Наскільки довговічний суперконденсатор?

Припустимо, у мене є пристрій, який використовує суперконденсатор.

Скільки часу знадобиться знос суперконденсатора, щоб він потребував заміни?

Огляд

Загалом, тривалість роботи конденсатора (включаючи суперконденсатори) залежить від трьох речей:

1. Життя електролітів
2. Зниження напруги
3. Температура / Розсіювання потужності

Якщо ви хочете, щоб конденсатор прослужив тривалий час, обмежте подану напругу, тримайте його в прохолоді та обмежте вихідний струм. Все це повинно бути в аркуші вашого конденсатора.

Життя електролітів

Якщо конденсатор, скажімо, керамічний або тантал, електроліт є твердим, і кришка в основному ніколи не погана. Якщо це електролітичний засіб, то в ньому міститься рідина, яка випарується і з часом призведе до виходу з ладу кришки. В електролітичному двошаровому суперконденсаторі електроліт являє собою комбінацію рідини та активованого вугілля, тому він м'яко вразливий до випаровування.

Зниження напруги

Однак важливішим є зменшення напруги конденсатора. Якщо напруга спалює ковпачок при першому використанні, вам не потрібно буде турбуватися про випаровування. Конденсатор - це ретельно побудований пристрій, який розділяє дві електропровідні плівки тонким тонким шаром ізоляційного матеріалу на широкій площі (складеній або згорнутої в пакет). Зменшіть поділ, і у вас більша ємність з тією ж площею. Це тонке розділення вразливе до високих напруг; ось чому конденсатори мають конкретні максимуми напруги, часто надруковані на корпусі. У суперкапці цей бар'єр часто товщиною лише нанометрів, і діелектрик не буде ізолювати високі напруги на цій невеликій відстані.

Використання ковпачка, близького до його максимальної напруги, призведе до його виходу з ладу швидше, ніж використання при меншій напрузі, цей компроміс відомий як крива зменшення. Він повинен бути доступний у вашого виробника конденсаторів.

Температура / Розсіювання потужності

На конденсатор негативно впливає тепло. Це призводить до швидшого випаровування електроліту, ослаблення діелектрика, а також може пошкодити тонкі провідні елементи в конденсаторі. Слід враховувати як вплив навколишнього середовища, так і самонагрівання. Якщо конденсатор розряджається дуже швидко, малий опір фольги та проводів буде несуттєвим порівняно з квадратом струму.

Кожен конденсатор має різні характеристики. Ви повинні ознайомитись з таблицею вашого конденсатора, щоб з’ясувати, коли він потребує заміни.

Характеристики вашого конденсатора з часом змінюватимуться за певних умов. Зазвичай у (супер) конденсаторів є параметр, який називається терміном витривалості / навантаження (в годинах) або життєвим циклом (у циклах). Приклад того, що ви можете знайти у таблиці даних:

Після 1000 годин застосування напруги 5,5 В постійного струму при + 85 ° C конденсатор повинен відповідати наступним обмеженням:

• Зміна ємності : ± 30% від початкового вимірюваного значення

• Внутрішній опір : <4 рази від початкового заданого значення

Отже, у наведеному вище випадку ви можете вирішити, чи зміна ± 30% від початкової ємності все ж підходить для вашої програми. Якщо ні, то слід замінити конденсатор після 1000 годин роботи за цих умов.

Надзвичайно хороша довідка тут

http://www.digikey.co.nz/Web%20Export/Supplier%20Content/CooperBussmann_283/PDF/CooperBussmann_Guidelines_using_aerogel.pdf?redirected=1

Що включає коментар:

• У суперконденсаторів PowerStor довший термін експлуатації, ніж у вторинних батарей, але термін їх служби нескінченний. Основний режим виходу з експлуатації суперконденсатора - це збільшення опору еквівалентної серії (ШОЕ) та / або зменшення ємності. Фактичні критерії закінчення терміну експлуатації залежать від вимог заявки. Тривалий вплив підвищених температур, високої прикладеної напруги та надмірного струму призведе до збільшення ШОЕ та зниження ємності. Зменшення цих параметрів подовжить термін експлуатації суперконденсатора. Як правило, циліндричні суперконденсатори мають конструкцію, подібну до електролітичних конденсаторів, мають рідкий електроліт всередині алюмінієвої банки, герметизовану гумовою накладкою. Протягом багатьох років суперконденсатор буде висихати, подібно до електролітичного конденсатора, спричиняючи високу ШОЕ та врешті-решт термін експлуатації.

Ось діаграма з наведеної вище посилання, яка містить деякі показники різних ефектів.

'Ключ' не має повного сенсу. Значний вплив напруги на час життя варто зазначити.

Ця посилання стосується старіння суперкап - не відразу очевидно.
Очевидно, що це середина більш широкої дискусії.
Варто.

Деякі пов'язані дискусії тут