【产品】HS混合超级电容器结合双电层电容器和锂离子技术，代表着可靠储能最有前景的解决方案

时间： 2022-06-10 来源：Eaton Bussmann

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随着工业、能源和计算应用对可靠电源的需求不断增长，便携式储能的使用变得比以往任何时候都更加普遍。锂电池，曾经无处不在的储能解决方案，正在迅速让位于更可靠、更高效、更持久的超级电容器（又名“超级电容器”）。

这个市场的主要驱动力是超级电容器的快速充电能力、温度稳定性、灵活性和使用寿命。超级电容器提供数十万次充电/放电循环，而锂离子电池只有数百次（或数千次）。此外，超级电容器在很宽的温度范围内具有零热失控风险，这使其本质上比电池更安全。

混合超级电容器是标准超级电容器的变体，它结合了锂离子技术和双电层电容器 (EDLC) 结构以提高性能。作为可靠储能的有前途的解决方案，近年来市场对混合超级电容器的需求与日俱增。本白皮书将讨论EATON BUSSMANN HS系列超级电容器的混合功能、优于传统 EDLC 类型的优势以及对工业、能源和计算应用的适用性。

混合超级电容器：两全其美

混合超级电容器是一种能量存储设备，它结合了双电层电容器 (EDLCs) 和锂离子技术的优势，可实现超过100%的更高能量密度和更长的循环寿命。在混合超级电容器内部，一个碳基电极被锂掺杂碳电极取代，类似于电池。

图 1：Eaton Bussmann的HS混合超级电容器将EDLCs和锂离子技术的优势结合到一个封装中

关键术语

以下是与Eaton Bussmann混合超级电容器相关的一些基本术语：

• 电容：电容器存储的最大电荷量，单位为法拉，F。

• 循环寿命：超级电容器可以实现的最大充电/放电循环次数。HS混合超级电容器具有250,000至500,000次充电/放电循环

.• 能量密度：超级电容器每单位体积的电容材料可以存储的电量，以瓦时/升(Wh/L) 为单位。许多应用还关注比能量，即每千克瓦时(Wh/kg)。

• 最大工作电压：超级电容器内部结构可以承受而不损坏的最大电压。

• 自放电：超级电容器在不使用或储存期间的放电率（每天、每周、每月的伏特数）。相关参数是漏电流。泄漏电流是将电容器保持在固定电压所需的电荷（安培）。

标准EDLC解决方案的内部工作原理

EDLCs包括两个碳基电极和将它们隔开的电介质。当在电极上施加电压时，材料中的正离子和负离子迁移到相反电位的电极。电荷存储在两个电极之间形成的双电层中。混合型和EDLC型超级电容器都可在电子应用中提供高密度、短持续时间的电力。然而，虽然标准超级电容器通常在大约30秒内放电，但混合电容器可能会在几分钟内放电。

EDLC超级电容器采用标准双电层电容器结构，可在宽工作温度范围、低ESR等条件下提供超高功率和高电容。然而，这项技术有其局限性--终端用户通常需要比EDLCs能够提供的更高的能量密度，以及更高的电压水平，以及更少的自放电。

Eaton Bussmann的HS混合超级电容器：突破储能极限

如今，Eaton Bussmann等领先制造商正在制造混合型超级电容器，其性能明显优于标准超级电容器。HS混合超级电容器采用专有的新材料，在相同占地面积内提供高达标准超级电容器10倍的能量密度。它们独特的结构为终端用户提供了强大、可靠且具有成本效益的储能解决方案。

其中一个电极由锂掺杂石墨组成，另一个是典型的EDLC电极。结果是循环寿命接近EDLCs，但自放电率较低。

这些混合超级电容器可以在数据存储系统、服务器、公用事业仪表和自动化系统控制器等应用中提供可靠的穿越或备用电源。

当在电极上施加电压时，混合超级电容器以静电方式将电荷存储为建立在电极表面上的薄膜。

尽管Eaton Bussmann的混合超级电容器含有锂，但它们不含会导致热失控（可能导致灾难性击穿或爆炸）的金属氧化物。掺杂电极还具有较低的电位，这将使其最大工作电压提高到与锂离子电池相似的水平。

HS混合超级电容器在低至-25°C和高达+70°C的工作温度范围内提供10F和220F之间的电容。它们的工作电压介于2.2V和3.8V之间，可进行250,000到500,000次充电/放电循环。单个电池可以串联或并联，并用作独立的能量存储或增加电池存储。通过这种方式，HS混合超级电容器可以优化现有能源系统的寿命、运行时间和成本。

能源、工业和计算应用

HS混合超级电容器可用于能源、工业和计算应用。

对于能源用户，Eaton Bussmann混合超级电容器为公用事业仪表（例如燃气表/水表）提供脉冲电源。长循环寿命和低自放电使它们非常适合单独（如果主电源可充电）或与电池并联为仪表中的无线电通信（审核修改：‘communications radios in meter’翻译为‘为仪表中的无线电通信’而非‘以米为单位的通信无线电’）提供电源。

HS混合超级电容器还可以用作备用储能装置，在停电或停电期间为工业过程控制器提供短暂的穿越电源。即使是机器控制器功率的短暂、部分功率下降也可能导致代价高昂的停机时间，很快就会造成数千美元的损失。混合超级电容器是具有成本效益的穿越电源，可防止机器出现延迟故障。

在数据中心，Eaton Bussmann混合超级电容器可以为存储服务器、RAID存储系统等提供备用电源，以防止在断电或断电期间丢失易失性高速缓存。与使用标准超级电容器相比，设计工程师可以用更少的电池数量和更小的体积来满足更高的电压要求，并且比电池更好地满足温度和寿命要求。

结论

由于具有更高的能量密度、更长的循环寿命和更高的工作电压，Eaton Bussmann的混合超级电容器优于锂离子电池和标准超级电容器。它们在能源、工业和计算应用中特别有益，客户越来越希望在满足性能、尺寸和安全限制的同时为其电子产品提供更多功率。

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本文由零点翻译自Eaton Bussmann，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。

全部评论（1）

zwjiang Lv9. 科学家 2024-07-09

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【选型】Eaton Bussmann(伊顿巴斯曼) 超级电容器快速选型指南

目录- Product Application Small Cylindrical/Hybrid Supercapacitors Cylindrical Packs Supercapacitors Coin Cells/Large Cells Supercapacitors Supercapacitor Modules

型号- KR-5R5C104-R,XB3550-2R5307-R,HV1020-2R7505-R,KR-5R5V155-R,HB1860-2R5117-R,XLR-16,HS,HV1325-2R7156-R,XV3585-2R7607-R,KR-5R5C334-R,HV,KW-5R5C105-R,PHV-5R4255-R,KR-5R5C474-R,PM-5R0155-R,XT**,XL60-2R7308W-R,PM-5R0305-R,XL60**,XVM-16R2656-R,XV** FAMILY,XLR-51R3187-R,XB FAMILY,TV1635-3R0356-R,XL60-3R0308T-R,TV1245-3R0346-R,XLR-16R2507-R,HV1245-2R7356-R,XV3550-2R7307-R,TV1030-3R0106-R,XLM-62R1137A-R,XLM-62R1137A-T,PHB-5R0505-R,HS FAMILY,HSL1020-3R8506-R,XVM PCBAS FAMILY,HSL1025-3R8706-R,B,KR-5R5C105-R,KR-5R5H224-R,PTV FAMILY,B0810-2R5105-R,XVM-259R2425-R,PHB,XTM-18,XT** FAMILY,TV1020-3R0605-R,XB3560-2R5407-R,XL60-2R9348T-R,HB0830-2R5605-R,HS1016-3R8306-R,PHV,KR-5R5V105-R,PHVL-3R9X155-R,XT3585-3R0567-R,TV**,XVM-16 FAMILY,KR,HB1325-2R5156-R,XL60-3R0308W-R,HV1840-2R7606-R,PHB-5R0255-R,KW,KR-5R5H334-R,XLR FAMILY,PB-5R0474-R,XT3560-3R0377-R,PM** FAMILY,XLM-62R1137B-R,TV1625-3R0256-R,XLM-62R1137B-T,HV1030-2R7106-R,XVM PCBAS,PM-5R0105-R,HB1635-2R5356-R,TV1860-3R0107-R,KR-5R5H474-R,B0820-2R5225-R,HSL1625-3R8227-R,PHV-5R4155-R,HV1625-2R7256-R,KW-5R5C684-R,XT3550-3R0287-R,KW-5R5C224-R,TV,PHB**,TV** FAMILY,XTM-18 FAMILY,XL60,HV0820-2R7305-R,PHVL,PHVL FAMILY,XVM-259R2635-R,KR-5R5V224-R,PHVL-3R9X255-R,HSL FAMILY,XV**,PHV**,PB**,HS1025-3R8706-R,XL60-2R9348W-R,HB**,PHV-5R4305-R,XVM-315R9515-R,HS1225-3R8127-R,HSL,HB** FAMLIY,TV1325-3R0156-R,KR-5R5V104-R,XLM FAMILY,HS1020-3R8506-R,HSL1225-3R8127-R,XVM-16,HV1860-2R7107-R,KR FAMILY,HB0820-2R5305-R,KR-5R5C155-R,PHV-5R4505-R,PHV** FAMILY,HB1625-2R5256-R,KR-5R5H104-R,TV1840-3R0606-R,PB-5R0104-R,PHVL-3R9X474-R,XTM-18R0626-R,HV0830-2R7605-R,HV0810-2R7105-R,HS1625-3R8227-R,PTV-6R0305-R,XL60** FAMILY,KW-5R5C104-R,XVM-315R9255-R,KR-5R5C224-R,KR-5R5V474-R,KR-5R5H155-R,PTV,B1010-2R5155-R,PHVL-3R9X305-R,HV1635-2R7356-R,B0510-2R5224-R,XL60-2R7308T-R,XLM,PM**,PHB-5R0305-R,PHB-5R0155-R,XVM-315R9345-R,XLR,PM-5R0474-R,PB** FAMILY,KR-5R5V334-R,XB3585-2R5607-R,HB1030-2R5106-R,HB1020-2R5505-R,XLR-48R6167-R,XB,PTV-6R0505-R,HV**,HSL1016-3R8306-R,KW FAMILY,PHB** FAMILY,B FAMILY,PB,HB1840-2R5606-R,PHVL-3R9X505-R,KW-5R5C334-R,KR-5R5H105-R,PHV-5R4474-R,HV** FAMILY,HB,XT,XV3560-2R7407-R,PB-5R0105-R,XLR-16 FAMILY,XV

April 2021 - EATON BUSSMANN - 选型指南代理服务技术支持采购服务

科尼盛超级电容器赋能智慧能源世界，充放电次数可达十几万次

广东科尼盛电子科技有限公司，东莞市科尼盛电子有限公司面向新兴能源产业提供优质储能技术解决方案、储能产品产品的性能指标均达到了国内外同期产品水平应用覆盖新能源汽车、移动机器人、军工、电力、储能、电动工具、智能三表、通信电源(5G/GPRS/LORA/NB IOT)、两轮车等新兴领域。

2023-09-19 - 原厂动态代理服务技术支持采购服务

【产品】符合电力行业标准的中天科技 2.7V 10F超级电容器

中天科技全资子公司中天超容推出的ZSS系列2.7V10F超级电容器产品具有体积小，功率及能量密度大的特点，其中型号UCZSS2R7106NRH100025E已通过赛宝实验室（工业和信息化部电子第五研究所）检测（检测标准：《DL/T 1652-2016 电能计量设备用超级电容器技术规范》）。该系列产品可用作小功率器件的电源、大功率器件的启动、短时间平衡高峰值负载，完美实现高功率快速充放。

2020-11-17 - 新产品代理服务技术支持采购服务

DLCAP™ 模块超级电容器

描述- 该资料主要介绍了超级电容器DLCAP™模块及其应用。资料详细描述了DLCAP™模块的特性、规格、应用领域以及定制服务，适用于节能、新能源、安全危机对策等领域。

型号- MDXF670S131SBQ181A,MDXE7R5S461PB3111C

2024/9/25 - NIPPON CHEMI-CON - 数据手册 - Ver.2 代理服务技术支持采购服务

超级电容器的主要应用领域

本文介绍超级电容器的主要应用领域。太阳能源的利用归结为太阳能利用和太阳光利用两个方面。太阳能发电分为光伏发电和光热发电，其中光伏发电就是利用光伏电池将太阳能直接转化为电能。光伏发电不论在转化效率、设备成本和发展前景尚都远远强于光热发电。

2024-05-29 - 技术探讨代理服务技术支持采购服务

超级电容器和电池有什么关系和区别?

超级电容的储能过程是物理过程，电池储能是化学反应的过程，两者有着本质的区别。超级电容的功率特性要好于电池，可以大电流快速充放电，电池的能量密度要比超级电容高，同等体积下电池储存的能量要多；由于超级电容充电是物理过程，所以寿命要长，一般充放电次数达到50万次以上，电池充放电次数要少甚多，铅酸蓄电池500次，锂电池1000~1500次，不同类型的充放电次数不一样；超级电容的工作温度要宽于电池，一般是-40℃~+65℃，而性能更好的可以做到工业级-40℃~+85℃，如NIPPON CHEMI-CON（黑金刚） DLCAPTMDXG系列。在一些需要大功率放电同时需要较高出能量的可以是使用超级电容和电池结合使用，充分发挥二者的优点。

2018-09-27 - 技术问答