初識電化學電容器

A. 什么是超級電容器？

超級電容器是一種新型的儲能裝置，由于其相對于傳統的平板電容器具有較高的能量密度，而相對于二次電池而言其具有較大的功率密度，因此它常常被描述為能夠“bridge the gap between capacitor and battery”。Maxwell公司公布的超級電容器與鋰電池性能對比以及超級電容器的優缺點的對比，如下面表格所示

關于超級電容器，有一本很經典的書籍B. E. Conway的“Electrochemical Supercapacitors: Scientific Fundamentalsand Technological and applications”。要想詳細了解電容器知識的小伙伴可以仔細閱讀一下該書籍。這里主要基于文獻閱讀的形式來介紹一下電容器的相關知識。

2.外殼膨脹

　　由于電容器內部介質在電壓作用下發生游離，使介質分解而析出氣體或者由于部分元件擊穿、極對外殼放電等均會使介質析出氣體。這些氣體在密封的外殼中將引起壓力的增加，因而引起外殼膨脹。所以，電容器外殼膨脹是電容器發生故障或故障前的征兆。在運行過程中若發現電容器外殼膨脹應及時采取措施，膨脹嚴重者應立即停止使用，以免事故擴大。

舉一個現實生活中的例子，我們看到市售的整流電源在拔下插頭后，上面的發光二極管還會繼續亮一會兒，然后逐漸熄滅，就是因為里面的電容事先存儲了電能，然后釋放。當然這個電容原本是用作濾波的。至于電容濾波，不知你有沒有用整流電源聽隨身聽的經歷，一般低質的電源由于廠家出于節約成本慮使用了較小容量的濾波電容，造成耳機中有嗡嗡聲。這時可以在電源兩端并接上一個較大容量的電解電容（1000μF，注意正極接正極），一般可以改善效果。發燒友制作HiFi音響，都要用至少1萬微法以上的電容器來濾波，濾波電容越大，輸出的電壓波形越接近直流，而且大電容的儲能作用，使得突發的大信號到來時，電路有足夠的能量轉換為強勁有力的音頻輸出。這時，大電容的作用有點像水庫，使得原來洶涌的水流平滑地輸出，并可以保證下游大量用水時的供應。