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2200字我国薄膜电容器在电动汽车上的性能测试

2200字我国薄膜电容器在电动汽车上的性能测试
2200字我国薄膜电容器在电动汽车上的性能测试

我国薄膜电容器在电动汽车上的性能测试

摘要:本文通过分析薄膜电容器对电动汽车的影响;从静电容量和等效电阻两个方面对薄膜电容器的性能加以研究;得出了相关结论;对我国薄膜电容器在电动汽车上的性能测试有一定的参考价值。

关键词:薄膜电容器;电动汽车;性能测试

随着世界各国开始注意生态环境的保护,不可再生能源的高效率利用,电动汽车在能源选择上、对环境保护上独有的优势成为各国纷纷投入大量精力、物力、财力研发的重点。但是混合动力的电动汽车一般都会出现续跑能力不足和能量密度不高的状况,严重限制了绿色电动汽车的进一步发展。有技术可以实现利用电动汽车减速时的制动动能再循环利用,把以前浪费掉的制动动能回收成电能再在电动汽车上继续使用,提高了电动汽车的续航能力,推动了绿色电动汽车的进步。

一、薄膜电容器对电动汽车的影响

正常情况下,汽车在城市道路中行驶的时候,会出现频率比较高的加速和制动的情况,而每次的制动都不会出现很长的时间。这就使得汽车在制动的时候,利用的制度动能产生的电流不是稳定平稳的。一方面,汽车使用的蓄电池需要经过较长实际的稳定电流的充能,所以对于制动产生的电能回收利用效率不高。另一方面,不稳定的制动电流一般都会比较大,大大超过了蓄电池正常的充电电流,对于蓄电池的使用寿命来说,严重减少了蓄电池应有的使用年限。所以,现状比较流行的做法就是使用大容量的电容器配合蓄电池来使用,这样能很好的解决制动动能回收的问题。此外大容量的电容器还能帮助电动汽车在突然启动和突然提速时放电电流趋于稳定的状态。现在的市场上使用较为频繁的是双电层电容器和电化学电容器,两者都是拥有大容量的电容器。它们都是用电解质和电极之间自然形成的双电层的结构和电极氧化还原的形式储藏能量,单体工作电压小,电容量可达数千法拉,拥有极好的储能性。一般实际使用中需要把多个大容量电容器串联起来,以增大整个电容器的工作电压。为保证大容量电容组中各单体能均衡地充放电,需要一套大容量电容组管理系统来进行控制。这些都使大容量电容器的成本输出很高,制造工艺繁琐。薄膜电容器是一种用金属镀层作为电极,用聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯等塑料薄膜与电极一起做成圆筒形的电容器。单体电容器的工作电压就可以达到几千伏,并联几个电容器能够提高总的电容量,不需要

通过充放电平衡控制,所以这种大容量电容器的成本比较低,应用量大。

二、大容量薄膜电容器的性能试验

金属化聚丙烯薄膜电容器是典型的大容量薄膜电容器,金属化蒸镀用的光膜厚度为3μm ,使用了先进的防爆金属化镀膜工艺,一般是不锈钢的壳。电容器里有若干小型电容器单元,小型电容器单元中都有金属内熔丝提供安全保障。如果某个小型电容器单元由于故障被击穿,整体的电容器容量不会有较大的改变。全世界范围内,还没有形成对电动汽车里大容量电容器试验的统一规范。超级电容器的试验手册是由美国能源部在2004年的一个试验项目中起草的。该手册基于FreedomCAR 能量储存试验中所使用的方法,规定了应用于混合动力电动汽车上的超级电容的一系列试验。本文通过参考手册进行了储能电容器静电容量、等效串联内阻的试验来测试电动汽车里大容量电容器的性能。

2.1 静电容量试验。利用储能电容器进行多次的充放电,充放电电压上限是800V ,充放电电压下限是100V 。根据相应容量大小的薄膜电容器选择不同的恒值电流进行充放电,本文选择了20A 的恒值电流进行重放电的试验。通过试验我们得到完成一个充放电的循环电容器两个极板之间的电压值与时间的关系,测试得知平均每一个充放电的时间是0.3s ,这样我们就能得出电容器的静电容量: mF 5.7100

8003.02021=-?=-?=U U t I C (1) 2.2 等效串联电阻测试。导线、介质、电极和接头之间的总阻抗值是所谓的等效串联电阻测试。因为串联电阻的原因,电容器在充放电的时候会造成一定的动态损失。等效串联电阻的测量可采用交流阻抗法或直流中断法。其中直流中断测定法是根据电容器在断开恒流充电电路10ms 内,电压的突变来计算等效串联电阻的。用恒流值20A 的电流来对电容器进行充电,充电到800V 以后,等待8s ,再断开充电电路, 用功率分析仪记录断电后10ms 内的电容器电压从800V 变化为798. 3V ,据此可计算该电容器的等效串联电阻值为:

)(085.0203.79880010Ω=-=-=

I U U R S (2) 2.3 实验结果。从实验的结果可以看到:首先,本文所用到的薄膜电容器静电容量是7.5mF ,额定的工作电压是800V 。由此还可以得知电容器的存藏电能为:

h W J CU E w ?===66.024002

12 (3) 我们可以看到目前该薄膜电容器样机系统可吸收的制动再生能量很少。为了有效增加电动汽车制动产生的动能能量再循环使用的效率,我们可以把薄膜电容器的静电容量和额定的工作电压加以提高,从而提高制动动能的再循环的质量。其次,该薄膜电容器系统的等效串联电阻很小,在大电流的充放电时动态损失比蓄电池要低,因此可作为电动汽车在加速和爬坡时提供短时大功率的辅助动力源。最后,测试的薄膜电容器系统电能再生率不高,只可能在电动汽车的辅助动力源方面加以利用。

三、结论

3.1 薄膜电容器充放电效率很高。由于薄膜电容器充放电效率高我们可以进行大电流的快速充电来充分利用外来的能量,提高回收制动动能的使用效率。

3.2 薄膜电容器结构简易,成本低。薄膜电容器的小型电容器单元工作电压比较高,并联使用后,可以提高工作需要的电能容量。所以结构简易,成本低。

3.3 薄膜电容器静电容量小。目前薄膜电容器系统还存在静电容量不高的问题, 需要相关研发单位进一步的利用先进技术来解决,一步一步的实现薄膜电容器的市场化占有率的提高,推动绿色电动汽车在全世界的发展和应用。 参考文献:

[1]孙骏,赵韩,邵康培.储能薄膜电容器在电动汽车上的应用研究[J]. 电力电容器与无功补偿,2009,02:37-40.

[2]赖五福.薄膜电容器在新能源汽车上的运用[J]. 电子世界,2012,15:123-125.

电容器用金属化薄膜

电容器用金属化薄膜 1范围 本标准规定了电容器用金属化薄膜的术语、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、以及标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于电容器用金属化聚丙烯薄膜和金属化聚酯薄膜。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/-2003计数检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验计划 GB/-××××电气绝缘用薄膜第2部分:试验方法 3术语 3.1 3.2基膜base film 电容器用的能在其表面蒸镀一层极薄金属层的塑料薄膜。 3.3 3.4金属化薄膜metallized film 将高纯铝或锌在高真空状态下熔化、蒸发、沉淀到基膜上,在基膜表面形成一层极薄的金属层后的塑料薄膜。 3.5 3.6自愈作用self-healing 金属化薄膜介质局部击穿后立即本能地恢复到击穿前的电性能现象。 3.7

3.8留边margin 为实际制作电容器需要,将金属化薄膜一侧或两侧边缘或中间遮盖而形成不蒸镀金属的空白绝缘条(带)称为留边,其宽度称为留边量。 3.9 3.10方块电阻square resistance 金属化薄膜上的金属层在单位正方形面积的电阻值称为方块电阻,用Ω/□表示,通常用方块电阻来表示金属镀层的厚度。 3.11 3.12金属化安全薄膜metallized safe film 金属层图案含有保险丝安全结构的金属化薄膜。按保险丝安全结构特点可分网格安全膜、T形安全膜和串接安全膜等。 4分类 4.1产品类型 MPPA(MPETA)——单面铝金属化聚丙烯(或聚酯)薄膜,见图1-图3。 图1图2图3 MPPAD(MPETAD)——双面铝金属化聚丙烯(或聚酯)薄膜,见图4和图5。 图4图5 MPPAH(MPETAH)——边缘加厚金属层的单面铝金属化聚丙烯(或聚酯)薄膜,见图6。 图6 MPPAZ(MPETAZ)——单面锌铝金属化聚丙烯(或聚酯)薄膜,见图7。

超级电容在电动汽车中的应用

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/999279845.html, 超级电容在电动汽车中的应用 作者:单硕尚鑫波 来源:《山东工业技术》2018年第02期 摘要:新能源汽车的发展成为世界性研究课题,发展更优的储能系统成为研究的重点之一。本文用Matlab对蓄电池与超级电容混合电源混合电源储能系统进行仿真分析,并对其控制策略优化,从而得到更高的能量利用率并更高效的回馈能量。关键词:蓄电池;超级电容;混合电源;新能源汽车 DOI:10.16640/https://www.doczj.com/doc/999279845.html,ki.37-1222/t.2018.02.033 0引言 目前,蓄电池是电动汽车最常用的能量存储装置。在纯电动汽车上,铅酸电池其比能量、深放电循环寿命、快速充电等方面均比镍氢电池、锂离子电池差。镍氢电池均匀性较差,自放电率较高。锂离子蓄电池正极材料LiCoO2价格高,且必须有特殊的保护电路。单一类型的储能方式,很难同时满足所有工作特性。混合电源则可以发挥不同储能装置的优势,是新能源汽车研究的方向之一。 本文用超级电容作为能量缓冲单元,与蓄电池直接并联构成混合能源,不但可以降低瞬时大功率需求时对蓄电池的冲击,同时可以利用超级电容可以大电流充电的特性回馈能量。 1电动汽车常规储能系统 电动汽车的常规储能系统的两种典型工作模式,如图1、图2所示: 电动汽车常规动力装置由蓄电池提供系统所需的全部能量,并且在制动时可以回馈能量。这种常规的储能系统存在以下弊端: (1)当汽车处于加速或者需要瞬时大功率需求时,蓄电池需要提供较大的供电电压,会对供电系统造成损害。 (2)当处于制动工况时,功率变换器存在一定的变压比,大大降低了能量的回收效率。 2超级电容混合储能系统 蓄电池与超级电容所组成的混合电源,如图3所示,由蓄电池与超级电容器组直接并联构成。由超级电容作为能量缓冲单元,因其具有大电流充、放电特性,所以可在瞬时大功率需求时提供大部分能量。而且在制动工况时,可以将能量首选回馈到超级电容,以获得更高的回馈效率。复合电源并联放电时,其电流输出如图4所示:

电容器用金属化薄膜

1.1.1.1.1.2 电容器用金属化薄膜 Prepared on 22 November 2020

电容器用金属化薄膜 1 范围 本标准规定了电容器用金属化薄膜的术语、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、以及标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于电容器用金属化聚丙烯薄膜和金属化聚酯薄膜。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/-2003计数检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验计划 GB/-××××电气绝缘用薄膜第2部分:试验方法 3 术语 3.1 3.2 基膜base film 电容器用的能在其表面蒸镀一层极薄金属层的塑料薄膜。 3.3 3.4 金属化薄膜metallized film 将高纯铝或锌在高真空状态下熔化、蒸发、沉淀到基膜上,在基膜表面形成一层极薄的金属层后的塑料薄膜。 3.5 3.6 自愈作用self-healing 金属化薄膜介质局部击穿后立即本能地恢复到击穿前的电性能现象。 3.7 3.8 留边margin 为实际制作电容器需要,将金属化薄膜一侧或两侧边缘或中间遮盖而形成不蒸镀金属的空白绝缘条(带)称为留边,其宽度称为留边量。 3.9 3.10 方块电阻square resistance 金属化薄膜上的金属层在单位正方形面积的电阻值称为方块电阻,用Ω/□表示,通常用方块电阻来表示金属镀层的厚度。 3.11 3.12 金属化安全薄膜metallized safe film 金属层图案含有保险丝安全结构的金属化薄膜。按保险丝安全结构特点可分网格安全膜、T形安全膜和串接安全膜等。 4 分类

超级电容器在电动车上的应用

中心议题: 超级电容器基本原理 与传统电容器、电池的区别 解决方案: 超级电容器在刹车时再生能量回收 在启动和爬坡时快速提供大功率电流 现在,城市污染气体的排放中,汽车已占了70%以上,世界各国都在寻找汽车代用燃料。由于石油短缺日益严重人们都渐渐认识到开发新型汽车的重要性,即在使用石油和其它能源的同时尽量降低废气的排放。 超级电容器功率密度大,充放电时间短,大电流充放电特性好,寿命长,低温特性优于蓄电池,这些优异的性能使它在电动车上有很好的应用前景。 在城市市区运行的公交车,其运行线路在20公里以内,以超级电容为唯一能源的电动汽车,一次充电续驶里程可达20公里以上,在城市公交车将会有广阔的应用前景。 电动汽车属于新能源汽车,包括纯电动汽车,BEV)、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车(FuelCellElectricVehicle,FCEV)三种类型。它集光、机、电、化各学科领域中的最新技术于一体,是汽车、电力拖动、功率电子、智能控制、化学电源、计算机、新能源和新材料等工程技术中最新成果的集成产物。电动汽车与传统汽车在外形上没有什么区别,它们之间的主要区别在于动力驱动系统。 电动汽车采用蓄电池组作储能动力源,给电机驱动系统提供电能,驱动电动机,推动车轮前进。虽然电动汽车的爬坡度、时速不及传统汽车,但在行驶过程中不排放污染,热辐射低,噪音小,不消耗汽油,结构简单,使用维修方便,是一种新型交通工具,被誉为“明日之星”,受到世界各国的青睐。 超级电容器简介 超级电容器又称为电化学电容器,是20世纪年代末出现的一种新产品,电容量高达法拉级。以使用的电极材料来看,目前主要有3种类型:高比表面积碳材料超级电容器、金属氧化物超级电容器、导电聚合物超级电容器。 1基本原理 根据电化学电容器储存电能的机理的不同,可以将它分为双电层电容器,EDLC)和赝电容器(Pesudocapaeitor)。碳基材料超级电容器能量储存的机理主要是靠碳表面附近形成

电容器用金属化薄膜

电容器用金属化薄膜 Final revision by standardization team on December 10, 2020.

电容器用金属化薄膜 1 范围 本标准规定了电容器用金属化薄膜的术语、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、以及标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于电容器用金属化聚丙烯薄膜和金属化聚酯薄膜。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/-2003 计数检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验计划GB/-××××电气绝缘用薄膜第2部分:试验方法 3 术语 3.1 3.2 基膜base film 电容器用的能在其表面蒸镀一层极薄金属层的塑料薄膜。 3.3

3.4 金属化薄膜metallized film 将高纯铝或锌在高真空状态下熔化、蒸发、沉淀到基膜上,在基膜表面形成一层极薄的金属层后的塑料薄膜。 3.5 3.6 自愈作用self-healing 金属化薄膜介质局部击穿后立即本能地恢复到击穿前的电性能现象。 3.7 3.8 留边margin 为实际制作电容器需要,将金属化薄膜一侧或两侧边缘或中间遮盖而形成不蒸镀金属的空白绝缘条(带)称为留边,其宽度称为留边量。 3.9 3.10 方块电阻square resistance 金属化薄膜上的金属层在单位正方形面积的电阻值称为方块电阻,用Ω/□表示,通常用方块电阻来表示金属镀层的厚度。 3.11 3.12 金属化安全薄膜metallized safe film

电动汽车驱动系统中的超级电容原理与应用

电动汽车驱动系统中的超级电容原理及应用 相关专题:汽车电子 时间:2010-04-29 18:38 来源:电子工程世界 超级电容是一种电化学装置,是介于电池和普通电容之间的过渡部件。其充放电过程高度可逆,可进行高效率(0.85~0.98)的快速(秒级)充放电。其优点还包括比功率高、循环寿命长、免维护等。 以前由于超级电容的比能量过低,放电时间太短,难以应用于汽车领域。随着超级电容技术的迅速发展,目前成为汽车领域研究和应用的新热点。超级电容不仅适合用作汽车发动机起动、动力转向等子系统的辅助能源,而且还可以与电池、燃料电池等结合用作电动汽车的辅助能源,从而提高电池寿命,弥补燃料电池比功率不足,最大限度的回收制动能量等。总之,其在汽车领域有十分广阔的应用前景。 超级电容的原理与分类 准确的说,超级电容应该叫做电化学电容器(Electrochemical Capacitor)。它能提供比电解电容器更高的比能量,比电池更高的比功率和更长的寿命。 根据使用电极材料的不同可以把超级电容分为三类:

1、使用碳电极的双电层电容器(Double Layer Capacitor,DLC)如图1所示,可以把双电层超级电容看成是悬在电解质中的两个非活性多孔板,电压加载到两个板上。加在正极板上的电势吸引电解质中的负离子,负极板吸引正离子。从而在两电极的表面形成了一个双电层电容器。 图1 双电层超级电容器 DLC本质上是一种静电型能量储存方式。所以双电层电容的大小与电极电位和比表面积的大小有关,因而常常使用高比表面积的活性碳作为双电层电容器的电极材料,从而增加电容量。例如,活性碳在经过特定的化学处理后,表面积可以达到1000m2/g,从而使单位重量的电容量可达100F/g,并且电容的阻还能保持在很低的水平。碳材料还具有成本低,技术成熟等优点。该类超级电容在汽车上应用也最为广泛。 2、使用金属氧化物电极的超级电容器,原来是指贵金属氧化物RuO2 、IrO2 作为电极的电容器。通过发生可逆的氧化/还原反应,使电荷在两个电极上发生转移的同时产生吸附电容。它与双电层电容的机理不同,称为法拉第赝电容(Faradaic pseudocapacitance)。与双电层电容器的静电容量相比,相同表面积下超电容器的容量要大10~100倍,因此可以制成体积非常小、容量大的电容器。但由于贵金属的价格高,主要用于军事领域。 3、使用有机聚合物电极的电容。目前技术还不是很成熟,价格较贵,还处于实验室研究阶段。

中国电动汽车用超级电容器行业研究报告

2011-2015年中国电动汽车用超级电容器行业投资发展研究报告 【目录】 0前言5 0.1研究目的5 0.2数据来源5 0.3读者对象6 1中国电动汽车用超级电容器产业发展概述7 1.1全球电动汽车用超级电容器产业发展概述7 1.1.1全球电动汽车用超级电容器的研究与发展7 1.1.2全球电动汽车用超级电容器市场发展现状9 1.2中国电动汽车用超级电容器产业发展概述10 1.2.1我国电动汽车用超级电容器发展历史10 1.2.2我国电动汽车用超级电容器发展现状分析11 1.3超级电容器在电动汽车上应用特点分析11

1.3.1超级电容器作为电动汽车的唯一动力12 1.3.2超级电容作为电动汽车的辅助动力13 1.3.3超级电容器作为电动汽车零部件的能源16 1.3.4超级电容器在电动汽车上的实际应用情况分析17 2中国电动汽车用超级电容器主要生产企业分析20 2.1麦克斯威(Maxwell)20 2.2贵弥功(Nippon Chemi-Con)22 2.3哈尔滨巨容24 2.4上海奥威25 2.5北京集星26 2.6北京合众汇能27 2.7凯迈嘉华28 2.8锦州凯美29 2.9其它电动汽车用超级电容器生产企业分析30 3中国电动汽车用超级电容器配套应用分析32 3.1中国电动汽车用超级电容器配套情况分析32 3.1.1中国电动汽车用超级电容器配套关系分析32 3.1.2中国电动汽车用超级电容器市场特点分析33 3.2中国电动汽车用超级电容器供应商市场份额分析34 3.2.1我国超级电容车市场销量分析34

3.2.2我国电动汽车用超级电容器生产企业产量分析35 3.3中国电动汽车用超级电容器产品价格情况分析36 4中国电动汽车用超级电容器主要原材料供给分析38 4.1电极材料38 4.2电解液39 4.3隔膜41 4.4主要原材料供应商分析41 4.4.1辽宁朝阳森塬活性炭有限公司42 4.4.2河南滑县大潮林物产有限责任公司43 4.4.3可乐丽国际贸易(上海)有限公司43 4.4.4深圳新宙邦电子材料科技有限公司44 4.4.5日本高度纸工业株式会社(NKK)46 4.4.6苏州贝格新材料科技有限公司48 5中国电动汽车用超级电容器产业发展趋势分析49 5.1我国电动汽车用超级电容器产业未来市场需求分析49 5.1.1我国超级电容商用车用超级电容器未来市场需求分析49 5.1.2我国超级电容乘用车用超级电容器未来市场需求分析51 5.2我国电动汽车用超级电容器产业未来技术发展趋势分析

电动汽车驱动系统中的超级电容

电动汽车驱动系统中的超级电容作者:清华大学王燕超 超级电容 是一种电化学装置,是介于电 池和普通电容之间的过渡部件。其充放 电过程高度可逆,可进行高效率(0.85~0.98)的快速(秒级)充放电。其优点还包括比功率高、循环寿命长、免维护等。 以前由于超级电容的比能量过低,放电时间太短,难以应用于汽车领域。随着超级电容技术的迅速发展,目前成为汽车领域研究和应用的新热点。超级电容不仅适合用作汽车发动机起动、动力转向等子系统的辅助能源,而且还可以与电池、燃料电池等结合用作电动汽车的辅助能源,从而提高电池寿命,弥补燃料电池比功率不足,最大限度的回收制动能量等。总之,其在汽车领域有十分广阔的应用前景。 超级电容的原理与分类 准确的说,超级电容应该叫做电化学电容器(Electrochemical Capacitor)。它能提供比电解电容器更高的比能量,比电池更高的比功率和更长的寿命。 根据使用电极材料的不同可以把超级电容分为三类: 1、使用碳电极的双电层电容器 (Double Layer Capacitor,DLC)如图1所示,可以把双电层超级电容看成是悬在电解质中的两个非活性多孔板,电压加载到两个板上。加在正极板上的电势吸引电解质中的负离子,负极板吸引正离子。从而在两电极的表面形成了一个双电层电容器。 图1 双电层超级电容器

DLC本质上是一种静电型能量储存方式。所以双电层电容的大小与电极电位和比表面积的大小有关,因而常常使用高比表面积的活性碳作为双电层电容器的电极材料,从而增加电容量。例如,活性碳在经过特定的化学处理后,表面积可以达到1000m2/g,从而使单位重量的电容量可达100F/g,并且电容的内阻还能保持在很低的水平。碳材料还具有成本低,技术成熟等优点。该类超级电容在汽车上应用也最为广泛。 2、使用金属氧化物电极的超级电容器,原来是指贵金属氧化物RuO2 、IrO2 作为电极的电容器。通过发生可逆的氧化/还原反应,使电荷在两个电极上发生转移的同时产生吸附电容。它与双电层电容的机理不同,称为法拉第赝电容 (Faradaic pseudocapacitance)。与双电层电容器的静电容量相比,相同表面积下超电容器的容量要大 10~100倍,因此可以制成体积非常小、容量大的电容器。但由于贵金属的价格高,主要用于军事领域。 3、使用有机聚合物电极的电容。目前技术还不是很成熟,价格较贵,还处于实验室研究阶段。 汽车用超级电容的研究进展 目前,美国、欧洲和日本都在积极开展电动汽车用超级电容的研究开发工作。美国能源部和USABC从1992年开始,组织国家实验室(Lawrence Livermore,Los Alamos等)和工业界(Maxwell,GE等)联合开发使用碳材料的双电层超级电容器。其研究的初期目标是在维持功率密度为1kW/kg的同时,把超级电容的能量密度提高到5Wh/kg。这一目标已经基本达到,但是尚未按进度完成PNGV确定的目标。有关资料表明,如果超级电容的比能量达到20Wh/kg,那么用于混合车将是比较理想的。

电容器用金属化薄膜

范围 本标准规定了电容器用金属化薄膜的术语、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、以及标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于电容器用金属化聚丙烯薄膜和金属化聚酯薄膜。 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/—2003计数检验程序第1部分:按接收质量限(AQL检索的逐批检验计划 GB/ — XXXX 电气绝缘用薄膜第2部分:试验方法 术语 基膜base film 电容器用的能在其表面蒸镀一层极薄金属层的塑料薄膜。 金属化薄膜metallized film 将高纯铝或锌在高真空状态下熔化、蒸发、沉淀到基膜上,在基膜表面形成一层极薄的金属层后的塑料薄膜。 自愈作用self-healing 金属化薄膜介质局部击穿后立即本能地恢复到击穿前的电性能现象。 留边margin 为实际制作电容器需要,将金属化薄膜一侧或两侧边缘或中间遮盖而形成不蒸镀金属的空白绝缘条称为留边,其宽度称为留边量。(带) 方块电阻square resistance 金属化薄膜上的金属层在单位正方形面积的电阻值称为方块电阻,用Q 示金属镀 层的厚度。 / □表示,通常用方块电阻来表 金属化安全薄膜metallized safe film 金属层图案含有保险丝安全结构的金属化薄膜。按保险丝安全结构特点可分网格安全膜、T形安全膜和串接安全膜等。 分类 产品类型 MPPA(MPETA——单面铝金属化聚丙烯(或聚酯)薄膜,见图

大容量超级电容器在电动汽车中的应用及维护

大容量超级电容器在电动汽车中的应用及维护 发表时间:2018-05-14T16:56:06.437Z 来源:《电力设备》2017年第35期作者:游桂章 [导读] 摘要:据相关数据显示,汽车尾气排放量占城市污染气体总量的70%。 (沈阳市第二十二中学辽宁省沈阳市 110000) 摘要:据相关数据显示,汽车尾气排放量占城市污染气体总量的70%。石油作为不可再生资源,工业革命以来,大量石油被开采和使用,造成石油存储量和总量不断下降。为了保护生态环境,减少废气的排放,近年来,国家大力发展电动汽车。电动汽车的动能主要来自充电蓄电池,因此对电池容技术要求很高。大容量超级电容器性能优于普通电池,因此广泛应用在电动汽车领域。本文就大容量超级电容器在电动汽车中的应用及维护进行分析。 关键词:大容量超级电容器;电动汽车;应用;维护 随着环境污染和能源危机的日益加重,环保和节约能源成为当今社会的重要主题。电动汽车的研究在环境保护问题及能源问题日益受到关注的情况下兴起。在电动汽车性能提高并逐步迈向产业化的过程中,提高能量的储备与利用率是迫切需要解决的两个问题。常规汽车在城市工况行驶时,制动器所消耗的能量占总驱动能50%左右,因此实现制动能量回收可以大大提高能量利用率。而超级电容器能在汽车起动或制动时快速向负载释放或吸收能量,将汽车的部分动能回馈给蓄电池以对其充电,可以有效的延长电动汽车的行驶距离,所以超级电容器已成为电动汽车开发的重要方向之一。 1 超级电容器的结构原理 超级电容器(supercapacitor),又叫双电层电容器、黄金电池、法拉电池,是一种介于蓄电池和传统电容器之间的储能装置。与电池结构相似,超级电容器单体主要由电极、电解质、集电极、隔膜等、连接线柱等组成。 大容量超级电容器是利用双电层原理的电容器。当外部电源接通超级电容器正负极板时,超级电容器极板的正负电极分别存储正负电荷。同时,为了平衡电解液的内电场,在电场力的作用下,正、负极板界面上产生负、正电荷,这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上,以正负电荷间极短间隙排列在相反的位置,所以会产生很大的电容。此外,当两极板间电势低于电解液的氧化还原电极电位时,超级电容器为正常状态。大容量超级电容器在运用时没有出现化学反应,只是物理过程发生了变化,因此它的性能是非常稳定的。 2 大容量超级电容器的优点 2.1 与传统的电容器相比,大容量超级电容器的性能比较稳定,超级电荷存储的电能面积大,电容量高,等效电阻小,比功率高,是蓄电池的100倍。 2.2 超级电容的充、放电能力强,在额定电压值内,超级电容器可以快速充电到任一电压值,并将存储的电能一次性放完,同时不会对蓄电池充电和放电功能造成任何的影响。 2.3 大容量超级电容器具有环保效果明显的优点。超级电容器在使用过程中不会污染环境,具有防火防爆的功能,能够连续使用几万甚至十万次,并能进行回收利用,对环境不会产生危害。 3 电动汽车概述 电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。这里指的是纯电池驱动车,而更广义的燃料电池和插电式混合动力车均不算在内。 电动汽车的优点是:它本身不排放污染大气的有害气体,即使按所耗电量换算为发电厂的排放,除硫和微粒外,其它污染物也显著减少,由于电厂大多建于远离人口密集的城市,对人类伤害较少,而且电厂是固定不动的,集中的排放,清除各种有害排放物较容易,也已有了相关技术。有关研究表明,同样的原油经过粗炼,送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用效率比经过精炼变为汽油,再经汽油机驱动汽车高,因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量,正是这些优点,使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。 4 电动汽车中超级电容器的应用 4.1 车辆起步时,电容控制速度 电动汽车起步时,超级电容器中存储了较多的电能。但是当电动汽车加速运动时,超级电容器中存储的容量比较小,才能确保制动过程中接收更多的能量。因此需要超级电容器进行放电,确保电动汽车加速行进。超级电容器蓄电能力与电容器端电压平方成正比,如果超级电容端的电压发生很大变化,电容器控制器放电深度,从而便于汽车在行驶过程中进行二次放电或者再生制动回收充电。 4.2 控制约束电流 电动车在行驶过程中,会根据路况进行加速、减速等不同速度行进,这个时候电动汽车的负载电流变化比较大,如果负载电流过大,超过了蓄电池所承受的最大放电量或者充电量时,则可能造成电池的损坏。因此,为了避免电池组过度放电或者充电,则需要超级电容进行放电和充电,从而延长电池的使用时间。因此,超级电容器应用在电动汽车上,必须合理控制荷载电流,可以采取恒定充电电流的方式,也就是控制蓄电池的充电电流。蓄电池电压再生制动过程中电压不会发生太大变化,但是超级电容蓄电压在单次制动过程中电压会发生剧烈变化,电枢电流急速上升,给电机以及功率器件造成巨大的损害。因此,使用恒定充电电流的方法,能够有效控制再生制动过程中电容器的充电功率。当电容器电压升高时,充电电流下降;如果电容器的电压低,则采用大电流充电的方式。 4.3 作为汽车辅助电源 目前超级电容器作为辅助电源的应用主要有三类:一是替代高功率电池应用在混合电动汽车上;二是作为燃料电池电动车的辅助动力电源;三是与高能量电池组成混合电源应用在纯电动汽车上。超级电容器作为汽车的辅助电源,与动力蓄电池配合使用,则可减少大电流充放电对电池的损害,延长电池的使用寿命。超级电容器的使用可以减少车内用于电制动、电转向等子系统的布线,使车辆的稳定性得到提高。另外,汽车转向、空调、音响、电动座椅等电系统,若使用超级电容,性能将会大大地提高。 5 大容量超级电容应用中存在的问题 大容量超级电容器虽然在应用中有着明显的优势,但依然存在着一些问题。与蓄电池相比,其能量密度偏低,寻找新的电极活性材料,提高超级电容器的能量密度成为根本也是难点所在。另外就是超级电容的一致性检测问题。大容量超级电容的额定电压很低,在应用中需要大量的串联。由于应用中需要大电流充放电,而过充则对电容的寿命有严重的影响,因此,串联中的各个单体电容器上电压是否一

电动汽车中超级电容器的应用及维护

电动汽车中超级电容器的应用及维护 发表时间:2017-05-10T17:11:27.057Z 来源:《教育学文摘》2017年5月总第228期作者:陈忠海[导读] 电动汽车的动能主要来自充电蓄电池,因此对电池容技术要求很高。超级电容器性能优于普通电池,因此广泛应用在电动汽车领域。 杭州汽车高级技工学校浙江杭州310000 摘要:能源危机和环境问题已经成为全球化的问题。因此,世界各国正在积极研究开发新能源和绿色能源,希望能有效地解决能源紧缺问题。近年来,国家大力发展电动汽车,电动汽车的动力来源主要是电能,但是当前我国的电池技术无法有效地满足电动汽车的运行需求。超级电容器具有电容量大、寿命长、经济环保等特性,将其应用在电动汽车领域,效果明显。 关键词:电动汽车超级电容器应用维护 据相关数据显示,汽车尾气排放量占城市污染气体总量的70%。石油作为不可再生资源,工业革命以来,大量石油被开采和使用,造成石油存储量和总量不断下降。为了保护生态环境,减少废气的排放,近年来,国家大力发展电动汽车。电动汽车的动能主要来自充电蓄电池,因此对电池容技术要求很高。超级电容器性能优于普通电池,因此广泛应用在电动汽车领域。 一、超级电容器 1.超级电容器的工作原理。超级电容器是一种新型的储能装置,它具有强大的储电能力,能提供强大的电源,容量可达数万法拉。它包括双电层电容器和赝电容器。超级电容器主要利用双电层,当电压加到超级电容器的两个极板上,极板上的正极存储正电荷,负极存储负电荷。正负极板上的电荷在磁场的作用下,为平衡电解液的电厂,电极间和电解液形成相反的电荷,正、负电荷也在两个不同的接触面上,并吸附周围电解质溶液中的离子,从而形成了双层电容。 2.超级电容器的优点。(1)与传统的电容器相比,超级电容器的性能比较稳定,超级电荷存储的电能面积大,电容量高,等效电阻小,比功率高,是蓄电池的100倍。(2)超级电容的充、放电能力强,在额定电压值内,超级电容器可以快速充电到任一电压值,并将存储的电能一次性放完,同时不会对蓄电池充电和放电功能造成任何的影响。(3)超级电容器具有环保效果明显的优点。超级电容器子在使用过程中不会污染环境,具有防火防爆的功能,能够连续使用几万甚至十万次,并能进行回收利用,对环境不会产生危害。 二、电动汽车中超级电容器的应用 1.车辆起步时,电容控制速度。电动汽车起步时,超级电容器中存储了较多的电能。但是当电动汽车加速运动时,超级电容器中存储的容量比较小,才能确保制动过程中接收更多的能量。因此需要超级电容器进行放电,确保电动汽车加速行进。超级电容器蓄电能力与电容器端电压平方成正比,如果超级电容端的电压发生很大变化,电容器控制器放电深度,从而便于汽车在行驶过程中进行二次放电或者再生制动回收充电。 2.控制约束电流。电动车在行驶过程中,会根据路况进行加速、减速等不同速度行进,这个时候电动汽车的负载电流变化比较大,如果负载电流过大,超过了蓄电池所承受的最大放电量或者充电量时,则可能造成电池的损坏。因此,为了避免电池组过度放电或者充电,则需要超级电容进行放电和充电,从而延长电池的使用时间。因此,超级电容器应用在电动汽车上,必须合理控制荷载电流,可以采取恒定充电电流的方式,也就是控制蓄电池的充电电流。蓄电池电压再生制动过程中电压不会发生太大变化,但是超级电容蓄电压在单次制动过程中电压会发生剧烈变化,电枢电流急速上升,给电机以及功率器件造成巨大的损害。因此,使用恒定充电电流的方法,能够有效控制再生制动过程中电容器的充电功率。当电容器电压升高时,充电电流下降;如果电容器的电压低,则采用大电流充电的方式。 三、超级电容器的维护 双层电容器内部电阻比较大,所以在无负荷电载的情况下,可以直接充电,如果出现过电压充电的情况,双层电容器会自动断开,因此不会损坏内部装置元件。与充电电池相比,超级电容器可无限制充电,充电次数可达106次以上,所以双层电容不仅具有电容特点,而且还具有电池的特性,是一种介于电容和电池的元件。 1.避免对超级电容器连续施加电压。超级电容器受到大气以及人为操作的影响,会导致电流急剧增加,超过电容器额定电流值。因此在日常应用过程中,超级电容器的工作电压值不能超过额定电压值。 2.合理控制超级电容器的温度。超级电容器的使用时间与工作温度息息相关,电容器中的电解液蒸发速度与工作温度密切相关。超级电容器的工作温度降低10摄氏度,超级电容器的使用时间就增加一倍,因此,必须合理控制超级电容器的工作温度。近年我国大力发展电动汽车,国家科技部、财政部、发改委等多部门联合出台了很多鼓励和推广新能源电动汽车的发展政策,极大地推动了电动汽车的发展。北京从2013年开始在市区以及怀柔等一些远郊区投入了大量的纯电动公交车,这种双源无轨电动公交车,既能用电池蓄电,也能用电网充电,非常方便。将超级电容器应用在电动公交车是未来发展的一个方向。由于超级电容器的能源密度小、充电速度快,一分钟之内就可以完成充电,而城市公交车线路是固定的,利用公交车进站时间进行充电,不会影响乘客乘车时间。参考文献 [1]魏家沛超级电容器在电动汽车中的应用及维护[J].机械研究与应用,2016,29,(6),180-181。 [2]倪江锋超级电容器中的物理问题[J].物理教师,2014,35,(11),67。 [3]张鹏浅析超级电容器在新能源汽车中的应用[J].电子测试,2016,(10),132-133。

金属化薄膜电容器

?金属化薄膜电容是以有机塑料薄膜做介质,以金属化薄膜做电极,通过卷绕方式制成(叠片结构除外)制成的电容,金属化薄膜电容器所使用的薄膜有聚乙酯、聚丙 烯、聚碳酸酯等,除了卷绕型之外,也有叠层型。其中以聚酯膜介质和聚丙烯膜介质应用最 广。 目录 ?金属化薄膜电容的作用 ?金属化薄膜电容的特点 ?金属化薄膜电容的缺点及改善 ?金属化薄膜电容的应用及相关要求 金属化薄膜电容的作用 ?金属化薄膜这种型态的电容器具有一种所谓的自我复原作用(Self Healing Action),即假设电极的微小部份因为电界质脆弱而引起短路时,引起短路部份周围的电极金属,会因当时电容器所带的静电能量或短路电流,而引发更大面积的溶融和蒸发而恢复绝缘,使电容器再度回复电容器的作用。 金属化薄膜电容的特点 ?金属化薄膜电容即是在聚酯薄膜的表面蒸镀一层金属膜代替金属箔做为电极,因为金属化膜层的厚度远小于金属箔的厚度,因此卷绕后体积也比金属箔式电容体积小很多。金属化膜电容的最大优点是“自愈”特性。所谓自愈特性就是假如薄膜介质由于在某点存在缺陷以及在过电压作用下出现击穿短路,而击穿点的金属化层可在电弧作用下瞬间熔化蒸发而形成一个很小的无金属区,使电容的两个极片重新相互绝缘而仍能继续工作,因此极大提高了电容器工作的可靠性。不同种类的金属化薄膜电容特点如下表:

金属化薄膜电容的缺点及改善 ?从原理上分析,金属化薄膜电容应不存在短路失效的模式,而金属箔式电容器会出现很多短路失效的现象(如27-PBXXXX-J0X 系列)。金属化薄膜电容器虽有上述巨大的优点,但与金属箔式电容相比,也有如下两项缺点: 一是容量稳定性不如箔式电容器,这是由于金属化电容在长期工作条件易出现容量丢失以及自愈后均可导致容量减小,因此如在对容量稳定度要求很高的振荡电路使用,应选用金属箔式电容更好。 另一主要缺点为耐受大电流能力较差,这是由于金属化膜层比金属箔要薄很多,承载大电流能力较弱。为改善金属化薄膜电容器这一缺点,目前在制造工艺上已有改进的大电流金属化薄膜电容产品,其主要改善途径有 1)用双面金属化薄膜做电极; 2)增加金属化镀层的厚度; 3)端面金属焊接工艺改良,降低接触电阻。 金属化薄膜电容的应用及相关要求 ?金属化薄膜电容具有优异的电气特性、高稳定性和长寿命,可以满足各种不同的应用。目前,电容制造商一直在不断改进这种产品,以在较小的封装尺寸内提供更大的电容量。 电容制造商能够根据具体的应用,通过选择适当的电介质来优化金属化薄膜电容的特性。例如,聚脂薄膜在普通应用中表现出良好的特性,具有高介电常数( 使其在金属化薄膜电容中获得最高的单位体积电容量) 、高绝缘强度、自我复原特点和良好的温度稳定

电动汽车的电池和超级电容

电动汽车的电池和超级电容 仿真结果表明,省油的混合动力电动汽车可以设计成使用电池或者超级电容,而这是由两者之间的技术成本和使用年限决定的。 摘要 电池和超级电容器在纯电动汽车、充电保持型混合动力汽车和插电式混合动力汽车上的电能存贮单元中应用已经被详细地进行了研究。对于混合动力汽车而言,内燃机和氢燃料电池的使用时作为初级的替代能源来考虑的。研究重点是锂电池和碳/双层碳超级电容器作为能量存贮技术非常可能应用在未来汽车上。这项研究的主要结果如下:1)电池和超级电容器的能量密度和功率密度特点对设计纯电动汽车、充电保持型混合动力汽车和插电式混合动力汽车有着足够的吸引力。2)持续充电,混合动力汽车引擎动力可以被设计成使用电池或者超级电容器从而使燃油经济性改善50%甚至更好。3)插电式混合动力汽车可以设计成相对较小的锂电池使有效行程在30-60公里的范围内。对较长的日常驾驶范围(80-150公里)插电式混合动力汽车燃油经济消耗率可以非常高(大于100mpg),因为绝大部分能量(大于75%)通过电流用于驱动汽车。4)轻度混合动力汽车可以设计使用一个储能容量75-150Wh的超级电容器。使用超级电容器时的燃油经济性提升要比使用同质量的电池组高10%-15%,这是因为超级电容器的高效率和更高效率的引擎运转。5)用氢燃料电池供能的混合动力汽车可以使用电池组或者超级电容器作为储能器。仿真结果表明,在同等车重和道路负载情况下,燃料电池汽车的等效燃油经济性是汽油机汽车燃油经济性的2-3倍。相比一辆引擎驱动的混合动力汽车,氢燃料电池的等效燃油经济性会是它的1.66-2倍。 关键词:电池组控制策略燃料电池混合动力汽车改善燃油经济性超级电容器 I.引言 为了提高传动系统效率,提供比其他道路交通方式更加节省石油能量,世界各地的汽车公司正在开发混合动力和燃料电池引擎。这些车辆的动力传动系统利用电动机和电能储存器补充引擎输出或者车辆在加速和巡航时燃料电池的补充以及制动时的能量回收。目前正在利用的能量存储技术是充电电池和超级电容器(电化学电容器)。能量储存单元可以从发动机、燃料电池或者电网充电,非常像一辆电动汽车。在后来的例子(通常称为插电式混合动力汽车),车辆可以同时

薄膜电容器的使用要求和电性能参数(精)

薄膜电容器的使用要求和电性能参数 电磁加热设备把工频的交流电或纯直流电 , 通过半桥 /全桥逆变技术 , 变为高 频交流电 (1KHz— 1MHz. 高频交流电通过各种电感性负载后会产生高频交变磁场 . 当金属物体处于高频交变磁场中 , 金属分子会产生无数小涡流 . 涡流使金属分子高速无规则运动 , 金属分子间互相碰撞、磨擦而产生热能 , 最终达到把电能转换为热能的目的 . 电磁加热设备在我们的工作和生活中大量的频繁的使用 . 例如电磁炉 / 电磁茶炉 , 电磁炉 , 高频淬火机 , 封口机 , 工业熔炼炉等等 . 本文以三相大功率电磁灶为例 , 浅析薄膜电容器在电磁加热设备中的应用 . 一电磁灶三相全桥电路拓扑图 二 C1— C6功能说明 C1/C2:三相交流输入滤波、纹波吸收 , 提高设备抗电网干扰的能力 C1,C2和三相共模电感组成 Pi 型滤波 , 在设备中起电磁干扰抑制和吸收的作 用 . 该电路一方面抑制 IGBT 由于高速开关而产生的电磁干扰通过电源线传送到三相工频电网中 , 影响其他并网设备的正常使用 . 另一方面防止同一电网中其他设备产生的电磁干扰信号通过电源线传送到三相工频电网中 , 影响电磁加热设备自身的正常使用 .(对内抑制自身产生的干扰 , 对外抵抗其他设备产生的干扰 , 具有双面性EMC=EMI+EMS 在实际使用中 ,C1可以选择 MKP-X2型 (抑制电磁干扰用固定电容器 , 容量范围在 3μF-10μF之间 , 额定电压为 275V.AC -300V.AC. 采用 Y 型接法 , 公共端悬空 不接地 . C2可以选择 MKP 型金属化薄膜电容器 , 容量范围在 3μF-10μF之间 , 额 定电压为 450V.AC -500V.AC ,采用三角形接法 . 新晨阳 C1和 C2原则上选用的电容量越大 , 那么对于电磁干扰的抑制和吸收效果越好 . 但是电容量越大 , 那么设备待机时的无功电流就越大 . 耐压方面要根据设备使用地

超级电容器在汽车控制中的应用

超级电容器在汽车控制中的应用 蓄电池是汽车中的关键电器部件,其性能直接影响汽车的启动。现在的汽车启动无一例外地采用启动电动机启动方式。在启动过程中特别是在启动瞬间,由于启动电动机转速为零,不产生感生电势,故启动电流:I=E/(RM+RS+RL);其中:E为蓄电池空载端电压,RM为启动电动机的电枢电阻,RS为蓄电池内阻、RL为线路电阻。由于RM、RB、RL均非常低,启动电流非常大。例如用12 V、45 Ah的蓄电池启动安装1.9 L柴油机的汽车,蓄电池的电压在启动瞬间由12.6 V降到约3.6 V,启动过程的蓄电池电压波形如图1所示。启动瞬时的电流达550 A,约为蓄电池的12C的放电率>启动过程的蓄电池电流波形如图2所示。电流传感器的电流/电压变换比率为100 A/V。尽管车用蓄电池是启动专用蓄电池,可以高倍率放电,但从图l可以看出,10倍以上高倍率放电时的蓄电池性能变得很差,而且,如此高倍率放电对蓄电池的损伤也是非常明显的。启动过程的电压剧烈变化也是极强的电磁干扰,可以造成电气设备掉电,迫使电气设备在发电机启动过程结束后重新上电,计算机在这个过程中非常容易死机。因此,从改善汽车电气设备的电磁环境、改善汽车的启动性能和蓄电池性能或延长蓄电池使用寿命来考虑,改善汽车电源在启动过程中的性能是必要的。解决问题的方案之一是加大蓄电池的容量,但需要增加很多,并使其体积增大,这并不是好的选择。而将超级电容器与蓄电池并联可以很好地解决这个问题。 2 超级电容器的原理及特点 2.1 超级电容器的原理 超级电容器是一种电容量可达数千法拉的极大容量电容器。以美国库柏Cooper公司的超级电容为例,根据电容器的原理,电容量取决于电极间距离和电极表面积,为了得到如此大的电容量,要尽可能缩小超级电容器电极间距离、增加电极表面积,为此,采用双电层原理和活性炭多孔化电极。 超级电容器的结构如图3所示。双电层介质在电容器的二个电极上施加电压时,在靠近电极的电介质界面上产生与电极所携带的电荷极性相反的电荷并被束缚在介质界面上,形成事实上的电容器的二个电极。如图3所示,很明显,二个电极的距离非常小,只有几nm.同时活性炭多孔化电极可以获得极大的电极表面积,可以达到200 m2/g。因而这种结构的超级电容器具有极大的电容量并可以存储很大的静电能量。就储能而言,超级电容器的这一特性介于传统电容器与电池之间。当二个电极板间电势低于电解液的氧化还原电极电位时,电解液界面上的电荷不会脱离电解液,超级电容器处在正常工作状态(通常在3 V以下),如果电容器二端电压超过电解液的氧化还原电极电位,那么,电解液将分解,处于非正常状态。随着超级电容器的放电,正、负极板上的电荷被外电路泄放,电解液界面上的电荷响应减少。由此可以看出超级电容器的充放电过程始终是物理过程,没有化学反应,因此性能是稳定的,与利用化学反应的蓄电池不同。 2.2 超级电容器的主要特点 尽管超级电容器的能量密度是蓄电池的5%或更少,但是这种能量储存方式可以应用在传统蓄电池不足之处与短时高峰值电流中。与电池相比,这种超级电容器具有以下几点优势: 一是电容量大,超级电容器采用活性炭粉与活性炭纤维作为可极化电极,与电解液接触的面积大大增加,根据电容量的计算公式,二个极板的表面积越大,电容量就越大,因此,一般双电层电容器容量易于超过1 F,它的出现使普通电容器的容量范围骤然跃升了3~4个数量级,目前单体超级电容器的最大电容量可达5000 F;

电容器用金属化薄膜

电容器用金属化薄膜 1 范围 本标准规定了电容器用金属化薄膜的术语、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、以及标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于电容器用金属化聚丙烯薄膜和金属化聚酯薄膜。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/-2003 计数检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验计划 GB/-××××电气绝缘用薄膜第2部分:试验方法 3 术语 3.1 3.2 基膜base film 电容器用的能在其表面蒸镀一层极薄金属层的塑料薄膜。 3.3 3.4 金属化薄膜metallized film 将高纯铝或锌在高真空状态下熔化、蒸发、沉淀到基膜上,在基膜表面形成一层极薄的金属层后的塑料薄膜。 3.5 3.6 自愈作用self-healing 金属化薄膜介质局部击穿后立即本能地恢复到击穿前的电性能现象。 3.7

3.8 留边margin 为实际制作电容器需要,将金属化薄膜一侧或两侧边缘或中间遮盖而形成不蒸镀金属的空白绝缘条(带)称为留边,其宽度称为留边量。 3.9 3.10 方块电阻square resistance 金属化薄膜上的金属层在单位正方形面积的电阻值称为方块电阻,用Ω/□表示,通常用方块电阻来表示金属镀层的厚度。 3.11 3.12 金属化安全薄膜metallized safe film 金属层图案含有保险丝安全结构的金属化薄膜。按保险丝安全结构特点可分网格安全膜、T形安全膜和串接安全膜等。 4 分类 4.1 产品类型 MPPA(MPETA)——单面铝金属化聚丙烯(或聚酯)薄膜,见图1-图3。 图1 图2 图3 MPPAD(MPETAD)——双面铝金属化聚丙烯(或聚酯)薄膜,见图4和图5。 图4 图5 MPPAH(MPETAH)——边缘加厚金属层的单面铝金属化聚丙烯(或聚酯)薄膜,见图6。 图6 MPPAZ(MPETAZ)——单面锌铝金属化聚丙烯(或聚酯)薄膜,见图7。

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