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檢測周期
一般3-15個工作日，可加急。
檢測方式
可寄樣檢測、目測檢測、見證試驗、現(xiàn)場檢測等。
檢測費用
具體根據(jù)超級電容檢測檢測數(shù)量和項目而定。詳情請咨詢在線客服。
檢測產(chǎn)品
0超級電容簡介
超級電容，又名電化學(xué)電容，雙電層電容器、黃金電容、法拉電容，是從上世紀(jì)七、八十年代發(fā)展起來的通過*化電解質(zhì)來儲能的一種電化學(xué)元件。它不同于傳統(tǒng)的化學(xué)電源，是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間、具有特殊性能的電源，主要依靠雙電層和氧化還原贗電容電荷儲存電能。但在其儲能的過程并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這種儲能過程是可逆的，也正因為此超級電容器可以反復(fù)充放電數(shù)十萬次。
1超級電容結(jié)構(gòu)
超級電容器結(jié)構(gòu)上的具體細(xì)節(jié)依賴于對超級電容器的應(yīng)用和使用。由于制造商或特定的應(yīng)用需求，這些材料可能略有不同。所有超級電容器的共性是，他們都包含一個正*，一個負(fù)*，及這兩個電*之間的隔膜，電解液填補由這兩個電*和隔膜分離出來的兩個的孔隙。
超級電容器的結(jié)構(gòu)如圖所示．是由高比表面積的多孔電*材料、集流體、多孔性電池隔膜及電解液組成。電*材料與集流體之間要緊密相連，以減小接觸電阻；隔膜應(yīng)滿足具有盡可能高的離子電導(dǎo)和盡可能低的電子電導(dǎo)的條件，一般為纖維結(jié)構(gòu)的電子絕緣材料，如聚丙烯膜。電解液的類型根據(jù)電*材料的性質(zhì)進(jìn)行選擇。
上圖中各部分為：（1）：聚四氟乙烯載體；（2）（4）：活性物質(zhì)壓在泡沫鎳集電*上；（3）：聚丙烯電池隔膜。
超級電容器的部件從產(chǎn)品到產(chǎn)品可以有所不同。這是由超級電容器包裝的幾何結(jié)構(gòu)決定的。對于棱形或正方形封裝產(chǎn)品部件的擺放，內(nèi)部結(jié)構(gòu)是基于對內(nèi)部部件的設(shè)置，即內(nèi)部集電*是從每個電*的堆疊中擠出。這些集電*焊盤將被焊接到終端，從而擴(kuò)展電容器外的電流路徑。
對于圓形或圓柱形封裝的產(chǎn)品，電*切割成卷軸方式配置。較后將電*箔焊接到終端，使外部的電容電流路徑擴(kuò)展。
2超級電容分類及工作原理
其基本原理和其它種類的雙電層電容器一樣，都是利用活性炭多孔電*和電解質(zhì)組成的雙電層結(jié)構(gòu)獲得超大的容量。
突出優(yōu)點是功率密度高、充放電時間短、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬，是世界上已投入量產(chǎn)的雙電層電容器中容量較大的一種。
根據(jù)儲能機理的不同可以分為以下兩類：
1、雙電層電容：是在電*/溶液界面通過電子或離子的定向排列造成電荷的對峙而產(chǎn)生的。對一個電*/溶液體系，會在電子導(dǎo)電的電*和離子導(dǎo)電的電解質(zhì)溶液界面上形成雙電層。當(dāng)在兩個電*上施加電場后，溶液中的陰、陽離子分別向正、負(fù)電*遷移，在電*表面形成雙電層；撤消電場后，電*上的正負(fù)電荷與溶液中的相反電荷離子相吸引而使雙電層穩(wěn)定，在正負(fù)*間產(chǎn)生相對穩(wěn)定的電位差。這時對某一電*而言，會在一定距離內(nèi)(分散層)產(chǎn)生與電*上的電荷等量的異性離子電荷，使其保持電中性；當(dāng)將兩*與外電路連通時，電*上的電荷遷移而在外電路中產(chǎn)生電流，溶液中的離子遷移到溶液中呈電中性，這便是雙電層電容的充放電原理。
2、法拉第準(zhǔn)電容：其理論模型是由Conway*先提出，是在電*表面和近表面或體相中的二維或準(zhǔn)二維空間上，電活性物質(zhì)進(jìn)行欠電位沉積，發(fā)生高度可逆的化學(xué)吸脫附和氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生與電*充電電位有關(guān)的電容。對于法拉第準(zhǔn)電容，其儲存電荷的過程不僅包括雙電層上的存儲，而且包括電解液離子與電*活性物質(zhì)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。當(dāng)電解液中的離子(如H+、OH-、K+或Li+)在外加電場的作用下由溶液中擴(kuò)散到電*/溶液界面時，會通過界面上的氧化還原反應(yīng)而進(jìn)入到電*表面活性氧化物的體相中，從而使得大量的電荷被存儲在電*中。放電時，這些進(jìn)入氧化物中的離子又會通過以上氧化還原反應(yīng)的逆反應(yīng)重新返回到電解液中，同時所存儲的電荷通過外電路而釋放出來，這就是法拉第準(zhǔn)電容的充放電機理。[1]
3超級電容突出特點
（1）充電速度快，充電10秒～10分鐘可達(dá)到其額定容量的95%以上；
（2）循環(huán)使用壽命長，深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達(dá)1~50萬次，沒有“記憶效應(yīng)”；
（3）大電流放電能力超強，能量轉(zhuǎn)換效率高，過程損失小，大電流能量循環(huán)效率≥90%；
（4）功率密度高，可達(dá)300W/KG~5000W/KG，相當(dāng)于電池的5~10倍；
（5）產(chǎn)品原材料構(gòu)成、生產(chǎn)、使用、儲存以及拆解過程均沒有污染，是理想的綠色環(huán)保電源；
（6）充放電線路簡單，無需充電電池那樣的充電電路，安全系數(shù)高，長期使用免維護(hù)；
（7）超低溫特性好，溫度范圍寬-40℃～+70℃；
（8）檢測方便，剩余電量可直接讀出；
（9）容量范圍通常0.1F--1000F 。
4超級電容單位介紹
法拉（farad），簡稱“法”，符號是F；
1法拉是電容存儲1庫侖電量時，兩*板間電勢差是1伏特1F=1C/1V；
1庫侖是1A電流在1s內(nèi)輸運的電量，即1C=1A·S；
1庫侖=1安培·秒；
1法拉=1安培·秒/伏特；
電瓶（蓄電池）12伏14安時的放電量=14*3600*1/12=4200 法拉(F)，（注：12伏14安時電瓶是由2v14安時6塊串聯(lián)來的，如果改成6快并聯(lián)，就等于2v84安時，轉(zhuǎn)換為1v就是168安時）。地球的電容值僅有1-2F左右。
5超級電容超級所在
超級電容器之所以稱之為“超級”的原因：
1、超級電容器可以被視為懸浮在電解質(zhì)中的兩個無反應(yīng)活性的多孔電*板，在*板上加電，正*板吸引電解質(zhì)中的負(fù)離子，負(fù)*板吸引正離子，實際上形成兩個容性存儲層，被分離開的正離子在負(fù)*板附近，負(fù)離子在正*板附近。
2、超級電容器在分離出的電荷中存儲能量，用于存儲電荷的面積越大、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，有時用特殊的組織結(jié)構(gòu)來增加它的表面積。傳統(tǒng)電容器是用絕緣材料分離它的兩*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，通過一些措施可實現(xiàn)更大的表面積。超級電容器電荷分離開的距離是由被吸引到帶電電*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”所在。
6超級電容放電控制
控制超級電容器的放電：
超級電容器的電阻阻礙其快速放電，超級電容器的時間常數(shù)τ在1~2s，完全給阻-容式電路放電大約需要5τ，也就是說如果短路放電大約需要5~10s（由于電*的特殊結(jié)構(gòu)它們實際上得花上數(shù)個小時才能將殘留的電荷完全放干凈）。
放電的控制時間：
超級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。實際上決定于電容器單體大小，對于匹配負(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，較終導(dǎo)致斷路。
7超級電容使用注意
1、超級電容器具有固定的*性。使用前應(yīng)確認(rèn)*性。
2、應(yīng)在標(biāo)稱電壓下使用。 當(dāng)電容器電壓超過標(biāo)稱電壓時，將會導(dǎo)致電解液分解，同時電容器會發(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，在某些情況下會導(dǎo)致電容器性能崩潰。
4、外部環(huán)境溫度對使用壽命有著重要影響。電容器應(yīng)盡量遠(yuǎn)離熱源。
5、被用做后備電源時的電壓降。由于超級電容器具有內(nèi)阻較大的特點，在放電的瞬間存在電壓降ΔV=IR。
6、不可處于相對濕度大于85%或含有有毒氣體的場所。這些環(huán)境下會導(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℃、相對濕度小于60%的環(huán)境下儲存，避免溫度驟升驟降，否則會導(dǎo)致?lián)p壞。
8、用于雙面電路板上時連接處不可經(jīng)過電容器可觸及的地方。由于超級電容器的安裝方式，會導(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。否則焊接物會滲入至電容器穿線孔內(nèi)，對電容器性能產(chǎn)生影響。
10、安裝超級電容器后，不可強行傾斜或扭動電容器。否則會導(dǎo)致電容器引線松動，導(dǎo)致性能劣化。
11、在焊接過程中避免使電容器過熱。若在焊接中使電容器出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，會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，焊接過程應(yīng)為260℃，時間不超過5s。
12、在電容器經(jīng)過焊接后，線路板及電容器需要經(jīng)過清洗。因為某些雜質(zhì)可能會導(dǎo)致電容器短路。
13、將電容器串聯(lián)使用。由于工藝原因，單*超級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)回路每個單體容量很難保證100%相同，也很難保證每個單體漏電也相同，這樣就會導(dǎo)致串聯(lián)回路的每個單體充電電壓不同，可能會導(dǎo)致電容器過壓損壞，因此，超級電容器串聯(lián)必須附加均壓電路。當(dāng)超級電容器進(jìn)行串聯(lián)使用時，存在單體間的電壓均衡問題，單純的串聯(lián)會導(dǎo)致某個或幾個單體電容器過壓，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，需得到廠家的技術(shù)支持。
8超級電容選擇標(biāo)準(zhǔn)
對于超級電容的選擇，功率要求、放電時間及系統(tǒng)電壓變化起決定作用。超級電容器的輸出電壓降由兩部分組成，一部分是超級電容器釋放能量；另一部分是由于超級電容器內(nèi)阻引起。兩部分誰占主要取決于時間，在非?？斓拿}沖中，內(nèi)阻部分占主要的，相反在長時間放電中，容性部分占主要。
參數(shù)選擇
以下基本參數(shù)決定選擇的電容器的大小：
超級電容器模塊
1、 較高工作電壓；
2、 工作截止電壓；
3、 平均放電電流；
4、 放電時間多長。
超級電容器和電池的選擇方法
超級電容與電池比較有如下特性：
a.超低串聯(lián)等效電阻（LOW ESR），功率密度(Power Density)是鋰離子電池的數(shù)十倍以上，適合大電流放電，（一枚4.7F電容能釋放瞬間電流18A以上）。
b. 超長壽命，充放電大于50萬次，是Li-Ion電池的500倍，是Ni-MH和Ni-Cd電池的1000倍，如果對超級電容每天充放電20次，連續(xù)使用可達(dá)68年。
c. 可以大電流充電，充放電時間短，對充電電路要求簡單，無記憶效應(yīng)。
d. 免維護(hù)，可密封。
e.溫度范圍寬-40℃～+70℃，一般電池是-20℃～60℃。
f.超級電容可以串并聯(lián)組成成超級電容模組，可耐壓儲存更高容量。
具體選擇方法：
1、超級電容器不同于電池，在某些應(yīng)用領(lǐng)域，它可能優(yōu)于電池。有時將兩者結(jié)合起來，將電容器的功率特性和電池的高能量存儲結(jié)合起來，不失為一種更好的途徑。
2、超級電容器在其額定電壓范圍內(nèi)可以被充電至任意電位，且可以完全放出。而電池則受自身化學(xué)反應(yīng)限制工作在較窄的電壓范圍，如果過放可能造成永久性破壞。
3、超級電容器的荷電狀態(tài)（SOC）與電壓構(gòu)成簡單的函數(shù)，而電池的荷電狀態(tài)則包括多樣復(fù)雜的換算。
4、超級電容器與其體積相當(dāng)?shù)膫鹘y(tǒng)電容器相比可以存儲更多的能量，電池與其體積相當(dāng)?shù)某夒娙萜飨啾瓤梢源鎯Ω嗟哪芰?。在一些功率決定能量存儲器件尺寸的應(yīng)用中，超級電容器是一種更好的途徑。
5、超級電容器可以反復(fù)傳輸能量脈沖而無任何不利影響，相反如果電池反復(fù)傳輸高功率脈沖其壽命大打折扣。
6、超級電容器可以快速充電而電池快速充電則會受到損害。
7、超級電容器可以反復(fù)循環(huán)數(shù)十萬次，而電池壽命僅幾百個循環(huán)。
9超級電容前景分析
10超級電容應(yīng)用產(chǎn)品
11超級電容參考資料
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4.胡斯登, 梁梓鵬, 范棟琦,等. 基于Z源變換器的電動汽車超級電容-電池混合儲能系統(tǒng)[J]. 電工技術(shù)學(xué)報, 2017, 32(8):247-255.
5.陳永真．電容器及其應(yīng)用：科學(xué)出版社，2005
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檢測流程步驟
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