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電容去離子電源

發布時間:2022-01-22 01:59:57

⑴ 固態電容和電解電容有什麼區別求解

1、固態電容和電解電容的定義不同:

固態電解電容與普通電容最大差別在於採用了不同的介電材料,液態鋁電容介電材料為電解液,而固態電容的介電材料則為導電性高分子材料。

電解電容是電容的一種,金屬箔為正極,與正極緊貼金屬的氧化膜(氧化鋁或五氧化二鉭)是電介質,陰極由導電材料、電解質和其他材料共同組成,因電解質是陰極的主要部分,電解電容因此而得名。

2、固態電容和電解電容的原理不同:

固態電容,鋁電解電容採用固態導電高分子材料取代電解液作為陰極,取得了革新性發展。導電高分子材料的導電能力通常要比電解液高2~3個數量級,應用於鋁電解電容可以大大降低ESR、改善溫度頻率特性。

電解電容器通常是由金屬箔(鋁/鉭)作為正電極,金屬箔的絕緣氧化層(氧化鋁/鉭五氧化物)作為電介質,電解電容器以其正電極的不同分為鋁電解電容器和鉭電解電容器;

鋁電解電容器的負電極由浸過電解質液的薄紙/薄膜或電解質聚合物構成;鉭電解電容器的負電極通常採用二氧化錳。由於均以電解質作為負電極,電解電容器因而得名。

3、固態電容和電解電容的作用不同:

固態電容採用了高分子電介質,固態粒子在高溫下,無論是粒子澎漲或是活躍性均較液態電解液低,它的沸點也高達攝氏350度,因此幾乎不可能出現爆漿的可能性。 從理論上來說,固態電容幾乎不可能爆漿。

電解電容器通常在電源電路或中頻、低頻電路中起電源濾波、退耦、信號耦合及時間常數設定、隔直流等作用。一般不能用於交流電源電路,在直流電源電路中作濾波電容使用時,其陽極(正極)應與電源電壓的正極端相連接,陰極(負極)與電源電壓的負極端相連接,不能接反,否則會損壞電容器。

⑵ 超級電容器和電池有什麼關系和區別

超級電容是以碳基活性物加導電碳黑與粘結劑混合作極片材料,利用極化電解質吸附電解液里的正負離子,形成雙電層結構進行儲能,該儲能過程基本不發生化學反應,故循環壽命很長。
而電池,就鉛酸蓄電池為例,鉛酸蓄電池用填滿海綿狀鉛的鉛板作負極,填滿二氧化鉛的鉛板作正極,並用1.28%的稀硫酸作電解質。在充電時,電能轉化為化學能,放電時化學能又轉化為電能。電池在放電時,金屬鉛是負極,發生氧化反應,被氧化為硫酸鉛;二氧化鉛是正極,發生還原反應,被還原為硫酸鉛。電池在用直流電充電時,兩極分別生成鉛和二氧化鉛。移去電源後,它又恢復到放電前的狀態,組成化學電池。鉛蓄電池是能反復充電、放電的電池,叫做二次電池。
兩者的用途也有差異,超級電容能量密度低,但其優異的循環性能,環保,高功率使它廣泛運用於後備電源、高頻率充放電、大功率輸出等場合,而電池能量密度高,但其本身的原理限制了它的壽命,且過充過放會對其造成不可逆的創傷,且不環保,但是在未找到能夠替代如此高能量密度的儲能元器件的情況下,未來很長一段時間仍是電池的天下(鋰離子電池),甚至會替代汽油等燃料成為汽車動能的主流噢。
兩者的關系在於,可以將超級電容的大功率輸出和能接受大電流充放電等優點與蓄電池的高能量密度相結合作為電動汽車電池壽命及節能方面改進。
純手打,希望對你有所幫助,有不了解的可以再問,我也只是粗略的說下,具體要說的話,還有很多的

⑶ 請那位高手指點下這是什麼 ESD protection HBM 2KV

談ESD防護

ESD英文為Electro Static Discharge即"靜電放電"的意思。我們都知道,不同物質的接觸、分離或相互摩擦,即可產生靜電。例如在生產過程中的擠壓、切割、搬運、攪拌和過濾以及生活中的行走、起立、脫衣服等,都會產生靜電。可見,靜電在我們的日常生活中可以說是無處不在,我們的身上和周圍就帶有很高的靜電電壓,幾千伏甚至幾萬伏。這些靜電也許對人體影響不大,但對於一些ESDS(靜電敏感元件),卻直接可以使其失去本身應有的正常性能,甚至完全喪失正常功能。這樣ESD防護就非常必要了。

結合ESD的概念及工作中積累的一些經驗,我就從人、機、法、料、環五個方面來談談ESD的防護。

一談人。人體可以說是一個高靜電源,人體靜電的防護,藉助的是屏蔽及釋放靜電。嚴格來說要求做到「全副武裝」,即:要戴防靜電工帽、防靜電口罩、防靜電手套、指套等, 要穿防靜電服、防靜電鞋,同時還要戴上手腕帶等來屏蔽及導走靜電。總之,盡量不要讓人的皮膚外露。

二談機器。機器也是一個高靜電源,因為機器機械部件,特別是馬達等,易產生EMI(電磁感應),所以對機器靜電的防護,也是非常必要的。對於機器靜電的防護,一般通過電磁場的消除、高靜電部位的屏蔽、機器接地等來實現。一般消磁借用的是消磁器,消除電荷用的是離子風機。

消磁器很簡單,就不作介紹,我們來看看離子風機。離子風機可產生豐富的正離子和負離子,將這些離子吹向高靜電物體,那麼物體靜電將被中和。這些離子是由離子風機內部的離子發生元件,將空氣電離而產生。該離子發生元件由低電流、高電壓的變壓器來激勵空氣電離。而變壓器內又包含電流限制性電阻器,它能加強電離的穩定度及安全度。作用於不銹鋼離子發射點圓形電路上的高壓交流電使發射點頂部形成一個強烈的交變電場,就是這個電場將空氣電離,產生變極離子。當電磁場無法消除或較難消除時,我們就藉助靜電屏蔽設備來屏蔽高靜電設備或設備的高靜電部位,比如,馬達,大家都知道,馬達易產生EMI,但機器要運轉又離不開馬達,所以,不防把它屏蔽起來。還有工作台、電源線、電腦鍵盤等,都可以接用靜電屏蔽的方法來做ESD防護,這方面可用的屏蔽產品有防靜電台墊、防靜電薄膜、防靜電簾、防靜電屏蔽袋、防靜電膠帶等。最後,不管機器屏蔽或消磁效果如何,給機器接上ESD地線是很必要的。

三談料,即材料。用一句很絕對的話來說,如果您的產品對靜電很敏感,那麼,您的生產線上是不能有高靜電材料出現的,特別是離產品較近的區域,要盡可能用防靜電材料,比如元件盒、貨架、工作台、運輸設備、清洗設備、化學試劑等,最後就連您用的筆及筆記本都要用防靜電筆及筆記本,因為在您用筆時,它有可能會接觸產品。當然,如果,您的產品對靜電敏感程度不是很高,您可以酌情處理,但最好藉助ESD實驗來證明一下,看看是否真的可以放心。

四談環,即工作區域的環境。一個良好的防靜電的工作環境對於生產來說是很重要的,這樣的環境一般這樣來建立:

首先, 建立ESD安全操作區域,即EPA(ESD Protection Area),最好是在相應的位置貼上ESD防護警示標志等。

其次,就是ESD安全操作區域的安置,我們從防靜電地板系統、除塵系統、接地系統及空氣的溫濕度三方面來談。防靜電地板系統,最主要的是在普通地板上再鋪防靜電地板,一般這方面的地板有防靜電PVC地板、防靜電環氧樹脂地板等,對於防靜電地板,要求必須達到國際防靜電協會標准,當然,防靜電地板還必須和ESD地線連接起來。一個防ESD的工作環境,做到無塵是相當關鍵的,因為空氣中的塵埃在運動的過程中相互碰撞,也會產生ESD,如果,不除塵,到時候找起產生ESD問題的原因,就不好說了。一般我們藉助除塵系統來解決這個問題。首先要求有空氣塵埃過濾系統,如:風淋室、風淋通道、貨淋室、沾塵墊、沾塵滾筒、空氣過濾器、無塵傳遞窗、無塵室風淋傳遞窗等。其次盡可能設立凈化燈具、無塵室凈化玻璃、無塵室彩鋼板天花、無塵室彩鋼板包牆角、無塵室彩鋼板包柱等。以上設備的選用,各企業要根據產品對ESD的敏感程度而定,最好能借鑒一下專業人士的意見。一個完善的ESD防護工作環境,建立獨立完善的ESD接地系統也是非常重要的。並且,工作場所中的各設備、工作檯面等均需接至ESD接地系統。另外,一個完善的ESD工作環境,對於溫濕度都有一定的要求,從ESD防護角度來說,濕度越高越好,但濕度太高,又會腐蝕設備,所以一般來說,40%-60%的濕度是最理想的。當然,各企業也要根據自己公司產品的特性而定,畢竟這方面的工作做起來較繁瑣。另外,還要設立天花、牆體送風口,並且經常用除塵器對無塵室進行凈化處理等。

這樣,有了這樣的工作環境,大家想一下,人體的靜電是不是通過靜電服、靜電鞋或通過手腕帶、ESD接地系統耗散並導入大地。通過控制空氣的溫濕度環境中的靜電也通過地板系統耗散並導入大地。

當然,仔細想一下,前面將的人、機、料也應屬於環境的防護,只要把各環節的工作做好,那麼,一個完善的ESD防護工作環境就建立起來了。再配合合理的操作規范,即正確的方法,就基本上過關了。

五談法。談起法,首先要明確以上四點,其實法就是建立合理的方法及規范以保證以上四點有效實現。另外,需要補充的是,當產生ESD原因不能明確時要根據生產工藝,設計相應的ESD實驗,來仔細查找產生ESD問題的原因。最終要建立相應的ESD操作規程及紀律規范來規范生產。

當然,ESD防護系統建立起來以後,對於工作人員來說,所要做的是經常檢測這個系統,以不斷的發現有不完善的地方,並做相應的改善,以保證系統長期有效的維持其ESD的防作用。這樣,建立相應的ESD職能部門,並不斷的培養其專業技能,提高其ESD防護意識,也都是ESD防護中不可缺少的一部分。

近年來隨著科學技術的飛速發展,微電子技術的廣泛應用及電磁環境越來越復雜,ESD問題越來越嚴重,問題越來越突出,企業也越來越重視對ESD的防護。

靜電是如何產生的
物質都是由分子組成,分子是由原子組成,原子中有帶負電的電子和帶正電荷的質子組成。在正常狀況下,一個原子的質子數與電子數量相同,正負平衡,所以對外表現出不帶電的現象。但是電子環繞於原子核周圍,一經外力即脫離軌道,離開原來的原子兒而侵入其他的原子B,A原子因缺少電子數而帶有正電現象,稱為陽離子、B原子因增加電子數而呈帶負電現象,稱為陰離子。

造成不平衡電子分布的原因即是電子受外力而脫離軌道,這個外力包含各種能量(如動能、位能、熱能、化學能……等)在日常生活中,任何兩個不同材質的物體接觸後再分離,即可產生靜電。
當兩個不同的物體相互接觸時就會使得一個物體失去一些電荷如電子轉移到另一個物體使其帶正電,而另一個體得到一些剩餘電子的物體而帶負電。若在分離的過程中電荷難以中和,電荷就會積累使物體帶上靜電。所以物體與其它物體接觸後分離就會帶上靜電。通常在從一個物體上剝離一張塑料薄膜時就是一種典型的「接觸分離」起電,在日常生活中脫衣服產生的靜電也是「接觸分離」起電。
固體、液體甚至氣體都會因接觸分離而帶上靜電。為什麼氣體也會產生靜電呢?因為氣體也是由分子、原子組成,當空氣流動時分子、原子也會發生「接觸分離」而起電。所以在我們的周圍環境甚至我們的身上都會帶有不同程度的靜電,當靜電積累到一定程度時就會發生放電。

附:

1.什麼是ESD?

ESD是代表英文ElectroStatic Discharge即"靜電放電"的意思。ESD是本世紀中期以來形成的以研究靜電的產生與衰減、靜電放電模型、靜電放電效應如電流熱(火花)效應(如靜電引起的著火與爆炸)及和電磁效應(如電磁干擾)等的學科。近年來隨著科學技術的飛速發展、微電子技術的廣泛應用及電磁環境越來越復雜,對靜電放電的電磁場效應如電磁干擾(EMI)及電磁兼容性(EMC)問題越來越重視。

2.靜電引燃的界限?

靜電非導體的引燃電位約30KV。國家標准《防止靜電事故通用導則》中5.2.3條指出,靜電非導體的電位低於15KV時不會引燃最小引燃能量大於0.2mJ的可燃性氣體。但有些情況下,產生引燃的界限還要小,有的標准規定約5KV。防止人體遭受靜電非導體電擊的帶電電位約10KV以下。

3.靜電性能的參數?

物體帶電的多少常用靜電電荷量和靜電電壓表示,而測量材料如塑料、橡膠、防靜電地板(面)、地毯等的防靜電性能通常用電阻,電阻率、體積電阻率、表面電阻率、電荷(或電壓)半衰期、靜電電容、介電常數等 。但最常用最可靠的還是電阻及電阻率。

4.靜電對人體的影響?
若人體靜電超過2-3kV,當人接觸接地金屬時則會產生靜電電擊,若靜電電壓很高,則會對人體心理和生理造成一定的影響。

⑷ 電容的參數

1、標稱電容,( C)

電容器的電容, C 的標稱值是所有電容器特性中最重要的。該值以皮法(pF),納法(nF)或微法(μF)為單位測量,並以數字,字母或彩色條帶標記在電容器的主體上。

電容電容器的電流頻率(Hz)y隨環境溫度的變化而變化。較小的陶瓷電容可以具有低至1皮法(1pF)的標稱值,而較大的電解電容可以具有高達1法拉(1F)的標稱電容值。

所有電容器都具有容差鋁電解質影響其實際或實際值的評級范圍為-20%至+ 80%。電容的選擇取決於電路配置,但電容側讀取的值可能不一定是其實際值。

2、工作電壓,(WV)

工作電壓是另一個重要的電容器特性,它定義了可以在電容器工作期間無故障地施加到電容器的最大連續電壓DC或AC。通常,印刷在電容器主體一側的工作電壓是指其工作電壓(WVDC)。

電容器的直流和交流電壓值通常與交流電壓值不同到公司值而不是最大值或峰值值的1.414倍。此外,指定的直流工作電壓在一定溫度范圍內有效,通常為-30°C至+ 70°C。

任何超過其工作電壓的DC電壓或過大的AC紋波電流都可能導致故障。因此,如果在冷卻環境中並且在其額定電壓內操作,則電容器將具有更長的工作壽命。常用工作直流電壓為10V,16V,25V,35V,50V,63V,100V,160V,250V,400V和1000V,並印刷在電容器的主體上。

3、容差,(±%)

與電阻器一樣,電容器的容差額定值也表示為正負值,以皮法(±pF)為單位,低值電容器通常小於100pF或高值電容器的百分比(±%)通常高於100pF。

容差值是允許實際電容與其標稱值變化的程度,范圍可以是-20%至+ 80%。因此,具有±20%容差的100μF電容可以在80μF至120μF之間合理地變化,並且仍然保持在容差范圍內。

根據電容器的實際值與額定標稱電容的接近程度對其進行評級。用於表示其實際公差的彩色條帶或字母。電容器最常見的容差變化為5%或10%,但有些塑料電容器的額定值低至±1%。

4、漏電流

電容器內部使用的電介質分離導電板不是一個理想的絕緣體,當施加到恆定電源電壓時,由於板上電荷所產生的強大電場的影響,導致電流流過或「泄漏」的電流非常小。

在納安級( nA )范圍內的這種小直流電流被稱為電容器漏電流。泄漏電流是電子物理穿過電介質,繞其邊緣或穿過其引線的結果,如果電源電壓被移除,電子電容將隨著時間的推移完全放電。



(4)電容去離子電源擴展閱讀

電容器的作用:

耦合:用在耦合電路中的電容稱為耦合電容,在阻容耦合放大器和其他電容耦合電路中大量使用這種電容電路,起隔直流通交流作用。

濾波:用在濾波電路中的電容器稱為濾波電容,在電源濾波和各種濾波器電路中使用這種電容電路,濾波電容將一定頻段內的信號從總信號中去除。

退耦:用在退耦電路中的電容器稱為退耦電容,在多級放大器的直流電壓供給電路中使用這種電容電路,退耦電容消除每級放大器之間的有害低頻交連。

高頻消振:用在高頻消振電路中的電容稱為高頻消振電容,在音頻負反饋放大器中,為了消振可能出現的高頻自激,採用這種電容電路,以消除放大器可能出現的高頻嘯叫。

諧振:用在LC諧振電路中的電容器稱為諧振電容,LC並聯和串聯諧振電路中都需這種電容電路。

旁路:用在旁路電路中的電容器稱為旁路電容,電路中如果需要從信號中去掉某一頻段的信號,可以使用旁路電容電路,根據所去掉信號頻率不同,有全頻域(所有交流信號)旁路電容電路和高頻旁路電容電路。

中和:用在中和電路中的電容器稱為中和電容。在收音機高頻和中頻放大器,電視機高頻放大器中,採用這種中和電容電路,以消除自激。

定時:用在定時電路中的電容器稱為定時電容。在需要通過電容充電、放電進行時間控制的電路中使用定時電容電路,電容起控制時間常數大小的作用。

⑸ 電容儲電量與什麼有關

電容電池實際上就是一個電容器,只是由於其容量比通常的電容器大得多,對外表現和電池相同,因此取名「電容電池」,也有稱作「超級電容」。

目錄

與傳統電池比較
電池的結構和工作原理結構
工作原理
電池的特點
使用注意事項
超級電容電池的目前市場
目前超級電容電池的研發情況國外研發情況
國內研發情況
與傳統電池比較
電池的結構和工作原理 結構
工作原理
電池的特點
使用注意事項
超級電容電池的目前市場
目前超級電容電池的研發情況 國外研發情況
國內研發情況
展開 編輯本段與傳統電池比較
生產和生活最常見的鉛蓄電池,可將電能通過化學反應儲藏起來,到另一個場合或另一時段使用。鉛蓄電池雖然造價較低,但也有相應的弱點,諸如能量轉換效率較低、電池反復充放電易老化導致使用壽命短、比能量(Wh/kg)和比功率(W/kg)小使設備笨重、充電時間長等;現在我們在手機上使用的鋰離子電池,雖然也有許多優點,但它價格昂貴且儲藏電能有限,不能在大功率場合下使用;所以正在開發研製的超級電容電池,相比較而言,就有著一般電池無可比擬的優點,它的前景不可限量。
編輯本段電池的結構和工作原理
結構
超級電容的容量比通常的電容器大得多。由於其容量很大,對外表現和電池相同,因此也稱作「電容電池」或說「黃金電池」。超級電容器電池也屬於雙電層電容器,它是目前世界上已投入量產的雙電層電容器中容量最大的一種,其基本原理和其它種類的雙電層電容器一樣,都是利用活性炭多孔電極和電解質組成的雙電層結構獲得超大的容量. 傳統物理電容中儲存的電能來源於電荷在兩塊極板上的分離,兩塊極板之間為真空(相對介電常數為1)或一層介電物質(相對介電常數為ε)所隔離,電容值為:C = ε·A / 3.6 πd ·10-6 (μF) 其中A為極板面積,d為介質厚度。所儲存的能量為: E = C (ΔV)2/2,其中C為電容值,ΔV為極板間的電壓降.可見,若想獲得較大的電容量,儲存更多的能量,必須增大面積A或減少介質厚度d,但這個伸縮空間有限,導致它的儲電量和儲能量較小。
工作原理
雙電層電容器中,採用活性炭材料製作成多孔電極,同時在相對的碳多孔電極之間充填電解質溶液,當在兩端施加電壓時,相對的多孔電極上分別聚集正負電子,而電解質溶液中的正負離子將由於電場作用分別聚集到與正負極板相對的界面上,從而形成兩個集電層,相當於兩個電容器串聯,由於活性碳材料具有≥1200m2/g的超高比表面積(即獲得了極大的電極面積A),而且電解液與多孔電極間的界面距離不到1nm(即獲得了極小的介質厚度d),根據前面的計算公式可以看出,這種雙電層電容器比傳統的物理電容的容值要大很多,比容量可以提高100倍以上, 從而使單位重量的電容量可達100F/g,並且電容的內阻還能保持在很低的水平,碳材料還具有成本低,技術成熟等優點。從而使利用電容器進行大電量的儲能成為可能,且在實際使用時,可以通過串聯或者並聯以提高輸出電壓或電流。
編輯本段電池的特點
(1)充電速度快,只要充電幾十秒到幾分鍾就可達到其額定容量的95%以上;而現在使用面積最大的鉛酸電池充電通常需要幾個小時。 (2)循環使用壽命長,深度充放電循環使用次數可達50萬次,如果對超級電容每天充放電20次,連續使用可達68年如果相應地和鉛酸電池比較, 它的使用壽命可達68年, 且沒有「記憶效應」。 (3)大電流放電能力超強,能量轉換效率高,過程損失小,大電流能量循環效率≥90%; (4)功率密度高,可達300W/kg~5000W/kg,相當於普通電池的數十倍;比能量大大提高,鉛酸電池一般只能達到0.02kWh/kg,而超級電容電池目前研發已可達10 kWh/kg, (5)產品原材料構成、生產、使用、儲存以及拆解過程均沒有污染,是理想的綠色環保電源; (6)充放電線路簡單,無需充電電池那樣的充電電路,安全系數高,長期使用免維護; (7)超低溫特性好,使用環境溫度范圍寬達-40℃~+70℃; (8)檢測方便,剩餘電量可直接讀出; (9)單體容量范圍通常0.1F--1000F 。
編輯本段使用注意事項
1、超級電容器具有固定的極性。在使用前,應確認極性。 2、超級電容器應在標稱電壓下使用: 當電容器電壓超過標稱電壓時,將會導致電解液分解,同時電容器會發熱,容量下降,而且內阻增加,壽命縮短,在某些情況下,可導致電容器性能崩潰。 3、超級電容器不可應用於高頻率充放電的電路中,高頻率的快速充放電會導致電容器內部發熱,容量衰減,內阻增加,在某些情況下會導致電容器性能崩潰。 4、安裝超級電容器後,不可強行傾斜或扭動電容器,這樣會導致電容器引線松動,導致性能劣化。 5、在焊接過程中避免使電容器過熱: 若在焊接中使電容器出現過熱現象,會降低電容器的使用壽命,例如:如果使用厚度為1.6mm的印刷線路板,焊接過程應為260℃,時間不超過5s。 6、將電容器串聯使用時: 當超級電容器進行串聯使用時,存在單體間的電壓均衡問題,單純的串聯會導致某個或幾個單體電容器過壓,從而損壞這些電容器,整體性能受到影響,故在電容器進行串聯使用時,需得到廠家的技術支持。
編輯本段超級電容電池的目前市場
隨著各國對超級電容電池緊鑼密鼓的研發,技術日趨成熟,超級電容電池已進入應用階段,漸趨市場化、商業化。 極具代表意義的是2006年8月28日,由奧威科技等單位參與的上海科技創新登山行動計劃超級電容公交電車示範線11路正式開通,標志著我國乃至世界首條超級電容電動公交車線路邁出了商業化運行的步伐。這10輛「零污染」超級電容公交車和10個智能充電站,這種超級電容車看上去是一輛無軌電車,所不同的是「剪」掉了頭頂上累贅的兩根大「辮子」,在車底部安裝了一種超級電容器。車進站後趁著上下客的間隙,車頂充電設備會自動垂直升起,搭到隱藏在候車站「屋檐」下的電纜上,30秒鍾即完成充電,能平穩行駛3-8公里,最高速度則可達每小時44公里。與有軌、無軌電車相比,超級電容公交車沒有地面軌道和空中觸線網,有利於「凈化」城市空間。據了解,在開啟空調的情況下,超級電容公交車每公里帶空調耗能僅為1.4度電,能耗費用僅為燃油汽車的33%,在剎車制動時能量回收率達到40%。雖然這種車的技術還不夠完美,加上駕駛員的操縱還不到位,會有這樣那樣的小問題,但其運行前景不容置疑。 電動車的典型驅動結構如圖示。 另外,超級電容器在變配電站直流系統中、稅控機、稅控收款機上、搖晃式手電筒上(免換電池,只要搖晃30秒鍾,即可發光5分鍾;照射距離1公尺)、智能表類(如智能水表和煤氣表)上、計算機UPS電源方面亦多有應用。打開淘寶網,已能找到幾家出售這種新電源的商鋪,足以說明它的市場化程度。有專家預言,有朝一日,超級電容電池技術變得成熟,造價可以被老百姓接受,則將滿街都是電動車!
編輯本段目前超級電容電池的研發情況
超級電容器是上世紀80年代後發展起來的新型儲能器件,在歐洲、美國、日本已經開始形成新興的產業。
國外研發情況
從1990年開始,世界各國開始成立專門機構開發和生產超級電容器,目前,在該技術領域中處於領先地位的國家有俄羅斯、日本、德國和美國,這些發達國家已把超級電容器項目作為國家重點研究和開發項目,並提出了近期和中長期發展計劃。在超級電容器的實用性方面,俄羅斯走在世界的前列。
國內研發情況
我國從九十年代開始研製超級雙電層電容器,與國外先進水平還有一定的差距。據有關資料表明,國內有些單位已經研製出比能量為10Wh/kg、比功率為600W/kg的高能量型及比能量為5Wh/kg、比功率為2500W/kg的高功率型超級電容器樣品,循環使用次數可達50,000次以上。性能指標已經達到國際先進水平,成本較國際平均價格有大幅度下降,初步具備應用水平。我們相信,在創新精神的鼓勵下,我國超級電容將很快趕上、超過世界先進水平。

⑹ 急!!!關於鋰電池的問題

鋰電池是沒有關系的

目前的手機基本上所配電池都是鋰離子電池,所以我下面所講的是針對鋰離子電池的充電知識。鎳氫電池有所不同,這里不談。

一、鋰離子電池基本概念:

1、鋰離子電池標稱電壓3.7V(3.6V),充電截止電壓4.2V(4.1V,根據電芯的廠牌有不同的設計)。(鋰離子電芯規范的說法是:鋰離子二次電池)

2、對鋰離子電池充電要求(GB/T18287 2000規范):首先恆流充電,即電流一定,而電池電壓隨著充電過程逐步升高,當電池端電壓達到4.2V(4.1V),改恆流充電為恆壓充電,即電壓一定,電流根據電芯的飽和程度,隨著充電過程的繼續逐步減小,當減小到0.01C時,認為充電終止。
(C是以電池標稱容量對照電流的一種表示方法,如電池是1000mAh的容量,1C就是充電電流1000mA,注意是mA而不是mAh,0.01C就是10mA。)當然,規范的表示方式是0.01C5A,我這里簡化了。

3、為什麼認為0.01C為充電結束:這是國家標准GB/T18287-2000所規定的,也是討論得出的。以前大家普遍以20mA為結束,郵電部行業標准YD/T998-1999也是這樣規定的,即不管電池容量多大,停止電流都是20mA。國標規定的0.01C有助於充電更飽滿,對廠家一方通過鑒定有利。另外,國標規定了充電時間不超過8小時,就是說即使還沒有達到0.01C,8小時到了,也認為充電結束。(質量沒問題的電池,都應在8小時內達到0.01C,質量不好的電池,等下去也無意義).

4、怎樣區別電池是4.1V還是4.2V:消費者是無法區分的,這要看電芯生產廠家的產品規格書。有些牌子的電芯是4.1V和4.2V通用的,比如A&TB(東芝),國內廠家基本是4.2V,但也有例外,比如天津力神是4.1V(但目前也是按4.2V了)。

5、把4.1V的電芯充電到4.2V會怎麼樣:會使電池容量提高,感覺很好用,待機時間增加,但會減短電池的使用壽命。比如原來500次,減少到300次。同樣道理,把4.2V的電芯過充,也會減短壽命。鋰離子電芯是很嬌嫩的。

6、既然電池內有保護板,我們是否就可以放心了呢:不是,因為保護板的截止參數是4.35V(這還是好的,差的要4.4到4.5V),保護板是應付萬一的,假如每次都過充,電池也會很快衰減的。

7、多大的充電電流算是合適的:理論上越小對電池越有好處。但你總不能為了一塊電池充電等3天吧。國標規定的低倍率充電是0.2C(仲裁充電制式),還以上面的1000mAh容量的電池為例,就是200mA,那麼我們可以估計出這只電池5個多小時可以充飽。(容量mAh=電流mA×時間h)

國家技術監督部門鑒定鋰電容量,是以1C的高倍率充電,以0.2C的低倍率放電,以時間計算出容量值,試驗次數5次,有1次容量達到試驗結束。(就是有5次機會,如果第一次試驗就合格了,後面的4次不做)檢測之前允許有一次預循環,就是以1C恆流充電至4.2V即停止,而沒有後面的恆壓到0.01C的過程,更沒有14小時。

8、鋰離子電池能承受多大的充電電流:廠家試驗時可以很高,但國標高倍率規定為1C,還以上面的電池為例,1個多小時即可充滿。這么大的充電電流,電池能承受嗎?對於目前的鋰離子電芯,是小意思而已。

目前沒有對充電器的國家標准,所執行的是郵電部行業標准YD/T998 1999/2,裡面規定了充電器的電流不得大於1C。

9、壽命是怎樣規定的:簡單說是指電池經過N次1C充、1C放電後,容量下降到70%,此時的N就是壽命。並不是說300次還可以用,301次就不能用了。國標規定壽命不得小於300次。我們平時使用的條件沒有檢測時這么嚴酷,壽命會更長。

說了這么多概念(不要煩,還有很多沒說),終於可以說充電器了。那麼目前市場長的充電器情況是怎樣的呢?

二、充電器的種類質量和使用建議 及剖析直充:

1、直充,直接插在手機上的那種,有人喜歡叫旅充,我們習慣叫「火牛」。這種充電器隨手機有配,原裝的質量都不錯,突出的是即充即用,所以充電電流設計都較大(嚴格地說是手機所控制的充電電流),充電時間短。有些手機充滿後有涓流補電,有些手機充滿後即截止,等下去也徒勞。看了上面的概念你應該知道,是正常的,而且不用再傻乎乎地等14小時了。

對於直充的充電效果,還要看手機,因為充電控制電路在手機上,其截止電壓有一定的離散性,我實際測量同一批次同一型號的手機基本在4.09V至4.21V之間。就是說如果4.09V截止了,還沒充滿,不是最理想的容量,再繼續充一段時間可能會更飽些。但不要忘了,即使有涓流補電的手機,就像4.09和4.21的充電電壓的差別一樣,手機的涓流補電電流也有一定的離散性,如果補電電流大了,就變成充電了,10幾個小時,對電池也是有損害的,我曾遇到許多電池在手機上充壞的現象,原裝電也有,品牌電也有。假如充壞了電池,造成漏液等,還有可能損壞手機,所以建議大家如果真想補電,應控制在2小時以內,並不要超過8小時。

我的看法是,鋰電很嬌氣,充飽夠用即可。每次少用幾小時但多用半年,和每次多用幾小時但少用半年,自己衡量吧。

但原裝直充也有有問題的時候,我們就遇到過一批手機中所配的直充故障率高的現象。還好,故障是無電壓,如果是高電壓,好看了。

市面上還有大量非原裝的火牛,質量好的沒問題,質量差的你自己可以想像,因為你是一端插在220V的交流電上,另一端在手機上……所以以我個人觀點,不建議用非原裝的火牛。(至少原裝的出了事有給你背鍋的)

2、座充,是有兩個槽位,前面可放手機,後面放電池的,需要和火牛配合使用。原裝的座充質量較好,許多具有「智能」,有些牌子的基本上能做到恆流恆壓的充電過程,並在充電結束後有一個涓流補電的過程。有些牌子的雖然沒有做到恆流恆壓的過程,但電流電壓等參數控制准確,也是不錯的。

所謂智能,其實很簡單,例如MOTOROLA的電池,內部有一個晶元(只讀存儲器ROM),固化了一些編碼,電池插入充電器後,充電器讀出編碼,就知道是何種電池,執行相應的充電過程,一切都是事先安排好的。(不同型號,不同容量,供應不同地區,甚至於配不同牌子電芯的,編碼都不同).

打個簡單的比喻,我喊1,你們就按第一方案執行,我喊2,你們就按第二方案執行,我什麼都不喊,或我喊3但事先沒和你們約定好,就拒絕執行,現象就是充電器紅燈閃爍,不能充電(在手機上就顯示非認可電池)。並不是大家想像的,有單片機CPU控制。

「智能」還體現在另外一些方面,就是電池的NTC(熱敏電阻)和標准電阻,不同的電池由不同的標准電阻與充電器構成迴路,來決定充電電流的大小,而在充電電流決定後,又根據不同的環境溫度,由熱敏電阻和充電器構成另外的迴路來調整充電電流的大小。(有些電池只有熱阻,有些電池只有標阻,而有些電池兩個都有。)

例如某型號的電池,薄電和厚電的容量不同,最佳的充電電流也應該不同,因此這兩只電池的標准電阻是不同的,這樣充電器就「知道」為薄電給多大的充電電流,為厚電給多大的充電電流。其實主動權還在電池一方,充電器只不過和電池構成了個迴路而已。

同樣道理,當充電溫度變化時,熱敏電阻的阻值發生變化,與充電器構成迴路來調整充電電流大小,保護電池,避免過熱。

現在你知道為什麼電池上和座充的電池槽位有一排五金接觸片了吧。

智能「不過如此」。

當然,同時你也知道一個合格的電池應該做到什麼了吧?有時候不能全靠充電器,電池做的不好,充電器也發揮不了作用。目前許多國產電池將NTC用普通電阻代替以降低成本,失去了電流調整的作用,還有設計選材不合理等等,這是題外話,先按下不表。(也有道理,看下去就清楚了)

原裝座充的涓流補電電流一般控制的比較准,但在充電器轉為綠燈後補電2小時即足夠了。還是這個原則,對於鋰電,達到電芯應該達到的容量夠用即可,多充無益。壓榨鋰電就要付出壽命,偶爾幾次14小時可能不會損壞電池,但習慣這樣就不好了。

說完了原裝座充,該說市場上的品牌座充了。

可以肯定地說,市場上的品牌座充的充電過程沒有一個是嚴格遵循:恆流、恆壓的充電過程的(有的話請告訴我,我去買)。它們大概可分為幾類:

A、恆壓,不涓流補電:電池充到4.2V即截止,遇到這種座充,你等14小時是騙自己。因雖然到了4.2V,但已經截止了,沒有一個涓流的過程,沒有充飽。
為了充飽,有些設計就來損的,把截止電壓改到4.25V以上,更有人設計乾脆等電池的保護板截止。如此電池充的很飽,你也一定會對此座充滿意,但你的電池壽命已經減少了。用此充電器是過充,不用等14小時也很好用。

B、恆壓,用固定涓流補電:算有良心的設計,比上面有改進了,充到4.2V截止,用一個固定的電阻「漏」些電流出來,這個涓流因是固定的,插上電池就有,永遠不會停止。據我測量一般在30至50mA左右。用這種充電器,剛轉綠燈時沒充飽,繼續補電2小時左右比較理想,但涓流偏大了,繼續充14小時對電池沒好處。

C、恆壓,所謂的智能脈沖型:電池充到4.2V截止,然後用脈沖電流涓流補電。這種是所謂的高檔型,設計思路很好,但可惜的是產品不爭氣,一致性不好,就是說你買到手的也許好也許壞。我測量有缺點的是:脈沖電流太大50至100mA,脈沖過密,相當於充電了。又貴,如此還不如用B。

值得注意的是,有些座充為追求火牛直充的快速效果,設計的充電電流偏高,接近1C,對於這種座充,雖然沒有違反行業標准,但也不能一概以「座充是小電流慢充」一個概念來認識。不過我不建議使用這種座充。

上面只是概括,還有為了追求「充電效果」,搞「過充加涓流補電」、「過充加脈沖」、「快速加過充加補電」的。他們需要的是給使用者留一個很好的印象,等用戶的電池不行了,基本不會怪罪充電器,頂多罵一句:破電池,才用半年!

選座充的簡單方法:

物理外觀等方面不說了,只說電方面。

選座充,最好有一個數字萬用表,把空電池插入充電,串入萬用表量充電電流,在250至350mA范圍內比較合適,等充電器轉綠燈後,馬上拿下電池量電壓,在4.15至4.20之間比較正常,轉綠燈後再串入萬用表觀察電流,在30至50mA范圍內比較合適。如能選出這樣的國產座充,包你使用沒問題,何必花冤枉錢買原裝的呢?當然我是說國產中符合標準的,合格的產品。

需要說明的是:

品牌座充基本沒有智能,那一排五金接觸片,除正負極外,其餘的都是擺著讓你看的(個別有一個熱敏電阻的接觸端有用)。但了解了原裝座充智能的實現方法,對智能也不用太神秘太追求了。
(現在知道上面說的有些電池為什麼要簡化材料了吧?)

產品參數都有一定的離散性,有些品牌座充截止電壓超過4.2V,但只要不超過4.25V,是允許有一定誤差的,對電池有影響,但影響不大。(我測量過MOTOROLA原裝的,最高的有4.23V)
三、充電器的種類質量和使用建議 及剖析旅行充

我說的旅行充指的是放上一隻電池,直接插入交流電源充電的那種,不要和直接插手機充電的火牛混淆。

旅行充的特點是使用方便,不必象座充那樣准備兩樣東西。即使出問題也不會殃及手機。

旅行充簡單地說就是把火牛和座充的電池充電部份合為一體。早期的旅行充電源部份只是簡單的電容降壓電路,容易出故障也不安全。目前的旅行充基本都是開關電源了,穩定性不錯(當然也要看牌子)。我隨機抽查測試過5隻GD93旅行充,三天三夜一直插在交流電源上,電池充滿了就再換上空的,連續長時間工作沒一隻出問題。當然,我這里沒問題不代表你不會出問題,用戶使用時應在充電完畢後把旅充從交流電拔下。

有些旅充上標有智能、CPU控制,那是廠家的事,不要相信。

按照選擇座充的幾點選擇旅充,沒有智能又有什麼關系呢?國產的也很好用。當然我是說國產中符合標準的,合格的產品。

不想再多說了。充電器真是五花八門,我還沒將仿原裝的、不合格的包括進去。不同的產品,不同的牌子,不同的時期,情況不同,大家的概念不可一成不變。

特別是,市場上每月成百萬只的不合格充電器實際上都到了消費者手中,這些充電器使用不當極易損壞電池,比如說充電14小時等等。

我的建議是:對於原裝直充,充滿加2小時;對於國產直充,不用;對於原裝座充,隨便(但也不能太隨便);對於國產座充,充滿加2小時,對於國產旅行充,充滿加1小時。國產指符合標準的合格品。以上只是建議,可能並不十分准確,但總之沒必要充電14小時,即使新電池,只要是鋰電,也沒有所謂的「激活」的概念,這另外說。

我是怎樣充電的?

我是:找能過充的充電器,把電池充到4.25V以上,很好用,延長很多時間。但我的電芯壞了馬上換,我追求的是待機時間,不是電池壽命。你們呢?

鋰電芯和手機電池的生產過程

鋰電芯的生產過程不說前面的材料制備、卷繞、注液、封裝等過程,只說與我們有聯系的最後化成、分容的過程。

封裝好的鋰電芯每隻都卡入象立櫃式的分容櫃上,電芯廠這樣的立櫃很多,一排排的,每個櫃子上可以放幾百隻電芯,即幾百個檢測點。實際上這些櫃子就是象充電器一樣的東西,只不過它可以同時為大量的電芯充電,並通過電腦管理得到每一個檢測點的數據。鋰電芯在這里化成得到容量,並知道容量的大小,就是分容。通過分容,確定了電芯的等級,比如說063048,達到700至750mAh的算A級,而僅達到650至700mAh算B級。那麼今後A級的就可以多賣幾塊錢,而B級的就可以低價賣出,C級就可以廉價賣給專門加工垃圾電池的「山寨」廠。(當然,確定等級還要看內阻等指標)

從這一點我們可以看出,鋰電芯生產出後是「有電」的,並不是有些人認為的處於「沒電」的狀態,而需要在使用前「激活」。

生產出的鋰電芯是不能馬上銷售的,應該入庫最少保存15天,在這個期間,有些內在的弊病就表現出來了,比如說自放電過大等等,在庫里達到保存期限的電芯,在得到訂單後,再拿出來再次檢測再次分容,就是說再次充放電,把容量達不到等級,或質量出現問題的淘汰掉,然後以保持50%左右的電量交給銷售部門,最後到手機電池塊組裝廠手中。

從這一點我們又可以看出,電芯出廠時是「有電」的。

電池組裝廠一般都具備分容設備,只是規模沒有電芯生產廠那麼龐大,在收到電芯廠的電芯後,為了避免被電芯廠欺騙,和對消費者負責,把即將用於電池組裝的電芯再次分容,通過這個過程,總可以挑出一些不符合要求的電芯,與電芯廠退換。

我們又看出,電芯又經過了充放電,是「有電」的。所以有些客戶拿到電池就有兩格電,是正常的。

經過這些過程的電池,沒有什麼「激活」的概念。

有些原裝電池剛買時不能開機,有幾個原因,一是保護板死鎖,電池沒有輸出電壓,這樣的電池在瞬間充電後就恢復電壓,馬上就「有電」了,這到是激活。再有就是放置時間太長,因為原裝手機電池幾乎不是手機廠生產的,電池從生產出到與手機配套再到消費者手中,可能時間比較長,此時電芯的電壓低到了2.5V以下,而保護板的下限截止電壓是2.5V,此時電池沒有輸出,但並不證明電芯沒有電,電芯在2.2V以上,還是「活」的,對於這樣的電池我們拿來正常充電使用就是了。

打個比方,假如一隻電池,我已經把它經過3次的14小時充電,但是我不說,賣給了你,而你不知道,是否還有必要再做3次的14小時充電呢?(當然,上面的分容過程沒有持續14小時,但都是以達到電芯的設計容量為檢測依據的)

那充14小時是不是可以延長時間呢?絕對是,但那是過充,是在壓榨電芯,過充會縮短鋰電芯的使用壽命。如果想延長使用時間,正確的做法是採用新型大容量的電芯,改進電池產品,而不是壓榨現有的電芯。比如說,MOTOROLA V998鋰電,標簽上印的容量是580mAh,原裝電開始時使用的是松下電芯30486(當然現在使用的並不止松下一種),標稱容量600mAh,實際容量有的可以達到690mAh,這樣的電芯,再壓榨也比不上現在的主流品牌的063048這一款式的電芯,基本都已經達到了750mAh了,這就是大家使用天音禮品電池的待機時間大於原裝電池的原因(也不絕對,有些原裝電池也使用大容量電芯了,雖然標簽上印的容量還是580mAh沒改)。

新手機拿到手時,經常嘗試功能設置,學習使用,不停地把玩,雖然沒打電話,但此時的耗電也是很驚人的,或者說雖然沒打電話,僅發了幾個短消息,而輸入漢字使用了很長時間,這時耗電也是驚人的。所謂驚人是相對於純粹待機時使用的電量。等過了幾天,手機不再新鮮了,電也就省下了,感覺到電池好用了。

鋰電芯在充放電20-50次時會有一個百分之幾的容量衰減,然後容量才會穩定,大的甚至達到6%左右,既然這樣,明知道它今後會有一個衰減,在開始時我們何必費那麼多時間等三個14小時呢?

其實根本一點就是,手機是為人服務的,而不是人為手機服務。

新電池激活,充電12-14小時 誤解的更正

在論壇的許多地方,都看到這樣的說法,似乎已經成為了經典。但真理如果離開的特定的條件,就變成了謬誤。

1、12-14小時的由來:第一代的鎳鎘電池,是需要小倍率充電的,一般建議充電電流1/10C,比如你的電池容量是600mAh的,那麼1C就是600mA,1/10C就是60mA。因此,充滿電需要10多個小時,對於鎳鎘電池,小倍率充電有好處。

2、目前手機所配的電池情況:主流手機基本上都是鋰離子電池,離我們印象最近的應該是3210,配的是鎳氫電池,在我們周圍好像找不出用鎳氫電池的手機了。

3、鋰離子電池的知識:我們只說容量一方面。衡量一個鋰離子電池的容量有兩個檢測方法:1C充、0.2C放;0.2C充、0.2C放,不管用什麼充電制式,都應該達標。因為鋰離子電池已經不同於以前的鎳鎘電池了,1C的高倍率充電已經可以平常接受,而且也是必須應該接受的了。而如果一個600mAh的電池以1C充電,1小時左右應該充飽了,如果手機直充是這樣設計的(很多都是0.5C-0.8C),12-14小時是無稽之談。
以GB/T18287 2000國家標准所規定的,當恆流充電至4.2V,轉恆壓,當電流下降到0.01C時即認為充電終止。例如充電器充電電流是0.5C,充600mAh的電池,2小時左右充電電流會降到6mAh,此時認為已經充飽。為什麼會降到0.01C呢?因為已經飽了,這是電芯的反映。
其實對鎳氫電,國家標准也已經規定了高倍率充放電的指標,現在我不多談。

4、什麼算「激活」?鋰離子電池本身就是「活」的,假如設計容量600mAh,我雖然充電2小時就飽了,然後放電,可以得到容量600mAh,設計的容量達到了就可以了,這有什麼活不活的問題呢? 技術監督部門執行國家標准,檢測容量是用1C充電的,然後放,5次中有一次容量達到算合格。 所以正常使用,正常充電即可,從新電池就這樣用下去吧,不用擔心「激不活」。

5、充14小時是騙自己:用手機直充,2小時左右已經滿了,剩下的時間是「烤」機時間,如手機的充電控制有誤差(有的),那麼就是考驗電池的時間。用不過關的座充(市場上太多了)充電14小時,你的電池還沒開始為你賣命就先過了一劫,好狠心呀!

鎳氫電池簡單知識
鎳氫電池規范叫法:金屬氫化物鎳電池
標稱電壓(表示電池電壓的近似值):nX1.2V。(以3508氫電為例,n=3)
終止電壓(規定放電終止時):nX1.0V。
充電制式:(恆流,在以0.2C放電至終止電壓後開始恆流充電)
1、0.4C充電:以0.4C充電3.5h
2、完全充電:以0.1C充電16h
放電性能:(只說其一,與大家關系密切的)
0.2C放電:以0.2C放電至終止電壓,放電時間應不小於5h。
國家技術監督部門鑒定氫電容量,是按照0.4C的充電制式充電,並按照0.2C的放電制式放電的。
完全充電是用於鑒定電池的儲存性能的,在儲存12個月後,經完全充電後,以0.2C放電,時間不應低於4h。
過充電性能:0.4C充電結束後,繼續以0.1C充電48h,應不變形、不漏夜、不冒煙、等等。

以上是對氫電國家標准GB/T18288-2000的簡單描述,由此我們可以看出幾個問題:

1、對於氫電,完全充電有好處,可以充的更飽,好象就是大家的激活概念。

2、但是,完全充電是有條件的,那就是0.1C,但市場上的充電器不會設計這么小的充電電流(以3508氫電計,應是50mA),如果用普通的充電器16小時,要麼充電器充滿後已經截止,剩下是浪費時間,要麼充滿後的涓流過大造成過充。但氫電抗過充的能力比鋰電強的多。即使這樣我們也不應該去考驗它呀。

3、10幾個小時的充電時間概念是從氫電時延續來的,但對於鋰電已經不適用了。氫電的規范有一個完全充電的條款,但是有條件的。而鋰電根本沒有相應的條款,只不過在檢測前給一個預循環,而預循環充電恆流到4.2V即結束,根本沒有後面的橫壓補電過程。鋰電不用所謂的「激活」。電池生產廠根本沒有什麼激活不激活的過程,生產出的電池都是活的,只是氫電不適宜長時間儲存,時間長了會「死」,建議大家氫電不用時,每三個月進行一個充放循環,並充滿保存。保存溫度不能過高。(櫃台內被射燈照射很長時間的不要買,儲存很長時間的不要買)

4、氫電充飽後電壓是nX1.45V,以3508氫電為例是4.35V,市場上的品牌座充,如果充氫電滿意,則絕對不能充鋰電,如果充鋰電滿意則充氫電不飽,但不會損壞。因為這種座充沒有判斷電池類型的能力,只是固定好了一個截止電壓。

5、所以,我們在市場上看到的旅行充側面有一個鋰電、氫電的選擇開關,實際上就是切換截止電壓的。

6、手機電池是一個比較新的東西,而且還在發展當中,我國也是經過兩年左右的時間,制訂出了幾個標准,今年4月公布,7月開始執行。記得當時討論時我們也是考慮了方方面面的東西,參考了國內外的許多標准,應該比大家考慮的更周到,也更合理吧。還有,電化學方面的新技術、新工藝、新材料時刻都在變化的,以前的知識放到現在並不是完全正確的,而且即使現在正確的概念,換了特定的條件,也就不成立了。比如說,普遍說座充是小電流慢充,有好處,但如果你買來的是設計成大電流的,上面的說法就不成立,不應以外形來定論。再比如說,MOTOROLA的手機說明書中說明新電池要充電14小時,但摩托羅拉(中國)電子有限公司又是GB/T18287的主要起草人,這本身就是矛盾的。所以,我覺得,對於電池和充電器,不應公式化。

⑺ 電容器的充電原理是什麼

電容器的充電原理是

當電容器接通電源以後,在電場力的作用下,與電源正極相接電容器極板的自由電子將經過電源移到與電源負極相接的極板下, 正極由於失去負電荷而帶正電, 負 極由於獲得負電荷而帶負電,正,負極板所帶電荷大小相等,符號相反。

電荷定 向移動形成電流,由於同性電荷的排斥作用,所以開始電流最大,以後逐漸減小,在電 荷移動過程中,電容器極板儲存的電荷不斷增加,電容器兩極板間電壓 Uc 等於電源電 壓 U 時電荷停止移動,電流 I=0,開關閉合,通過導線的連接作用,電容器正負極板電荷中和掉.。

當 K 閉合時,電容器 C 正極正電荷可以移動 負極上中和掉,負極負電荷也可以移到正極中和掉,電荷逐漸減少,表現電流減小,電壓也逐漸減小為零。

(7)電容去離子電源擴展閱讀

電容器的作用

在直流電路中,電容器是相當於斷路的。電容器是一種能夠儲藏電荷的元件,也是最常用的電子元件之一。

這得從電容器的結構上說起。最簡單的電容器是由兩端的極板和中間的絕緣電介質(包括空氣)構成的。通電後,極板帶電,形成電壓(電勢差),但是由於中間的絕緣物質,所以整個電容器是不導電的。

不過,這樣的情況是在沒有超過電容器的臨界電壓(擊穿電壓)的前提條件下的。我們知道,任何物質都是相對絕緣的,當物質兩端的電壓加大到一定程度後,物質是都可以導電的,我們稱這個電壓叫擊穿電壓。

電容也不例外,電容被擊穿後,就不是絕緣體了。不過在中學階段,這樣的電壓在電路中是見不到的,所以都是在擊穿電壓以下工作的,可以被當做絕緣體看。

但是,在交流電路中,因為電流的方向是隨時間成一定的函數關系變化的。而電容器充放電的過程是有時間的,這個時候,在極板間形成變化的電場,而這個電場也是隨時間變化的函數。實際上,電流是通過電場的形式在電容器間通過的。

⑻ 請教大神們一個問題,超級電容器中的隔膜,電解液中的離子能透過去嗎和鋰電的隔膜有什麼區別呢

超級電容器的隔膜應滿足具有盡可能高的離子電導和盡可能低的電子電導的條件。

以超級電容兩種基本形式之一的雙電層電容器為例。一對浸在電解質溶液中的固體電極在外加電場的作用下,在電極表面與電解質接觸的界面電荷會重新分布、排列。作為補償,帶正電的正電極吸引電解液中的負離子,負極吸引電解液中的正離子,從而在電極表面形成緊密的雙電層,由此產塵的電容稱為雙電層電容。雙電層是由相距為原子尺寸的微小距離的兩個相反電荷層構成,這兩個相對的電荷層就像平板電容器的兩個平板一樣。

超級電容器充電時,電子通過外加電源從正極流向負極,同時,正負離子從溶液體相中分離並分別移動到電極表面,形成雙電層;充電結束後,電極上的正負電荷與溶液中的相反電荷離子相吸引而使雙電層穩定,在正負極間產生相對穩定的電位差。在放電時,電子通過負載從負極流到正極,在外電路中產生電流,正負離子從電極表面被釋放進入溶液體相呈電中性。

鋰電隔膜和超級電容隔膜有類似的要求,區別在於材質有所不同。因為鋰電的離子運動是化學反應的結果,而超級電容是物理(電場)驅動的結果。

⑼ 如何用開關直流電源替代鋰電充電器

1,通常講的「開關電源」是直流穩壓電源,輸出電壓不隨電網電壓和負載而變化。

2,充電器是恆流源,輸出電流恆定,不隨電網電壓和負載而變化,且大多數都有電路不停監測電池電壓,充到額定值就會關閉,不會造成過充。

從這兩點來看,充電器和穩壓電源有本質的區別,這個區別只在低壓側控制電路部分,降壓部分大同小異,都是IGBT+高頻變壓器。

3,鋰電池的充電比較特殊,分為二段,一段是恆流階段,具體電流視電池容量而定,充到4.15V停止,進入第二階段,此時可以得到電池容量的95%,二段是恆壓階段,單體電池恆定為4.2V,緩慢的充至電流降為0,超過4.2V則有爆炸危險,所以多數鋰電池本身都帶有保護電路板,也有不帶的,比如18650.充這類電池,要求充電器的保護一定要完善。

4,開關電源可以給鋰電池充電用,但要附加專用電路,嚴格限制一段電流,和二段的4.2V電壓,因為鋰離子遇空氣會自燃,所以一旦電池內壓過高,發生爆炸將是災難性的。

如果是模型或者手電筒等可取下的鋰電池,建議樓主用磷酸鐵鋰電池,盡量避免用鋰離子電池。鐵鋰電池的耐過充過放能力佳,且化學性質穩定,基本無危險。

5,既然你用12V給電池充電,說明電池電壓不會高於12V,這個電壓反加到電源上,是不會損壞東西的,因為電源內部的電容和二極體耐壓都會大於12V,一般12V電源都是用16V的電容,100V以上的二極體。
4安電源損壞的原因是接觸不良,IGBT元件產生浪涌電流所致,任何情況下,接觸不良都是開關電源的一個殺手,應該盡量避免。

6,強烈建議樓主使用鋰電專用充電器(價格不會比開關電源貴多少)。

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