法拉電容不同于傳統(tǒng)的化學(xué)電源，是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間、具有特殊性能的電源，主要依靠雙電層和氧化還原贗電容電荷儲(chǔ)存電能。法拉電容結(jié)構(gòu)上的具體細(xì)節(jié)依賴于對(duì)法拉電容的應(yīng)用和使用。由于制造商或特定的應(yīng)用需求，這些材料可能略有不同。所有法拉電容的共性是，他們都包含一個(gè)正極，一個(gè)負(fù)極，及這兩個(gè)電極之間的隔膜，電解液填補(bǔ)由這兩個(gè)電極和隔膜分離出來的兩個(gè)的孔隙。

一、法拉電容原理

法拉電容又叫雙電層電容器、黃金電容、超級(jí)電容器，是從上個(gè)世紀(jì)七八十年代發(fā)展起來的一種化學(xué)元件。超級(jí)電容器通過極化電解質(zhì)來儲(chǔ)能，但不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而且儲(chǔ)能過程是可逆的，也正因?yàn)榇顺?jí)電容器可以反復(fù)充放電數(shù)十萬(wàn)次。

法拉電容金額普通電容的區(qū)別首先是容量上的差別。普通電容器容量最大在1萬(wàn)~4萬(wàn)微法，超級(jí)電容器最大容量可達(dá)數(shù)千法拉，1法拉=100萬(wàn)微法，所以超級(jí)電容又叫做法拉電容。

法拉電容屬于雙電層電容器，它是世界上已投入量產(chǎn)的雙電層電容器中容量最大的一種，其基本原理和其它種類的雙電層電容器一樣，都是利用活性炭多孔電極和電解質(zhì)組成的雙電層結(jié)構(gòu)獲得超大的容量。

法拉電容是利用雙電層原理的電容器。當(dāng)外加電壓加到法拉電容的兩個(gè)極板上時(shí)，與普通電容器一樣，極板的正電極存儲(chǔ)正電荷，負(fù)極板存儲(chǔ)負(fù)電荷，在法拉電容的兩極板上電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)作用下，在電解液與電極間的界面上形成相反的電荷，以平衡電解液的內(nèi)電場(chǎng)。

這種正電荷與負(fù)電荷在兩個(gè)不同相之間的接觸面上，以正負(fù)電荷之間極短間隙排列在相反的位置上，這個(gè)電荷分布層叫做雙電層，因此電容量非常大。

當(dāng)兩極板間電勢(shì)低于電解液的氧化還原電極電位時(shí)，電解液界面上電荷不會(huì)脫離電解液，法拉電容為正常工作狀態(tài)(通常為3V以下)，如電容器兩端電壓超過電解液的氧化還原電極電位時(shí)，電解液將分解，為非正常狀態(tài)。

由于隨著法拉電容放電，正、負(fù)極板上的電荷被外電路泄放，電解液的界面上的電荷響應(yīng)減少。由此可以看出法拉電容的充放電過程始終是物理過程，沒有化學(xué)反應(yīng)。因此性能是穩(wěn)定的，與利用化學(xué)反應(yīng)的蓄電池是不同的。

二、法拉電容應(yīng)用

(1)法拉電容的低阻抗對(duì)于當(dāng)今許多高功率應(yīng)用是必不可少的。對(duì)于快速充放電，法拉電容器小的ESR意味著更大的功率輸出。

(2)瞬時(shí)功率脈沖應(yīng)用，重要存儲(chǔ)、記憶系統(tǒng)的短時(shí)間功率支持。

(3)應(yīng)用舉例

1)快速充電應(yīng)用，幾秒鐘充電，幾分鐘放電。例如電動(dòng)工具、電動(dòng)玩具;

2)在UPS系統(tǒng)中，超級(jí)電容器提供瞬時(shí)功率輸出，作為發(fā)動(dòng)機(jī)或其它不間斷系統(tǒng)的備用電源的補(bǔ)充;

3)應(yīng)用于能量充足，功率匱乏的能源，如太陽(yáng)能;

4)當(dāng)公共汽車從一種動(dòng)力源切換到另一動(dòng)力源時(shí)的功率支持;

5)小電流，長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)放電，例如計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器后備電源。

關(guān)于我愛方案網(wǎng)

我愛方案網(wǎng)是一個(gè)電子方案開發(fā)供應(yīng)鏈平臺(tái)，提供從找方案到研發(fā)采購(gòu)的全鏈條服務(wù)。找方案，上我愛方案網(wǎng)!在方案超市找到合適的方案就可以直接買，沒有找到就到快包定制開發(fā)。我愛方案網(wǎng)積累了一大批方案商和企業(yè)開發(fā)資源，能提供標(biāo)準(zhǔn)的模塊和核心板以及定制開發(fā)服務(wù)，按要求交付PCBA、整機(jī)產(chǎn)品、軟件或IoT系統(tǒng)。更多信息，敬請(qǐng)?jiān)L問http://www.d28365.cn