RCE 超級電容簡述 / 超級電容器的特性

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一.超級電容簡述
超級電容由於其本身特有的優勢, 越來越受到業界的重視, 對
車輛而言,由於車輛控制系統越來越精密，穩定電源供應也更加重要
,因此開發具備高功率密度; 極短充放時間; 極佳使用壽命以及高可
靠度的超級電容模組,成為汽車產業未來舉足輕重的先進科技, 超級
電容的用途相當廣泛, 在科技研究; 能源供應; 車輛運輸; 行動通
訊; 航天太空; 海洋運輸; 國防軍事等領域皆有相當大的應用空間
。
RCE 低碳動能開發股份有限公司在2012年即開始研究超級電容的特
性及運用，目前已開發出結合鋰電池容量密度高及超級電容能量密
度高特性的超級鋰電池，還有超級電容模組。
超級電容模組有15V/20F、15V/72F，專利的機構設計可以防水、防
震、隔熱，並可以依照需求類似積木做各式串並聯，達到使用者需
求電壓及放電電流。
二.超級電容器的特性
超級電容與電池的基本功能是相同的, 就是儲電, 但在超級電容
器功能上有些特性是超過電池特性的, 以下就其特性予以論述:
1.高功率密度
超級電容器的內電組很小, 在電極夸液介面和電極材料本體內均
能夠實現電荷的快速儲存跟釋放, 因此超級電容的輸出功率密度達到
1000W/kg, 是一般鉛酸蓄電池的數十倍。
2.超長Cycle Time
超級電容在充放電過程沒有化學反應參與其中, Cycle Time高達50
萬次以上, 相對於鉛酸蓄電池600次的充放電而言, 性能尤其突出。
3.極短充電時間
已知超級電容的充電時間僅要1分鐘甚至更短, 而新鋰電池技術在
此時間內也只能充飽5%左右的電力, 遑論一般蓄電池在短時間內要
達到充飽一半電力的狀態。
4.沒有過度放電問題
超級電容充電之後的儲存過程中, 雖然仍然有微小的漏電電流存

在, 但是這種發生在電容器內部的離子與質子遷移運動, 係因電場的
作用而產生, 與化學反應無關, 而在正常狀態下，超級電容器不會產
出新的物質減損儲電效率, 使得超級電容器能夠達到理論上的最佳儲
電壽命，而且即使放電到0 V亦不會損壞。
5.高安全性
超級電容器的新材質是將高介電率的鋇鈦酸鹽陶瓷粉末塗抹在鋁
氧化物和玻璃表面上, 此種超級電容器儲電技術有非爆炸性跟無腐蝕
危險性。
6.缺點-單位體積的能量低
能量體積比低是超級電容器的顯著缺陷, 一般超級電容器的功率
密度雖然高(約400-1000W/kg),但是其能量體積比僅有個位數的幾個
Wh/kg , 效率僅約車用鋰離子電池的1/25%。