超級(jí)電容器的優(yōu)點(diǎn)以及缺點(diǎn)
1.超級(jí)電容器的優(yōu)點(diǎn)
(1)電容量高:超級(jí)電容器的容量最高可達(dá)到數(shù)千法拉,比同體積鉭電解電容器、鋁電解電容器的容量高數(shù)千倍。
(2)循環(huán)壽命長(zhǎng):超級(jí)電容器充放電過(guò)程根據(jù)其儲(chǔ)能機(jī)理分為兩種:一種情況是雙電層物理過(guò)程,即充放電過(guò)程只有離子或荷的轉(zhuǎn)移,沒(méi)有發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而引發(fā)電極相變;另外一種情況是電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,這種反應(yīng)過(guò)程具有良好的可逆性,不容易出現(xiàn)活性物質(zhì)的晶型轉(zhuǎn)變、脫落等影響使用壽命的現(xiàn)象。總而言之,無(wú)論發(fā)生的是上述哪種過(guò)程,超級(jí)電容器的電容量衰減很少,循環(huán)使用次數(shù)可達(dá)數(shù)十萬(wàn)次,是蓄電池循環(huán)使用次數(shù)的5~20倍。
(3)充電時(shí)間短:超級(jí)電容器采用大電流進(jìn)行充電,能夠在幾秒到幾分鐘的時(shí)間內(nèi)快速充滿,而蓄電池即使快速充電也需要幾十分鐘,并且經(jīng)??焖俪潆娺€會(huì)影響使用壽命。
(4)高功率密度和高能量密度:超級(jí)電容器提供1000~2000k/kg功 率密度的同時(shí),還可以輸出1~10W·h/kg的能量密度。由于這個(gè)原因,超級(jí)電容器適合應(yīng)用在短時(shí)高功率輸出的場(chǎng)合。超級(jí)電容器與蓄電池系統(tǒng)混合使用能形成一種既具有高功率密度又具有高能量密度的儲(chǔ)能系統(tǒng)。
(5)工作溫度范圍寬:超級(jí)電容器工作溫度范圍為-40~70℃,而一般電池的溫度范圍在-10~50℃之間。
(6)運(yùn)行可靠,免維護(hù)和環(huán)境友好:超級(jí)電容器有一定的抗過(guò)充能力,短時(shí)間內(nèi)對(duì)其工作不會(huì)有太大影響,可保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
2.超級(jí)電容器的缺點(diǎn)
(1)單體工作電壓低:水系電解液超級(jí)電容器單體的工作電壓一般為010V。超級(jí)電容器高輸出電壓是通過(guò)多個(gè)單體電容器串聯(lián)實(shí)現(xiàn)的,并且要求串聯(lián)電容器單體具有很好的一致性。非水系電解液超級(jí)電容器單體的工作電壓可達(dá)35V,但實(shí)際使用過(guò)程中最高只有3.0V,同時(shí)非水系電解質(zhì)純度要求高,需要在無(wú)水、真空等裝配環(huán)境下進(jìn)行生產(chǎn)。
(2)可能出現(xiàn)泄漏:超級(jí)電容器使用的材料雖然安全無(wú)害,但是如果安裝位置不合理,仍然會(huì)出現(xiàn)電解質(zhì)泄漏問(wèn)題,影響超級(jí)電容器的正常性能。
(3)超級(jí)電容器一般應(yīng)用在直流條件下,不適合應(yīng)用在交流場(chǎng)合。
(4)價(jià)格較高:超級(jí)電容器的成本遠(yuǎn)高于普通電容器。