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超级电容

超级电容

  • 所属分类:混合超级电容单体
  • 浏览次数:
  • 发布日期:2021-01-22 09:51:03
  • 产品概述
  • 性能特点
  • 技术参数

产品名称:超级电容

       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,恒流充电恒压充电脉冲充电。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。

典型应用:

后备电源:RAM、雷管、汽车记录仪智能仪表真空开关数码相机、马达驱动

储能:智能三表、UPS、安防设备、通信设备、手电筒、水表、气表、车尾灯、小家电



系列规格表:

系列名称HP系列
类型名称HP-2R7
额定电压VR2.7V
浪涌电压2.85V
容量范围0.35F-12F
使用温度范围-40℃~+70℃
产品寿命常温循环寿命:25℃,VR到1/2VR之间循环50万次,容量衰减≤30%,内阻变化≤4倍
高温耐久寿命:温度保持VR,1000小时,容量衰减≤30%,内阻变化≤4倍



产品性能表:

型号
电压V容量F交流内阻mΩ1KHz24h漏电流uA产品尺寸mm
直径D长度H脚距P
HP-2R7-J254VYJ032.70.251302.55122
HP-2R7-J254VYJ042.70.55001506.312.52.5
HP-2R7-J254VYJ052.71300108133.5
HP-2R7-J205VYJ082.72200208163.5
HP-2R7-J205VYJ072.72130208203.5
HP-2R7-J205VYJ132.721202010205
HP-2R7-J335TYJ072.73.3120338203.5
HP-2R7-J335VYJ132.73.3703310205
HP-2R7-J475VYJ092.74.7604712.5215
HP-2R7-J705VYJ052.77807010205
HP-2R7-J705VYJ132.7780708303.5
HP-2R7-J805VYJ092.78508012.5215
HP-2R7-J106VYJ112.7105010010255
HP-2R7-J106VYJ102.7108010012.5255
HP-2R7-J106VYJ092.7105510012.5215
HP-2R7-J126VYJ092.7124012012.5215

产品尺寸:

2.7V0.jpg


应用领域:

155.jpg


测试方法:


容量

1 恒流放电方法

( 1)测量电路

image.png

                     图1  恒流放电方法电路

2 测量方法

◎ 恒流/恒压源的直流电压设定为额定电压(UR)。

◎ 设定表1中规定的恒电流充放电装置的恒定电流值。

◎ 将开关S切换到直流电源,在恒流/恒压源达到额定电压后恒压充电30min。

◎ 在充电结束后,将开关S变换到恒流放电装置,以恒定电流进行放电。

◎ 测量电容器两端电压从U1到U2的时间t1和t2,如图2所示,根据下列等式计算电容量值:

 

image.png

图2 电容器的端电压特性

image.png

 

其中

C  容量(F);

I  放电电流(A);

U1 测量初始电压(V);

U2 测量终止电压(V);

t1 放电电压达到U1的时间(s);

t2  放电电压达到U2的时间(s)。

放电电流I及放电电压下降的电压U1和U2参见表1。

                           

3 设备:A、ARBIN超电容测试系统 B、线性直流稳压电源C、恒流放电装置D、电压记录仪

内阻

测试方法:交流阻抗方法

测量电路

所示测量电路进行测试。

image.png

           图3 交流阻抗方法电路

测量方法

电容器的内阻Ra应通过下式计算:

image.png

其中

Ra 交流内阻(Ω);

U 交流电压有效值(V r.m.s);

I 交流电流有效值(V r.m.s)。

测量电压的频率,应为1kHz。

交流电流应为1mA至10mA。








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