能源存储领域的“无名英雄”欲重塑未来

本文摘要：当我们了解注目能源和能量存储应用领域时，就不会找到，只不过电容器是该领域的“无名英雄”。作为无源器件，电容器有两个端子，可存储能量并在必须时获释能量，因此经常用来作为“可用”电源。 在日常生活中，电容器的用途比我们想象的还要甚广。例如，电容器可以中用闹钟等非常简单日常用品，我们还可以常备一个荷电电容器，以便在断电时应急用于。如果电源插入，电容器就不会静电——向时钟电路运送电流，以保证其之后运营。

当我们了解注目能源和能量存储应用领域时，就不会找到，只不过电容器是该领域的“无名英雄”。作为无源器件，电容器有两个端子，可存储能量并在必须时获释能量，因此经常用来作为“可用”电源。

在日常生活中，电容器的用途比我们想象的还要甚广。例如，电容器可以中用闹钟等非常简单日常用品，我们还可以常备一个荷电电容器，以便在断电时应急用于。如果电源插入，电容器就不会静电——向时钟电路运送电流，以保证其之后运营。

随着电容器的应用于更加甚广，新型电容器正在大大转入市场，超级电容器（又称双电层电容器，EDLC）现在也被更加大规模的用于。新能源汽车，诸如显电动车、混合动力汽车和电动巴士等都依赖超级电容，因为它们具备比标准电容器小得多的电荷存储空间，此外一些大功率和再生能源应用领域也在利用超级电容技术。其他应用领域还包括国防、能源、航空航天以及各种工业应用于。

电容器和超级电容器的用途汽车领域是电容器和超级电容器的关键市场，汽车的许多功能为电容器获取用武之地。启动／暂停功能和动力改向必须电容器，混合动力汽车驱动必须超级电容器具备更大的功率容量。

随着电动汽车大大发展并转入主流汽车市场，对电容的市场需求将更进一步减少。未来技术变革有可能使超级电容器代替锂离子电池作为动力源，并获取与汽油车甚至柴油动力汽车非常的行经里程。

铁路行业也开始充份挖出超级电容器技术的应用于潜力。比如由西班牙萨拉戈萨市的铁路公司CAF生产的Urbos3有轨电车，其用于一系列超级电容器，这些超级电容器坐落于车厢上部，用作重复使用刹车能量——可节省35％的电力。超级电容器可在电车停靠站电池而不必须架空电缆，也可在某些停靠站之间运营而需要用于电缆相连。

在再生能源领域，超级电容器在风力涡轮机等应用于中具备最重要地位。涡轮机的叶片必需定期调整，以保证涡轮机在合乎风力条件的最佳水平下运营，并防止机械压力（形变）。

为此，适当时要用于桨距控制系统展开调节。如果电源经常出现故障，超级电容器可接上并运送充足大的能量，使叶片间距回到到安全性方位，并重开涡轮机，而电池电源不一定需要构建这种功能。

超级电容器在光伏（太阳能）和波浪发电应用于的未来发展中不会充分发挥关键作用。光伏发电技术和波浪发电技术在输出功率方面都有波动性。超级电容器可减轻这种效应：通过称作“匀化”的工艺，超级电容器有助获取更加恒定的功率水平。

铝电解电容器的挑战铝电解电容器和超级电容器有一个弱点：在使用寿命期间更容易再次发生电解质干枯——这一般来说是电容端子密封不完备导致的。少量湿气不会击穿密封材料，造成气体在电容器内部积存。电解质干枯造成性能持续劣化，抵销这种效应必需用于更大的尺寸或用于两个电容器。

电解质的较慢和倒数冷却可造成高达20％的容量损失，效率损失相当大。常用于密封电容器端子的聚合物密封件是电容器结构中的薄弱环节，且具备不易造成伤害性湿气渗透到和冷却损失电解质的缺点。

与所有有机材料一样，聚合物不易老化并随着时间变脆，随后丧失气密性。当水汽渗透到通过缺失密封件时，电解质随后冷却，最后造成容量和寿命明显损失。

提升气密性，有助提升电容器的容量和寿命电解质外泄的补救措施是用于电容垫。通过类似玻璃密封件替换由有机化合物做成的密封件，电容器端子可密封到铝盖中。这可以避免湿气经过电极端子转入电容器，并避免电解质干枯的问题。

由于玻璃是无机材料，玻璃密封件维持永久密封性，因为它们会随时间老化或磨损。值得一提的是，玻璃密封盖子可自定义，以符合小罐和大罐型电容器的广泛应用－还包括径向型、轴向型、卡扣型，超级电容器和双电层电容器。

玻璃－铝密封（GTASreg;）是玻璃专家SCHOTT（肖特）专门低能量密度电容器和电池研发的一项新技术。该设计源于该公司在1939年研发的特种玻璃和玻璃－金属密封方面的专业技术。肖特玻璃－铝密封（GTASreg;）具备普遍的外在优势。

玻璃－铝密封的用于温度范围普遍，可耐受性从－40°C到＋150°C的温度。提升密封性还意味著某种程度大小或更加小尺寸的电容单元可享有更高的电容量。非老化玻璃密封的可信密封性不仅缩短产品保存期，还缩短产品的使用寿命，即使在险恶的用于环境下。

肖特玻璃－铝密封性能出色、应用于普遍铝电解电容器，还包括尖端超级电容器，更加多的被用新兴应用于中。潜在应用领域还包括新能源汽车、高功率应用于、重工业和可再生能源等。这些应用于对电容器明确提出了新技术拒绝，必须长年高性能。这种创意拒绝正是GTAS发挥优势的地方：防漏电容器盖可用作有所不同尺寸电容器中，符合其设计拒绝。

GTAS电容器盖可增加20％的电容器PCB体积，增加60％的电容损失和50％的内阻。GTAS电容垫可在极端温度下用于，与有机密封比起，产品寿命均可缩短10－15年。

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