中国的超级电容器电动车ppt课件

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根据工作原理超级电容器课件

根据工作原理超级电容器课件
contents
目录
• 超级电容器的概述 • 超级电容器的工作原理 • 超级电容器的组成与结构 • 超级电容器的性能参数 • 超级电容器的制造工艺 • 超级电容器的优缺点与前景展望
01
超级电容器的概述
定义与特点
定义
超级电容器是一种能够储存大量电能的电子器件，通过极化电解质来储存电荷。
加强与其他技术的结合
结合超级电容器和电池、燃料电池等其他能源存储技术，实现优势互补，提高能源利用效率。
加强标准化和模块化设计
推动超级电容器的标准化和模块化设计，提高产品的互换性和可靠性。
感谢您的观看
THANKS
玻璃纤维膜
玻璃纤维膜具有较好的孔径分布和较高的热稳定性，在某些特殊需求的超级电容器中也有应用。
超级电容器的电解液
有机电解质溶液
有机电解质溶液具有较高的离子导电率和稳定性，是超级电容器中常用的电解液类型。
固体聚合物电解质
固体聚合物电解质具有较好的化学稳定性和机械性能，尤其在高温和低温环境下表现出较好的性能。
通过熔融挤出、溶液浇铸或拉伸等方法制备薄膜，并经过热处理和拉伸以提高其机械性能和电气性能。
薄膜处理
对薄膜进行表面处理，以提高其润湿性和电导率，并降低阻抗。
电解液的制备工艺
电解质的选用
选择具有高离子电导率、低阻抗和稳定的电化学性能的电解质，如有机电解液和离子液体等。
电解质的配制
将电解质溶解在适当的溶剂中，形成电解液，并调整其浓度和成分以满足实际需求。
04
超级电容器的性能参数
电化学性能参数
充放电时间
超级电容器的充放电时间较短，可以在短时间内完成电荷的储存和释放，提高能源利用效率。

《超级电容器》课件

发展历程和前景
1
1 990年
2
实现了高性能的电化学电容器，并开
始在特定领域得到应用。
3
1 978年
超级电容器首次被发现，但技术限制和高成本限制了商业应用。
2 000年
随着技术进步和成本下降，超级电容器在多个领域得到广泛应用。
主要厂商
1 Maxwell Technologies
全球领先的超级电容器制造商，提供各种容量和尺寸的产品。
总结和展望
超级电容器是一种具有巨大潜力的电能存储技术，虽然还存在一些挑战和限制，但随着技术的不断进步和应用需求的增长，它将继续发展并在更多领域得到应用。
超级电容器
超级电容器是一种高容量和高功率的电能存储设备，具有快速充放电速度和长寿命的特点。
定义和原理
超级电容器是一种能够存储和释放巨大电荷量的装置，通过电荷在电容器的正负极板之间的吸附和脱附实现能量的存储和释放。超级电容器的工作原理基于电双层电容和电化学电容两种机制。
应用领域
可再生能源
超级电容器可以存储和释放电能，用于平衡可再生能源的波动性，提高能源利用效率。
2 Nesscap Energy
韩国超级电容器制造商，专注于高功率和高温应用领域。
3 Skeleton Technologies
欧洲超级电容器制造商，开发具有高能量和高功率密度的创新产品。
未来研究方向
超级电容器的研究正在关注提高能量密度、降低成本、延长寿命和提高温度稳定性等方面的技术改进。
新材料和新结构的研发有望推动超级电容器的性能提升，进一步拓展其应用领域。
交通运输
超级电容器可以作为电动汽车和混合动力车辆的辅助能源储存装置，提供高功率的提供短时电源支持，防止电子设备数据丢失。

超级电容器课件

（2）军事领域
近年来，超级电容器因具有功率密度高，充电速度快，循环寿命长等优点受到军事家的青睐。例如美军的“微波炸弹”，依靠其装有的超级电容器发出的超强电磁脉冲深入掩体内部进行爆炸破坏，打击威力极其强大。将超级电容器用于重型卡车，装甲车以及坦克，可以实现快速启动。航母用的电磁弹射器，要求在10～15秒内将飞机弹射出去，弹射能量达120兆焦，最短起飞循环时间45秒，用超级电容器供电可满足要求。
（3）交通领域
将超级电容器与蓄电池并联作为汽车的启动电源，在启动初始时，由超级电容器向启动机提供强大的启动电流带动发动机转动，能延长蓄电池使用寿命，此外，还可使汽车的起步速度大大提高。汽车在制动过程中消耗的能量大约占总驱动能量的30%，回收制动能量的有效方法是采用容量大且能快速充放电的储能元件来收集能量。
超级电容器分类
一、根据电极材料的不同，超级电容器可分为以下四种: (l)碳电极电容器
(2)金属氧化物电极电容器;
(3)导电聚合物电极电容器;
(4)复合材料电极电容器
二、根据结构及电极上发生的反应，超级电容器可分为以下两类。
（1）对称型超级电容器，其特点是两个电极的组成相同，电极反应相同且反应方向相反。（2）非对称型超级电容器，两个电极组成不同或反应不同，例如由n型和p型掺杂的导电聚合物作电极的超级电容器。
法拉第准电容电容器
法拉第准电容电容器，又称赝电容器，它的储能机理是电活性离子在贵金属电极表面发生欠电位沉积，或在贵金属氧化物电极表面及体相中发生的氧化还原反应而产生的吸附电容。
法拉第准电容器通常具有更大的比电容，是双电层电容的10一100倍。
混合型机制电容器
混合型机制电容器又称非对称电容器，它是利用两种不同的电极材料做正负极制作的电容器，其中一极产生双电层电容，另一极产生法拉第准电容。其优点是拓宽使用电压范围并具有较高的能量密度。

超级电容器简介课件

THANKS
主要应用领域市场现状与趋势
总结词
电动汽车和可再生能源领域是超级电容器的最主要应用领域，未来市场份额将进一步扩大。
详细描述
电动汽车和可再生能源领域是超级电容器最主要的应用领域。在电动汽车领域，超级电容器可以提供快速充电和大功率放电，提高车辆的加速和爬坡性能。在可再生能源领域，超级电容器可以用于储存和释放能量，提高能源利用效率。未来，随着电动汽车和可
能量密度与功率密度
能量密度高
超级电容器具有较高的能量密度，能够存储较多的电能，使得其在混合动力汽车、电动车等领域具有广泛应用。
功率密度高
超级电容器具有极高的功率密度，可以在短时间内释放大量电能，适用于需要瞬时大功率输出的场合。
循环寿命与稳定性
长寿命
超级电容器经过多次充放电循环后，性能衰减较小，循环寿命长，可达数十万次以上。
再生能源市场的不断扩大，超级电容器的市场份额也将进一步增加。
市场竞争格局与挑战
总结词
超级电容器市场竞争激烈，企业需要不断创新以保持竞争优势。
VS
详细描述
目前，全球超级电容器市场已经形成了较为稳定的竞争格局，但随着新技术的不断涌现和市场的不断扩大，竞争也日趋激烈。企业需要不断加大研发投入，提高产品性能和降低成本，以应对市场竞争的挑战。同时，企业还需要加强与上下游企业的合作，共同推动超级电容器市场的快速发展。
响应速度
超级电感的响应速度较快，能够快速提供和回收能量，而超级电容器的响应速度相对较慢。
储能密度
超级电容器的储能密度较高，能够存储更多的能量，而超级电感的储能密度相对较低。
应用范围
超级电感适用于高频、大电流的应用场景，而超级电容器适用于需要快速充放电和长循环寿命的应用场景。

超级电容原理及应用简介课件

法规与标准
随着超级电容的应用领域不断扩大，需要制定相应的法规和标准以确保其安全可靠地应用。
未来发展前景
技术创新
随着科研技术的不断进步，未来超级电容有望在能量密度、循环寿命等方面取得突破性进展。
应用领域拓展
产业链完善
未来超级电容的产业链将进一步完善，包括材料、制造、应用等方面，这将有助于推动其大规模应用和商业化进程。
超级电容的发展历程
01 20世纪60年代
超级电容的初步研究和发展。
02 20世纪90年代
随着电子技术和新能源产业的发展，超级电容的应用逐渐广泛。
03 21世纪初
超级电容在电动汽车、混合动力汽车、能源存储系统等领域得到广泛应用。
02
超级电容的工作原理
电化学双电层理论
总结词
电化学双电层理论是超级电容工作原理的基础，它解释了超级电容如何通过电极表面的双电层来储存电荷。
5. 重复实验步骤，多次测量以获得更准确的数据。
4. 当超级电容充满电后，使用数字万用表测量电容器的放电电压和电流。
结果分析与讨论
• 通过实验数据，分析超级电容的充电和放电特性，包括充电时间、电压变化、电流变化等。讨论超级电容的储能原理以及在储能技术领域的应用前景。
• · 通过实验数据，分析超级电容的充电和放电特性，包括充电时间、电压变化、电流变化等。讨论超级电容的储能原理以及在储能技术领域的应用前景。
THANKS
感谢观看
详细描述
法拉第准电容器理论认为，超级电容的电极表面存在可逆的氧化还原反应，这些反应与双电层的形成和电荷的储存释放有关。在充电过程中，电解液中的离子在电极表面发生氧化或还原反应，将电荷储存于双电层中；在放电过程中，这些反应发生逆向反应，电荷被释放出来。

超级电容器课件PPT

1.贵金属RuO2电容性能的研究（1）使用硫酸作为电解液，容量高，功率大，成本高。
（2）热分解氧化法比容量为 380F/g，溶胶凝胶法为768F/g。
2.添加W、Gr、Mo、V、Ti等的氧化物（1）降低成本
（2）复合后性能提高
➢WO3/RuO2比容量高达560F/g ➢Ru1-xGrxO2比容量高达840F/g
片层的双电层作用的发挥
4
4-2 超级电容器的电解液
有机系超级电容器和水系超级电容器的特性对比
16
4
结构
4
超级电容器结构
超级电容器的结构
电极
电解液隔膜
电极材料导电剂粘结剂集流体
无机电解液有机电解液离子电解液
18
4
超级电容器的结构
超级电容器的结构示意图
集
流体
隔膜
电极材料
电解液
19
4
超级电容器的结构
超级电容器的电极材料
电极材料
实例
双电层电容器
炭材料
活性炭碳纳米管碳气凝胶石墨烯
缺点
(1) 一个标准的超级电容器每单位重量储存的能量一般较低； (2) 高自放电率，大大高于电化学电池； (3) 非常低的内部电阻允许极快速放电时，容易导致隔膜破裂从而
发生短路。
9
3
3-2 法拉第赝电容器
法拉第赝电容
法拉第赝电容器也叫法拉第准电容，是在电极表面活体相中的二维或三维空间上，电极活性物质进行欠电位沉积，发生高度可逆的化学吸附或氧化还原反应，产生与电极充电电位有关的电容。这种电极系统的电压随电荷转移的量呈线性变化，表现出电容特征，故称为“准电容”，是作为双电层型电容器的一种补充形式。

《超级电容器》PPT课件

寿命：
在25℃环境温度下的寿命通常在90 000小时，在60℃ 的环境温度下为4 000小时，与铝电解电容器的温度寿命关系相似。寿命随环境温度缩短的原因是电解液的蒸发损失随温度上升。寿命终了的标准为：电容量低于额定容量20%，ESR增大到额定值的1.5倍。
循环寿命：
20秒充电到额定电压，恒压充电10秒，10秒放电到额定电压的一半，间歇时间：10秒为一个循环。一般可达500000次。寿命终了的标准为：电容量低于额定容量20%，ESR增大到额定值的1.5倍。
Dimension(mm)
Volume Weight
(ml)
(g)
AC
D
L WT
<123 10 20
1.6
2.4
<35
8
30
<70 10 30
<38 16 25
<23 18 40
<61
8
20
<29 10 20
<26
8
30
<26 10 30
<21 16 25
<14 18 40
1.5
2.2
2.4
3.6
5.0
Nominal Voltage (V)
Dimensions (mm)
Product Family
4.5V
20.0 x 15.0 28.5 x 17.0 39.0 x 17.0
GZ 2 GW 2 GS 2
DC capacitance 2 (mF ± 20%) 4
75 140 - 550 250 - 1200
ESHSP-1700C0-002R7
ESHSP-3500C0-002R7

《超级电容器的研究》课件

如MnO2、NiO等，具有较高的电化学活性，可以提供较大的电容量。
电解质材料
离子液体
具有高离子电导率、低蒸气压、宽电化学窗口等优点，可以提高超级电容器的性能。
聚合物电解质
如聚苯乙烯磺酸盐、聚丙烯腈等，具有良好的机械性能和电化学稳定性。
隔膜材料
要点一
聚烯烃隔膜
具有良好的化学稳定性、机械性能和电绝缘性能，是常用的隔膜材料。
智能家居
超级电容器可以为智能家居设备提供即时的电力供应，确保设备的正常运行。
03
CATALOGUE
超级电容器的关键材料与技术
电极材料
01
活性炭
具有高比表面积、良好的电导性和化学稳定性，是应用最广泛的电极材料之一。
碳纳米管
02
03
金属氧Байду номын сангаас物
具有优异的电导性能和机械性能，可以提高电极的电化学性能和稳定性。
《超级电容器的研究》 ppt课件
CATALOGUE
目录
• 超级电容器的概述 • 超级电容器的应用领域 • 超级电容器的关键材料与技术 • 超级电容器的性能测试与评估 • 超级电容器的研究挑战与展望 • 研究案例与分析
01
CATALOGUE
超级电容器的概述
超级电容器的定义与工作原理
定义
超级电容器是一种具有高容量、快速充放电特性的电化学元件，通常由电极、电解液和隔膜组成。
02
CATALOGUE
超级电容器的应用领域
电动汽车与混合动力汽车
电动汽车
超级电容器可以提供高功率启动和加速，改善电动汽车的启动和加速性能。
混合动力汽车
超级电容器可以辅助发动机提供额外的动力，同时储存和释放能量，提高燃油效率。

超级电容器.ppt

2.工艺不够成熟
六、总结
DDGS:可溶性干酒糟（Distillers Dried Grains with Solubles） EDLC:双电层电容器(Electric double layer capacitor) EDS:能量色散谱（Energy-dispersive spectroscopy） SEM:扫描电子显微镜（Scanning electron microscope） TEM:透射电子显微镜（Transmission electron microscope） EIS:电化学阻抗谱（Electrochemical Impedance Spectroscopy） CV:循环伏安法(Cyclic Voltammetry)
二、超级电容器的分类
1.双电层电容器（Electrical double-layer capacitor）
公式： C 4d
原理：离子迁移
双电层电容器工作原理示意图
二、超级电容器的分类
2.赝电容电容器
在电极表面或者体相中的二维空间上，活性物质进行欠电位沉积，产生高度可逆的化学吸附/脱附或者氧化还原反应所产生的电容。
原理：法拉第电池
赝电容器原理图
三、超级电容器性能影响因素
1.比表面积（Specific surface area） 2.孔径分布（Pore size distribution） 3.孔隙结构（Porous structure） 4.表面官能团（Surface functional groups）
四、电极材料
1.炭电极材料活性炭、活性炭纤维、炭气凝胶、模板炭、
纳米炭管、石墨烯、 2 .氧化物电极材料
二氧化锰的晶体结构、二氧化锰的电荷存储机理、二氧化锰的制备工艺 3 .导电聚合物电极材料

2.5飞轮电池与超级电容PPT

➢ 1987年，德国开发了飞轮电池混合动力汽车，利用飞轮电池吸收90% 的制动能量，并在需要短时加速等工况下输出电能补充内燃机功率的不足。
13
3.飞轮池在电动汽车上的应用案例
➢ 1992年，美国飞轮系统公司(AFS)采用纤维复合材料制造飞轮，并开发了飞轮电池电动汽车，该车一次充电续驶里程达到600km。
11
3.飞轮电池在电动汽车上的应用案例
20世纪80年代初，瑞士Oerlikon Energy公司研制成功了完全由飞轮电池供能的电动公交客车，飞轮直径1.63m，重1.5t，可载乘客 70名，在行驶过程中，需要在每个车站(站间距约800m)停车充电2min。
12
3.飞轮电池在电动汽车上的应用案例
23
超级电容适合用做电动汽车的辅助动力如果使用比功率较大的超级电容，当瞬时功率需求较大时，由超
级电容提供尖峰功率，并且在制动回馈时吸收尖峰功率，那么就可以减轻对电池、燃料电池或其它APU的压力。从而可以大大增加起步、加速时系统的功率输出，而且可以高效地回收大功率的制动能量。这样做还可以提高电池的使用寿命，改善其放电性能。
可达数百万次，预期寿命可达20年以上。
10
2．飞轮电池的特点
⑥维护周期长。飞轮电池的轴承采用磁悬浮形式，飞轮在真空环境下运转，其机械损耗微乎其微，因而其维护周期长。飞轮电池特别适合用作电动汽车的辅助蓄能装置，在车辆起步、
加速、爬坡等行驶工况时，协助蓄电池供电，可提高电动汽车的动力性，并延长蓄电池的使用寿命。在车辆制动时，飞轮电池可很好地回收制动能量。用飞轮电池作蓄能装置的电动汽车也早被世界各国所关注。美国飞轮系统公司用其最新研制的飞轮电池将一辆克莱斯勒LHS轿车改成电动轿车，一次充电可行驶600km，0~96km/h的加速时间仅为6.5s。

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6
3,电容旅游车 – 4 座车
此车在上海崇明生态岛使用
电机功率：2.2kW
充电器：70A/60V
电容器：
组件：UCT-50000，80 件 ( 每2 件一单元,总共 40 单元 )
公称电压: 60V
工作电压: 60V-35V
尺寸: 82×65×265mm
使用的基本条件 :
100% 充电时间: ≤10 分钟
9
4, 和我们联系
❖ 信诺特科技有限公司:
❖ 叶增华先生
❖ Tel:
0086 10 8779 6176
❖ Fax: 0086 10 87796175 Ext 12
❖ MSN: yezh03@
❖ SKYPE: YEZENGHUA
多谢!
10
电机功率 :5.0 kW 充电器: 150A/90V 电容器 :
组件：UCT-50000, 180 件. 每60 件为以单元 , 共有3个单元公称电压:90V 工作电压: 90V-55V 尺寸：82×65×260 mm 基本工作条件: 100% 充电时间: ≤10 分钟,之后在恒充5分钟 100% 充放次数≥ 50000 次连续行驶里程: 20 km ( @100% 充电后，以 30km/h的速度, 电流为 30A )
工称电压: 60V
工作电压: 60V-35V
尺寸：82×65×265 mm
基本工作条件：
100% 充电时间: ≤10 分钟
100% 充放次数: ≥ 50000 次
连续行驶距离：10 km ( @100% 充电后以
20km/h 的速度, 电流为 20A )
8
3,电容旅游车 – 11 座车
Hale Waihona Puke 此车在上海张江高科技园区使用。
中国的超级电容车
1
1,什么是电容器 ?
❖ 电容器是以物理方法存储电能的一种装置，将会逐步取代以化学方式储存能量的蓄电池。
❖ 电容器以干净的方式存储电能，避免了蓄电池从生产、使用到废弃过程中的环境污染问题。
❖ 电容器的寿命至少是蓄电池的10倍。 ❖ 电容器的能量消耗特别的低。 ❖ 用电容器所驱动的车辆，已经在中国获得了积极的、稳定的
100% 充放次数: ≥ 50000 次
持续行驶路程: 10 km ( @100% 充电，以
20km/h 速度行驶, 电流为 20A )
7
3,电容旅游车 – 6 座车
此车在上海崇明生态岛上使用
电机功率 : 2.2kW
充电器: 70A/60V
电容器 :
组建: UCT-50000，80 件(2 件为以单元，共40 个单元)
3
2,超级电容公交车
自2006年10月以来，在上海的闹市区，正式开通了11路公交车，全线以超级电容车运营。
11路公交车，用普通的公交车改装成以超级电容器来驱动的车辆。
4
2,超级电容公交车
另外一路超级电容公交车，在著名的磁悬浮列车的终点站服务
请注意，每个车站，在车辆的上方有充电设施，车辆进站后，可以在30秒内给车辆充足电能。
成果，处于世界领先地位。 ❖ 这些车辆，将代表中国的技术水平，出现在2010年的上海
世界博览会上，解决会场内的交通运输问题。
2
1,什么是电容器？
自2006年起，由电容器驱动的车辆在上海投入试运行，已经在3 条公交线路上使用，媒体给与高度评价。
“中国汽车报” 的整版报导，题目是： “超级电容车承载希望驶向未来”
5
2,超级电容公交车 – 以事实说话
以夏是以电容器为驱动和空调能源的公交车，在运营中得到的统计数据：
正常工作电压，V 最高充电电压, V
静态电容，F 存储能量（wh）最高电流（A）内阻 (mΩ) 电容器重量（kg）
360～ 600
610
200
● 每次充电后可以用22公里的时速，连续行驶 7.9公里，输出的功率为5KW
● 站间充电时间： 30秒总站充电时间： 90秒
6400 200 0.22 980
● 0→40km/h加速时间, 16.5 秒 ● 最高车速 :44.8km/h。 ● 爬坡能力: 可在 7.8% 坡度上起动
● 可以回收刹车能量
● 能量消耗: 每公里 0.88 KWH，比传统的有轨
电车节省 60% 的能量。