円筒形スーパーキャパシタ

1.スーパーキャパシタとバッテリーの選び方は？

具体的な選択方法: スーパーキャパシタはバッテリーとは異なります。一部のアプリケーションでは、バッテリーよりも優れている場合があります。場合によっては、コンデンサの電力特性とバッテリーの高エネルギー貯蔵を組み合わせて、2 つを組み合わせることがより良い方法です。

2. スーパーキャパシタとバッテリーのそれぞれの特徴は?

スーパーキャパシタは、定格電圧範囲内の任意の電気レベルまで充電でき、完全に放電できます。バッテリーは、それ自体の化学反応によって狭い電圧範囲で動作するように制限されており、過放電すると永久的な損傷を引き起こす可能性があります。スーパーキャパシタは、同等の体積の従来のキャパシタよりも多くのエネルギーを蓄えることができ、バッテリーは、同等の体積のスーパーキャパシタよりも多くのエネルギーを蓄えることができます。電力がエネルギー貯蔵デバイスのサイズを決定する一部のアプリケーションでは、スーパーキャパシタが優れた方法です。スーパーキャパシタは、悪影響を与えることなくエネルギーパルスを繰り返し送信できます。逆に、バッテリーが高出力のパルスを繰り返し送信すると、バッテリーの寿命が大幅に短くなります。スーパーキャパシタは急速に充電できますが、急速に充電するとバッテリーが損傷する可能性があります。スーパーキャパシタは数十万回サイクルできますが、バッテリ寿命はわずか数百サイクルです。

3. スーパーキャパシタの寿命は?

スーパーキャパシタの耐電圧は比較的低く、通常はわずか 2.5V で、許容サージ電圧は 2.7V です。したがって、単一のスーパーキャパシタの場合、充電器の最大出力電圧は 2.7V を超えることはできません。スーパーキャパシタの動作電圧が安全な電圧である限り、スーパーキャパシタの耐用年数は非常に長く、充電と放電のサイクル数は 100,000 ～ 500,000 回に達する可能性があります。

4. スーパーキャパシタを直列に使用できますか?

はい。スーパーキャパシタの動作電圧は低いため、多くの場合、複数のスーパーキャパシタを直列に使用して動作電圧を上げる必要があります。スーパーキャパシタの不均衡により、直列で使用する場合、スーパーキャパシタの充電電圧が 2.5V を超えないようにする必要があります。解決策は、バッテリー イコライザーを使用することです。

5. バッテリーと比較したスーパーキャパシタの特徴は何ですか?

電池と比較して、スーパーキャパシタには次のような特徴があります。

を。超低直列等価抵抗 (LOW ESR)、電力密度 (Power Density) はリチウム イオン電池の数十倍以上で、大電流放電に適しています (4.7F コンデンサは 18A 以上の瞬間電流を放出できます)。 ）。

b.超長寿命、最大 500,000 回以上の充放電サイクル。これは、リチウムイオン電池の 500 倍、ニッケル水素およびニカド電池の 1,000 倍です。スーパーキャパシタを 1 日 20 回充放電すると、68 年も使用できます。

c.大電流で充電でき、充放電時間が短い。充電回路の要件は単純で、メモリ効果はありません。

d.メンテナンスフリーで密閉できます。

e.温度範囲は-40℃～+70℃と広く、一般的なバッテリーは-20℃～60℃です。

f.スーパー キャパシタを直列および並列に接続して、スーパー キャパシタ モジュールを形成し、耐電圧と静電容量を高めることができます。

6. スーパーキャパシタの動作原理は?

スーパーキャパシタは、容量の大きいコンデンサです。コンデンサの静電容量は、電極間の距離と電極の表面積に依存します。より大きな静電容量を得るために、スーパーキャパシタは電極間の距離を可能な限り減らし、電極の表面積を増やします。

2 つのプレート間の電位が電解質のレドックス電極電位よりも低い場合、電解質界面の電荷は電解質から離れず、スーパーキャパシタは通常の動作状態になります。コンデンサの両端の電圧が電解液の酸化還元電極電位を超えると、電解液が分解し、スーパー キャパシタが異常な状態になります。スーパーキャパシタが放電すると、正極板と負極板の電荷が外部回路によって放電され、それに応じて電解質界面の電荷が減少します。化学反応を利用するバッテリーとは異なり、スーパーキャパシタの充電および放電プロセスは、化学反応を伴わない物理プロセスです。使用される材料は安全で無毒です。

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7. 将来、スーパーキャパシタはリチウム電池に取って代わりますか?

電気化学キャパシタとも呼ばれるいわゆるスーパーキャパシタは、近年ますます普及しているエネルギー貯蔵システムです。通常のコンデンサとバッテリーのハイブリッドと考えることができますが、この 2 つとは異なります。電池と同じように、スーパーキャパシタにも電解質によって分離された正と負の電極があります。ただし、バッテリーとは異なり、スーパーキャパシターはバッテリーのように化学的にエネルギーを蓄えるのではなく、コンデンサーのように静電的にエネルギーを蓄えます。さらに、スーパーキャパシタには、少量で大量の電気を蓄えることができるなど、リチウム電池の比類のない利点もあります。サイクル寿命が長く、何十万回も充放電を繰り返すことができます。短い充放電時間;超低温 良好な特性;大電流などに強い放電容量。

このように、スーパーキャパシタは電気自動車に電力を供給する最良の方法です。ただし、すべてに長所と短所があります。現在のスーパーキャパシタの生産は技術的に不完全であり、生産コストが高いため、スーパーキャパシタがリチウム電池に取って代わることは依然として不可能です。また、エネルギー密度が低く、単位体積あたりのエネルギーを多く蓄えることができません。純粋な電気自動車がスーパー キャパシタに切り替わる場合、車両全体に、より多くの容量のスーパー キャパシタを搭載する必要があります。もう1つのポイントは、高温に耐えられず、湿気の多い環境に置くことができないことです。そうしないと、通常の動作に影響を与え、バッテリーを損傷することさえあります.

その利点を見ると、スーパーキャパシタは間違いなく新エネルギー車のバッテリーの代替品です。しかし、その欠点によって、新エネルギー車での開発も制限されています。

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8. スーパーキャパシタを使用してバッテリーを充電できますか?

理論的には可能ですが、コンデンサの静電容量を特に大きくするにはまだ技術的な問題があります。理論的には可能ですが、コンデンサの実際の静電容量は通常、定格静電容量よりも小さいため、実際には使用されません。バッテリーを充電する最良の方法は、定電圧または定電流充電です。パルスは充電時間を短縮できますが、バッテリーを加硫させやすく、バッテリーの寿命を短くします。