dangran
，jintianwomenyaotaolundechaojidianrong，rengranfuhewulidinglv，danyouyuqizaiyixieguanjianxingnengzhibiaoshangnenggouchaoyueputongdianrongjigeliangji，suoyizaibushaoyingyonglingyushangjihukeyirenxingdaodubutianxiadedibu。

 

超級電容為什麼“超級”
？

 

雙電層電容（EDLC，Electrochemical Double-Layer Capacitor）是一種電化學電容，之所以被稱作“超級”電容，主要是因為它的高能量密度特點，與傳統的電解電容相比
，其容量高出幾個量級。這個優勢源於超級電容比較特殊的結構。

 

zaichuantongdedianrongzhong，dianhezaidianchangzhonghuishoulieryidong，dangdaotizhijianyoulejiezhi
，zezuailedianheyidongershideqileijizaidaotishang，zaochengdianhedeleijichucun，chucundedianheliangchengweidianrongliang。

 

而er超chao級ji電dian容rong，可ke以yi簡jian單dan地di被bei視shi為wei懸xuan浮fu在zai電dian解jie質zhi中zhong的de兩liang個ge無wu反fan應ying活huo性xing的de多duo孔kong電dian極ji板ban。在zai電dian極ji板ban上shang加jia電dian
，電dian解jie質zhi中zhong相xiang反fan極ji性xing的de離li子zi就jiu會hui在zai電dian極ji板ban兩liang側ce形xing成cheng兩liang個ge緊jin密mi的de電dian荷he層ceng

，近jin似si於yu平ping板ban電dian容rong產chan生sheng電dian容rong效xiao應ying
，達da到dao儲chu能neng的de目mu的de。

 

電(dian)極(ji)上(shang)形(xing)成(cheng)的(de)緊(jin)密(mi)電(dian)荷(he)層(ceng)間(jian)距(ju)比(bi)普(pu)通(tong)電(dian)容(rong)的(de)電(dian)荷(he)層(ceng)間(jian)距(ju)小(xiao)得(de)多(duo)，而(er)且(qie)由(you)於(yu)電(dian)容(rong)儲(chu)能(neng)容(rong)量(liang)的(de)大(da)小(xiao)與(yu)電(dian)極(ji)的(de)平(ping)麵(mian)麵(mian)積(ji)正(zheng)相(xiang)關(guan)，超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)電(dian)極(ji)表(biao)麵(mian)多(duo)采(cai)用(yong)多(duo)孔(kong)的(de)活(huo)性(xing)炭(tan)材(cai)料(liao)，有(you)效(xiao)麵(mian)積(ji)是(shi)光(guang)滑(hua)表(biao)麵(mian)的(de)數(shu)萬(wan)倍(bei)
，因(yin)此(ci)，超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)的(de)儲(chu)存(cun)能(neng)量(liang)的(de)能(neng)力(li)（靜電容量）遠遠大於傳統的電容。

 

圖1：典型超級電容示意圖 （圖片來源：維基網）

1.電源
，2.集電極，3.電極
，

4.Helmholtz層，5.電解液

，6.分隔

 

超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)沒(mei)有(you)傳(chuan)統(tong)的(de)電(dian)介(jie)質(zhi)，而(er)是(shi)使(shi)用(yong)絕(jue)緣(yuan)體(ti)隔(ge)開(kai)。這(zhe)個(ge)絕(jue)緣(yuan)層(ceng)可(ke)以(yi)讓(rang)電(dian)解(jie)液(ye)中(zhong)的(de)正(zheng)負(fu)離(li)子(zi)通(tong)過(guo)。該(gai)電(dian)解(jie)液(ye)本(ben)身(shen)不(bu)傳(chuan)導(dao)電(dian)子(zi)
，所(suo)以(yi)當(dang)充(chong)電(dian)結(jie)束(shu)後(hou)，電(dian)容(rong)內(nei)部(bu)不(bu)會(hui)發(fa)生(sheng)漏(lou)電(dian)；放fang電dian時shi

，電dian極ji上shang的de電dian子zi通tong過guo外wai部bu電dian路lu從cong一yi極ji流liu向xiang另ling外wai一yi極ji，其qi結jie果guo是shi電dian極ji與yu電dian解jie液ye中zhong的de離li子zi吸xi附fu顯xian著zhu降jiang低di
，電dian解jie液ye中zhong的de正zheng負fu離li子zi又you重zhong新xin均jun勻yun分fen布bu開kai來lai。

 

這樣特殊的架構
，決定了超級電容和一般電容以及其它儲能技術相比，在諸多性能方麵都擁有絕對可以任性的資本
，以至於被冠以“超級”頭銜。

 

表1：超級電容、電容和充電電池等儲能技術對比

 

 ○ 電容量：超級電容最為“任性”dexingnengcanshushidianrongliang。chaojidianrongderongliangyuanchaochuantongdianrong
，yigebiaozhundianchidaxiaodedianjiedianrongderongliangweijishiweifa，tongyangdaxiaodechaojidianrongderongliangfanweizai0.1F至幾千F（甚至上萬F），差別可達五個數量級。

 

 ○ 充電速度：超級電容的充電速度極快，通常達到額定容量的95%隻需要數秒至10分鍾內即可，比電池充電時間小二至三個量級，絕對秒殺充電電池。

 

 ○ 超長壽命：超(chao)長(chang)的(de)循(xun)環(huan)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)也(ye)是(shi)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)最(zui)為(wei)任(ren)性(xing)的(de)參(can)數(shu)之(zhi)一(yi)。其(qi)充(chong)放(fang)電(dian)循(xun)環(huan)使(shi)用(yong)次(ci)數(shu)最(zui)高(gao)可(ke)達(da)數(shu)十(shi)萬(wan)次(ci)

，高(gao)出(chu)充(chong)電(dian)電(dian)池(chi)兩(liang)個(ge)數(shu)量(liang)級(ji)
，並(bing)使(shi)得(de)每(mei)個(ge)充(chong)放(fang)周(zhou)期(qi)成(cheng)本(ben)大(da)大(da)低(di)於(yu)電(dian)池(chi)。而(er)且(qie)，與(yu)二(er)次(ci)電(dian)池(chi)相(xiang)比(bi)，超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)沒(mei)有(you)過(guo)充(chong)危(wei)險(xian)
，沒(mei)有(you)“記憶效應”，電極也不會發生腐蝕。

 

 ○ 功率密度：盡管超級電容的能量密度不及電池的一成
，但是其功率密度卻非常“任性”

，高至電池的10至100倍。因為峰值大電流放電能力超強，充放電能量轉換效率高。

 

此外，與充電電池相比，超級電容還有成本較低、放電電壓恒定、外部電路簡單
、低溫特性好、更環保等特點，因此在諸多儲能應用中備受青睞。

 

呼之欲出的市場應用

 

正是由於認識到超級電容的這些價值，近年來它的應用也日漸趨熱。

 

汽車和交通運輸無疑將是未來十年超級電容的第一大應用市場。超級電容充電速度快
、提供脈衝功率、安全、沒有昂貴的材料、報廢時無需特殊處理等特性

，使其成為未來電動汽車進一步提升續航裏程重要的技術選項。

 

在新能源汽車中
，利用超級電容快速充放電的特性，還可以和電池配合形成智能啟停控製係統——chaojidianrongkexunsugaoxiaodixishoudiandongqichezhidongchanshengdezaishengdongnengwanchengchongdian
，erzaijiasuhepaposhifangdian，weizhinengqitingkongzhixitongdianjitigongdianneng

，yanchangdianchideshiyongshouming。leisidesiluyekeyongzaihuocheheditiedengguidaojiaotongdeshachezhidongxitong，yijiqidongtingzhicaozuopinfandegongyelingyuzhong，shixianjienengdemude。

 

在能源電力領域
，後備電源是超級電容一個典型的應用場景：它可以在線路失電時，為開關設備提供可靠的電源支持
；也可以在低負荷時儲存電能
，而在高負荷時輸出電能
，滿足微電網用電需求
，提高電網的穩定性。

 

在新興的物聯網領域，超級電容可以與能量收集技術配合使用，成為使用壽命長、可靠性高、低(di)成(cheng)本(ben)的(de)儲(chu)能(neng)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。此(ci)外(wai)在(zai)消(xiao)費(fei)類(lei)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)中(zhong)，超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)也(ye)為(wei)各(ge)種(zhong)便(bian)攜(xie)產(chan)品(pin)提(ti)供(gong)穩(wen)壓(ya)或(huo)充(chong)當(dang)電(dian)源(yuan)，比(bi)如(ru)為(wei)內(nei)置(zhi)的(de)閃(shan)光(guang)燈(deng)進(jin)行(xing)快(kuai)速(su)充(chong)電(dian)。

 

隨著人們對其應用開發的不斷深化，超級電容更大的潛力正在釋放出來，這也會給銳意創新的開發者提供更多“任性”發揮的空間。

 

選擇一顆理想的超級電容

 

當然
，設計創意上的“任性”發揮，並不意味著你在超級電容選擇上可以任性隨便。找一個可靠的供應商、挑選一顆滿足設計所需的超級電容，仍然是開發者必須邁出的堅實的第一步。

 

AVX公司的超級電容就是一個非常不錯的選擇！AVX提供的多個係列的超級電容產品，都巧妙地融合了高電容、低ESR和低電流、出色的脈衝功率處理能力等特性，在眾多競品中表現搶眼
；而且根據不同應用場景的需要
，AVX超級電容已經形成完整的產品係列，並有了很多成功的商業案例，成為儲能和脈衝電源等應用的理想選擇。

 

AVX的SCC係列柱式超級電容看起來和普通的電解電容很相似，但電容值最高可達3000F，提供2.7V或3V的額定電壓，這些電容的工作溫度可高達85°C，帶電壓降額。SCC係列可提供更長的備份時間和更長電池壽命，並能根據需要提供瞬時功率脈衝，相關應用包括能量采集、UPS/工業
、無線警報和遠程計量等。

 

SCC係列超級電容

 

 

產品特點

 

 ○ 電容值範圍為1F~3000F

 ○ 高脈衝功率處理能力

 ○ 低ESR

 ○ 低漏電流

 ○ 工作溫度高達85°C，帶電壓降額

 ○ 提供更長備份時間和更長電池壽命

 ○ 能根據需要提供瞬時功率脈衝

 

典型應用

 

 ○ 相機閃光燈係統

 ○ 能量采集

 ○ GSM/GPRS脈衝應用

 ○ UPS/工業

 ○ 無線警報

 ○ 遠程計量

 ○ 掃描儀

 ○ 玩具和遊戲

 

在SCC係列基礎上，AVX還推出了SCC LE產品係列，所謂LE就是低ESR（Low ESR）的意思，該係列產品的ESR都在毫歐級的水平
，其中的SCCY1AB857PLBLE 在1000 Hz時的ESR甚至低至0.8mΩ。

 

SCC LE係列超級電容

 

 

產品特點

 

 ○ 電容值範圍為3.3F~850F

 ○ 高脈衝功率處理能力

 ○ 超低ESR（毫歐級）

 ○ 低漏電流

 ○ 提供更長備份時間和更長電池壽命

 ○ 能根據需要提供瞬時功率脈衝

 

典型應用

 

 ○ 電力保持模塊

 ○ 能量采集

 ○ UPS/工業

 ○ 機器人電源

 ○ 大脈衝電流應用

 

AVX的SCM係列是串聯的超級電容模組，它可用於更高電壓的應用，額定電壓從5V到9V。該係列電容的電容範圍為0.47F至7.5F。

 

SCM係列超級電容

 

 

產品特點

 

 ○ 電容範圍為0.47F~7.5F

 ○ 高脈衝功率能力

 ○ 低ESR

 ○ 低漏電流

 ○ 塑料防潮版本

 ○ 工作溫度高達85°C，帶電壓降額

 ○ 提供更長的備份時間和更長電池壽命

 ○ 能根據需要提供瞬時功率脈衝

 

典型應用

 

 ○ 相機閃光燈係統

 ○ 能量采集

 ○ GSM/GPRS脈衝應用

 ○ UPS/工業

 ○ 無線警報

 ○ 遠程計量

 ○ 掃描儀

 ○ 玩具和遊戲

 

上述的AVX的係列超級電容既可單獨使用，也可與一次或二次電池結合使用
，成為實現創新能源管理方案的利器。

 

 

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