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1、超级电容工作原理、寿命估算及使用手册1.1 工作原理在额定电压范围内,通过外部施加电压使得电荷在界面积聚。电容的充放电通过在活性炭电极表面形成的离子吸附界面(双电层)处离子的吸附和脱附来实现。利用4Chorge;Discharge图.1电解液和电极的界面之间相隔的距离极其短,电荷在界面处集中排列从而形成物理储电的电容,称为“双电层电容”。1. 2 EDLC的特点EDLC不同于二次电池,不发生化学反应,利用活性炭表面离子的物理吸附实现储能,因此具有以下特征:优势:1.1 利用活性炭的比表面获得小体积和大容量(2) EDLC劣化缓慢,具有长寿命和上百万次的循环寿命(3)具有高输出功率特性,实现快速
2、充放电易于维护(4)构成材料中没有使用重金属元素,环境友好劣势(1)低能量密度(2)由于单体电压低,在高电压使用时需要多只串联。(3)由于其内阻相对铝电解电容器较高,不能使用在AC电路中。2、寿命估算一般来说,环境温度对EDLC的寿命影响很大。其理论估算寿命的计算公式参照如下:l=lx(zW)其中:L: T温度下理论寿命U:最高额定工作温度的工作寿命T:实际工作温度To:最高额定工作温度以上公式未考虑电容的充放电的情况。电容充放电产生会在电容内部热产生热量,这就需要考虑电容内部的温升。3、使用注意事项和使用手册为了确保安全,当设计的设备需使用电容时,请与公司联系咨询电容的技术规格以及使用要求。
3、1.2 注意事项(1)禁止拆卸拆卸电容器可能产生内部短路,导致产气,电解液泄漏。电解液有害,如果电解液接触皮肤或者眼睛,应该立即用清水冲洗并且寻求医生的治疗。(2)禁止将电容器投入火中将电容器投入火中可能导致爆炸,这种行为是非常危险,是被禁止的。(3)禁止将电容器浸没于液体中电容器不允许被浸泡在液体中,例如水,盐水,饮料例如果汁,咖啡或者其它。(4)禁止使用已经损坏的电容器如果使用前发现电容的外包装破裂,闻到电解液的气味,电解液泄漏或者其它非正常情况,请勿继续使用。1.3 、使用指导(1)不可用于以下场合:不能用于交流线路中;不能用于滤波。(2)电压使用过程中,电容器的工作电压不能超过其最大工
4、作电压。否则,将缩短其使用寿命,甚至导致气胀,泄露,或者开裂。(3)极性使用前一定要检查电容器的极性,电容长时间在相反的极性下工作,不仅会缩短其使用寿命,而且可能导致严重的损毁,例如导致气胀,电解液泄漏等。(4)环境电容的寿命会受到工作温度的影响,一般而言,电容的工作环境温度越高,其寿命越短。因此,应使电容的工作温度在最大容许温度下尽可能地降低。工作温度应该同时考虑工作环境温度以及工作时电容内部产生的温升。(5) IR压降在主电源关闭时,电容将从电源失效检验模式转为后备电源工作模式,此时由于瞬间启动电流及电容内阻将导致开路电压下降。请根据相关产品介绍中所列出的阻抗和使用电流确定正确的产品型号。(6)电容串联当多个单体电容串联使用以提高工作电压时,必须确保每只单体电容两端的电压不超过其最大工作电压,否则,将缩短其使用寿命,甚至导致气胀,泄露,或者开裂。(7)焊接热冲击会影响电容的电性能,甚至会导致电容的鼓气、漏液以及开裂。手工焊的温度建议低于350,焊接持续时间少于4So波峰焊的温度建议低于260,焊接持续时间少于5So其中预热温度应低于100,最多给PCB预热60S,浸锡达0.8mm或更厚。除非EDLC有明确的额定耐回流焊接温度,否则不应对EDLC使用回流焊,而应使用红外线或空气加热方式。