超級電容與鋰電池相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-09-10 14:43
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超級電容的用途
超級電容學(xué)名是電子雙層電容【EDLC】，與傳統(tǒng)的同樣具有很高電容值的納米介質(zhì)電容不同的是，超級電容沒有采用傳統(tǒng)的固態(tài)的電解質(zhì)。超級電容的能量密度大于普通電容，小于鋰電池。它的功率密度小于普通電容，大于鋰電池。
超級電容器又叫雙電層電容器是一種新型儲能裝置，它具有充電時間短、使用壽命長、溫度特性好、節(jié)約能源和綠色環(huán)保等特點(diǎn);超級電容器的應(yīng)用領(lǐng)域有：
1、稅控機(jī)、稅控加油機(jī)、真空開關(guān)、智能表、遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)、儀器儀表、數(shù)碼相機(jī)、掌上電腦、電子門鎖、程控交換機(jī)、無繩電話等的時鐘芯片、靜態(tài)隨機(jī)存貯器、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)等微小電流供電的后備電源。
2、智能表（智能電表、智能水表、智能煤氣表、智能熱量表）作電磁閥的啟動電源；
3、太陽能警示燈，航標(biāo)燈等太陽能產(chǎn)品中代替充電電池；
4、手搖發(fā)電手電筒等小型充電產(chǎn)品中代替充電電池；
5、電動玩具電動機(jī)、語音IC、LED發(fā)光器等小功率電器的驅(qū)動電源。超級電容器是介于傳統(tǒng)電容器和蓄電池之間的一種新型儲能裝置，它具有功率密度大、容量大、使用壽命長、免維護(hù)、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
超級電容器局限
超級電容器在使用過程中并非每一個方面都是優(yōu)越的，這就要求在運(yùn)用超級電容器時能熟練掌握該裝置的優(yōu)缺點(diǎn)。受到制造技術(shù)的限制，我國在使用超級電容器時還存在安裝、調(diào)試等方面的不足。不少設(shè)備因盲目使用超級電容器造成電路故障，影響了整個設(shè)備性能的發(fā)揮。作為電容器的新產(chǎn)品，超級電容器呈現(xiàn)出來的優(yōu)點(diǎn)要顯著大于缺點(diǎn)。
優(yōu)點(diǎn)：
超級電容器是普通電容裝置的升級，在對早期的電容器實(shí)施了多個方面的改良。主要優(yōu)點(diǎn)在：①電容量。早期使用的常規(guī)電容器，電容存儲量較小，僅能滿足小負(fù)荷的電路需求；而超級電容器的電容量級別可達(dá)到法拉級，能適合更復(fù)雜的電路運(yùn)行需要。
②電路。超級電容器對電路結(jié)構(gòu)的要求較低，不需要設(shè)置特殊的充電電路、控制放電電路，且電容器的使用時間不會受到過充、過放的影響。③焊接。普通電容器無法進(jìn)行焊接，在安裝超級電容器時可根據(jù)需要進(jìn)行焊接處理，防止了電池接觸不良等現(xiàn)象的發(fā)生，提高了電容器元件的使用性能。
缺點(diǎn)：
通過對超級電容器的性能測試，筆者發(fā)現(xiàn)這種新型電容器也存在缺點(diǎn)。如：
①泄漏。超級電容器安裝位置不合理，容易引起電解質(zhì)泄漏等問題，破壞了電容器的結(jié)構(gòu)性能。
②電路。超級電容器僅限于直流電路的使用，這是由于與鋁電解電容器相比，超級電容器的內(nèi)阻更大，不適合交流電路的運(yùn)行要求。1、 充電速度快，充電5秒～1分鐘可達(dá)到其額定容量的95%以上。
2、 循環(huán)使用壽命長，深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達(dá)50萬次以上，沒有“記憶效應(yīng)”。電池循環(huán)壽命一般是幾千次。
3、 功率密度高，可達(dá)7000W/KG~11000W/KG，相當(dāng)于電池的5~10倍。
4、 產(chǎn)品原材料構(gòu)成、生產(chǎn)、使用、儲存以及拆解過程均沒有污染，是理想的綠色環(huán)保電源。
5、 充放電線路簡單，無需充電電池那樣的充電電路，安全系數(shù)高，長期使用免維護(hù)。
6、 超低溫特性好，溫度范圍寬-40℃～+70℃，電池一般是-20℃～+60℃。
缺點(diǎn)
1、 能量密度低：最多10Wh/kg，鋰電池是超級電容的10-30倍。
2、 電壓低：最高充電電壓非常低，通常只有2.7V左右。這就意味著有的應(yīng)用如果需要高達(dá)100V的電壓（比如電動汽車），需要相當(dāng)多這樣的電容串聯(lián)起來。給18個同型號串聯(lián)電容加上48V電壓，由于個體差異，有些電容上的電壓會2.7V。那些高于2.7V的電容會更早失效，降低整個供電系統(tǒng)的壽命?？梢愿倪M(jìn)的是對每個電容單獨(dú)做充放電電路，但這會顯著增加整個系統(tǒng)的成本。
3、 自放電大：24小時跑掉5%以上，72小時跑掉10%以上，半年后基本上就剩一半的電了。
4、 成本高：每千瓦時需要2000~5000美元，相比之下鋰電池的成本只有500~1000美元。即使是不在乎體積和重量的應(yīng)用，初期在超級電容上的投資也是相當(dāng)大的負(fù)擔(dān)。
