超级电容器的特性,超级电容器原理
2022-11-17 14:59:32
晨欣小编
2022-11-17 14:58:00
1、超级电容器的直流内部阻抗
超级电容器的直流内部阻抗(DCIR…DC-internal resistance)是指超级电容器单元内部的阻抗,是在日常使用的直流下所测定到的数值。由超级电容器的构成材料(电极、电解液等)阻抗以及内部连接阻抗所形成的阻抗幅度,其单位为Ω(欧姆)。对向电极的面积越大,直流内部阻抗越低。
超级电容器的内部阻抗在正常直流下进行测定。可能存在需要简易测定交流1kHz等效串联阻抗(ESR)的情况,其关系为直流内部阻抗>ESR(1kHz)。
2、超级电容器的泄漏电流
超级电容器的泄漏电流(LC…Leakage Current)是指,持续向超级电容器施加恒定电压时流动的微小电流。其单位为A(安培)。
泄漏电流值会随着时间而逐渐变小,趋于稳定。这是因为每个电极的活性炭粒子个体都是一个具有内部阻抗的超级电容器,未充电的超级电容器会慢慢被充电。泄漏电流会因超级电容器的保管状态等而出现变化,因此很难规定泄漏电流的标准数值,可以在施加电压数十小时后进行测定,用于参考值。
3、超级电容器的能量密度
超级电容器的能量密度是指,从已充电的超级电容器中可取出的每单位体积的能量量。其单位为(Wh/kg),或(Wh/L)。相同质量(体积)的情况下,能量密度越高,就能引出越长时间的电力。
Edm:能量密度[Wh/kg或Wh/L]
UR:额定电压[V]
C:实测的容量[F]
M:超级电容器的质量或体积[kg,或L]
4、超级电容器的功率密度(输出密度)
超级电容器的功率密度(输出密度)是指,从已充电的超级电容器中可取出的每单位体积的最大电力。单位为(W/kg)或(W/L)。一般情况下,根据内部阻抗以及额定电压进行计算得出。功率密度越高,就能瞬间引出越大的电流。
Pdm:最大输出密度[W/kg或W/L]
UR:额定电压[V]
R:实测的内部阻抗[Ω]
M:超级电容器的质量或体积[kg,或L]
5、超级电容器的等效电路
每一颗细小的活性炭粒子都具有容量和阻抗,超级电容器就是由这一颗一颗的活性炭粒子合成的。以等效电路的形式描述超级电容器,超级电容器的容量为C1,C2的合成容量。
C1、C2:活性炭电极的容量
R1、R2:绝缘阻抗
R3、R5:电极的阻抗
R4:分离器和电解液的阻抗
6、超级电容器的容量
超级电容器的容量(CAP…Capacitance)是指,超级电容器的电荷存储能力,其单位采用F(法拉)。对向电极的面积越大,储电能力(容量)越高。此外,电解液的诱电率对于产品特性也有较大影响。
ε:电解液的诱电率
δ:从电极表面到离子中心部位的距离
S:电极界面的表面积
7、超级电容器的再起电压
超级电容器保存时有时会产生再起电压。多个串联连接时请特别注意,必要时请进行放电处理。
组装、拆卸时,请事先放电。电压残留状态下如果端子短路,会有大电流流过,有触电危险。另外,请注意,即使是完全放电的超级电容器,在线路打开状态下放置一段时间后,也会产生再起电压。