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对比锂电池和电容性能方法的教程

对比锂电池和电容性能方法的教程

来源:
2021/02/26 17:21
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【摘要】:

日本富士通公司总裁铃木靖最近写了一篇关于普及锂离子电容器知识的文章,比较了锂离子电容器与双层电容器的性能。
富士通公司研制的锂离子电容器具有输出功率大、充放电循环特性好等特点,对混合动力汽车等大功率汽车领域具有重要意义。
1. 电压、容量和自放电的比较
锂离子电容器和锂电池的材料组成与正极有显著差异。锂离子电容器的正极是活性炭,这与锂电池中的锂氧化物不同。锂离子电容器的正极由碳材料制成,电解质由锂离子有机物制成,正极储存在双层结构中,负极储存在锂离子氧化还原反应中。
锂离子电容器的能量密度低于锂电池,但输出密度高于锂电池。单体的能量密度为10~15Wh/L,远远大于2~8Wh/L的双层电容器的容量。
在电压方面,锂离子电容器的最大电压可以达到4V,与锂电池的电压相近,但要比双层电容器高得多。在自放电方面,比双层电容器小。
2. 安全性:锂电池取代了镍氢电池和铅酸电池,是电池技术的一大进步。然而,锂电池的安全事故时有发生,这也是由上面提到的锂电池的正极结构造成的。锂电池的负极是由锂氧化物组成的,它不仅含有大量的锂,形成刺穿薄膜的锂枝晶,而且还含有氧,氧是点火的重要元素。一旦电池短路,它就会发展成热分解单元,与电解液发生反应,引起燃烧。
锂离子电容器的正极是活性炭,所以即使内部短路可以与负极发生反应,它也不会与电解质发生反应。理论上,这比锂电池安全得多。
3、使用寿命长特点:锂电池寿命很长,对锂电池充电和放电深度有一定的局限性,从而减少基本上可以利用双电层电容器的容量充电和放电原理很简单,但通过吸附或脱下电解质离子和寿命长,独自一个人,很难扩展生活的真理。然而,即使锂离子电容器的正电位降低,设备本身的电压也不会显著下降,从而保证了容量。电力锂电池产业正从关键技术和产品研究阶段向产业化建设、大规模应用和市场体系建设的历史新阶段、大型应用和市场体系建设、节能、新能源汽车等科研项目快速发展,对推动动力锂电池关键技术和产品的研究进程起到了关键作用。
4. 耐高温:存储元件的缺点是在使用过程中出现温升。在反复充放电过程中,内部阻力会增加温度上升,影响生活,这是因为,在高温条件下,电解液分解,积极的容易氧化,因此,高温条件下可能会降低阳极的潜力,但在一个潜在的减少的情况下,双电层电容器电压下降,无法保证能力。锂电池不能降低压力,而且容易出现安全问题。只有锂离子电容器可以在远离氧化分解区的正电位下使用,因此它们在高温下表现良好。

 

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