自制超級(jí)電容，你值得擁有

導(dǎo)語(yǔ)：電容是儲(chǔ)蓄電荷的一種能量容器，在日常生活中應(yīng)用十分廣泛。由于其在智能電器和交通工具上的使用量巨大，造成的很多人想了解電容的自制過(guò)程，現(xiàn)在小編精心整理了以下步驟，為您詳細(xì)解剖超級(jí)電容的制備過(guò)程，需要電容的時(shí)候有很多，別再傻呼呼的去五金店自己掏錢買電容啦!

材料準(zhǔn)備?超級(jí)電容器都可以分為四大部分：雙電極、電解質(zhì)、集流體和隔離物。

下面我就具體講解一個(gè)電容的制備過(guò)程

元器件清單 ：法拉電容器組核心部件——法拉電容

超級(jí)電容器是一種具有超級(jí)儲(chǔ)電能力，可提供強(qiáng)大的脈沖功率的物理二次電源。它是根據(jù)電化學(xué)雙電層理論研制而成的，所以又稱雙電層電容器。其基本原理為：當(dāng)向電極充電時(shí)，處于理想極化電極狀態(tài)的電極表面電荷將吸引周圍電解質(zhì)溶液中的異性離子，使這些離子附于電極表面上形成雙電荷層，構(gòu)成雙電層電容。由于兩電荷層的距離非常小(一般0.5mm以下)，再加之采用特殊電極結(jié)構(gòu)，使電極表面積成萬(wàn)倍的增加，從而產(chǎn)生極大的電容量。超級(jí)電容器的問(wèn)世實(shí)現(xiàn)了電容量由微法級(jí)向法拉級(jí)的飛躍，徹底改變了人們對(duì)電容器的傳統(tǒng)印象。目前，超級(jí)電容器已形成系列產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)電容量0.5-1000F，工們電壓12-400V，最大放電電流400-2000A。

法拉電容器組(帶60A保險(xiǎn))?58F/16V?1組

直流繼電器?(一組常開/常閉觸點(diǎn))?30Adc/12VDC

保險(xiǎn)盒(帶保險(xiǎn))15A?1個(gè)

低壓降大電流二極管?80A?1個(gè)

輔助材料(線耳、各色電線、快速插頭插座等)?若干

設(shè)計(jì)自己的電容控制模式圖

制作線路控制盒

將二極管、保險(xiǎn)盒、繼電器等集合到一塊控制板和一個(gè)盒子里

設(shè)置電容器保護(hù)層

制作插頭

以上制作完成，下來(lái)就是開始在車上安裝。放置電容器的位置在駕駛座位右腳邊。

DIY注意事項(xiàng)：

1)、電容器組預(yù)充電：12VDC。充電時(shí)應(yīng)加10歐姆/5W電阻限流，否則會(huì)把60A的保險(xiǎn)燒了或充電電源燒了;

2)、開始接線前，應(yīng)將汽車蓄電池的負(fù)極斷開;

控制線25線--黃底紅條，電容器輸出線為最大的藍(lán)色線，接蓄電池正極的線為白底紅條粗線。

超級(jí)電容器使用：

1)、先接上蓄電池的負(fù)極；

2)、使用萬(wàn)用表測(cè)量蓄電池的正負(fù)極電壓與電容器組的正負(fù)極的電壓差控制在2V以內(nèi)就直接可以把插頭插上，否則就要調(diào)整電容器的電壓。

最后的最后，在制作自己的電容完成后，記得注意使用的安全性，使用之前記得檢測(cè)自己的電容負(fù)荷，以及連接的正負(fù)極方向是否正確。好了，通過(guò)以上的講解，相信大家都已經(jīng)明白超級(jí)電容的制作過(guò)程了吧，這種制作技能趕緊回家get起來(lái)，想要更多的了解有關(guān)手工制作的技能，記得常關(guān)注我們土巴兔哦！

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能源化學(xué)工程專業(yè)畢業(yè)后都干什么 做什么工作？

主要研究方向：能源清潔轉(zhuǎn)化、煤化工、環(huán)境催化、綠色合成、新能源利用與化學(xué)轉(zhuǎn)化。

能源化學(xué)工程屬于一個(gè)全新的專業(yè)，之前只在化學(xué)工程與工藝這個(gè)專業(yè)里涵蓋過(guò)一點(diǎn)，主要關(guān)注怎么利用能源、對(duì)大自然造成較少的傷害。

擴(kuò)展資料

能源化學(xué)作為化學(xué)的一門重要分支學(xué)科，是掌握煤炭綜合利用，了解非煤礦物能源，普及新能源和可再生能源知識(shí)、實(shí)現(xiàn)能源科學(xué)利用和可持續(xù)發(fā)展的重要科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)。它利用化學(xué)與化工的理論與技術(shù)來(lái)解決能量轉(zhuǎn)換、能量?jī)?chǔ)存及能量傳輸問(wèn)題，以更好地為人類經(jīng)濟(jì)和生活服務(wù)。

化學(xué)變化都伴隨著能量的變化，而能源的使用實(shí)質(zhì)就是能量形式的轉(zhuǎn)化過(guò)程。能源化學(xué)因其化學(xué)反應(yīng)直接或者通過(guò)化學(xué)制備材料技術(shù)間接實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存。

該專業(yè)開展化石資源優(yōu)化利用的基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究，重點(diǎn)解決高效新型催化劑研制及其工業(yè)放大等重大問(wèn)題；研發(fā)高效、低成本、上規(guī)模、環(huán)境友好的非石油基醇醚酯合成工藝路線；清潔能源的制備、存儲(chǔ)及其轉(zhuǎn)化。

研制基于液相反應(yīng)的新型超級(jí)電容器；研發(fā)鋰離子電池、燃料電池和太陽(yáng)能電池的新型材料。

又是特斯拉牽頭，超級(jí)電容器的第二春來(lái)了？

文/錢佳清

相信大家在看過(guò)《特斯拉要憋個(gè)大招：無(wú)鈷電池、超級(jí)電容還是干電池》后已經(jīng)對(duì)特斯拉即將發(fā)布的電池系統(tǒng)有了一定的了解和自己的猜測(cè)。

那我們就順著文章中提到的“超級(jí)電容器”再來(lái)說(shuō)說(shuō)它究竟能為未來(lái)的新能源領(lǐng)域帶來(lái)什么突破吧。

超級(jí)電容器是什么？

在AutoLab之前發(fā)布的《CES前瞻?|?充電兩分鐘，續(xù)航300公里的電動(dòng)摩托有什么秘密？》中就已經(jīng)介紹了超級(jí)電容器。

超級(jí)電容器相對(duì)于電池具有工作溫度廣泛（從-40℃到+70℃）、能量密度高（最高可達(dá)5kWh/kg）、原材料綠色環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)。且它的壽命還很逆天，可承受50萬(wàn)次的充放電深循環(huán)，而普通電池如果經(jīng)歷1000次深循環(huán)，估計(jì)也就翹翹了。

超級(jí)電容器盡管也是一種儲(chǔ)能系統(tǒng)，但又與我們所知的普通電池不同。如果把普通鋰電池比喻成汽油，那么超級(jí)電容器就是炸藥了。超級(jí)電容器的充電速度和放電速度都十分快速，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)電池。

但缺點(diǎn)也有，就是超級(jí)電容器長(zhǎng)時(shí)間放電能力不如電池，所以并不能用于持續(xù)涓流的能量輸出。并且超級(jí)電容器不能用交流電充電，只能在專用的直流電充電站進(jìn)行充電。

城市中的超級(jí)電容公交車

其實(shí)超級(jí)電容器并不是一項(xiàng)新技術(shù)，早在2006年8月，上海巴士集團(tuán)就開始使用超級(jí)電容公交車用于日常運(yùn)營(yíng)。

因?yàn)楣卉嚩c(diǎn)定線行駛的特性，所以采用超級(jí)電容技術(shù)的公交車只需在?？空军c(diǎn)時(shí)利用乘客上下車的時(shí)間就能補(bǔ)充足夠的續(xù)航里程，直至運(yùn)行到下個(gè)充電站點(diǎn)。

而相比起老式的“辮子”公交，采用超級(jí)電容器的公交不受電線的限制，所以不會(huì)出現(xiàn)“掉辮子”從而導(dǎo)致車輛無(wú)法運(yùn)行的情況。并且除去了排布在城市道路上空的電線后，市容環(huán)境有了明顯的提升。

當(dāng)然早期的超級(jí)電容公交車也有缺點(diǎn)，例如散熱不及時(shí)導(dǎo)致車輛突然停止、運(yùn)行速度偏慢、空調(diào)噪音偏大、充電設(shè)備被擠占導(dǎo)致等候時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題。

不過(guò)隨著技術(shù)的革新，2012年12月，上海巴士集團(tuán)對(duì)11路和26路公交車進(jìn)行高能量超級(jí)電容器系統(tǒng)技術(shù)升級(jí)。?2019年9月，11路和26路再升級(jí)，10輛新一代快充高能量智能超級(jí)電容車投入運(yùn)營(yíng)。

新車徹底改善了早期超級(jí)電容系統(tǒng)高溫性能不佳、噪音大、續(xù)航里程短等問(wèn)題。目前使用中的超級(jí)電容車可實(shí)現(xiàn)單次充電40秒，運(yùn)行10公里的續(xù)航水平。并且隨著充電車站以及線路的增加，超級(jí)電容公交車會(huì)變得越來(lái)越便捷。

超級(jí)電容能否適用于私家車？

因?yàn)槌?jí)電容器不能很好地持續(xù)輸出能量，而私家車也不能像公交車一樣定點(diǎn)定線的運(yùn)行。所以私家車很難將超級(jí)電容器作為唯一的能量來(lái)源。不過(guò)如果換個(gè)思路，超級(jí)電容器在電動(dòng)車上將大有可為——甚至?xí)I(lǐng)一場(chǎng)新能源革命。

就像特斯拉大概率會(huì)發(fā)布的“超級(jí)電容器+動(dòng)力電池”技術(shù)，超級(jí)電容器完全可以成為傳統(tǒng)電池的強(qiáng)力輔助——你可以將超級(jí)電容器想象成武俠小說(shuō)中經(jīng)常提到的丹田，武林高手丹田中內(nèi)力綿綿，一旦需要，就能瞬間爆發(fā)出巨大內(nèi)力。

并且從剎車能量回收的角度來(lái)看，超級(jí)電容器的回收儲(chǔ)能效率也比電池更高。

而在充電階段，超級(jí)電容器可以使車輛在極短的時(shí)間完成補(bǔ)能，有效消除充電時(shí)的等待焦慮。

在車輛行駛間隙，例如在等紅燈等車輛停止?fàn)顟B(tài)下，超級(jí)電容器就為電池組進(jìn)行充電。你可以理解為電動(dòng)車自帶一臺(tái)快速直流充電樁。而在車輛需要急加速時(shí)，超級(jí)電容器可以直接向電機(jī)輸出大電流。就算電容器沒(méi)有電量也沒(méi)關(guān)系，電池組能將電能反向輸入給超級(jí)電容器，從而實(shí)現(xiàn)瞬間高電流輸出。

換句話說(shuō)，超級(jí)電容器很難在電動(dòng)車上大規(guī)模普及，但是如果和電池搭配使用，可謂妙用無(wú)極。

而且，搭載超級(jí)電容器之后，在保證續(xù)航力的前提下，還可以有效縮減電池的電量以及重量。電池可以做得更小巧，不但可以有效降低電動(dòng)車車重，提升能耗效率，并降低整車成本，尤其是電池維護(hù)更換成本。

如此一來(lái)，在電池的碰撞保護(hù)方面，更能讓工程師少死很多腦細(xì)胞……

此外，超級(jí)電容還可以用于充電樁技術(shù)。目前限制超級(jí)快充樁普及的最大問(wèn)題不是超級(jí)快充樁的成本和技術(shù)，而是電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載能力。簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，如果一個(gè)常規(guī)小區(qū)有5個(gè)100kW快充樁同時(shí)全功率使用，一定會(huì)讓該小區(qū)甚至整個(gè)街區(qū)的電力系統(tǒng)癱瘓。

如果在超級(jí)快充樁上應(yīng)用超級(jí)電容技術(shù)，或許這種情況將徹底得以改變。

在閑置狀態(tài)下，超級(jí)電容器可以通過(guò)低功率高壓直流電充電，不會(huì)給電網(wǎng)造成負(fù)荷壓力；而在充電狀態(tài)下，又可以實(shí)現(xiàn)大功率直流輸出，用以給動(dòng)力電池或車載超級(jí)電容器快速充電！

你可以理解為涓涓細(xì)流和水盆之間的關(guān)系——涓涓細(xì)流把水盆灌滿，然后再一盆水潑出去。只不過(guò)如此一來(lái)，快充樁就不能做到即插即充了，因?yàn)槌潆姌秲?nèi)的超級(jí)電容器，也就是“水盆”在每次潑出水之后，需要一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間的涓流儲(chǔ)能恢復(fù)過(guò)程。

這個(gè)問(wèn)題對(duì)于私家充電樁而言毫無(wú)影響，對(duì)于公共充電樁而言影響也有限，畢竟造多點(diǎn)充電樁不就能解決了嗎？

超級(jí)電容器安全性怎么樣？

前面說(shuō)了，超級(jí)電容器的能量密度最高能達(dá)到5kWh/kg，也就是說(shuō)，20kg的超級(jí)電容器就能提供100kWh的電量?jī)?chǔ)能。如此高的能量密度勢(shì)必會(huì)帶來(lái)安全憂慮。

一位超級(jí)電容技術(shù)領(lǐng)域的專家表示，其實(shí)超級(jí)電容器確實(shí)很適合安裝在未來(lái)的純電動(dòng)車型上，并且超級(jí)電容器因?yàn)轶w積小巧，所以既不占空間也十分好管理，安全性將不是問(wèn)題。

如果安裝在車底正中央，就能在碰撞事故中獲得更好的保護(hù)，從安全冗余的角度來(lái)說(shuō)，超級(jí)電容要比目前的動(dòng)力電池高很多。

作為業(yè)內(nèi)的領(lǐng)導(dǎo)者，特斯拉如果將“超級(jí)電容器+動(dòng)力電池”技術(shù)運(yùn)用到自家的產(chǎn)品上，那么勢(shì)必會(huì)帶領(lǐng)其他新能源車企和電池制造商紛紛效仿，超級(jí)電容器或許將成為新一代純電動(dòng)車能源系統(tǒng)的技術(shù)趨勢(shì)。

總之，朕對(duì)這項(xiàng)技術(shù)十分看好！

本文來(lái)源于汽車之家車家號(hào)作者，不代表汽車之家的觀點(diǎn)立場(chǎng)。