解決電力不足的方法--超級電容
發布時間:2018-01-24 來源:村田中文技術社區 責任編輯:lina
【導讀】近年來智能手機和智能手表等移動設備不斷高機能化。兼具電話、表、PC、攝像機、音響、電視、書、遊(you)戲(xi)機(ji)等(deng)功(gong)能(neng),甚(shen)至(zhi)幾(ji)乎(hu)所(suo)有(you)的(de)移(yi)動(dong)設(she)備(bei)上(shang)都(dou)有(you)錢(qian)包(bao)的(de)功(gong)能(neng)。每(mei)個(ge)功(gong)能(neng)都(dou)要(yao)求(qiu)高(gao)級(ji)規(gui)格(ge),設(she)計(ji)者(zhe)必(bi)須(xu)把(ba)所(suo)有(you)的(de)功(gong)能(neng)集(ji)中(zhong)在(zai)小(xiao)的(de)空(kong)間(jian)上(shang),且(qie)能(neng)夠(gou)隨(sui)便(bian)運(yun)行(xing)。此(ci)時(shi)必(bi)須(xu)麵(mian)對(dui)的(de)一(yi)個(ge)問(wen)題(ti)就(jiu)是(shi)「如何設計電源」。
因yin為wei空kong間jian有you限xian,所suo以yi能neng夠gou使shi用yong的de電dian源yuan和he電dian池chi的de量liang是shi有you限xian的de。但dan是shi如ru果guo電dian力li不bu充chong足zu的de話hua,在zai同tong時shi使shi用yong多duo的de功gong能neng的de時shi輸shu出chu會hui不bu穩wen定ding,峰feng值zhi時shi的de輸shu出chu不bu足zu。那na麼me,該gai怎zen麼me辦ban呢ne……
這個令人困擾的問題的理想解決方案就是使用村田的超級電容(EDLC、Supercapacitor)。
與一般電容器相比,能夠儲存更多電荷的超級電容
chaojidianrongshidianrongqideyizhong,shinenggouchucunshifangdianlidexudianzhuangzhi。yuputongdianrongqiyiyang,tongguoanzhuangzaidianluzhong,yigezhongxingshifuzhuxudianchihedianchidengdianyuan。
普通電容器由2枚電極(金屬板)和中間夾著的介電質組成。一旦施加電壓,電子就聚集在一個電極上,是儲存電荷的狀態。此時電極間的介電質通過「介電分極」現象,發揮增加靜電容量的作用。

超級電容是能夠儲存大的電荷並進行高輸出的元件
chaojidianrongyeshitongyangdejibenyuanli,yuputongdianrongbutongdeshi,dianjijianshiyongdianjieyeerbushijiedianzhitianchong。shijiadianyadehua,dianjihedianjieyedemianchengxianzhengfudianhepailie,xingchengchengwei「電氣雙層」的(de)層(ceng),在(zai)此(ci)出(chu)存(cun)儲(chu)電(dian)荷(he)。超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)的(de)靜(jing)電(dian)容(rong)量(liang)與(yu)電(dian)氣(qi)雙(shuang)層(ceng)的(de)麵(mian)積(ji)成(cheng)正(zheng)比(bi),為(wei)了(le)盡(jin)可(ke)能(neng)地(di)使(shi)該(gai)麵(mian)積(ji)變(bian)大(da),在(zai)電(dian)極(ji)上(shang)使(shi)用(yong)活(huo)性(xing)炭(tan)。活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)表(biao)麵(mian)有(you)許(xu)多(duo)開(kai)放(fang)的(de)孔(kong),這(zhe)是(shi)為(wei)了(le)實(shi)際(ji)獲(huo)得(de)最(zui)大(da)的(de)表(biao)麵(mian)積(ji)。

超級電容通過電極和電解液儲存電氣的構造與普通電池一樣。但是電池是利用電極和電解液間發生的化學反應(電極直接發生化學反應並溶解),而(er)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)僅(jin)是(shi)通(tong)過(guo)電(dian)子(zi)在(zai)電(dian)極(ji)間(jian)的(de)移(yi)動(dong)。根(gen)據(ju)此(ci)不(bu)同(tong)點(dian)顯(xian)示(shi)出(chu)兩(liang)者(zhe)不(bu)同(tong)的(de)性(xing)質(zhi)。舉(ju)一(yi)個(ge)相(xiang)對(dui)於(yu)電(dian)池(chi),超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)的(de)優(you)勢(shi)。因(yin)為(wei)充(chong)放(fang)電(dian)時(shi),僅(jin)通(tong)過(guo)電(dian)子(zi)移(yi)動(dong),所(suo)以(yi)電(dian)極(ji)劣(lie)化(hua)小(xiao),與(yu)普(pu)通(tong)電(dian)池(chi)相(xiang)比(bi),可(ke)更(geng)多(duo)地(di)進(jin)行(xing)充(chong)放(fang)電(dian)(村田的超級電容可使用10萬次以上)。
具備傳統電容器和傳統超級電容無法實現的特性的村田「層壓型超級電容」
自19世紀70年代開始,超級電容作為比普通電容具有大的靜電容量的蓄電裝置開始商品化,目前為止已經研發了紐扣型和圓柱型。
但是,這些類型中有幾個缺點。一個是內部阻抗(ESR)大(da),所(suo)以(yi)僅(jin)限(xian)用(yong)於(yu)低(di)輸(shu)出(chu)用(yong)途(tu)。電(dian)源(yuan)上(shang)連(lian)接(jie)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)的(de)話(hua),內(nei)部(bu)阻(zu)抗(kang)大(da),所(suo)以(yi)大(da)電(dian)流(liu)通(tong)過(guo)時(shi)電(dian)壓(ya)下(xia)降(jiang)嚴(yan)重(zhong),在(zai)高(gao)輸(shu)出(chu)時(shi)不(bu)能(neng)提(ti)供(gong)足(zu)夠(gou)的(de)能(neng)量(liang)。還(hai)有(you)一(yi)個(ge)是(shi)紐(niu)扣(kou)型(xing)和(he)圓(yuan)柱(zhu)型(xing)在(zai)形(xing)狀(zhuang)上(shang),外(wai)部(bu)水(shui)分(fen)會(hui)從(cong)封(feng)裝(zhuang)部(bu)位(wei)進(jin)入(ru)產(chan)生(sheng)劣(lie)化(hua),以(yi)及(ji)容(rong)易(yi)引(yin)起(qi)電(dian)解(jie)液(ye)蒸(zheng)發(fa)的(de)「幹涸不良」。在靜電容量大這一點上,超級電容具有的可能性雖然很大,但是這些缺點在實際使用時就變成了難點。

村田致力於克服這些缺點,研發出新的超級電容。研發出層壓型超級電容。

村田的該款超級電容采用了前麵所提到的由電極和電解液組成的電氣雙層結構重疊在一起的結構。通過該構造,內部阻抗(ESR)成功下降到傳統超級電容的1000分之一左右,也可用於電流很大的時候。此外,通過縮小封裝部位,也成功防止了外部水分的侵入和電解液的幹涸。

村田這樣的超級電容與傳統的電容器、dianchiyijiqitachaojidianrongxiangbi,juyouhenduodeyouyuexing。youyixiadegegebiaogekezhi,yuchuantongdedianrongqixiangbirongliangdagaonengliang,yudianchixiangbidagonglv,yuchuantongchaojidianrongxiangbi,zaigaoshuchushiyenengshiyong。



尤其能夠發揮村田超級電容優勢的情況
具備之前所說所有特性的村田超級電容,在以下情況尤其能夠發揮優勢。
需要僅在高輸出的時候進行輔助的輔助電源
想要抑製輸出峰值時的電壓下降,穩定輸出
需要在突然發生斷電等情況時也不失去數據的構造
其次,厚度為2.2~3.7mm,尺寸也僅有2.1cm×1.4cm,既薄又小的形狀也極具吸引力。在電源空間有限的小型設備上也非常有效。不僅文章開頭提到的移動設備,預計還可用於小型電機、音響設備、高亮度LED、各種通信、各種係統和存儲備份……各種設備。
對於各個設備,村田的超級電容提供了至今為止沒有的解決方案。
推薦閱讀:
可達到±0.4˚C精度的新一代溫度傳感器IC
村田新增引線型片狀多層陶瓷電容器
揭秘電容器的基本特性與十大電容優缺點
詳細解析電流采樣電路的設計
推薦閱讀:
可達到±0.4˚C精度的新一代溫度傳感器IC
村田新增引線型片狀多層陶瓷電容器
揭秘電容器的基本特性與十大電容優缺點
詳細解析電流采樣電路的設計
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 解鎖算力芯片的“速度密碼”:SmartDV全棧IP方案深度解析
- 1200餘家企業齊聚深圳,CITE2026打造電子信息產業創新盛宴
- 掌握 Gemini 3.1 Pro 參數調優的藝術
- 築牢安全防線:電池擠壓試驗機如何為新能源產業護航?
- Grok 4.1 API 實戰:構建 X 平台實時輿情監控 Agent
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
光電顯示
光繼電器
光控可控矽
光敏電阻
光敏器件
光敏三極管
光收發器
光通訊器件
光纖連接器
軌道交通
國防航空
過流保護器
過熱保護
過壓保護
焊接設備
焊錫焊膏
恒溫振蕩器
恒壓變壓器
恒壓穩壓器
紅外收發器
紅外線加熱
厚膜電阻
互連技術
滑動分壓器
滑動開關
輝曄
混合保護器
混合動力汽車
混頻器
霍爾傳感器




