1-1、工作原理
在額定電壓范圍內,通過外部施加電壓使得電荷在界面積聚。電容的充放電通過在活性炭電極表面形成的離子吸附界面(雙電層)處離 子的吸附和脫附來實現(xiàn)。利用電解液和電極的界面之間相 隔的距離極其短,電荷在界面處集中排列從而形成物理儲電的電容,稱為“雙電層電容”。
1-2、EDLC 的特點
EDLC 不同于二次電池,不發(fā)生化學反應,利用活性炭表面離子的物理吸附實現(xiàn)儲能,因此具有以下特征:
■ 優(yōu)勢:
(1) 利用活性炭的比表面獲得小體積和大容量
(2) EDLC 劣化緩慢,具有長壽命和上百萬次的循環(huán)壽命
(3) 具有高輸出功率特性,實現(xiàn)快速充放電(4)易于維護
(5)構成材料中沒有使用重金屬元素,環(huán)境友好
■ 劣勢
(1) 低能量密度
(2) 由于單體電壓低,在高電壓使用時需要多只串聯(lián)。(3)由于其內阻相對鋁電解電容器較高,不能使用在 AC電路中。
2、壽命估算
一般來說,環(huán)境溫度對 EDLC 的壽命影響很大。其理論估算壽命的計算公式參照如下:
其中:
L:T 溫度下理論壽命
L0:最高額定工作溫度的工作壽命T:實際工作溫度
T0:最高額定工作溫度
以上公式未考慮電容的充放電的情況。電容充放電產(chǎn)生會在電容內部熱產(chǎn)生熱量,這就需要考慮電容內部的溫升。
3、使用注意事項和使用手冊
為了確保安全,當設計的設備需使用電容時,請與公司聯(lián)系咨詢電容的技術規(guī)格以及使用要求。
3-1 、注意事項
(1) 禁止拆卸
拆卸電容器可能產(chǎn)生內部短路,導致產(chǎn)氣,電解液泄漏。電解液有害,如果電解液接觸皮膚或者眼睛,應該立即用清水沖洗并且尋求醫(yī)生的治療。
(2) 禁止將電容器投入火中
將電容器投入火中可能導致爆炸,這種行為是非常危險, 是被禁止的。
(3) 禁止將電容器浸沒于液體中
電容器不允許被浸泡在液體中,例如水,鹽水,飲料例如果汁,咖啡或者其它。
(4) 禁止使用已經(jīng)損壞的電容器
如果使用前發(fā)現(xiàn)電容的外包裝破裂,聞到電解液的氣味, 電解液泄漏或者其它非正常情況,請勿繼續(xù)使用。
3-2 、使用指導
(1) 不可用于以下場合:
不能用于交流線路中;不能用于濾波。
(2) 電壓
使用過程中,電容器的工作電壓不能超過其最大工作電壓。否則,將縮短其使用壽命,甚至導致氣脹,泄露, 或者開裂。
(3) 極性
使用前一定要檢查電容器的極性,電容長時間在相反的極性下工作,不僅會縮短其使用壽命,而且可能導致嚴重的損毀,例如導致氣脹,電解液泄漏等。
(4) 環(huán)境
電容的壽命會受到工作溫度的影響,一般而言,電容的工作環(huán)境溫度越高,其壽命越短。因此,應使電容的工作溫度在最大容許溫度下盡可能地降低。
工作溫度應該同時考慮工作環(huán)境溫度以及工作時電容內部產(chǎn)生的溫升。
(5) IR 壓降
在主電源關閉時,電容將從電源失效檢驗模式轉為后備電源工作模式,此時由于瞬間啟動電流及電容內阻將導致開路電壓下降。請根據(jù)相關產(chǎn)品介紹中所列出的阻抗和使用電流確定正確的產(chǎn)品型號。
(6) 電容串聯(lián)
當多個單體電容串聯(lián)使用以提高工作電壓時,必須確 保每只單體電容兩端的電壓不超過其最大工作電壓,否則, 將縮短其使用壽命,甚至導致氣脹,泄露,或者開裂。
(7) 焊接
熱沖擊會影響電容的電性能,甚至會導致電容的鼓氣、漏液以及開裂。
手工焊的溫度建議低于 350℃,焊接持續(xù)時間少于 4S。波峰焊的溫度建議低于 260℃,焊接持續(xù)時間少于 5S。其中預熱溫度應低于 100℃,最多給 PCB 預熱 60S,浸錫達0.8mm 或更厚。
除非EDLC 有明確的額定耐回流焊接溫度,否則不應對EDLC 使用回流焊,而應使用紅外線或空氣加熱方式。