电容器,能够存储电荷作用。17世纪,荷兰莱顿小镇使用的莱顿瓶,是早的电容器。玻璃瓶里装有盐水,瓶口有导线。莱顿瓶可以存储通过摩擦产生的电能。其原理是,瓶壁的静电吸附。现在在电路中,广泛使用的电解电容,也是基于这个原理,但是电容电极中间一般是真空,所以在电路中起得隔直流通交流作用,还有滤波作用。超级电容器是用于存储电能装置,可以分为双电层电容器(电荷吸附)和电化学电容器(电极表面有电化学反应)。一般电化学电容器的储能是与电池(铅酸,镍氢,锂离子)无法抗衡,但是其功率(充放电能的速率)远快于电池,加上这些年碳材料(高比表面积)的快速发展,超级电容器作为储能装置已开始在一些领域替代铅酸和锂离子电池。
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这种寿命温度依赖度实际影响了您降低电容器额定电压的方法。您首先想到的可能是增加电容器额定电压来化电介质失效的机率。但是,这样做会使电容器的等效串联电阻 (ESR) 更高。由于电容器一般会具有高纹波电流应力,因此这种高电阻会带来额外的内部功耗,并且增加电容器温度。故障率随温度升高而增加。实际上,铝电解电容器通常只使用其额定电压的 80% 左右。
电容器温度较低时,ESR 急剧增加,如图 2 所示。在这种情况下,-40oC 下,电阻呈数量级增加。这在许多方面都会影响到电源性能。如果电容器用于开关式电源的输出端,则输出纹波电压呈数量级增加。另外,在 ESR 和输出电容形成的零以上频率,它让环路增益增加一个数量级,从而影响控制环路。这会产生一个有振荡的不稳定电源。为了适应这种强震动,控制环路通常会在空间方面做出巨大妥协,并在更高温度下工作。
①传统电容器市场已经较为成熟,中低端市场由于进入壁垒不高,竞争较为激烈,利润空间有限。②铝电解电容器产业正在进行结构调整,下游新兴需求推动产业升级。新能源、电动汽车、智能电网、高铁等新兴产业,对高电压、大容量工业类铝电解电容器产生了巨大的需求。同时消费类电子产品的升级换代,消费类铝电解电容器市场也快速增长。目前市场进入壁垒高,竞争较为缓和,利润较高。③日系企业主导市场,中国企业正加速追赶。铝电解电容器产业是高耗能产业,我国在电力、劳动力、资源等方面的成本优势,为铝电解电容器产业向我国转移奠定了良好的基础。与此同时,国内企业已逐步在高纯铝、电极箔(腐蚀箔和化成箔)、电解纸及电容器化学品等原材料上取得技术突破。受益于国内电容器市场需求的扩张、上游原材料技术的突破,国内生产企业逐步加大技术研发和对技术的消化吸收,当前国内生产企业技术水平已大大提高,部分领域已达国际水平。3、行业利润变动趋势电极箔是铝电解电容器的关键原材料,因此,生产企业的一个重要发展方向即向上游整合,实施纵向一体化战略,降低自身成本,提高综合竞争实力。另一方面,国内高压、高比容电极箔的生产技术水平还不高,仍大量从日本进口,而且价格较高,严重影响了铝电解电容器行业的利润水平。
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