超级电容模组检测大纲(初稿)

超级电容器模组检测规程

1简介

电容是一个能够在两个电极之间储存能量的电子装置。超级电容（双电层电容器EDLC）是一种电化学电容器。这巨大的能量密度是通过多孔碳电极表面极大的表面积以及隔膜产

生的极小的电荷分离距离。理想的电容的特性是：具有单一稳定的电容量。电容量与每个

E =C·V2/2 (2)

实际上，两个极板之间的电介质还是会通过少量的漏电流，这将导致充满电的超级电

容随着时间延长电压衰减。电极、导线等其他因素都会增加等效串联电阻（ESR）。容量、ESR和漏电流/自放电是评判超级电容作为能量储存装置的三个主要参数，他们分别代表了

储存电荷的能力、充放电效率以及充电后保存电力的能力。

超级电容模组就是将多个超级电容器单体串联，配合电压均衡和放电稳压系统，用铝

合金外壳组合而成的一个新型能量包。超级电容模组的诞生，弥补了铅酸电池等储能器件

的缺陷，超级电容模组的工作温度范围为-40~65℃解决了铅酸电池在室外寒冷条件下使用

效率大大降低的问题；而且超级电容模组不但具备了超级电容单体的所有特性，同是还具

备了可视状态监控功能，能更好的实现免维护易保养。

2模组检测项目

2.1外观

表面应清洁、无锈蚀、无变形及无机械损伤；标识是否清晰完整。

2.2电容量（C）

a）用对应的恒定电流对模组充电，充电到额定电压。

b S旋转到直流电

源上,开始用恒定电流放电。

c）在放电的时候当模组终端之间的电压，如图1所示，从U1下降到U2的时候，测量

时间t1以及时间t2，并使用如下的公式计算出电容量的数值。

图1

在上式当中：

C 表示电容量（单位为法拉） I 表示放电电流（单位为安培）

U 1表示超始测量时的电压（单位为伏特） 其中U 1取值80%U R U 2表示测量结束时的电压（单位为伏特） 其中U 2取值50%U R t 1表示从放电开始到达到U 1所需的时间（单位为秒） t 2表示从放电开始到达到U 2所需的时间（单位为秒）

2.3 等效串联内阻测定

直流内电阻法：

图2

a)应使用如图2所示的测量电路来进行测量工作；施加额定电压。

b)将转换开关S 旋转到直流电源上，在恒定电流/恒定电压电源已经达到额定电压之后，将转换开关S 切换到恒定电流放电器上。实施恒定电流放电。

c)用电压表精确记录电容器从充电状态改为放电状态10ms 后电流方向改变时电容器电压的改变ΔU 3， 如图1所示，使用如下的公式来计算出内电阻R d :

上述公式当中：

R d 表示直流内阻（单位为欧姆）

I×（t 2-t 1）

U 1-U 2

C=

Δ

u 3

2I

R d=

ΔU3表示电压降（单位伏特）表示：从额定电压在 10毫秒的时间内的压降。

I 表示放电电流（单位为安培）

2.4漏电流测试方法

测量方法（参考图3）

图3

应首先对模组充电至额定电压，并保持48小时。

读取电流表的数值。

2.5自放电测试方法

将模组以恒电流100A充电至额定电压后，在此电压值下恒压充电30min，然后开路

搁置72h。在最初的三个小时内，每一分钟记录一次电压值，在剩余的时间内，每十分钟

记录一次电压值。

计算自放电能量损失，SDLF(self-discharge energy loss factor)=1-(V/Vw)2，计算时间点分别为：0.5，1，8，24，36，72h。

注：电压测试仪须具备高输入阻抗，将放电影响降低到最小。

2.6绝缘性

模组绝缘性是指超级电容器单体与模组外壳间的绝缘性能，是保障模组使用安全的必

要检测环节。结果大于100MΩ。

测试方法：采用绝缘电阻测试仪（即摇表）对外壳与单体之间的绝缘性，具体操作

规程详见该设备的操作规程。

2.7单体电压平衡性

组装完成后，模组封装前对超级电容器单体采用万用表进行电压测试，电压偏差范围

不得超过技术要求。

2.8电压平衡控制性能

组装完成后，模组封装前对模组的控制电路板进行性能复检，达到合格标准方可使用。以避免该类解密原件在出厂到安装的过程中发生损坏造成更大损失。

2.9温度特性测试

测试模组的各参数初始值。

将电容器放置于-40℃环境中，保持24小时，测量其容量、内阻值，并计算其与初始值的变化。

将电容器放置于65℃环境中，保持24小时，测量其容量、内阻值，并对比其与初始值的变化。

要求：电容量不低于按2.2检测时的85%；

等效串联电阻不高于按2.3检测时的1倍。

2.10震动试验

连接部件无松动，变形损坏；性能指标无变化。

测试参数：

加速度：7G；脉宽：16ms；冲击次数：1000次；试验方向：垂向（Z）。3检验规则

产品检验按检验项目分为型式试验、出厂检验。

检验规则中要求的检测项目都符合要求后，可出具检测合格报告。