锂离子电容器自放电检测方法研究

doi:10.19799/j.cnki.2095-4239.2021.0395

摘要/Abstract

摘要：

自放电是锂离子电容器的一项重要性能指标。基于电化学理论并从实际应用角度出发，本工作研究了锂离子电容器单体在3.8 V和3 V时的电压保持能力(K值)，实验发现：锂离子电容器单体在3.8 V时的K值介于0.0037～0.0102 V/d，3 V时的K值介于-0.0003～0.0007 V/d；采用3.8 V时的K值可以更快速地检测单体自放电性能。为进一步提高单体自放电检测效率，本工作基于锂离子电容器自放电机理，还首次提出了一种锂离子电容器单体自放电性能检测方法(漏容量法)。经验证，在检测锂离子电容器单体自放电性能时，电压保持能力法往往需要几十个小时，而漏容量法可以在1 h内完成检测，其自放电检测效率更高。漏容量法在单体自放电检测的工程应用中具有很好的普适性。

关键词: 锂离子电容器, 自放电, 检测方法

Abstract:

Self-discharge is a vital function of lithium-ion capacitors. Based on electrochemical theory and practical application, we study the voltage-holding capacity (K value) of lithium-ion capacitors at 3.8 V and 3 V, the results show that the K value range of lithium ion capacitor is 0.0037～0.0102 V/day at 3.8 V and -0.0003～0.0007 V/day at 3 V. The K value at 3.8 V can be used to detect the self-discharge performance of the cells more efficiency. For the purpose of improve the self-discharge detecting efficiency, and propose a method for detecting the self-discharge performance of lithium-ion capacitors (leakage capacity method) for the first time, verified by experiments. when testing the self-discharge performance of lithium-ion capacitors, the voltage holding capacity method usually needs dozens of hours, while the leakage capacity method can complete the detection within 1 hour, and its self-discharge detection efficiency is higher. The leakage capacity method can quickly and accurately detect and judge the self-discharge performance of lithium-ion capacitors.

Key words: lithium-ion capacitors, self-discharge, detection method

中图分类号:

TM 911

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图/表 8

图 1

图 2

图 3

图 4

图 5

表1

表2

图 6

参考文献 15

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单体序号	K值/(V/d)	单体序号	K值/(V/d)	单体序号	K值/(V/d)	单体序号	K值/(V/d)
3.8 V-1	0.0102	3.8 V-5	0.0078	3 V-1	0.0007	3 V-6	-0.0003
3.8 V-2	0.0058	3.8 V-6	0.0039	3 V-2	0.0032	3 V-7	-0.0003
3.8 V-3	0.0068	3.8 V-7	0.0039	3 V-3	0.0007	3 V-8	-0.0004
3.8 V-4	0.0070	3.8 V-8	0.0037	3 V-4	-0.0003	3 V-9	-0.0003

序号	T_CC/s	Q_CC/A·h	序号	T_CC/s	Q_CC/A·h	序号	T_CC/s	Q_CC/A·h	序号	T_CC/s	Q_CC/A·h
X-1	170.0	0.027	Y-1	291.0	0.087	A-1	63.0	0.005	B-1	66.9	0.008
X-2	160.0	0.023	Y-2	261.0	0.082	A-2	67.1	0.005	B-2	65.6	0.007
X-3	230.0	0.022	Y-3	429.0	0.097	A-3	80.2	0.005	B-3	58.3	0.009
X-4	220.0	0.024	Y-4	357.0	0.089	A-4	67.2	0.004	B-4	100.4	0.007
X-5	190.0	0.021	Y-5	363.0	0.090	A-5	63.8	0.005	B-5	58.1	0.011
X-6	200.0	0.025	Y-6	984.0	0.120	A-6	63.4	0.005	B-6	98.2	0.010
X-7	200.0	0.024	Y-7	1335.0	0.103	A-7	67.3	0.002	B-7	109.0	0.013
X-8	300.0	0.020	Y-8	888.0	0.102	A-8	65.6	0.005	B-8	91.3	0.010

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