Quelle est la durabilité d'un supercondensateur?
Réponses:
Aperçu
En général, la durée de vie des condensateurs (y compris les supercondensateurs) dépend de trois choses:
- Durée de vie de l'électrolyte
- Déclassement de tension
- Dissipation de température / puissance
Si vous voulez que le condensateur dure longtemps, limitez la tension appliquée, gardez-le au frais et limitez le courant de sortie. Tout cela devrait être dans la fiche technique de votre condensateur.
Durée de vie de l'électrolyte
Si le condensateur est, par exemple, en céramique ou en tantale, l'électrolyte est un solide et le capuchon ne fondra jamais mal. S'il s'agit d'un électrolyte, il contient du liquide qui s'évapore et finit par provoquer la défaillance du bouchon. Dans un supercondensateur électrolytique à double couche, l'électrolyte est une combinaison d'un fluide et de charbon actif, il est donc légèrement vulnérable à l'évaporation.
Déclassement de tension
Plus important, cependant, est le déclassement de tension du condensateur. Si la tension brûle le capuchon lors de la première utilisation, vous n'aurez pas à vous soucier de l'évaporation. Un condensateur est un dispositif soigneusement construit qui sépare deux films conducteurs avec une fine couche mince de matériau isolant sur une large zone (pliée ou enroulée dans un emballage). Réduisez la séparation et vous avez une capacité plus élevée avec la même zone. Cette fine séparation est vulnérable aux hautes tensions; c'est pourquoi les condensateurs ont des maximums de tension spécifiques, souvent imprimés sur le boîtier. Dans un supercap, cette barrière n'a souvent que quelques nanomètres d'épaisseur et le diélectrique n'isole pas les hautes tensions sur cette courte distance.
L'utilisation d'un capuchon à proximité de sa tension maximale entraînera sa défaillance plus rapidement que son utilisation à une tension inférieure, ce compromis est connu sous le nom de courbe de déclassement. Il devrait être disponible auprès du fabricant de votre condensateur.
Dissipation de température / puissance
Un condensateur est affecté négativement par la chaleur. Il provoque l'évaporation plus rapide de l'électrolyte, affaiblit le diélectrique et peut endommager les éléments conducteurs minces du condensateur. La chaleur environnementale et les effets d'auto-échauffement doivent être pris en compte. Si le condensateur se décharge très rapidement, la petite résistance de la feuille et des fils sera sans conséquence par rapport au carré du courant.
Chaque condensateur a des caractéristiques différentes. Vous devriez consulter la fiche technique de votre condensateur pour savoir quand il doit être remplacé.
Les caractéristiques de votre condensateur changeront avec le temps, sous certaines conditions. Habituellement, les (super) condensateurs ont un paramètre appelé endurance / durée de vie (en heures) ou cycles de vie (en cycles). Un exemple de ce que vous pouvez trouver dans une fiche technique:
Après 1000 heures d'application de 5,5 V CC à + 85 ° C, le condensateur doit respecter les limites suivantes:
Changement de capacité : ± 30% de la valeur mesurée initiale
Résistance interne : <4 fois la valeur spécifiée initiale
Ainsi, dans le cas ci-dessus, vous pouvez décider si un changement de ± 30% de la capacité initiale convient toujours à votre application. Sinon, vous devez remplacer le condensateur après 1000 heures de fonctionnement dans ces conditions.
Une très bonne référence ici
Ce qui inclut le commentaire:
- Les supercondensateurs PowerStor ont une durée de vie plus longue que les batteries secondaires, mais leur durée de vie n'est pas infinie. Le mode de défaillance de base en fin de vie d'un supercondensateur est une augmentation de la résistance série équivalente (ESR) et / ou une diminution de la capacité. Les critères réels de fin de vie dépendent des exigences de l'application. Une exposition prolongée à des températures élevées, à une tension appliquée élevée et à un courant excessif entraînera une augmentation de l'ESR et une diminution de la capacité. La réduction de ces paramètres allongera la durée de vie d'un supercondensateur. En général, les supercondensateurs cylindriques ont une construction similaire aux condensateurs électrolytiques, ayant un électrolyte liquide à l'intérieur d'une boîte en aluminium scellée avec une bonde en caoutchouc. Pendant de nombreuses années, le supercondensateur se dessèchera, comme un condensateur électrolytique, provoquant un ESR élevé et, éventuellement, une fin de vie.
Voici un diagramme de la référence ci-dessus qui met quelques chiffres sur divers effets.
La «clé» n'a pas de sens. L'effet significatif de la tension sur la durée de vie mérite d'être noté.
Cette référence concerne le vieillissement supercap - pas immédiatement apparent.
Semble être au milieu d'une discussion plus large.
Digne d'intérêt.
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