双层超级电容器

产品名称：双层超级电容器5.5V1F  V型

      超级电容器是指介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，它既具有电容器快速充放电的特性，同时又具有电池的储能特性。超级电容器是通过电极与电解质之间形成的界面双层来存储能量的新型元器件。当电极与电解液接触时，由于库仑力、分子间力及原子间力的作用，使固液界面出现稳定和符号相反的双层电荷，称其为界面双层。把双电层超级电容看成是悬在电解质中的2个非活性多孔板，电压加载到2个板上。加在正极板上的电势吸引电解质中的负离子，负极板吸引正离子，从而在两电极的表面形成了一个双电层电容器。双电层电容器根据电极材料的不同，可以分为碳电极双层超级电容器、金属氧化物电极超级电容器和有机聚合物电极超级电容器。与蓄电池和传统物理电容器相比，超级电容器的特点主要体现在：

(1)功率密度高。可达102～104 kW/kg，远高于蓄电池的功率密度水平。

(2)循环寿命长。在几秒钟的高速深度充放电循环50万次至100万次后，超级电容器的特性变化很小，容量和内阻仅降低10%～20%。

(3)工作温限宽。由于在低温状态下超级电容器中离子的吸附和脱附速度变化不大，因此其容量变化远小于蓄电池。商业化超级电容器的工作温度范围可达-40℃～+80℃。

(4)免维护。超级电容器充放电效率高，对过充电和过放电有一定的承受能力，可稳定地反复充放电，在理论上是不需要进行维护的。

(5)绿色环保。超级电容器在生产过程中不使用重金属和其他有害的化学物质，且自身寿命较长，因而是一种新型的绿色环保电源。

对于超级电容器来说，依据不同的内容可有不同的分类方法。

首先，根据不同的储能机理，可将超级电容器分为双电层电容器和法拉第准电容器两大类。其中，双电层电容器主要是通过纯静电电荷在电极表面进行吸附来产生存储能量。法拉第准电容器主要是通过法拉第准电容活性电极材料（如过渡金属氧化物和高分子聚合物）表面及表面附近发生可逆的氧化还原反应产生法拉第准电容，从而实现对能量的存储与转换。

其次，根据电解液种类可分为水系超级电容器和有机系超级电容器两大类。

此外，根据活性材料的类型是否相同，可分为对称超级电容器和非对称超级电容器。

最后，根据电解液的状态形式，又可将超级电容器分为固体电解质超级电容器和液体电解质超级电容器两大类。

寿命：超级电容器的内阻增加，则容量降低j在规定的参数范围内，它的有效使用时间是可以延长的，一般跟它的特点有关。影响寿命的是活性干涸、内阻加大，存储电能能力下降至63.2%称为寿命终结。

电压：超级电容器有一个推荐电压和工作电压 如果使用电压高于推荐电压，将缩短电容器的寿命，但是电容器能连续长期工作在过高压状态下，电容器内部的活性炭将分解形成气体，有利存储电能，但不能超过推荐电压的1.3倍，否则将会因电压超高而损坏超级电容器。

温度：超级电容器的正常操作温度是-40~70℃。温度与电压是影响超级电容器寿命的重要因素。温度每升高5℃，电容器的寿命将下降10%。在低温下，提高电容器的工作电压，电容器的内阻不会上升，可提高电容器的使用效率。

放电：在脉冲充电技术里，电容内阻是重要因素；在小电流放电中，容量又是重要因素。

充电：电容充电有多种方式，如恒流充电、恒压充电、脉冲充电等。在充电过程中，在电容回路串接一只电阻，将降低充电电流，提高电池的使用寿命。

产品应用：

      快速充电应用，几秒钟充电，几分钟放电。例如电动工具、电动玩具；在UPS系统中，超级电容器提供瞬时功率输出，作为发动机或其它不间断系统的备用电源的补充；应用于能量充足，功率匮乏的能源，如太阳能；当公共汽车从一种动力源切换到另一动力源时的功率支持；小电流，长时间持续放电，例如计算机存储器后备电源。

产品规格：

产品尺寸：

应用领域：

测试方法：

   1.静电容量测试方法：

（1）测试原理

    超级电容器静电容量的测试，是采用对电容器恒流放电的方法测试，并按理列公式计算。

   C=It(U1-U2)

式中：C-静电容量，F;

       I-恒定放电电流，A;

      U1、U2-采用电压，V;

      t-U1到U2所需的放电时间，S

（2）、测试程序

   用100A的电流对电容器充电，电容器充电到工作电压止并恒压10秒，然后以100A的电流对电容器放电，取U1为1.2VU2为1.0V，记录该电压范围内的放电时间，共循环的静电容量，取平均值。

2.储存能量测试

  （1）测试原理：

      超级电容器能量的测试，是采用以电容器给定的电压范围，对电容器进行恒功率放电到1/2工作电压的方法进行。电容器的输出能量W是由恒定放电功率P和放电时间T关系得到的，即：

          W=P.T

  （2）测试工序

     用恒定电流100A对电容器充电到工作电压，然后，恒定至充电电流下降到规定电流（牵引型10A，启动型1A），静止5秒后，以恒定功率对电容器放电到1/2工作电压，录放电时间并计算量值。循环3次测量，取平均值。

3.等效串联电阻测试（DC)

  （1）测试原理

    电容器的内阻是根据电容器断开恒流充电电路10毫秒内，电压的突变来测量的。即：式中：

     R-电容器的内阻；

     U0-电容器切断充电前的电压；

     Ui-切断充电后10毫秒内的电压；

     I-切断充电前的电流。

 （2）测量工序

    对电容器以恒定电流100A充电，充电工作电压的80%时断开充电电路，用采样机分，别记录电容器断电后10毫秒内的电压变化值，并计算内阻，重复3次，取平均值。

4.漏电流测试

   将电容器以恒电流100A充电至额定电压后，在此电压值下恒压充电30min,然后开路搁置72h。在最初的三个小时内，每一分钟记录一次电压值，在剩余的时间内，每十分钟记录一次电压值。

  计算自放电能量损失，SDLF=1-(V/VW)2,计算时间点分别为：0.5,1,8,24,36,72h.

   注：电压测试仪须具备高输入阻抗，将放电影响降低最小。