スーパーキャパシタの老化現象

スーパーキャパシター：1970年代から1980年代にかけて開発された新しいタイプの電気化学エネルギー貯蔵要素で、電極、電解質、ダイヤフラム、集電体などで構成され、エネルギー貯蔵速度が速く、エネルギー貯蔵量が大きい。スーパーキャパシタの静電容量は、電極の間隔と電極の表面積に依存します。スーパーキャパシタの電極間隔を狭め、電極表面積を増やすと、スーパーキャパシタの静電容量が増加します。そのエネルギー貯蔵は、静電貯蔵の原理に基づいています。炭素電極は電気化学的および構造的に安定しており、数十万回繰り返し充電できるため、スーパーキャパシタはバッテリーよりも長く使用できます。

ただし、スーパーキャパシタには、経年劣化などの動作中に問題が発生する可能性もあります。スーパーキャパシタの経年変化は、物理的および化学的特性から電極、電解質、およびその他のスーパーキャパシタの構成要素を変化させ、結果としてスーパーキャパシタの経年劣化を引き起こし、性能の低下を引き起こします。この劣化は元に戻すことができません。

スーパーキャパシタの経年劣化:

1. 損傷したシェル

スーパーキャパシタが湿気の多い環境で長時間動作すると、パフォーマンスが低下しやすくなり、動作時間が大幅に短縮されます。空気中の水分がコンデンサに浸透して蓄積し、スーパーキャパシタの内圧が上昇します。極端な場合、スーパーキャパシタのケーシングの構造が破壊されます。

2. 電極の劣化

スーパーキャパシタの性能低下の主な原因は、多孔質活性炭電極の劣化です。一方では、スーパーキャパシタ電極の劣化により、表面酸化により活性炭構造が部分的に破壊されました。一方で、経年劣化により電極表面に不純物が堆積し、細孔の大部分がふさがれました。

3. 電解質分解

スーパーキャパシタの動作時間を大幅に短縮する電解質の不可逆的な分解は、老化のもう 1 つの原因です。電解質が酸化還元されて CO2 や H2 などのガスが発生すると、スーパーキャパシタの内圧が上昇し、その分解によって生成された不純物がスーパーキャパシタの性能を低下させ、インピーダンスを増加させ、表面の表面の腐食を引き起こします。活性炭電極が劣化します。

4. 自己放電

スーパーキャパシタの自己放電によって発生する漏れ電流も、スーパーキャパシタの動作時間と性能を大幅に低下させます。電流は酸化された官能基によって生成され、官能基自体は電極表面での電気化学反応によって生成され、スーパーキャパシタの劣化も加速します。

上記は、スーパーキャパシタの経年変化のいくつかの兆候です。使用中にコンデンサの経年劣化が発生した場合は、コンデンサを適時に交換する必要があります。

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