超級(jí)電容器充電原理解析
超級(jí)電容是什么?超級(jí)電容就是內(nèi)阻很小的一種電池,能夠?qū)崿F(xiàn)快速充電,還能儲(chǔ)蓄電量,特別方便快捷的一個(gè)產(chǎn)品。為什么超級(jí)電容器充電特別快,到底是有什么原理,今天就一起來(lái)看看吧。你可以將超級(jí)電容理解成內(nèi)阻很小的電池。
超級(jí)電容充電很簡(jiǎn)單,只要不過(guò)其尖峰電壓就行,至于超級(jí)電容的放電,電壓是下降的,而電流是根據(jù)負(fù)載來(lái)定的,一般后端負(fù)載的電阻是變化的,不是恒定的,如果是恒定的,那電流也是下降的。
超級(jí)電容器是指介于傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型儲(chǔ)能裝置,它既具有電容器快速充放電的特性,同時(shí)又具有電池的儲(chǔ)能特性。
超級(jí)電容器充電原理
超級(jí)電容器充電是通過(guò)電極與電解質(zhì)之間形成的界面雙層來(lái)存儲(chǔ)能量的新型元器件。當(dāng)電極與電解液接觸時(shí),由于庫(kù)侖力、分子間力及原子間力的作用,使固液界面出現(xiàn)穩(wěn)定和符號(hào)相反的雙層電荷,稱其為界面雙層。
把雙電層超級(jí)電容看成是懸在電解質(zhì)中的2個(gè)非活性多孔板,電壓加載到2個(gè)板上。加在正極板上的電勢(shì)吸引電解質(zhì)中的負(fù)離子,負(fù)極板吸引正離子,從而在兩電極的表面形成了一個(gè)雙電層電容器。雙電層電容器根據(jù)電極材料的不同,可以分為碳電極雙層超級(jí)電容器、金屬氧化物電極超級(jí)電容器和有機(jī)聚合物電極超級(jí)電容器。
超級(jí)電容器充電
當(dāng)電容器接通電源以后,在電場(chǎng)力的作用下,與電源正極相接電容器極板的自由電子將經(jīng)過(guò)電源移到與電源負(fù)極相接的極板下,正極由于失去負(fù)電荷而帶正電,負(fù)極由于獲得負(fù)電荷而帶負(fù)電,正、負(fù)極板所帶電荷大小相等,符號(hào)相反。
電荷定向移動(dòng)形成電流,由于同性電荷的排斥作用,所以開(kāi)始電流最大,以后逐漸減小,在電荷移動(dòng)過(guò)程中,電容器極板儲(chǔ)存的電荷不斷增加,電容器兩極板間電壓UC等于電源電壓U時(shí)電荷停止移動(dòng),電流I=0,開(kāi)關(guān)閉合,通過(guò)導(dǎo)線的連接作用,電容器正負(fù)極板電荷中和掉。當(dāng)K閉合時(shí),電容器C正極正電荷可以移動(dòng)負(fù)極上中和掉,負(fù)極負(fù)電荷也可以移到正極中和掉,電荷逐漸減少,表現(xiàn)電流減小,電壓也逐漸減小為零。 |