超級(jí)電容的放電控制和使用方法注意
2020-12-02 18:03:39閱讀量:4668
超級(jí)電容器之所以稱之為“超級(jí)”的原因:
1、超級(jí)電容器可以被視為懸浮在電解質(zhì)中的兩個(gè)無(wú)反應(yīng)活性的多孔電極板,在極板上加電,正極板吸引電解質(zhì)中的負(fù)離子,負(fù)極板吸引正離子,實(shí)際上形成兩個(gè)容性存儲(chǔ)層,被分離開(kāi)的正離子在負(fù)極板附近,負(fù)離子在正極板附近。
2、超級(jí)電容器在分離出的電荷中存儲(chǔ)能量,用于存儲(chǔ)電荷的面積越大、分離出的電荷越密集,其電容量越大。
3、傳統(tǒng)電容器的面積是導(dǎo)體的平板面積,為了獲得較大的容量,導(dǎo)體材料卷制得很長(zhǎng),有時(shí)用特殊的組織結(jié)構(gòu)來(lái)增加它的表面積。傳統(tǒng)電容器是用絕緣材料分離它的兩極板,一般為塑料薄膜、紙等,這些材料通常要求盡可能的薄。
4、超級(jí)電容器的面積是基于多孔炭材料,該材料的多孔結(jié)構(gòu)允許其面積達(dá)到2000m2/g,通過(guò)一些措施可實(shí)現(xiàn)更大的表面積。超級(jí)電容器電荷分離開(kāi)的距離是由被吸引到帶電電極的電解質(zhì)離子尺寸決定的。該距離(<10 Å)和傳統(tǒng)電容器薄膜材料所能實(shí)現(xiàn)的距離更小。
5、龐大的表面積再加上非常小的電荷分離距離使得超級(jí)電容器較傳統(tǒng)電容器而言有驚人大的靜電容量,這也是其“超級(jí)”所在。
超級(jí)電容器的電阻阻礙其快速放電,超級(jí)電容器的時(shí)間常數(shù)τ在1~2s,完全給阻-容式電路放電大約需要5τ,也就是說(shuō)如果短路放電大約需要5~10s(由于電極的特殊結(jié)構(gòu)它們實(shí)際上得花上數(shù)個(gè)小時(shí)才能將殘留的電荷完全放干凈)。
1、超級(jí)電容器具有固定的極性。使用前應(yīng)確認(rèn)極性。
2、應(yīng)在標(biāo)稱電壓下使用。 當(dāng)電容器電壓超過(guò)標(biāo)稱電壓時(shí),將會(huì)導(dǎo)致電解液分解,同時(shí)電容器會(huì)發(fā)熱,容量下降,而且內(nèi)阻增加,壽命縮短,在某些情況下,可導(dǎo)致電容器性能崩潰。
3、不可應(yīng)用于高頻率充放電的電路中。高頻率的快速充放電會(huì)導(dǎo)致電容器內(nèi)部發(fā)熱,容量衰減,內(nèi)阻增加,在某些情況下會(huì)導(dǎo)致電容器性能崩潰。
4、外部環(huán)境溫度對(duì)使用壽命有著重要影響。電容器應(yīng)盡量遠(yuǎn)離熱源。
5、被用做后備電源時(shí)的電壓降。由于超級(jí)電容器具有內(nèi)阻較大的特點(diǎn),在放電的瞬間存在電壓降ΔV=IR。
6、不可處于相對(duì)濕度大于85%或含有有毒氣體的場(chǎng)所。這些環(huán)境下會(huì)導(dǎo)致引線及電容器殼體腐蝕,導(dǎo)致斷路。
7、不能置于高溫、高濕的環(huán)境中。應(yīng)在溫度-30+50℃、相對(duì)濕度小于60%的環(huán)境下儲(chǔ)存,避免溫度驟升驟降,否則會(huì)導(dǎo)致?lián)p壞。
8、用于雙面電路板上時(shí)連接處不可經(jīng)過(guò)電容器可觸及的地方。由于超級(jí)電容器的安裝方式,會(huì)導(dǎo)致短路現(xiàn)象。
9、當(dāng)把電容器焊接在線路板上,不可將電容器殼體接觸到線路板上。否則焊接物會(huì)滲入至電容器穿線孔內(nèi),對(duì)電容器性能產(chǎn)生影響。
10、安裝超級(jí)電容器后,不可強(qiáng)行傾斜或扭動(dòng)電容器。否則會(huì)導(dǎo)致電容器引線松動(dòng),導(dǎo)致性能劣化。
11、在焊接過(guò)程中避免使電容器過(guò)熱。若在焊接中使電容器出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象,會(huì)降低電容器的使用壽命,例如:如果使用厚度為1.6mm的印刷線路板,焊接過(guò)程應(yīng)為260℃,時(shí)間不超過(guò)5s。
12、在電容器經(jīng)過(guò)焊接后,線路板及電容器需要經(jīng)過(guò)清洗。因?yàn)槟承╇s質(zhì)可能會(huì)導(dǎo)致電容器短路。
13、將電容器串聯(lián)使用。由于工藝原因,單極超級(jí)電容器的額定工作電壓一般在2.8V左右,所以大多情況下必須串聯(lián)使用,由于串聯(lián)回路每個(gè)單體容量很難保證100%相同,也很難保證每個(gè)單體漏電也相同,這樣就會(huì)導(dǎo)致串聯(lián)回路的每個(gè)單體充電電壓不同,可能會(huì)導(dǎo)致電容器過(guò)壓損壞,因此,超級(jí)電容器串聯(lián)必須附加均壓電路。當(dāng)超級(jí)電容器進(jìn)行串聯(lián)使用時(shí),存在單體間的電壓均衡問(wèn)題,單純的串聯(lián)會(huì)導(dǎo)致某個(gè)或幾個(gè)單體電容器過(guò)壓,從而損壞這些電容器,整體性能受到影響,故在電容器進(jìn)行串聯(lián)使用時(shí),需得到廠家的技術(shù)支持。
1、超級(jí)電容器可以被視為懸浮在電解質(zhì)中的兩個(gè)無(wú)反應(yīng)活性的多孔電極板,在極板上加電,正極板吸引電解質(zhì)中的負(fù)離子,負(fù)極板吸引正離子,實(shí)際上形成兩個(gè)容性存儲(chǔ)層,被分離開(kāi)的正離子在負(fù)極板附近,負(fù)離子在正極板附近。
2、超級(jí)電容器在分離出的電荷中存儲(chǔ)能量,用于存儲(chǔ)電荷的面積越大、分離出的電荷越密集,其電容量越大。
3、傳統(tǒng)電容器的面積是導(dǎo)體的平板面積,為了獲得較大的容量,導(dǎo)體材料卷制得很長(zhǎng),有時(shí)用特殊的組織結(jié)構(gòu)來(lái)增加它的表面積。傳統(tǒng)電容器是用絕緣材料分離它的兩極板,一般為塑料薄膜、紙等,這些材料通常要求盡可能的薄。
4、超級(jí)電容器的面積是基于多孔炭材料,該材料的多孔結(jié)構(gòu)允許其面積達(dá)到2000m2/g,通過(guò)一些措施可實(shí)現(xiàn)更大的表面積。超級(jí)電容器電荷分離開(kāi)的距離是由被吸引到帶電電極的電解質(zhì)離子尺寸決定的。該距離(<10 Å)和傳統(tǒng)電容器薄膜材料所能實(shí)現(xiàn)的距離更小。
5、龐大的表面積再加上非常小的電荷分離距離使得超級(jí)電容器較傳統(tǒng)電容器而言有驚人大的靜電容量,這也是其“超級(jí)”所在。
放電控制
控制超級(jí)電容器的放電:超級(jí)電容器的電阻阻礙其快速放電,超級(jí)電容器的時(shí)間常數(shù)τ在1~2s,完全給阻-容式電路放電大約需要5τ,也就是說(shuō)如果短路放電大約需要5~10s(由于電極的特殊結(jié)構(gòu)它們實(shí)際上得花上數(shù)個(gè)小時(shí)才能將殘留的電荷完全放干凈)。
放電的控制時(shí)間:
超級(jí)電容器可以快速充放電,峰值電流僅受其內(nèi)阻限制,甚至短路也不是致命的。實(shí)際上決定于電容器單體大小,對(duì)于匹配負(fù)載,小單體可放10A,大單體可放1000A。另一放電率的限制條件是熱,反復(fù)地以劇烈的速率放電將使電容器溫度升高,最終導(dǎo)致斷路。
1、超級(jí)電容器具有固定的極性。使用前應(yīng)確認(rèn)極性。
2、應(yīng)在標(biāo)稱電壓下使用。 當(dāng)電容器電壓超過(guò)標(biāo)稱電壓時(shí),將會(huì)導(dǎo)致電解液分解,同時(shí)電容器會(huì)發(fā)熱,容量下降,而且內(nèi)阻增加,壽命縮短,在某些情況下,可導(dǎo)致電容器性能崩潰。
3、不可應(yīng)用于高頻率充放電的電路中。高頻率的快速充放電會(huì)導(dǎo)致電容器內(nèi)部發(fā)熱,容量衰減,內(nèi)阻增加,在某些情況下會(huì)導(dǎo)致電容器性能崩潰。
4、外部環(huán)境溫度對(duì)使用壽命有著重要影響。電容器應(yīng)盡量遠(yuǎn)離熱源。
5、被用做后備電源時(shí)的電壓降。由于超級(jí)電容器具有內(nèi)阻較大的特點(diǎn),在放電的瞬間存在電壓降ΔV=IR。
6、不可處于相對(duì)濕度大于85%或含有有毒氣體的場(chǎng)所。這些環(huán)境下會(huì)導(dǎo)致引線及電容器殼體腐蝕,導(dǎo)致斷路。
7、不能置于高溫、高濕的環(huán)境中。應(yīng)在溫度-30+50℃、相對(duì)濕度小于60%的環(huán)境下儲(chǔ)存,避免溫度驟升驟降,否則會(huì)導(dǎo)致?lián)p壞。
8、用于雙面電路板上時(shí)連接處不可經(jīng)過(guò)電容器可觸及的地方。由于超級(jí)電容器的安裝方式,會(huì)導(dǎo)致短路現(xiàn)象。
9、當(dāng)把電容器焊接在線路板上,不可將電容器殼體接觸到線路板上。否則焊接物會(huì)滲入至電容器穿線孔內(nèi),對(duì)電容器性能產(chǎn)生影響。
10、安裝超級(jí)電容器后,不可強(qiáng)行傾斜或扭動(dòng)電容器。否則會(huì)導(dǎo)致電容器引線松動(dòng),導(dǎo)致性能劣化。
11、在焊接過(guò)程中避免使電容器過(guò)熱。若在焊接中使電容器出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象,會(huì)降低電容器的使用壽命,例如:如果使用厚度為1.6mm的印刷線路板,焊接過(guò)程應(yīng)為260℃,時(shí)間不超過(guò)5s。
12、在電容器經(jīng)過(guò)焊接后,線路板及電容器需要經(jīng)過(guò)清洗。因?yàn)槟承╇s質(zhì)可能會(huì)導(dǎo)致電容器短路。
13、將電容器串聯(lián)使用。由于工藝原因,單極超級(jí)電容器的額定工作電壓一般在2.8V左右,所以大多情況下必須串聯(lián)使用,由于串聯(lián)回路每個(gè)單體容量很難保證100%相同,也很難保證每個(gè)單體漏電也相同,這樣就會(huì)導(dǎo)致串聯(lián)回路的每個(gè)單體充電電壓不同,可能會(huì)導(dǎo)致電容器過(guò)壓損壞,因此,超級(jí)電容器串聯(lián)必須附加均壓電路。當(dāng)超級(jí)電容器進(jìn)行串聯(lián)使用時(shí),存在單體間的電壓均衡問(wèn)題,單純的串聯(lián)會(huì)導(dǎo)致某個(gè)或幾個(gè)單體電容器過(guò)壓,從而損壞這些電容器,整體性能受到影響,故在電容器進(jìn)行串聯(lián)使用時(shí),需得到廠家的技術(shù)支持。
熱門物料
型號(hào)
價(jià)格
L7805CV-DG/線性穩(wěn)壓器(LDO) | 0.5401 | |
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