超級法拉電容有什么用

超級電容器從儲能機(jī)理上面分的話，超級電容器分為雙電層電容器和贗電容器。是一種新型儲能裝置，它具有功率密度高、充電時(shí)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)。超級電容器用途廣泛。

超級電容器（supercapacitor，ultracapacitor），又叫電化學(xué)電容器（Electrochemical Capacitor， EC）、黃金電容、法拉第電容；包括雙電層電容器（ElectrostaTIc double-layer capacitor）和贗電容器（Electrochemical pseudocapacitor），通過極化電解質(zhì)來儲能。它是儲能過程是可逆的一種電化學(xué)元件，可以反復(fù)充放電數(shù)十萬次。超級電容器可以被視為懸浮在電解質(zhì)中的兩個(gè)無反應(yīng)活性的多孔電極板，在極板上加電，正極板吸引電解質(zhì)中的負(fù)離子，負(fù)極板吸引正離子，實(shí)際上形成兩個(gè)電容性存儲層，被分離開的正離子在負(fù)極板附近，負(fù)離子在正極板附近。

原理

超級電容器是建立在德國物理學(xué)家亥姆霍茲（1821～1894）提出的界面雙電層理論基礎(chǔ)上的一種全新的電容器。眾所周知，插入電解質(zhì)溶液中的金屬電極表面與液面兩側(cè)會出現(xiàn)符號相反的過剩電荷，從而使相間產(chǎn)生電位差。那么，如果在電解液中同時(shí)插入兩個(gè)電極，并在其間施加一個(gè)小于電解質(zhì)溶液分解電壓的電壓，這時(shí)電解液中的正、負(fù)離子在電場的作用下會迅速向兩極運(yùn)動(dòng)，并分別在兩上電極的表面形成緊密的電荷層，即雙電層。

它所形成的雙電層和傳統(tǒng)電容器中的電介質(zhì)在電場作用下產(chǎn)生的極化電荷相似，從而產(chǎn)生電容效應(yīng)，緊密的雙電層近似于平板電容器，但是，由于緊密的電荷層間距比普通電容器電荷層間的距離要小得多，因而具有比普通電容器更大的容量。

雙電層電容器與鋁電解電容器相比內(nèi)阻較大，因此，可在無負(fù)載電阻情況下直接充電，如果出現(xiàn)過電壓充電的情況，雙電層電容器將會開路而不致?lián)p壞器件，這一特點(diǎn)與鋁電解電容器的過電壓擊穿不同。同時(shí)，雙電層電容器與可充電電池相比，可進(jìn)行不限流充電，且充電次數(shù)可達(dá)10^6次以上，因此雙電層電容不但具有電容的特性，同時(shí)也具有電池特性，是一種介于電池和電容之間的新型特殊元器件。

超級法拉的電容作用

電力電容器是一種無功補(bǔ)償裝置。電力系統(tǒng)的負(fù)荷和供電設(shè)備如電動(dòng)機(jī)、變壓器、互感器等，除了消耗有功電力以外，還要“吸收”無功電力。如果這些無功電力都由發(fā)電機(jī)供給，必將影響它的有功出力，不但不經(jīng)濟(jì)，而且會造成電壓質(zhì)量低劣，影響用戶使用。

電容器在交流電壓作用下能“發(fā)”無功電力（電容電流），如果把電容器并接在負(fù)荷（如電動(dòng)機(jī)）或供電設(shè)備（如變壓器）上運(yùn)行，那么，負(fù)荷或供電設(shè)備要“吸收”的無功電力，正好由電容器“發(fā)出”的無功電力供給，這就是并聯(lián)補(bǔ)償。并聯(lián)補(bǔ)償減少了線路能量損耗，可改善電壓質(zhì)量，提高功率因數(shù)，提高系統(tǒng)供電能力。

如果把電容器串聯(lián)在線路上，補(bǔ)償線路電抗，改變線路參數(shù)，這就是串聯(lián)補(bǔ)償。串聯(lián)補(bǔ)償可以減少線路電壓損失，提高線路末端電壓水平，減少電網(wǎng)的功率損失和電能損失，提高輸電能力。

電力電容器包括移相電容器、電熱電容器、均壓電容器、藕合電容器、脈沖電容器等。移相電容器主要用于補(bǔ)償無功功率，以提高系統(tǒng)的功率因數(shù);電熱電容器主要用于提高中頻電力系統(tǒng)的功率因數(shù);均壓電容器一般并聯(lián)在斷路器的斷口上作均壓用;藕合電容器主要用于電力送電線路的通信、測量、控制、保護(hù);脈沖電容器主要用于脈沖電路及直流高壓整流濾波。

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，負(fù)荷日益增多，供電容量擴(kuò)大，無功補(bǔ)償工作必須相應(yīng)跟上去。用電容器作為無功補(bǔ)償時(shí)，投資少，損耗小，便于分散安裝，使用較廣。當(dāng)然，由于系統(tǒng)穩(wěn)定的要求，必須配備一定比例的調(diào)相機(jī)。那么超級法拉電容工業(yè)方面可以用來做從事哪些方面的應(yīng)用呢？

1、手電筒

在需要使用手電筒的緊急情況下，卻發(fā)現(xiàn)手電筒越來越暗淡無光，是十分令人沮喪的，因?yàn)殡姵氐膲勖阎?。即使是現(xiàn)代的手電筒，也需要數(shù)小時(shí)充滿電，而且電池的循環(huán)壽命很短。

電池的所有這一切都可能成為歷史。一種使用超級電容器而不是電池做為儲能元件的手電筒，充電只需90s，循環(huán)壽命可達(dá)50萬次。如果您每天使用一個(gè)充放電循環(huán)，可使用約135年。

這種戰(zhàn)術(shù)手電筒是為專業(yè)用戶開發(fā)的，主要是如警察和軍隊(duì)。

2、直流屏儲能系統(tǒng)

直流屏儲能系統(tǒng)

直流屏作為供電電源，在變電站、發(fā)電廠、大中型廠礦企業(yè)等供電系統(tǒng)中占有很重要的地位，主要用于向控制、保護(hù)、通信設(shè)備、自動(dòng)裝置操作機(jī)械和調(diào)節(jié)機(jī)械的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)供電，同時(shí)還可以作為獨(dú)立的事故照明電源，所以其性能及可靠性直接影響到整個(gè)供電系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行。

由蓄電池組成的直流屏，可以存儲很大的電能從而實(shí)現(xiàn)停電時(shí)長時(shí)間的直流供給，在一些重要變電站（如110kv及以上級別的變電站）應(yīng)用廣泛。然而有些不重要的末端站及用戶站，實(shí)際上并不需要停電后長時(shí)間的直流供給，只是在分、合閘操作時(shí)需要直流電能。考慮到要保證事故分閘的可靠性使用了蓄電池式直流屏，必然帶來很高的運(yùn)營成本，設(shè)備需要經(jīng)常的維護(hù)保養(yǎng)且使用壽命很短。另外故障率也因其電池的多節(jié)串聯(lián)而增加，任何一節(jié)電池有問題，都將影響整個(gè)蓄電池組的正常工作，且廢棄蓄電池對環(huán)境帶來很大危害。由于上述設(shè)備存在的問題，人們迫切希望有較好的辦法來解決，超級法拉電容的出現(xiàn)及其具備的優(yōu)良性能為解決這一問題帶來了希望。

超級法拉電容與電池相比，具有許多電池?zé)o法比擬的優(yōu)點(diǎn)。

（1）具有非常高的功率密度。

（2）充電速度快。

（3）使用壽命長。

（4）低溫性能優(yōu)越。

（5）超級電容器使用的材料安全、無毒、環(huán)保，并且免維護(hù)。而蓄電池需要經(jīng)常維護(hù)，廢棄的蓄電池對環(huán)境帶來很大危害。