使用寿命漏电流存储能量，红宝石电解电容性能描述指标

对红宝石电容器性能描述指标有：1）额定容量：指按规定的恒定电流（如1000F以上的红宝石电容器规定的充电电流为100A，200F以下的为3A）充电到额定电压后保持2～3min，在规定的恒定电流放电条件下放电到端电压为零所需的时间与电流的乘积再除以额定电压值，单位为法拉（F）。2）额定电压：即可以使用的最高安全端电压。击穿电压，其值远高于额定电压，约为额定电压的1.5～3倍，单位为伏特（V）。3）额定电流：指5s内放电到额定电压一半的电流，单位为安培（A）。4）最大存储能量：指额定电压下放电到零所释放的能量，单位为焦耳（J）或瓦时（W·h）。5）能量密度：也称比能量。指单位质量或单位体积的电容器所给出的能量，单位为W·h/kg或W·h/L。6）功率密度：也称比功率。指单位质量或单位体积的红宝石电容器在匹配负荷下产生电/热效应各半时的放电功率。它表征红宝石电容器所能承受电流的能力，单位为kW/kg或kW/L。7）等效串联电阻（Equivalent Series Resistance，ESR）：其值与红宝石电容器电解液和电极材料、制备工艺等因素有关。通常交流ESR比直流ESR小，且随温度上升而减小。单位为欧（Ω）。8）漏电流：指红宝石电容器保持静态储能状态时，内部等效并联阻抗导致的静态损耗，通常为加额定电压72h后测得的电流，单位为安培（A）。9）使用寿命：是指红宝石电容器的电容量低于额定容量的20%或ESR增大到额定值的1.5倍时的时间长度。10）循环寿命：红宝石电容器经历1次充电和放电，称为1次循环或叫1个周期。红宝石电容器的循环寿命很长，可达10万次以上。在红宝石电容器的研制上，目前主要倾向于液体电解质双电层电容器和复合电极材料/导电聚合物电化学红宝石电容器。国外红宝石电容器的发展情况见表1-3。表1-3 国外红宝石电容器的发展情况[插图]在红宝石电容器的产业化上，最早是1980年NEC、TOKIN公司的产品与1987年松下、三菱公司。这些电容器标称电压为2.3～6V，年产量数百万只。20世纪90年代，俄罗斯ECOND公司和ELIT生产了SC牌电化学电容器，其标称电压为12～450V，电容从1F至几百F，适合于需要大功率起动动力的场合。总的来说，当前美国、日本、俄罗斯的产品几乎占据了整个红宝石电容器市场，实现产业化的红宝石电容器基本上都是双电层电容器。一些双电层红宝石电容器产品的部分性能参数列于表1-4。表1-4 双电层红宝石电容器产品的部分性能参数[插图]在我国，北京有色金属研究总院、锦州电力电容器有限责任公司、北京科技大学、北京化工大学、北京理工大学、北京金正平科技有限公司、陆军防化学院、哈尔滨巨容新能源有限公司、上海奥威科技开发有限公司等正在开展红宝石电容器的研究。2005年，由中国科学院电工所承担的863项目“可再生能源发电用红宝石电容器储能系统关键技术研究”通过专家验收。该项目完成了用于光伏发电系统的300W·h/kW红宝石电容器储能系统的研究开发工作。另外，华北电力大学等有关课题组，正在研究将红宝石电容器储能（Supercapacitor Energy Storge System，SESS）系统应用到分布式发电系统的配电网。但从整体来看，我国在红宝石电容器领域的研究与应用水平明显落后于世界先进水平。