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超级电容器单体模型的结构解析

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2022-03-04 08:10:00【

从超级电容器单体可以直观地看出,ESR是由一个电子和离子的元件构成,电容由双电层电容器的阳极和阴极产生,分别由

ESRdc=Ra_e+Ri+Rk_e

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

 

需说明的是式①中ESR的构成元件是由更为基础的元件组成。每个电极的电阻→本体和界面电阻组成。一个典型的超级电容单体的结构如下,阳极的电阻由后端本体电阻构成,壳此电阻元件通过过盈配合与底部的集电体盖、本体和界面电阻相连接。

 

底部的集电体盖反过来背面焊接在卷绕体的铝签上,阳极电阻的另一个构成部分是集电体盖到标签端铝箔焊缝的电阻、集电体电极箔的轴向扩散电阻及其界面电阻。阳极电阻的最后一个组件是活性炭颗粒的本体电阻,导电性炭黑添加剂减小了粒子-粒子的界面电阻。阴极也与此相类似,其电阻包括一个两阶的顶部集电体,最后是电极末端盖。

 

超级电容器3000F

 

一个容量为3000F的超级电容器,大约20个椰壳来提供足够数量(约140g)的高质量活性炭,才能支持必要的12000F内部电容。根据②的公式,此电容均匀地分布在两个以活性炭膜涂覆铝箔电极之间。

 

超级电容器由离子电阻Ri由电解液、隔板和通过活性炭(AC)粒子的离子电流构成。在一个100μm的碳薄膜中,有大约20层的活性炭和电解质必须利用毛细作用通过所有可用的通道,直到它从分离器接口电极膜到达集电体铝箔。正是由于这条曲折的通道,直到它从分离器接口电极膜到达集电体铝箔。正是由于这条曲折的通道,超级电容器比其他类型的电容器表现出更多的传输线特性。这也是最初Miller等提到考虑多个响应时间常数的原因,在超级电容器的三个时间常数网络表示方法中,对应其短期和长期的不同响应特性,时间常数的范围从几秒钟、几分钟到几天。

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