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**级电容器简介

随着社会经济的发展，人们对于绿色能源和生态环境越来越关注，**级电容器作为一种新型的储能器件，因为其无可替代的优越性，越来越受到人们的重视。在一些需要高功率、效率解决方案的设计中，工程师已开始采用**级电容器来取代传统的电池。

电池技术的缺陷

Li离子、NiMH等新型电池可以提供一个可靠的能量储存方案，并且已经在很多领域中广泛使用。众所周知，化学电池是通过电化学反应，产生法拉*电荷转移来储存电荷的，使用寿命较短，并且受温度影响较大，这也同样是采用铅酸电池（蓄电池）的设计者所面临的困难。同时，大电流会直接影响这些电池的寿命，因此，对于要求**命、高可靠性的某些应用，这些基于化学反应的电池就显出种种不足。

**级电容器的特点和优势

**级电容器的原理并非新技术，常见的**级电容器大多是双电层结构，同电解电容器相比，这种**级电容器能量密度和功率密度都非常高。同传统的电容器和二次电池相比，**级电容器储存电荷的能力比普通电容器高，并具有充放电速度快、效率高、对环境无污染、循环寿命长、使用温度范围宽、安全性高等特点。

除了可以快速充电和放电，**级电容器的另一个主要特点是低阻抗。所以，当一个**级电容器被全部放电时，它将表现出小电阻特性，如果没有限制，它会拽取可能的源电流。因此，必须采用恒流或恒压充电器。

１０年前，**级电容器每年只能卖出去很少的数量，而且价格很贵，大约１～２美元／法拉，现在，**级电容器已经作为标准产品大批量供应市场，价格也大大降低，平均0.01～0.02美元／法拉。在较近几年中，**级电容器已经开始进入很多应用领域，如消费电子、工业和交通运输业等领域。

乐鑫光电教你如何使用**级电容器

**级电容器具有广泛的用途。与燃料电池等高能量密度的物质相结合，**级电容器能提供快速的能量释放，虎门电容笔，满足高功率需求，从而使燃料电池可以仅作为能量源使用。目前，**级电容器的能量密度可高达20kW/kg，已经开始抢占传统电容器和电池之间的这部分市场。

在那些要求高可靠性而对能量要求不高的应用中，可以用**级电容器来取代电池，也可以将**级电容器和电池结合起来，应用在对能量要求很高的场合，从而可以采用体积更小、更经济的电池。

**级电容器的ESR值很低，从而可以输出大电流，也可以快速吸收大电流。同化学充电原理相比，**级电容器的工作原理使这种产品的性能更稳定，因此，**级电容器的使用寿命更长。对于像电动工具和玩具这种需要快速充电的设备来说，**级电容器无疑是一个很理想的电源。

一些产品适合采用电池／**级电容器的混合系统，**级电容器的使用可以避免为了获得更多的能量而使用大体积的电池。如消费电子产品中的数码相机就是一个例子，**级电容器的使用使数码相机可以采用便宜的碱性电池（而不是使用昂贵的Li离子电池）。

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**级电容器单元（cell）的额定电压范围为２.5～2.7V，因此，很多应用需要使用多个**级电容器单元。当串联这些单元时，设计工程师需要考虑单元之间的平衡和充电情况。

任何**级电容器都会在通电的情况下，通过内部并联电阻放电，这个放电电流就称为漏电流，它会影响**级电容器单元的自放电。同某些二级电池技术相似，**级电容器的电压在串联使用时需要平衡，因为存在漏电流，内部并联电阻的大小将决定串联的**级电容器单元上的电压分配。当**级电容器上的电压稳定后，各个单元上的电压将随着漏电流的不同而发生变化，而不是随着容值不同而变化。漏电流越大，额定电压越小，反之，iListen电容笔，漏电流小，额定电压高。这是因为，漏电流会造成**级电容器单元放电，使电压降低，而这个电压会随后影响和它串联在一起的其他单元的电压（这里假定这些串连的单元都使用同一个恒定电压供电）。

为了补偿漏电流的变化，常采用的方法是，在每一个单元旁边并联一个电阻，来控制整个单元的漏电流。这种方法有效地降低了各单元之间相应并联电阻的变化。

另一个推荐使用的方法是主动单元平衡法（active cell-balancing），采用这种方法，每一个单元都会被主动监视，电容笔批发，当有电压变化时，即进行互相平衡。这种方法可以降低单元上的任何额外负载，使工作效率更高。

如果电压**过单元的额定电压，将会缩短单元的使用寿命。对于高可靠性**级电容器来说，电容笔哪家好，如何维持电压在要求的范围内是关键的一点，必须控制充电电压，以保证它不能**过每个单元的额定电压。