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超級(jí)電容檢測(cè)報(bào)告費(fèi)用及流程

檢測(cè)報(bào)告費(fèi)用

超級(jí)電容檢測(cè)報(bào)告如何辦理?測(cè)試哪些項(xiàng)目呢?檢測(cè)費(fèi)用價(jià)格是多少呢?下面小編為您解答。百檢也可依據(jù)相應(yīng)超級(jí)電容檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)或者根據(jù)您的需求設(shè)計(jì)檢測(cè)方案。做檢測(cè),上百檢!我們只做真實(shí)檢測(cè)。

檢測(cè)周期

一般3-15個(gè)工作日,可加急。

檢測(cè)方式

可寄樣檢測(cè)、目測(cè)檢測(cè)、見證試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)等。

檢測(cè)費(fèi)用

具體根據(jù)超級(jí)電容檢測(cè)檢測(cè)數(shù)量和項(xiàng)目而定。詳情請(qǐng)咨詢?cè)诰€客服。

檢測(cè)產(chǎn)品

0超級(jí)電容簡(jiǎn)介

超級(jí)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(lái)的通過(guò)*化電解質(zhì)來(lái)儲(chǔ)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(chǔ)存電能。但在其儲(chǔ)能的過(guò)程并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這種儲(chǔ)能過(guò)程是可逆的,也正因?yàn)榇顺?jí)電容器可以反復(fù)充放電數(shù)十萬(wàn)次。

1超級(jí)電容結(jié)構(gòu)

超級(jí)電容器結(jié)構(gòu)上的具體細(xì)節(jié)依賴于對(duì)超級(jí)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(jí)電容器的共性是,他們都包含一個(gè)正*,一個(gè)負(fù)*,及這兩個(gè)電*之間的隔膜,電解液填補(bǔ)由這兩個(gè)電*和隔膜分離出來(lái)的兩個(gè)的孔隙。

超級(jí)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(jí)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(jí)電容器包裝的幾何結(jié)構(gòu)決定的。對(duì)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(duì)內(nèi)部部件的設(shè)置,即內(nèi)部集電*是從每個(gè)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(duì)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(jí)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(diǎn)是功率密度高、充放電時(shí)間短、循環(huán)壽命長(zhǎng)、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(chǔ)能機(jī)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(guò)電子或離子的定向排列造成電荷的對(duì)峙而產(chǎn)生的。對(duì)一個(gè)電*/溶液體系,會(huì)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(gè)電*上施加電場(chǎng)后,溶液中的陰、陽(yáng)離子分別向正、負(fù)電*遷移,在電*表面形成雙電層;撤消電場(chǎng)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(duì)穩(wěn)定的電位差。這時(shí)對(duì)某一電*而言,會(huì)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(shí),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(duì)于法拉第準(zhǔn)電容,其儲(chǔ)存電荷的過(guò)程不僅包括雙電層上的存儲(chǔ),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(chǎng)的作用下由溶液中擴(kuò)散到電*/溶液界面時(shí),會(huì)通過(guò)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(chǔ)在電*中。放電時(shí),這些進(jìn)入氧化物中的離子又會(huì)通過(guò)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(shí)所存儲(chǔ)的電荷通過(guò)外電路而釋放出來(lái),這就是法拉第準(zhǔn)電容的充放電機(jī)理。[1]

3超級(jí)電容突出特點(diǎn)

(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(zhǎng),深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達(dá)1~50萬(wàn)次,沒(méi)有“記憶效應(yīng)”;

(3)大電流放電能力超強(qiáng),能量轉(zhuǎn)換效率高,過(guò)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(chǔ)存以及拆解過(guò)程均沒(méi)有污染,是理想的綠色環(huán)保電源;

(6)充放電線路簡(jiǎn)單,無(wú)需充電電池那樣的充電電路,安全系數(shù)高,長(zhǎng)期使用免維護(hù);

(7)超低溫特性好,溫度范圍寬-40℃~+70℃;

(8)檢測(cè)方便,剩余電量可直接讀出;

(9)容量范圍通常0.1F--1000F 。

4超級(jí)電容單位介紹

法拉(farad),簡(jiǎn)稱“法”,符號(hào)是F;

1法拉是電容存儲(chǔ)1庫(kù)侖電量時(shí),兩*板間電勢(shì)差是1伏特1F=1C/1V;

1庫(kù)侖是1A電流在1s內(nèi)輸運(yùn)的電量,即1C=1A·S;

1庫(kù)侖=1安培·秒;

1法拉=1安培·秒/伏特;

電瓶(蓄電池)12伏14安時(shí)的放電量=14*3600*1/12=4200 法拉(F),(注:12伏14安時(shí)電瓶是由2v14安時(shí)6塊串聯(lián)來(lái)的,如果改成6快并聯(lián),就等于2v84安時(shí),轉(zhuǎn)換為1v就是168安時(shí))。地球的電容值僅有1-2F左右。

5超級(jí)電容超級(jí)所在

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*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(shí)際上形成兩個(gè)容性存儲(chǔ)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(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*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 &Aring;)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。

6超級(jí)電容放電控制

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*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,較終導(dǎo)致斷路。

7超級(jí)電容使用注意

1、超級(jí)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(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*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。

8超級(jí)電容選擇標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)于超級(jí)電容的選擇,功率要求、放電時(shí)間及系統(tǒng)電壓變化起決定作用。超級(jí)電容器的輸出電壓降由兩部分組成,一部分是超級(jí)電容器釋放能量;另一部分是由于超級(jí)電容器內(nèi)阻引起。兩部分誰(shuí)占主要取決于時(shí)間,在非??斓拿}沖中,內(nèi)阻部分占主要的,相反在長(zhǎng)時(shí)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?。?p>超級(jí)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(shí)間多長(zhǎng)。

超級(jí)電容器和電池的選擇方法

超級(jí)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(zhǎng)壽命,充放電大于50萬(wàn)次,是Li-Ion電池的500倍,是Ni-MH和Ni-Cd電池的1000倍,如果對(duì)超級(jí)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(shí)間短,對(duì)充電電路要求簡(jiǎn)單,無(wú)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(jí)電容可以串并聯(lián)組成成超級(jí)電容模組,可耐壓儲(chǔ)存更高容量。

具體選擇方法:

1、超級(jí)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(shí)將兩者結(jié)合起來(lái),將電容器的功率特性和電池的高能量存儲(chǔ)結(jié)合起來(lái),不失為一種更好的途徑。

2、超級(jí)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(guò)放可能造成永久性破壞。

3、超級(jí)電容器的荷電狀態(tài)(SOC)與電壓構(gòu)成簡(jiǎn)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(jí)電容器與其體積相當(dāng)?shù)膫鹘y(tǒng)電容器相比可以存儲(chǔ)更多的能量,電池與其體積相當(dāng)?shù)某?jí)電容器相比可以存儲(chǔ)更多的能量。在一些功率決定能量存儲(chǔ)器件尺寸的應(yīng)用中,超級(jí)電容器是一種更好的途徑。

5、超級(jí)電容器可以反復(fù)傳輸能量脈沖而無(wú)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(jí)電容器可以快速充電而電池快速充電則會(huì)受到損害。

7、超級(jí)電容器可以反復(fù)循環(huán)數(shù)十萬(wàn)次,而電池壽命僅幾百個(gè)循環(huán)。

9超級(jí)電容前景分析

10超級(jí)電容應(yīng)用產(chǎn)品

11超級(jí)電容參考資料


1.張治安,鄧梅根,胡永達(dá)等.電化學(xué)電容器的特點(diǎn)及應(yīng)用[J].電子元件與材料,2003,22(11)?.
2.陳永真,李錦.電容器手冊(cè):科學(xué)出版社,2008
3.陳雪丹, 陳碩翼, 喬志*,等. 超級(jí)電容器的應(yīng)用[J]. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù), 2016, 5(6):800-806.
4.胡斯登, 梁梓鵬, 范棟琦,等. 基于Z源變換器的電動(dòng)汽車超級(jí)電容-電池混合儲(chǔ)能系統(tǒng)[J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào), 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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