就备份应用而言,超级电容器可能是优于电池的选择
时间:03-05
来源:凌力尔特公司 电源产品部 高级产品市场工程师 Steve Knoth
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背景
超级电容器一直用于常规电容器和电池之间的专门市场,随着更多新应用的发现,这一专门市场也在不断增长。在数据存储应用中,超级电容器正在取代电池,这类应用由于突然断接问题,需要中到大电流 / 短持续时间的备份电源和电池备份。具体应用包括 3.3V 内存备份固态硬盘 (SSD)、电池供电的便携式工业和医疗设备、工业警报器以及智能功率计。
与电池相比,超级电容器能提供更大的峰值功率,具有更小的外形尺寸,在更宽的工作温度范围内具有更长的充电周期寿命,还具有更低的等效串联电阻 (ESR),可提供更高的功率密度。与标准陶瓷、钽或电解质电容器相比,超级电容器以类似的外形尺寸和重量,提供更高的能量密度。通过降低超级电容器的 Top-Off 电压,并避开高温 (>50°C),可以最大限度地延长超级电容器的寿命。下表 1 比较了超级电容器、电容器和电池的关键特点。
表 1:超级电容器、电容器和电池的比较
参数 |
超级电容器 |
电容器 |
电池 |
能量存储 |
瓦-秒能量 |
瓦-秒能量 |
瓦-小时能量 |
充电方法 |
端子之间的电压 (即用电池) |
端子之间的电压 (即用电池) |
电流和电压 |
所提供的功率 |
快速放电,线性或指数电压衰减 |
快速放电,线性或指数电压衰减 |
在很长一段时间内保持恒定电压 |
充电 / 放电时间 |
毫秒至秒 |
皮秒至毫秒 |
1 至 10 小时 |
外形尺寸 |
小 |
小到大 |
大 |
重量 |
1 至 2g |
1g 至 10kg |
1g 至 >10kg |
能量密度 |
1 至 5Wh/kg |
0.01 至 0.05Wh/kg |
8 至 600Wh/kg |
功率密度 |
高,>4000W/kg |
高,>5000W/kg |
低,100 至 3000W/kg |
工作电压 |
每节 2.3V 至 2.75V |
6V 至 |
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