¿Cuánta potencia puede almacenar el supercondensador?

El supercondensador (cuerpo) más grande de la industria tiene un diámetro de 65 mm. Volumen = 3 (pi) * 32.5 * 32.5 (cuadrado de radio) * = mm cúbico = centímetro cúbico = ml Los supercondensadores se dividen en condensadores eléctricos de doble capa y condensadores de tantalio. Es un nuevo dispositivo de almacenamiento de energía con alta densidad de potencia, tiempo de carga corto, larga vida útil, buenas características de temperatura, ahorro de energía y protección del medio ambiente. Los supercondensadores se utilizan ampliamente. Los supercondensadores son condensadores que utilizan el principio de una doble capa eléctrica. Cuando se aplica un voltaje aplicado a las dos placas del supercondensador, como con un condensador convencional, el electrodo positivo de la placa almacena una carga positiva y la placa negativa almacena una carga negativa, bajo la acción de un campo eléctrico generado por la carga en las dos placas del supercondensador. La carga opuesta se forma en la interfaz entre el electrolito y el electrodo para equilibrar el campo eléctrico interno del electrolito. Las cargas positivas y negativas están dispuestas en la superficie de contacto entre las dos fases diferentes con un espacio muy corto entre las cargas positivas y negativas. En la posición opuesta, esta capa de distribución de carga se llama doble capa eléctrica, por lo que la capacitancia es muy grande. Cuando el potencial entre las dos placas es menor que el potencial del electrodo redox del electrolito, la carga en la interfaz del electrolito no abandona el electrolito y el supercondensador está en un estado de funcionamiento normal (generalmente 3 o menos), por Por ejemplo, el voltaje a través del capacitor excede la oxidación del electrolito. Cuando se reduce el potencial del electrodo, el electrolito se descompondrá y se volverá anormal. A medida que se descarga el supercondensador, el circuito externo descarga la carga de las placas positiva y negativa y, en consecuencia, la carga en la interfaz del electrolito se reduce. Se puede ver que el proceso de carga y descarga del supercondensador es siempre un proceso físico y no hay reacción química. Por lo tanto, el rendimiento es estable y es diferente al de la batería que utiliza la reacción química.

Las baterías de supercondensadores también se denominan condensadores de oro y condensadores de faradios. Almacenan energía polarizando electrolitos y pertenecen a un tipo de condensadores eléctricos de doble capa. Dado que el proceso de almacenamiento de energía no sufre una reacción química, este proceso de almacenamiento de energía es reversible porque el supercondensador se puede cargar y descargar repetidamente cientos de miles de veces. Los supercondensadores generalmente usan materiales de electrodo de carbón activado, que tienen las características de un área de adsorción grande y un alto almacenamiento electrostático, y se usan ampliamente en vehículos de nueva energía.

La batería de supercondensador, también conocida como condensador eléctrico de doble capa (condensador eléctrico de doble capa) es un nuevo tipo de dispositivo de almacenamiento de energía, que tiene las características de tiempo de carga corto, larga vida útil, buenas características de temperatura, ahorro de energía y protección del medio ambiente. Los supercondensadores se utilizan ampliamente. Se utiliza como fuente de alimentación de equilibrio de energía para equipos de elevación para proporcionar energía de supercorriente. Se utiliza como fuente de alimentación de arranque para vehículos. Tiene una mayor eficiencia y confiabilidad de arranque que las baterías tradicionales. Puede reemplazar las baterías tradicionales en su totalidad o en parte. Se utiliza como energía de tracción para vehículos. Puede producir vehículos eléctricos, reemplazar los motores de combustión interna tradicionales y transformar los trolebuses existentes; se puede utilizar para asegurar el arranque suave de tanques, vehículos blindados y otros vehículos (especialmente en el frío invierno) y como fuente de energía de pulso para armas láser. También se puede utilizar para el almacenamiento de energía de otros equipos electromecánicos.

Debido a la escasez de recursos petrolíferos en supercondensadores y la contaminación ambiental causada por el escape de motores de combustión interna que queman diesel (especialmente en ciudades grandes y medianas), la gente está estudiando nuevos dispositivos de energía que reemplacen a los motores de combustión interna. Se han llevado a cabo investigaciones y desarrollo de energía híbrida, pilas de combustible, productos y aplicaciones de baterías químicas y se han obtenido algunos resultados. Sin embargo, debido a su corta vida útil inherente, las malas características de temperatura, la contaminación química de la batería, el sistema complejo, el alto costo y otras debilidades fatales, no ha habido una buena solución. Los supercondensadores, con sus excelentes características, pueden reemplazar algunas de las baterías químicas tradicionales para la potencia de tracción y la energía de arranque de los vehículos, y tienen una gama más amplia de aplicaciones que las baterías químicas tradicionales. Debido a esto, los países de todo el mundo (especialmente los países desarrollados de Occidente) no escatiman esfuerzos para investigar y desarrollar supercondensadores. Entre ellos, Estados Unidos, Japón y Rusia no solo están al frente de I + D y producción, sino que también establecieron una agencia reguladora nacional especial (como: USABC en los Estados Unidos, Sun en Japón, REVA en Rusia, etc. .) para formular un plan nacional de desarrollo. Invertimos mucho en mano de obra y lo promovimos activamente. En lo que respecta al nivel de tecnología de supercondensadores, Rusia se encuentra actualmente a la vanguardia del mundo, sus productos se han comercializado y aplicado, y ha sido calificado como el producto más avanzado por la 17a Conferencia Anual Internacional de Vehículos Eléctricos (EVS). -17), Japón, Alemania, Francia, Reino Unido, Australia y otros países también se están poniendo al día. En la actualidad, el campo de la promoción de la aplicación de supercondensadores en varios países ha sido bastante extenso. La promoción del uso de supercondensadores en China puede reducir el consumo de petróleo, reducir la dependencia de las importaciones de petróleo y favorece la seguridad nacional del petróleo; resolver eficazmente la contaminación de los gases de escape urbanos y los problemas de contaminación de las baterías de plomo-ácido; y ayudar a resolver el problema del arranque de vehículos a baja temperatura. En la actualidad, hay más de 10 empresas en China que realizan investigación y desarrollo de supercondensadores.

El supercondensador es un nuevo condensador basado en la teoría de la interfaz eléctrica de doble capa propuesta por el físico alemán Helmholtz. Se sabe que una carga excesiva que tiene un signo opuesto a la superficie del electrodo metálico insertado en la solución de electrolito y la superficie del líquido provoca una diferencia de potencial entre las fases. Entonces, si en el electrolito e inserte los dos electrodos, e imponga un menor que en la solución de electrolito y el voltaje de ruptura de voltaje del electrolito bajo la acción del campo eléctrico en los iones positivos y negativos rápidamente hacia el movimiento de los polos, y respectivamente en los dos forman una capa de carga cercana en la superficie del electrodo, la doble capa eléctrica, formada por la doble capa eléctrica y el condensador tradicional del dieléctrico en un campo eléctrico bajo la acción de la carga de polarización similar, lo que resulta en un efecto de capacitancia, Muy similar al condensador eléctrico de placa de doble capa, sin embargo, debido a que la capa de carga del condensador más ajustada que la ordinaria entre la capa de carga, la distancia de separación es mucho menor, por lo tanto, tiene una capacidad mayor que los condensadores ordinarios.

El condensador eléctrico de doble capa tiene una resistencia interna mayor que el condensador electrolítico de aluminio. Por lo tanto, se puede cargar directamente sin resistencia de carga. En el caso de una carga por sobretensión, el condensador eléctrico de doble capa se abrirá sin dañar el dispositivo. La ruptura por sobretensión de los condensadores electrolíticos de aluminio es diferente. Al mismo tiempo, el condensador eléctrico de doble capa se puede cargar sin restricciones en comparación con la batería recargable, y el número de veces de carga puede llegar a 10E6 veces o más. Por lo tanto, el capacitor eléctrico de doble capa no solo tiene las características de capacitancia sino que también tiene características de batería, y es una especie de Un nuevo componente especial entre la batería y el capacitor.

(1) La velocidad de carga es rápida, siempre que se cargue por más del 95% de su capacidad nominal cargándola durante varias decenas de segundos a varios minutos; ahora se necesitan varias horas para cargar la batería de plomo-ácido con el área más grande.

(2) El ciclo de vida es largo y el número de ciclos de carga y descarga profunda puede llegar a 500.000 veces. Si el supercondensador se carga y descarga 20 veces al día, se puede utilizar de forma continua durante 68 años. Si se compara con las baterías de plomo-ácido, tiene una vida útil de 68 años y no tiene "efecto memoria".

(3) La capacidad de descarga de alta corriente es súper fuerte, la eficiencia de conversión de energía es alta, la pérdida del proceso es pequeña y la eficiencia del ciclo de energía de alta corriente es ≥90%;

(4) La densidad de potencia es alta, hasta 300 W / kg ~ 5000 W / kg, lo que equivale a docenas de veces más que las baterías ordinarias; la energía específica ha mejorado enormemente, la batería de plomo-ácido solo puede alcanzar los 200W / kg y la batería de supercondensador está actualmente desarrollada. Hasta 10KW / kg,

(5) La composición de la materia prima, la producción, el uso, el proceso de almacenamiento y desmantelamiento del producto no están contaminados, y es una fuente de energía verde ideal para la protección del medio ambiente;

(6) El circuito de carga y descarga es simple, no se necesita un circuito de carga como la batería recargable, el factor de seguridad es alto y el mantenimiento no requiere mantenimiento a largo plazo;

(7) Buenas características de temperatura ultrabaja, el rango de temperatura ambiente es tan amplio como -40 ° C ~ +70 ° C;

(8) Fácil de detectar, la energía restante se puede leer directamente;

(9) La capacidad de monómero suele estar en el rango de 0,1 F a -3400 F.

1. Los supercondensadores tienen una polaridad fija. La polaridad debe confirmarse antes de su uso.

2. Los supercondensadores deben usarse a voltaje nominal:

Cuando el voltaje del capacitor excede el voltaje nominal, hará que el electrolito se descomponga, mientras que el capacitor se calentará, la capacidad disminuirá y la resistencia interna aumentará, la vida se acortará y, en algunos casos, el desempeño del capacitor. colapsará.

3. Los supercondensadores no deben usarse en circuitos de carga y descarga de alta frecuencia. La carga y descarga rápida de alta frecuencia provocará un calentamiento interno de los condensadores, una atenuación de la capacidad, un aumento de la resistencia interna y, en algunos casos, el rendimiento del condensador colapsará.

4. Después de instalar el supercondensador, no incline ni gire a la fuerza el condensador, ya que esto hará que los cables del condensador se aflojen y se deteriore el rendimiento.

5. Evite el sobrecalentamiento del condensador durante el proceso de soldadura:

Si el condensador se sobrecalienta durante la soldadura, la vida útil del condensador se reducirá. Por ejemplo, si se utiliza una placa de circuito impreso con un grosor de 1,6 mm, el proceso de soldadura debe ser de 260 ° C durante no más de 5 s.

6. Al utilizar condensadores en serie:

Cuando se utilizan supercondensadores en serie, existe un problema de ecualización de voltaje entre las celdas. Una simple conexión en serie puede provocar una sobretensión de uno o varios de los condensadores individuales, dañando así los condensadores y afectando el rendimiento general.

Además, el supercondensador está en el sistema de CC de la subestación transformadora, la máquina de control de impuestos, la caja registradora de control de impuestos y la linterna con agitación (la batería se puede cambiar durante 5 minutos sin agitar durante 30 segundos; la distancia de irradiación es 1 metro) También hay muchas aplicaciones en tipos de medidores inteligentes (como medidores de agua y gas) y fuentes de alimentación de UPS para computadoras.

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