电容电池原理

电容电池又叫黄金电容、法拉电容，它通过极化电解质来储能，属于双电层电容的一种。由于其储能的过程并不发生化学反应，因此这种储能过程是可逆的，正因为此 电容器可以反复充放电数十万次。 电容一般使用活性碳电极材料，具有吸附面积大，静电储存多的特点，在新能源汽车中有广泛使用。 电容的容量比通常的电容器大得多。由于其容量很大，对外表现和电池相同，因此也称作“电容电池”或说“黄金电池”。 电容器电池也属于双电层电容器，它是目前世界上已投入量产的双电层电容器中容量 大的一种，其基本原理和其它种类的双电层电容器一样，都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。 传统物理电容中储存的电能来源于电荷在两块极板上的分离，两块极板之间为真空（相对介电常数为1）或一层介电物质（相对介电常数为ε）所隔离，电容值为：C=ε·A/3.6πd·10-6（μF）其中A为极板面积，d为介质厚度。所储存的能量为：E=C（ΔV）2/2，其中C为电容值，ΔV为极板间的电压降。可见，若想获得较大的电容量，储存更多的能量，必须增大面积A或减少介质厚度d，但这个伸缩空间有限，导致它的储电量和储能量较小。 电容采用活性炭材料制作成多孔电极，同时在相对的碳多孔电极之间充填电解质溶液，当在两端施加电压时，相对的多孔电极上分别聚集正负电子，而电解质溶液中的正负离子将由于电场作用分别聚集到与正负极板相对的界面上，从而形成两个集电层，相当于两个电容器串联，由于活性碳材料具有≥1200m2/g的超高比表面积（即获得了极大的电极面积A），而且电解液与多孔电极间的界面距离不到1nm（即获得了极小的介质厚度d），根据前面的计算公式可以看出，这种双电层电容器比传统的物理电容的容值要大很多，比容量可以提高100倍以上，从而使单位重量的电容量可达100F/g，并且电容的内阻还能保持在很低的水平，碳材料还具有成本低，技术成熟等优点。从而使利用电容器进行大电量的储能成为可能，且在实际使用时，可以通过串联或者并联以提高输出电压或电流。

什么是压敏电阻器

压敏电阻是电压敏感电阻器的简称，是一种非线性电阻元件。压敏电阻阻值与两端施加的电压大小有关，当加到压敏电阻器上的电压在其标称值以内时，电阻器的阻值呈现无穷大状态，几乎无电流通过。当压敏电阻器两端的电压略大于标称电压时，压敏电阻迅速击穿导通，其阻值很快下降，使电阻器处于导通状态。当电压减小至标称电压以下时，其阻值又开始增加，压敏电阻又恢复为高阻状态。当压敏电阻器两端的电压超过其 大限制电压时，它将完全击穿损坏，无法自行恢复。 压敏电阻器性优价廉，体积小，具有工作电压范围宽、对过压脉冲响应快、耐冲击电流能力强、漏电电流小（低于几微安至几十微安）、电阻温度系数小等特点，是一种理想的保护元件，广泛地应用在家电及其他电子产品中，常被用于构成过压保护电路、消噪电路、消火花电路、防雷击保护电路、浪涌电压吸收电路和保护半导体元器件中。 压敏电阻器基础知识（原理图符号_作用_型号及参数_选型技巧）压敏电阻器参数介绍（1）标称电压。标称电压又称压敏电压或基流电压，它是指规定基准电流下压敏电阻器两端的电压值。在大多数情况下，压敏电压值是在1mA的直流电流下测得的。 （2）通流（容）量。压敏电阻器以规定的时间间隔和次数，通以标准的冲击电流时，所允许通过的 大脉冲（峰值）电流值。 （3）漏电流。指在规定温度和规定电压（如75%的压敏电压）下，流过压敏电阻器的直流电流值。压敏电阻器的漏电流也称为等待电流。（4） 大限制电压。压敏电阻器两端所能承受的 大电压值，称为 大限制电压。 （5）残压。流过压敏电阻器的电流为某一值时，在它两端所产生的电压，称作这一电流值的残压。残压也是压敏电阻器在通过规定波形的大电流冲击波时，在压敏电阻器两端出现的 峰值电压。 （6）电压比。当压敏电阻器通过一规定电流（如1mA）时，其两端的电压值与通过规定电流的10%（如0.1mA）时其两端电压值之比，即为电压比。电压比值总是大于I的，且电压比越接近于1，非线性电压系数值越大，表明该产品性能越好，其电压一电流特性曲线越陡直。（7）静态电容。它是指压敏电阻器本身的固有电容量。 压敏电阻器基础知识（原理图符号_作用_型号及参数_选型技巧）压敏电阻基本性能（1）保护特性，当冲击源的冲击强（或冲击电流Ispp/Zs）不超过规定值时，压敏电阻的限制电压不允许超过被保护对象所能承受的冲击耐电压（Urp）。 （2）耐冲击特性，即压敏电阻本身应能承受规定的冲击电流，冲击能量，以及多次冲击相继出现时的平均功率（3）寿命特性有两项，一是连续工作电压寿命，即压敏电阻在规定环境温度和系统电压条件应能可靠地工作规定的时间（小时数）。二是冲击寿命，即能可靠地承受规定的冲击的次数。 （4）压敏电阻介入系统后，除了起到“安全阀”的保护作用外，还会带入一些附加影响，这就是所谓“二次效应”，它不应降低系统的正常工作性能。这时要考虑的因素主要有三项，一是压敏电阻本身的电容量（几十到几万PF），二是在系统电压下的漏电流，三是压敏电阻的非线性电流通过源阻抗的耦合对其他电路的影响。