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电动车超级电容老化特征及应用技术

时间:2023-08-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:超级电容器与传统电容器的构成相似,超级电容器的组成包括电极、电解液、隔膜、集流体等部件,其储能是基于静电存储原理,其预期寿命大大超过锂电池的重要原因是,超级电容器的碳电极电化学性质与结构均非常稳定。但超级电容器从物理结构与化学性质上改变电极结构、电解液性质与其他构成超级电容器部件损坏是导致其老化的主要原因,如碳电极在其发生氧化还原反应时出现的热力学非稳定。

电动车超级电容老化特征及应用技术

超级电容器与传统电容器的构成相似,超级电容器的组成包括电极、电解液、隔膜、集流体等部件,其储能是基于静电存储原理,其预期寿命大大超过锂电池的重要原因是,超级电容器的碳电极电化学性质与结构均非常稳定。但超级电容器从物理结构与化学性质上改变电极结构、电解液性质与其他构成超级电容器部件损坏是导致其老化的主要原因,如碳电极在其发生氧化还原反应时出现的热力学非稳定。超级电容老化特征如下:

超级电容器本身的壳体:物理结构的损坏是导致超级电容器老化的重要原因,如电容器密封壳体内因水分解产生的气体使内部压力积聚,极端情况下将导致壳体结构破裂。该因素可以通过改进电容器结构避免。

电极劣化:一方面因碳电极表面发生氧化反应使活性炭结构部分损坏所导致;另一方面是由于电极表现存在杂质沉积,使电极表面几乎全部的孔隙被如乙腈聚合物等副反应产物堵塞。(www.xing528.com)

电解液分解:电解液除随氧化还原反应生成CO2或H2等气体提高了容器内部压力外,其通过分解产生的杂质还会阻塞电极的孔隙,减弱了离子对孔隙的可达能力,最终导致活性炭电极表面劣化,使电容器的等效容值下降。

自放电:由于超级电容器自身存在自放电现象,其产生的毫安级漏电电流(通过电极的漏电荷)同样在很大程度上削弱了超级电容器的耐久性与可靠性

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