法拉電容有什么特點?法拉電容有哪些應用?

電容的使用極為頻繁，在上篇文章中，小編對去耦電容和旁路電容的區(qū)別有所闡述。為增進大家對電容的認識，本文將對法拉電容的原理、法拉電容的特點以及法拉電容的應用予以介紹。如果你對電容、法拉電容具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、法拉電容原理

法拉電容又叫雙電層電容器、黃金電容、超級電容器，是從上個世紀七八十年代發(fā)展起來的一種化學元件。超級電容器通過極化電解質(zhì)來儲能，但不發(fā)生化學反應，而且儲能過程是可逆的，也正因為此超級電容器可以反復充放電數(shù)十萬次。

法拉電容金額普通電容的區(qū)別首先是容量上的差別。普通電容器容量最大在1萬~4萬微法，超級電容器最大容量可達數(shù)千法拉，1法拉=100萬微法，所以超級電容又叫做法拉電容。

法拉電容屬于雙電層電容器，它是世界上已投入量產(chǎn)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(zhì)組成的雙電層結構獲得超大的容量。

法拉電容是利用雙電層原理的電容器。當外加電壓加到法拉電容的兩個極板上時，與普通電容器一樣，極板的正電極存儲正電荷，負極板存儲負電荷，在法拉電容的兩極板上電荷產(chǎn)生的電場作用下，在電解液與電極間的界面上形成相反的電荷，以平衡電解液的內(nèi)電場。

這種正電荷與負電荷在兩個不同相之間的接觸面上，以正負電荷之間極短間隙排列在相反的位置上，這個電荷分布層叫做雙電層，因此電容量非常大。

當兩極板間電勢低于電解液的氧化還原電極電位時，電解液界面上電荷不會脫離電解液，法拉電容為正常工作狀態(tài)(通常為3V以下)，如電容器兩端電壓超過電解液的氧化還原電極電位時，電解液將分解，為非正常狀態(tài)。

由于隨著法拉電容放電 ，正、負極板上的電荷被外電路泄放，電解液的界面上的電荷響應減少。由此可以看出法拉電容的充放電過程始終是物理過程，沒有化學反應。因此性能是穩(wěn)定的，與利用化學反應的蓄電池是不同的。

二、法拉電容特點

(1)充電速度快，充電10秒～10分鐘可達到其額定容量的95%以上;

(2)循環(huán)使用壽命長，深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達1~50萬次，沒有“記憶效應”，也不存在過度放電的問題;

(3)大電流放電能力超強，能量轉(zhuǎn)換效率高，過程損失小，大電流能量循環(huán)效率≥90%;

(4)功率密度相對較低，約為2W/KG~3W/KG，相當于鉛酸電池的1/5~1/10;

(5)產(chǎn)品原材料構成、生產(chǎn)、使用、儲存以及拆解過程均沒有污染，是理想的綠色環(huán)保電源;

(6)充電線路簡單，無需充電電池那樣的充電電路，長期使用免維護;

(7)超低溫特性好，溫度范圍寬-40℃～+70℃;

(8)檢測方便，剩余電量可直接讀出;

(9)容量范圍通常0.01F--1000F ，而耐壓往往偏低(幾伏特到十多伏，新開發(fā)出的也不過二十多伏)。

超級電容可做成超級電容模組，適合高容量的需求。

三、法拉電容應用

(1)法拉電容的低阻抗對于當今許多高功率應用是必不可少的。對于快速充放電，法拉電容器小的ESR意味著更大的功率輸出。

(2)瞬時功率脈沖應用，重要存儲、記憶系統(tǒng)的短時間功率支持。

(3)應用舉例

1)快速充電應用，幾秒鐘充電，幾分鐘放電。例如電動工具、電動玩具;

2)在UPS系統(tǒng)中，超級電容器提供瞬時功率輸出，作為發(fā)動機或其它不間斷系統(tǒng)的備用電源的補充;

3)應用于能量充足，功率匱乏的能源，如太陽能;

4)當公共汽車從一種動力源切換到另一動力源時的功率支持;

5)小電流，長時間持續(xù)放電，例如計算機存儲器后備電源。