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超級電容器單體模型的結構解析

文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2022-03-04 08:10:00【

從超級電容器單體可以直觀地看出,ESR是由一個電子和離子的元件構成,電容由雙電層電容器的陽極和陰極產生,分別由

ESRdc=Ra_e+Ri+Rk_e

1/Ccell=1/Ca_U+1/Ck_U,其中Ca_U=Ck_u=Cdlie

 

需說明的是式①中ESR的構成元件是由更為基礎的元件組成。每個電極的電阻→本體和界面電阻組成。一個典型的超級電容單體的結構如下,陽極的電阻由后端本體電阻構成,殼此電阻元件通過過盈配合與底部的集電體蓋、本體和界面電阻相連接。

 

底部的集電體蓋反過來背面焊接在卷繞體的鋁簽上,陽極電阻的另一個構成部分是集電體蓋到標簽端鋁箔焊縫的電阻、集電體電極箔的軸向擴散電阻及其界面電阻。陽極電阻的最后一個組件是活性炭顆粒的本體電阻,導電性炭黑添加劑減小了粒子-粒子的界面電阻。陰極也與此相類似,其電阻包括一個兩階的頂部集電體,最后是電極末端蓋。

 

超級電容器3000F

 

一個容量為3000F的超級電容器,大約20個椰殼來提供足夠數量(約140g)的高質量活性炭,才能支持必要的12000F內部電容。根據②的公式,此電容均勻地分布在兩個以活性炭膜涂覆鋁箔電極之間。

 

超級電容器由離子電阻Ri由電解液、隔板和通過活性炭(AC)粒子的離子電流構成。在一個100μm的碳薄膜中,有大約20層的活性炭和電解質必須利用毛細作用通過所有可用的通道,直到它從分離器接口電極膜到達集電體鋁箔。正是由于這條曲折的通道,直到它從分離器接口電極膜到達集電體鋁箔。正是由于這條曲折的通道,超級電容器比其他類型的電容器表現出更多的傳輸線特性。這也是最初Miller等提到考慮多個響應時間常數的原因,在超級電容器的三個時間常數網絡表示方法中,對應其短期和長期的不同響應特性,時間常數的范圍從幾秒鐘、幾分鐘到幾天。

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