超级电容器(新能源材料与器件导论第二十一节课件)

1目录7.3超级电容器生产情况7.3.1超级电容器产业发展历程简介7.3.2超级电容器主要生产公司及其产品7.4超级电容器的应用7.5超级电容器面临的问题和发展方向27.3超级电容器生产情况1954年第一份超级电容器的专利小尺寸超级电容器：1978年，松下，Goldcap牌，最早产品；1980年，NEC公司；80年代末，ELNA公司；等。电容器的容量值0.01~几法拉7.3.1超级电容器产业发展历程简介320世纪80年代末，由于电动汽车发展的需要，大尺寸超级电容器的研制成为热点。俄、欧、美、日等国列入国家研究计划。美国SurpercapacitorSymposium；从1991年起，每年都举办一次国际性的超级电容器研讨会；美国能源部制定了超级电容器的近期、中期、长期的研究目标。日本设立新电容器研究会；将超级电容器研究列入“新阳光”计划。以Saft牵头，欧盟组织电动车超级电容器的研制。4我国从90年代开始研制超级电容器及其电极材料。超级电容器及其关键材料的研制已纳入“十五”、“十一五”“863”计划中的部分专项和主题：电动车专项纳米材料专项特种功能材料技术主题，等投入力度与国外相比还有很大差距57.3.2超级电容器主要生产公司及其产品国外主要生产厂家：德国——EPCOSAG韩国——Nesscap美国——Maxwell,Elna,CooperIndustries俄罗斯——ESMA,ACOND日本——Nipponchemi-Con,NEC-Tokin,MatsushitaElecronicComponents,Ltd澳大利亚——Cap-XX6EPCOSAG（德国）生产大、中型，C/有机电解液/C，品种多单体电容器：电压：2.3V、2.5V电容：5F~5000F电容器模块：电压：14、28、42、56、75V电容：3.3F~600F产品特点:电极工艺活性炭涂布电极和活性炭纤维电极。内阻低、功率密度大；循环寿命50万次。主要用途:自动仪表、数码相机；电动车、起重机、叉车、升降机、工业机器人、工业UPS等7EPCOSAG（德国）比能量：1wh/kg比功率：1.2kW/kg比能量：2.5wh/kg比功率：12kW/kg8电容器模块比能量1.3~2.0wh/kg,比功率3.7~6.7kw/kg9Nesscap（韩国）生产大、中型，C/有机电解液/C单体电容器：电压：2.3V、2.7V电容：3F~5000F产品特点:电极工艺采用活性炭涂布法。综合性能最好。中型：比能量：4.1wh/kg,比功率10.1kw/kg；大型：比能量4.4wh/kg,比功率5.2kw/kg主要用途:汽车音响—改善音质；太阳能照明和风能的储存电源等10Nesscap（韩国）11Maxwell（美国）美国主要的超级电容器生产商，生产大、中型，C/有机电解液/CPC(Powercache)系列：单体电压：2.5Ｖ电容：4~2500Ｆ，方型BCAP系列：单体电压：2.5Ｖ电容：8~2600Ｆ，圆柱型主要用途:中型主要用于计算机和通讯系统的备用电源；大型电容器主要用于电动汽车和其它运输车，工业用大型UPS12Maxwell（美国）2700F450F13ESMA（俄罗斯）生产大型C/KOH/Ni(OH)2混合型单体电容器：电压：1.3V、1.6V启动型电容器:比能量约3wh/kg,比功率约2kw/kg牵引型电容器:比能量约10wh/kg,比功率0.6kw/kg主要用途:电动公交车、混合电动车等14ESMA（俄罗斯）电容器单体电容器模块15Nipponchemi-Con（日）生产大型,C/有机电解液/C商标号：DLCAP单体电容器：电压：2.3V、2.5V电容：300F~3000F有方型和圆柱型电容器模块：电压：5~500V产品特点：大容量单体，高电压模块主要用途:混合电动车、燃料电池电动车等16Elna（美国）生产中、小型,C/有机电解液/C商标号：Dynacap电容器：电压：2.5~6.3V电容：0.47F~100F产品特点及主要用途:鼓型、扭扣型容量小、内阻大，主要用于存储器的后备电源；圆柱型的容量较大、内阻小，可用作电子设备的高功率放电。17Elna（美国）鼓型、扭扣型、圆柱型18CooperIndustries（美国）生产中、小型,C/有机电解液/C商标号：Powerstor，有四个系列产品A、B、Ｐ、F超级电容器：电压：2.5V、3.6V、5V、12V、24V电容：0.22F~50F产品特点:电极材料碳气凝胶。内阻小，能提供高功率充放电。主要用途:电子设备的信息存储，移动通讯等19CooperIndustries（美国）20Matsushita（日本）生产中、小型,C/有机电解液/C有8个系列产品SD、SG、SE、NF、F、EL、EN、HW、超级电容器：电压：2.3V、2.5V、3.3V、5.5V电容：0.022F~50F21Matsushita（日本）Series/TypestylePartsNoBodyshapeCategorytemp.rangeEnduranceFeaturesMax.operatingvoltageCapacitance----Celh-VFMultilayertypeseriesSDEECS0HDxxxxxMultilayertype-25to+701000Tabbedleadterminals5.50.022to0.33MultilayertypeseriesSGEECS5R5xxxx0.47to1.5MultilayertypeseriesSEEECSE0Hxxxxx5mmpitchleadtaping0.022to0.22MultilayertypeseriesNFEECF5R5UxxxxFlattype,Generalpurpose0.1to1.5MultilayertypeseriesFEECF5R5Hxxxx-25to+8585CelFlattype0.047to1.0CointypeseriesELEECE0ELxxxxxCointype-25to+70Cointypewithterminal2.50.47to2.0SurfaceMountTypeseriesENEECENxxxxxxxSurfaceMountType-10to+60500Re-flowsolderingmethodeavailable3.30.2RolltypeseriesHWEECHWxxxxxxxRadialLeadType-25to+60(+70)1000LargeCap.2.31to5022NEC-Tokin（日本）生产小型,C/有机电解液/C，电容0.047~1F品种繁多有FC、FM、FG、FY、FR、FS、FT、FA、FEHP、HV、ED/C等十二个系列以5.5V、0.047~1F电容器为主要产品产品特点和用途：内阻大，漏电小，储存寿命长。用作存储器的后备电源。23NEC-Tokin（日本）24Cap-XX（澳大利亚）生产小型,C/有机电解液/C，有五个系列产品GW、GW2、GS1、GS2、HS2超级电容器：电压：2.25V~4.5V电容：0.09F~2.8F产品特点:超薄形设计（最大厚度不过3.9毫米），脉冲放电性能好。主要用途:高功率放电的电子设备，如移动通讯、GPS定位仪、数码相机等。25Cap-XX（澳大利亚）GW1GW2GS1GS2HS2Capacitance(F)0.18to1.60.09to0.80.2to2.80.1to1.40.2to0.8ESR(milliOhms)20to6040to11512to5024to10050to75LeakageCurrent1(microA)2ShortCircuitCurrent(A)Max.30Dimensions(mmxmm)28.5x1728.5x1739x1739X1739X17Thickness(mm)0.81to1.91.7to3.90.75to1.91.6to3.92.2to3.25Voltage(V)Nominal2.254.52.254.54.5Voltage(V)Peak2.552.555Weight2(gm)0.6to1.51.3to3.50.9-32to51.5to2PackagingSoftCasingOperatingTemp.(degreesC)-30°to+75°-30°to+85°StorageTemp.(degreesC)-40°to+75°-40°to+85°TerminationsSolderabletabsShockIEC68-2-27,TestEa.VibrationIEC68-2-6TestFc.TypicalApplicationsMobilePhonesGPRSPCMCIA&CFCardsRuggedizedPDAsDigitalStillCamerasNotebookPCsAMRsDigitalMusicPlayerWirelessSensorNetworksLocationTrackingDevicesMedicalAppliancesToysSpecificationsaretypicalat20oCunlessindicatedotherwise.1Typicalleakageofafullychargeddeviceatroomtemperature,nobalanceresistors.2Weightsareforreferenceonly.26金正平公司（石）——C/C叠层炭粉，KOH巨容公司（哈）——C/Ni(OH)2，KOH奥威公司（沪）——C/Ni(OH)2，KOH集星公司（京）——C/C卷饶炭布，有机锦州公司（锦州）——C/C卷饶炭粉，有机大庆——C/C，H2SO4，小型双登公司（宁）——C/Ni(OH)2，KOH、新能源（东莞）——C/C，卷饶小型，有机国内主要生产厂家27上海奥威科技开发有限公司超级电容器的生产状况体系C/无机/CC/有机/CC/KOH/Ni(OH)2型号数222规格数2485单体最大电压1.0V2.7V1.6V最大单体电容30F2200F100000F等效串联电阻8~1000.0008~0.20.0003~0.001漏电电流0.04~1.0mA100~0.1mA1~0.1mA尺寸（mm）Ф13.5~Ф28.5Ф8~Ф600.2L~2L重量（g）5~306~400350~3000工作温度范围-25℃~70℃-40℃~70℃-50℃~60℃应用领域存储器后备电源、微电机等。电动玩具、小型电机、点火器等。公交车、升降机械、太阳能系统等。设计产能150万只/年50万只/年10万只单体/年28北京集星联合电子科技有限公司超级电容器的生产状况体系C/有机电解液/C型号数14规格数14单体最大输出电压(V)2.7最大单体电容量（F）2400等效串联电阻（m）0.7漏电电流（mA）10尺寸（mm）168×60×56重量（g）600工作温度范围（oC）－40℃～70℃2004年销售额（万元）120029锦州富辰公司超级电容器的生产状况体系碳/有机电解液/碳型号数规格数三大系列50种产品单体最大输出电压2.5V最大单体电容量（F）3500等效串联电阻（）0.0005~60漏电电流（mA）40尺寸（mm）重量（g）工作温度范围（oC）-40~70℃应用领域个人电子消费品30江苏双登公司超级电容器的生产状况体系碳/无机电解液/碳碳/KOH/镍型号数QCADC规格数28005600600025k35k55k80k单体最大输出电压(V)1.11.6最大单体电容量（F）28005600600025000350005500080000等效串联电阻（）不大于0.0005不大于0.0007漏电电流（mA）1335尺寸（mm）重量（g）工作温度范围（oC）－40～+50－40～+50应用领域起动等功率大突变时动力、牵引设计