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電容器行業(yè)分析與技術(shù)研究現(xiàn)狀

電容器根據(jù)制造工藝和外形結(jié)構(gòu)可劃分為鈕扣型、卷繞型和大型三種類(lèi)型三者在容量上大致歸類(lèi)為5F以下、5F~200F、200F以上它們由于其特點(diǎn)的不同運(yùn)用領(lǐng)域也有所差異。

鈕扣型產(chǎn)品具備小電流、長(zhǎng)時(shí)間放電的特點(diǎn)，可用在小功率電子產(chǎn)品及電動(dòng)玩具產(chǎn)品中。而卷繞型和大型產(chǎn)品則多在需要大電流短時(shí)放電，有記憶存儲(chǔ)功能的電子產(chǎn)品中做后備電源，適用于帶CPU的智能家電、工控和通信領(lǐng)域中的存儲(chǔ)備份部件。另外大型超級(jí)電容器通過(guò)串并聯(lián)構(gòu)成電源系統(tǒng)可用在汽車(chē)等高能供應(yīng)裝置上。

表1、表2是對(duì)三種超級(jí)電容器產(chǎn)業(yè)規(guī)模進(jìn)行調(diào)查而得到的數(shù)據(jù)整理而成的，分別反映了世界和中國(guó)超級(jí)電容器產(chǎn)業(yè)的情況。從這兩個(gè)表中我們不難發(fā)現(xiàn)三個(gè)問(wèn)題：

1、超級(jí)電容器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展非常迅速，無(wú)論是鈕扣型還是卷繞型或是大型超級(jí)電容器，其產(chǎn)業(yè)規(guī)模都在高速擴(kuò)展。

2、中國(guó)在鈕扣型超級(jí)電容方面的競(jìng)爭(zhēng)力不明顯，在中國(guó)鈕扣型市場(chǎng)中，海外產(chǎn)品幾乎占據(jù)了90%以上的份額，競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。數(shù)據(jù)表明，近幾年國(guó)內(nèi)廠家的*也在逐步擴(kuò)大。

3、卷繞型和大型方面，中國(guó)的技術(shù)水平與接近，*也比較理想。近幾年，中國(guó)廠商的銷(xiāo)售收人也在呈幾何倍數(shù)增長(zhǎng)。據(jù)調(diào)查，國(guó)產(chǎn)超級(jí)電容器已占有中國(guó)市場(chǎng)60%~70%的份額。

二、超級(jí)電容器技術(shù)研究現(xiàn)狀

超級(jí)電容器是利用雙電層原理的電容器。當(dāng)外加電壓加到超級(jí)電容器的兩個(gè)極板上時(shí)，與普通電容器一樣，極板的正電極存儲(chǔ)正電荷，負(fù)極板存儲(chǔ)負(fù)電荷，在超級(jí)電容器的兩極板上電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)作用下，在電解液與電極間的界面上形成相反的電荷，以平衡電解液的內(nèi)電場(chǎng)，這種正電荷與負(fù)電荷在兩個(gè)不同相之間的接觸面上，以正負(fù)電荷之間極短間隙排列在相反的位置上，這個(gè)電荷分布層叫做雙電層，因此電容量非常大。當(dāng)兩極板間電勢(shì)低于電解液的氧化還原電極電位時(shí)，電解液界面上電荷不會(huì)脫離電解液，超級(jí)電容器為正常工作狀態(tài)（通常為3V以下），如電容器兩端電壓超過(guò)電解液的氧化還原電極電位時(shí)，電解液將分解，為非正常狀態(tài)。由于隨著超級(jí)電容器放電，正、負(fù)極板上的電荷被外電路泄放，電解液的界面上的電荷響應(yīng)減少。由此可以看出:超級(jí)電容器的充放電過(guò)程始終是物理過(guò)程，沒(méi)有化學(xué)反應(yīng)。因此性能是穩(wěn)定的，與利用化學(xué)反應(yīng)的蓄電池是不同的。

超級(jí)電容器因其*的雙層大容量?jī)?chǔ)存結(jié)構(gòu)對(duì)原材料及制作工藝提出了*的要求。電極、電解質(zhì)和隔膜的組成和質(zhì)量對(duì)超級(jí)電容器的性能起著決定性的影響。下面將從原材料，制作工藝等幾個(gè)方面對(duì)超級(jí)電容器的技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行分析。