收电容 LC 交流滤波电容 220V.AC-440V.AC 薄膜电容电压 Un=700V.DC 0.1-2μF/1200V.DC Un=450V.AC 660V.AC-690V.AC 薄膜电容电压 Un=1100V.DC 0.47-2.5μF/1600V.DC Un=850V.AC 1140V.AC 薄膜电容电压 Un=2000V.DC 0.47-3μF/3000V.DC Un=1140V.AC 2000μF/1200VDC SVG客户的选型 420/470 uf –1100/1200V .DC 500/1200/2000/3000 uf –1200V .DC 功率P DC-Link 电容 吸收电容 交流滤波电容 500KW 园柱SCREW 型 400μF-500μF/1100V .DC 27-30只并联 采用6只 方块铜片型 0.47-1.5μF/1600V .DC 金属盒三角接法SCREW 型 3×200μF/450V .AC 250KW 园柱SCREW 型 200-420 多只并联总容量在6000uf 采用3只 方块铜片型 0.47-1.5μF/1600V .DC 金属盒三角接法SCREW 型 3×200μF/450V .AC 100K 园柱SCREW 型 420uf 6只并联 方块铜片型 1μF/1200V .DC 金属盒三角接法SCREW 型 3×200μF/450V .AC 50K 方块导针型 10μF-50μF 多只并联 方块铜片型 0.47μF/1200V .DC 20μF/450V .AC (自己采用三角接法),会选园柱SCREW 型的 备注 采用容量小,多只并联,这样同等容量流过DC-LINK 电容有效电流大, I 总rms≥nI 输出电流 容量选取不是容量越大越好,主要通过IGBT 开关频率和功率选取容量 选择交流电容设计电容的有效电流多少,这主要载波频率有关系

2019超级电容器行业分析报告及技术研究现状

2012超级电容器行业分析报告及技术研究现状 一、电容器、超级电容器行业分析 超级电容器根据制造工艺和外形结构可划分为钮扣型、卷绕型和大型三种类型三者在容量上大致归类为5F以下、5F~200F、200F以上它们由于其特点的不同运用领域也有所差异。 钮扣型产品具备小电流、长时间放电的特点,可用在小功率电子产品及电动玩具产品中。而卷绕型和大型产品则多在需要大电流短时放电,有记忆存储功能的电子产品中做后备电源,适用于带CPU的智能家电、工控和通信领域中的存储备份部件。另外大型超级电容器通过串并联构成电源系统可用在汽车等高能供应装置上。 表1、表2是对三种超级电容器产业规模进行调查而得到的数据整理而成的,分别反映了世界和中国超级电容器产业的情况。从这两个表中我们不难发现三个问题: 1、超级电容器产业的发展非常迅速,无论是钮扣型还是卷绕型或是大型超级电容器,其产业规模都在高速扩展。 2、中国在钮扣型超级电容方面的竞争力不明显,在中国钮扣型市场中,海外产品几乎占据了90%以上的份额,竞争非常激烈。数据表明,近几年国内厂家的市场份额也在逐步扩大。 3、卷绕型和大型方面,中国的技术水平与国际接近,市场份额也比较理想。近几年,中国厂商的销售收人也在呈几何倍数增长。据调查,国产超级电容器已占有中国市场60%~70%的份额。 二、超级电容器技术研究现状

超级电容器是利用双电层原理的电容器。当外加电压加到超级电容器的两个极板上时,与普通电容器一样,极板的正电极存储正电荷,负极板存储负电荷,在超级电容器的两极板上电荷产生的电场作用下,在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷,以平衡电解液的内电场,这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上,以正负电荷之间极短间隙排列在相反的位置上,这个电荷分布层叫做双电层,因此电容量非常大。当两极板间电势低于电解液的氧化还原电极电位时,电解液界面上电荷不会脱离电解液,超级电容器为正常工作状态(通常为3V以下),如电容器两端电压超过电解液的氧化还原电极电位时,电解液将分解,为非正常状态。由于随着超级电容器放电,正、负极板上的电荷被外电路泄放,电解液的界面上的电荷响应减少。由此可以看出:超级电容器的充放电过程始终是物理过程,没有化学反应。因此性能是稳定的,与利用化学反应的蓄电池是不同的。 超级电容器因其独特的双层大容量储存结构对原材料及制作工艺提出了极高的要求。电极、电解质和隔膜的组成和质量对超级电容器的性能起着决定性的影响。下面将从原材料,制作工艺等几个方面对超级电容器的技术现状进行分析。 2.1正极材料 目前用作超级电容器电极的材料主要有三类:碳材料、金属氧化物材料和导电聚合物材料。 2.1.1 碳材料 碳是最早被用来制造超级电容器的电极材料。碳电极电容器主要是利用储存在电极与电解液界面的双电层能量,其比表面积是决定电容器容量的重要因素。尽管高比表面的碳材料比表面积越大,容量也越大,但实际利用率并不高,因为多孔碳材料中孔径一般要2nm及 以上的空间才能形成双电层,从而进行有效的能量储存,而制备的碳材料往往存在微孔(孔 径小于2nm)不足的情况。所以这个系列主要是向着提高有效比表面积和可控微孔孔径(孔径 大于2nm)的方向发展。除此之外,碳材料的表面官能团、导电率、表观密度等对电容器性 能也有影响。现在已有许多不同类型的碳材料被证明可用于制作超级电容器的极化电极,如活性炭、活性炭纤维、碳气溶胶、碳纳米管以及某些有机物的裂解碳化产物。 2.1.2 金属氧化物材料 金属氧化物作为超级电容器电极材料的研究是基于法拉第准电容储能原理,即是在氧化物电极表面及体相发生的氧化还原反应而产生的吸附电容。其电容量远大于活性炭材料的双电层电容,但双电层电容器瞬间大电流放电的功率特性比法拉第电容器好。金属氧化物作为超级电容器电极材料有着潜在的研究前景。近年来金属氧化物电极材料的研究工作主要围绕以下两个方面进行:(l)制备高比表面积的RuO2活性物质。(2) RuO2与其它金属氧化物复合。

(完整)高中物理电容器资料

考点24 电容器和电容量 【考点知识方法解读】 1.两个彼此绝缘且又相互靠近的导体都可视为电容器。电容量是描述电容器容纳电荷本领的物理量。物理学中用电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板之间的电势差U 的比值定义为该电容器的电容量,即C=Q/U 。电容量由电容器本身的几何尺寸和介质特性决定,与电容器是否带电、带电量多少、极板间电势差大小无关。 2.动态含电容器电路的分析方法: ①确定不变量。若电容器与电源相连,电容器两极板之间的电势差U 不变;若电容器充电后与电源断开,则电容器两极板带电荷量Q 不变。 ②用平行板电容器的决定式C= 4S kd επ分析电容器的电容变化。若正对面积S 增大,电容量增大;若两极板之间的距离d 增大, 电容量减小;若插入介电常数ε较大的电介质,电容量增大。 ③用电容量定义式C=Q/U 分析电容器所带电荷量变化(电势差U 不变),或电容器两极板之间的电势差变化(电荷量Q 不变)。 ④用电荷量与电场强度的关系及其相关知识分析电场强度的变化。若电容器正对面积不变,带电荷量不变,两极板之间的距离d 变化,两极板之间的电场强度不变;若两极板之间的电势差不变,若两极板之间的距离d 变化,由E=U/d 可分析两极板之间的电场强度的变化。 【最新三年高考物理精选解析】 1.(2012·新课标理综)如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子 A ..所受重力与电场力平衡 B ..电势能逐渐增加 C ..动能逐渐增加 D ..做匀变速直线运动 2.(2012·江苏物理)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容量C 和两极板间的电势差U 的变化情况是 A .C 和U 均增大 B . C 增大,U 减小 C .C 减小,U 增大 D .C 和U 均减小 3:(2011天津理综第5题)板间距为d 的平行板板电容器所带电荷量为Q 时,两极板间电势差为U 1,板间场强为 E 1现将电容器所带电荷量变为2Q ,板间距变为d/2,其他条件不变,这时两极板间电势差U 2,板间场强为E 2,下列说法正确的是 A. U 2=U 1,E 2=E 1 B. U 2=2U 1,E 2=4E 1 C. U 2=U 1,E 2=2E 1 D. U 2=2U 1,E 2=2E 1 4.(2010·北京理综).用控制变量法,可以研究影响平行板电容器的因素(如题1图)。设两极板正对面积为S ,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。实验中,极板所带电荷量不变,若 A. 保持S 不变,增大d ,则θ 变大 B. 保持S 不变,增大d ,则θ 变小 C. 保持d 不变,增大S ,则θ 变小 D. 保持d 不变,增大S ,则θ 不变 5.(2010·重庆理综)某电容式话筒的原理示意图如题3图所示,E 为电源,R 为电阻,薄片P 和Q 为两金属基板。对着话筒说话时,P 振动而Q 可视为不动。在P 、Q 间距增大过程中, A .P 、Q 构成的电容器的电容增大 B .P 上电荷量保持不变 C .M 点的电势比N 点的低 D .M 点的电势比N 点的高 6.(2010·安徽理综)如题6图所示,M 、N 是平行板电容器的两个极板,R 0为定值电阻,R 1、R 2为可调电阻,用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S ,小球静止时受到悬线的拉力为F 。调节R 1、R 2,关于F 的大小判断正确的是 A .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变大 B .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变小 C .保持R 2不变,缓慢增大R 1时,F 将变大 D .保持R 2不变,缓慢增大R 1时,F 将变小 7. (2012·浙江理综)为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电 容器C 置于储罐中,电容器可通过开关S 与线圈L 或电源相连,如图所示。当开关从a 拨到b 时,由L 与C 构成的回路中产生的周期T=2πLC 的振荡电流。当罐中液面上升时( ) A. 电容器的电容减小 B. 电容器的电容增大z x x k C. LC 回路的振荡频率减小 D. LC 回路的振荡频率增大 8. (2012·海南物理)将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d 、U 、E 和Q 表示。下列说法正确的是 A .保持U 不变,将d 变为原来的两倍,则E 变为原来的一半 B .保持E 不变,将d 变为原来的一半,则U 变为原来的两倍 C .保持d 不变,将Q 变为原来的两倍,则U 变为原来的一半 D .保持d 不变,将Q 变为原来的一半,则 E 变为原来的一半 9.(2012·全国理综)如图,一平行板电容器的两个极板竖直放置,在两极板间有一带电小球,小球用一绝缘轻线悬挂于O 点。先给电容器缓慢充电,使两级板所带电荷量分别为﹢Q 和﹣Q ,此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电,直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3,且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。 电容和电容器·知识点精解 1.电容的定义 E S R 0 R 1 R 2 M N

电容器深入解析

电容器深入解析(一):电容器的构造 '、前言 现代电子电路(无论数字或模拟)均可以分解为四大组成元素:电阻器、电容器、电感器、PN结(二极管和三极管)。或许有些朋友会感到惊讶和质疑,密布各种元器件的板卡以及高集成度的CPU竟然能够被分为这么简单的四件东西?事实无容置疑,CPU主要由晶体三极管(晶体管)构成,而晶体三极管的主 要元素为PN结。而板卡上的各种芯片和元件也无一例外由这四大元素构成,甚至连导线我们也可以将其看作是一个阻值极低的电阻器。可以说,当今芯片和板卡的设计根本其实就是对这四大元素的调配和应用, 只要了解了这四大元素就了解了现代电子电路。 在这四大元素中,电脑用户最为关注、讨论最多的就是电容器(Capacitor)。各大电脑硬件论坛中, 关于电容器的讨论数不胜数,各类观点也是层岀不穷。其中虽不乏真知灼见,但也产生了一些误区并发生了大范围传播,影响了人们对一些产品的正确评估。因此,笔者特别进行了大量研究及咨询,尽可能使用通俗易懂的语言向各位深入浅岀的讲述电容器,让大家走岀现存的误区,更全面认知电容器。 本文将会分为两部分:1.电容器的构造;2.电容器的功用与性能指标。在第一部分中笔者将为各位详细讲述电容器的分类、结构以及现存的误区;在第二部分中笔者会讲述电容的功能以及真正能够衡量电容优劣的指标和方式。

1、电容的封装类型 人们对物品的第一印象通常都源自它们的外观。对于电子元器件来说,我们首先看到的就是它们的封装类型。我们可以将其分为两类:贴片式和穿孔式。 穿孔式 穿孔式封装的元器件应该是人们最熟悉的类型,其详细还可分为引线式和插接式两种,它们的显著标 志就是拥有引脚,插接式通常还有一个固定脚。安装它们时需要将引脚穿过PCB。尽管元器件的安装方式 基本相同,但不同类型和定位的元件其形状和内部结构也各不相同,适用于不同的场合。 贴片式(Surface Mount Type ) 贴片式元器件常会被简写为SMD( Surface Mount Device ),贴片式电容仅仅是其中的一种。和引线式相比,此类封装的元器件仅需安装与PCB表面,而无须穿透整个PCB,便于自动化安装,也节省了PCB 面积。同时还可以让PCB内部走线更加自如,也会在一定程度上减少干扰。不过贴片式元器件焊接温度较高,对器件本身的耐温能力也会有一定的要求,并不是所有规格的元器件都可以采用。简单说,在元器件规格相同的情况下,贴片式封装要优于引线式,当然,成本也会更高。 误区

关于投产高压金属化薄膜电容器的可行性报告.doc

关于投产高压金属化薄膜电容器的可行 性报告 关于投产高压金属化薄膜电容器的可行性报告一.高压金属化薄膜电容器发展状况及市场状况随着电力、电子技术的普及和提高,高频脉冲电容器、直流高压电容器、高压并联电容器等特种电容器的需求量越来越大。其用途主要有以下几个方面。 1.高压并联电容器:该电容器是为输压、变压线路使用的高压开关柜专门配套的高压电力电容,以改善线路功率因素为目的。 2.高频脉冲电容器:该电容器功能是利用电容器储存的能量产生脉冲大电流。主要用于电磁加速器、核聚变、脉冲激光电源等性能试验装置。 3.直流高压电容器:该电容器主要在高电压大容量电压换流电源中作滤波电容器用。 二、国外、国内高压金属化薄膜电容器的发展状况及市场状况近几年来,国外一些厂家开发、研制出的该类型电容器已形成批量生产和投放市场使用。而我国虽然有众多的电容器生产厂家,但该类型的电容器在生产方面还刚刚起步,其品质也无法与国外一些厂家生产的产品进行比较,其品质差别和市场占有率主要如下; 1.国外该类型电容器的发展及市场状况:现在国外具有先进水平的生产厂家有abb、ge、metar等公司,这些公司生产的电容器主要特点是在恒定容量和恒定电压下,其尺寸和重量均为国产的一半,其使用寿命确保在20年以上。现metar公司已开发、研制出50万伏高压并联电容器并投入使用,现占领国内100%市场。 2.国内该类型电容器的发展及市场状况:现在国内的生产家生产的同类型电容

器产品其尺寸和重量均比国外的产品要大得多和重得多,其使用寿命在5年到XX年之间。30到50万伏的高压并联电容器还在研制中,未能进行批量生产并投入使用。 三、投产电容器的目的及项目: 1.投产目的:为了满足国外、国内市场对具有高电压、大电流负载承受能力、高安全性的金属化薄膜高电压电容器越来越大的市场需求,对该类型的电容器的开发、研制和对现有电容器生产设备及工艺技术的改造也势在必行。针对此现像,公司经研究自身在国际上的销售网 络优势,决定出资引进国外先进设备,以满足国外、国内市场对该类型电容器越来越大的需求,填补国内空白、不足之处。 2.电容器项目及其用途如下: 2.1 高电压并联电容器:该电容器是为30到50万伏输压、变压线路使用的高压开关柜专门配套的高压电力电容,全世界需求量非常大。我国在此方面尚属空白。如:中国的三峡工程、平顶山,沈阳和西安高压开关厂为50万伏输压、变压线路项目配套的开关柜采用电容全部从国外进口。 2.2 小型化高频脉冲电容器及直流高压电容器:可用于电磁加速器、核聚变脉冲激光电源等性能试验装置及冲击电压、电流发生装置。 四、高压金属化薄膜电容器投产后市场预测: 因国内对金属化薄膜高电压并联电容器、高频脉冲电容器、直流高压电容器的需求量越来越大且其现在供给状况为全部依靠进口,故如该类型产品在国内生产,将具备很强的市场竞争力。其市场销售预测为: 1.高电压并联电容器:现国内为50万伏输变线项目配套采用该电容100%全

超级电容器展现状及前景分析

超级电容器发展现状及前景分析 一、超级电容器的概念 超级电容器是一种具有超级储电能力,可提供强大的脉冲功率的物理二次电源,它是根据电化学双电层理论研制而成的,所以又称双电层电容器。 超级电容器基本原理为:当向电极充电时,处于理想极化电极状态的电极表面电荷将吸引周围电解质溶液中的异性离子,使这些离子附于电极表面上形成双电荷层,构成双电层电容。由于两电荷层的距离非常小(一般0.5mm以下),再加之采用特殊电极结构,使电极表面积成万倍的增加,从而产生极大的电容量。 超级电容器实现了电容量由微法级向法拉级的飞跃,彻底改变了人们对电容器的传统印象。目前,超级电容器已形成系列产品,实现电容量0.5-1000F(法),工们电压12-400V,最大放电电流400-2000A。 超级电容器的性能特点: ①.具有法拉级的超大电容量; ②.比脉冲功率比蓄电池高近十倍; ③.充放电循环寿命在十万次以上; ④.能在-40℃-70℃的环境温度中正常使用; ⑤.有超强的荷电保持能力,漏电源非常小; ⑥.充电迅速,使用便捷; ⑦.无污染,真正免维护。 二、超级电容器行业市场分析 超级电容器根据制造工艺和外形结构可划分为钮扣型、卷绕型和大型三种类型,三者在容量上大致归类为小于5F、5F~200F、大于200F,它们由于其特点的不同,运用领域也有所差异。 钮扣型产品具备小电流、长时间放电的特点,可用在小功率电子产品及电动玩具产品中;而卷绕型和大型产品则多在需要大电流短时放电,有记忆存储功能的电子产品中做后备电源,适用于带CPU的智能家电、工控和通信领域中的存储备份部件;另外大型超级电容器通过串并联构成电源系统可用在汽车等高能供应装置上。这三种超级电容器在全球和国内的生产规模情况分别见表1和表2 所示。

固态电解电容CS

■ Corresponding product to RoHS ■ Diagram of Dimensions Size code P G1B 3.5 H1C 5.0 1.0 ψD X L 10X12.5 ψd a CONDUCTIVE POLYMER ALUMINUM SOLID CAPACITORS CS Series ■ Features: 105℃,5000hrs & Large capacitance & Long Life & High Voltage ■ Recommended Applications : LED Driver , LED Power Supply. Coefficient 120≦F <1K 0.05 1 0.3 0.7 ■Marking : case with red printing 100K ≦F ≦500K 8X11.5Frequency (Hz)0.6 1.00.6 1K ≦F <10K 10K ≦F <100K ■ Multiplier for Ripple Current

Large capacitance & Long Life & High Voltage 5035 2035☆ SIZE :ψDxL(mm) ☆tan δ:20℃,120Hz. ☆Ripple Current:(mA/rms),105℃.100KHz ☆ESR(m Ω).20℃.100KHz 2550 1760150019503300.122520503900.12252050G08 560.12291000.1229352350 1500.12251760105016502700.1225H1C 1000.122582250.122700.1225G1B 560.12253900.12252200.1225Size code Cap tan δ 189082020501760560WV (Vdc) (μF) CONDUCTIVE POLYMER ALUMINUM SOLID CAPACITORS CS ■STANDARD RATINGS Series (120Hz ,20℃) (m Ωmax/20℃,100KHz) 176015607003921350176011002350ESR 2050Ripple current Leakage current (μA max)105℃,100KHz,(mA/rms) 150025 2050470 0.12 25 2050

高中物理电容器的动态分析 专题辅导

高中物理电容器的动态分析 对于电容器的动态分析问题,我们一定要注意两个关系式,即定义式U Q C =和决定式kd 4S C πε=(此式虽然不要求定量计算,但有助于我们理解一些物理量的变化对电容器电容大小的影响),在分析解决问题时可同时应用。在综合应用电容和电场的知识时,应注意电容器充电后切断电源(Q 不变)和不切断电源(U 不变)两种不同情况。 一、保持电容器两极板电压不变的情况 例1. 两块大小、形状完全相同的金属板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连的电路如图1所示。接通开关S ,电源即给电容器充电:( ) A. 保持S 接通,减小两极板间的距离,则两极板间的电场强度减小; B. 保持S 接通,在两极板间插入一块介质,则极板上的电量增大; C. 断开S ,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小; D. 断开S ,在两极板间插入一块介质,则两极板间的电势差增大。 解析:S 接通保持U 不变,由场强d U E =得d 减小,E 增大,故A 错误;插入介质后,C 增大,根据CU Q =可知极板上的电量增大,故B 正确;当S 断开时,极板上的电量不变,减小板间距离,则C 增大,据U Q C = 可知U 减小,故C 正确;在两极板间插入介质,则C 增大,据U Q C =可知U 减小,故D 错误,故答案应为BC 。 点评:解答本题关键是S 接通时,两极板间电压不变;断开S 时,两极板间所带电量不变,同时我们能够看出利用kd 4S C πε= 这一电容的决定式定性的分析电容器的变化很方便。 二、保持电容器两极板电量不变的情况 例2. 如图2所示,一平行板电容器经开关S 与电池相连,闭合S 后又断开,电容器的负极板接地,在两极板间a 点有一电量非常小的正电荷,以E 表示两极板间的电场强度,U 表示电容器的电压,ε表示正电荷在a 点的电势能,现将电容器的A 板稍微下移,使两板间的距离减小,则:( ) A. U 变小,E 不变; B. U 变大,ε变大; C. U 变小,ε不变; D. U 不变,ε不变。

超级电容器行业基本情况.(DOC)

3.1超级电容器行业基本情况 3.1.1 超级电容器介绍 超级电容器(Supercapacitor,Ultracapacitor),又叫黄金电容、法拉电容,通过极化电解质来储能,属于双层电容的一种。由于其储能的过程并不发生化学反应,因此这种储能过程是可逆的,正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。由于其容量很大,对外表现和电池相同,因此也称作“电容电池”或说“黄金电池”。超级电容器是目前世界上已投入量产的双电层电容器中容量最大的一种,其基本原理和其它种类的双电层电容器一样,都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。 图超级电容器结构原理图 超级电容器的出现,填补了传统电容器和电池间的空白,广泛的应用于数码产品、智能仪表、玩具、电动工具、新能源汽车、新能源发电系统、分布式电网系统、高功率武器、运动控制领域、节能建筑、工业节能减排等各个行业,属于标准的低碳经济核心产品。超级电容器具有如下特点: (1)高功率密度。输出功率密度高达数kW/kg,是如何化学电源所无法比拟的,是一般蓄电池的数十倍。 (2)高能量密度。能量密度可以达到5-20Wh/kg,是传统电容器所无法想象的。 (3)循环寿命长。理论循环寿命为无限次,实际都为50万次以上,远高于蓄电池几百次的循环寿命。 (4)充电时间短。可在数秒内到几分钟内完成充电,远快于蓄电池的充电

时间。 (5)免维护、高可靠性,报废后不产生环境污染。 3.1.2 超级电容器与传统常规储能元器件比较 (1)超级电容器与静电电容器、电池的性能参数比较 图超级电容器与普通电容器及电池参数比较 (2)超级电容与电池相关指标比较 图超级电容与电池参数比较 结合以上数据我们可以看出超级电容器的优势在于能提供较大的比功率,因此适合与瞬态大电流充放电工作环境。 3.1.3 超级电容器运用领域 超级电容器的用途非常广泛,其应用领域涉及消费类电子产品,交通运输、移动通信、工业、能源、电力及军事等领域,并且应用范围还在不断地扩大。

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