超级电容原理技术应用及安全综述.docx

超级电容原理，技术，应用及安全综述（摘自国内主要超级电容公司网站）  北京合众汇能科技有限公司是一家从事先进能源技术和产品的研发、生产与销售的高科技企业，主要开发与生产HCC系列有机高电压型双电层超级电容器（也称为超大容量电容器、法拉电容、双电层电容器、 EDLCs 等）    HCC超级电容器产品具有体积小、容量大、功率高、寿命超长、温度特性好的特点，产品种类丰富，以卷绕圆柱式为主，兼顾方形、异型模组等多种超级电容器产 品规格，涵盖了大、中、小型超级电容器，标准产品的容量从 0.06F 到 10000F，可提供高达10万法拉大容量的特制超级电容器单体产品，并可为用户定制不同规格单体电容器、组合模组和相关能源控制系统    HCC超级电容器产品采用具有自主知识产权的独特技术和工艺进行生产，各项指标均达到世界先进超级电容器水平，并在储能密度等指标上世界领先，HCC产品 具有极高的性价比同时，HCC拥有丰富的超级电容器应用经验，为用户设计和生产过大量的基于超级电容器的储能系统，在针对客户具体应用场合定制模组上具 有极强的设计能力，我们为客户提供更为合理的能源解决方案    HCC超级电容器产品广泛应用于电动/混合动力汽车、大功率短时供能电源、太阳能储能、风力发电机变桨系统/储能缓冲系统、智能三表、电动自行车、电动玩 具等等领域，拥有广泛的客户基础，在各领域均拥有典型性的应用客户代表。

针对超级电容器的性能特点，HCC对客户提供包括器件选型、测试、应用实例等等各 方面强大的技术支持Copyright © 2009-2010 Unicon. All Rights Reserved   京ICP备45235678     技术支持：中国电子网地址：北京市海淀区上地七街1号汇众大厦705   ：010-82897371 ：010-82897347  Email：hccenergy@北京合众汇能 ◆ 超级电容器（supercapacitor,ultracapacitor），又叫双电层电容器(Electrical Doule-Layer Capacitor)、黄金电容、法拉电容，通过极化电解质来储能它是一种电化学元件，但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正 因为此超级电容器可以反复充放电数十万次    ◆ 超级电容器可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板，在极板上加电，正极板吸引电解质中的负离子，负极板吸引正离子，实际上形成两个容性存储层，被分离开的正离子在负极板附近，负离子在正极板附近    超级电容器为何不同于传统电容器其"超级"在哪？    ◆ 超级电容器在分离出的电荷中存储能量，用于存储电荷的面积越大、分离出的电荷越密集，其电容量越大。

    ◆ 传统电容器的面积是导体的平板面积，为了获得较大的容量，导体材料卷制得很长，有时用特殊的组织结构来增加它的表面积传统电容器是用绝缘材料分离它的两极板，一般为塑料薄膜、纸等，这些材料通常要求尽可能的薄    ◆ 超级电容器的面积是基于多孔炭材料，该材料的多孔结够允许其面积达到2000m2/g，通过一些措施可实现更大的表面积超级电容器电荷分离开的距离是由 被吸引到带电电极的电解质离子尺寸决定的该距离（<10 Å）和传统电容器薄膜材料所能实现的距离更小    ◆ 这种庞大的表面积再加上非常小的电荷分离距离使得超级电容器较传统电容器而言有惊人大的静电容量，这也是其“超级”所在    超级电容器比电池更好？     ◆ 超级电容器不同于电池，在某些应用领域，它可能优于电池有时将两者结合起来，将电容器的功率特性和电池的高能量存储结合起来，不失为一种更好的途径    ◆ 超级电容器在其额定电压范围内可以被充电至任意电位，且可以完全放出而电池则受自身化学反应限制工作在较窄的电压范围，如果过放可能造成永久性破坏    ◆ 超级电容器的荷电状态（SOC）与电压构成简单的函数，而电池的荷电状态则包括多样复杂的换算。

    ◆ 超级电容器与其体积相当的传统电容器相比可以存储更多的能量，电池与其体积相当的超级电容器相比可以存储更多的能量在一些功率决定能量存储器件尺寸的应用中，超级电容器是一种更好的途径    ◆ 超级电容器可以反复传输能量脉冲而无任何不利影响，相反如果电池反复传输高功率脉冲其寿命大打折扣    ◆ 超级电容器可以快速充电而电池快速充电则会受到损害    ◆ 超级电容器可以反复循环数十万次，而电池寿命仅几百个循环    附表                                    三种储能元件的比较   普通电容器 超级电容器 二次电池 功率密度（ w/kg ）104～106102～104＜500能量密度 (wh/kg)＜ 0.20.2 ～ 20.020 ～ 200循环寿命＞ 105＞ 105＜ 103充电时间103 ～ 106 s0.3 ～ 30 s1 ～ 5h放电时间103 ～ 106 s0.3 ～ 30 s0.3 ～ 3h充放电效率＞ 95%85% ～ 98%70% ～ 85% 大容量  电容量 (F)650 ~ 10000 电压 (V)2.7 溶剂PC/AN 引出类型极针/牛角/螺纹 单体外形圆柱体 主要应用军工、电力智能电网、节能建筑、消费电子类、工业电子、汽车启动、汽车音响、太阳能、航天航空、交通能源、新能源应用等。

 特性：　　HCC超级电容器产品具有体积小、容量大、功率高、充电时间短、使用寿命长、高低温特性好、节约能源和绿色环保等特点应用：　　军工、电力智能电网、节能建筑、消费电子类、工业电子、汽车启动、汽车音响、太阳能、航天航空、交通能源、新能源应用等广泛领域 列表系列型号电压（V）容量（F）尺寸 фD×L×P (mm)引出端类型大容量HCAP-P 2R7 6572.7V650Fф35×100螺柱HCAP-E 2R7 807800F ф35×100　螺柱HCAP-P 2R7 1081000Fф50×75螺柱HCAP-HP 2R7 1281200F ф50×110螺柱HCAP-P 2R7 1581500Fф50×110螺柱HCAP-E 2R7 2482400F ф50×140螺柱HCAP-HP 2R7 3083000F ф63×140螺柱HCAP-P 2R7 3583500Fф63×140螺柱HCAP-HE 2R7 5085000Fф63×150螺柱HCAP-HE 2R7 10910000Fф76×220螺柱 中容量  电容量 (F)25 ~ 470 电压 (V) 2.7 溶剂PC/AN 引出类型 极针/牛角/螺纹 单体外形圆柱体 主要应用军工、电力智能电网、节能建筑、消费电子类、工业电子、汽车启动、汽车音响、太阳能、航天航空、交通能源、新能源应用等。

 特性：　　HCC超级电容器产品具有体积小、容量大、功率高、充电时间短、使用寿命长、高低温特性好、节约能源和绿色环保等特点应用：　　军工、电力智能电网、节能建筑、消费电子类、工业电子、汽车启动、汽车音响、太阳能、航天航空、交通能源、新能源应用等广泛领域 列表系列型号电压（V）容量（F）尺寸 фD×L×P (mm)引出端类型中容量HCAP-C 2R7 2562.7V25Fф16×25极针HCAP-C 2R7 30630F ф16×35极针HCAP-C 2R7 35635Fф16×35极针HCAP-C 2R7 60660Fф18×40极针HCAP-P 2R7 60660Fф22×30牛角HCAP-C 2R7 107100Fф22×45牛角HCAP-CL 2R7 127120Fф18×60极针HCAP-C 2R7 127120Fф22×50牛角HCAP-C 2R7 187180Fф25×50牛角HCAP-C 2R7 227220Fф30×50牛角HCAP-C 2R7 277270Fф30×50牛角HCAP-HP 2R7 367360F ф35×64螺柱HCAP-C 2R7 407400Fф35×60牛角HCAP-P 2R7 407400Fф35×64螺柱HCAP-E 2R7 477470Fф35×60牛角 小容量  电容量 (F)0.22 ~ 20 电压 (V) 2.7 溶剂PC/AN 引出类型 极针 单体外形圆柱体 主要应用手电筒、闪光灯、 变桨系统系统、电动工具智能表，等 特性：HCC超级电容器产品具有体积小、容量大、功率高、充电时间短、使用寿命长、高低温特性好、节约能源和绿色环保等特点。

应用：　　手电筒、闪光灯、 变桨系统系统、电动工具、税控机、税控加油机、真空开关、智能表、远程抄表系统、仪器仪表、数码相机、掌上电脑、电子门锁、程控交换机、无绳等的时钟芯片、静态随机存贮器、数据传输系统等微小电流供电的后备电源 列表系列型号电压（V）容量（F）尺寸 фD×L×P (mm)引出端类型小容量HCAP-S 2R7 2242.7V0.22Fф4×12极针HCAP-S 2R7 5040.5F ф5×12极针HCAP-S 2R7 1051F ф6.3×12极针HCAP-C 2R7 1051F ф8×15极针HCAP-C 2R7 2052F ф8×15极针HCAP-C 2R7 3353.3F ф8×20极针HCAP-C 2R7 5055F ф10×20极针HCAP-C 2R7 7057F ф10×20极针HCAP-C 2R7 10610F ф10×25极针HCAP-C 2R7 15615F ф12.5×25极针HCAP-C 2R7 20620Fф12.5×30极针 双体容量  电容量 (F)0.22 ~ 5 电压 (V)5.5 溶剂PC/AN 引出类型极针/牛角/螺纹 单体外形圆柱体 主要应用手电筒、闪光灯、 变桨系统系统、电动工具智能表，等 特性：　　HCC超级电容器产品具有体积小、容量大、功率高、充电时间短、使用寿命长、高低温特性好、节约能源和绿色环保等特点。

应用：　　手电筒、闪光灯、 变桨系统系统、电动工具、税控机、税控加油机、真空开关、智能表、远程抄表系统、仪器仪表、数码相机、掌上电脑、电子门锁、程控交换机、无绳等的时钟芯片、静态随。