实验二 超级电容器的组装及性能测试实验指导书

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缩减讲稿超级电容器电极的制备及性能测试

缩减讲稿超级电容器电极的制备及性能测试

超级电容器电极的制备及性能测试超级电容器的主要技术指标有比容量、充放电速率、循环寿命等。

本实验采用EC500系列电化学工作站三电极法(包括循环伏安法、交流阻抗等),考察不同活化方法处理后电极的电化学性能。

1.循环伏安法1.1电化学体系三电极介绍电化学体系借助于电极实现电能的输入或输出,电极是实施电极反应的场所。

一般电化学体系分为二电极体系和三电极体系,循环伏安法通常采用三电极系统。

相应的三个电极为工作电极(研究电极W)、参比电极(R)和辅助电极(对电极C)。

三电极组成两个回路:研究电极和参比电极组成的回路构成一个不通或基本少通电的体系,利用参比电极电位的稳定性来测量工作电极的电极电位。

研究电极和辅助电极组成另一个回路构成一个通电的体系,用来测量工作电极通过的电流。

这就是所谓的“三电极两回路”,也就是测试中常用的三电极体系。

利用三电极体系,来同时研究工作电极的电位和电流的关系。

图 1 三电极系统原理图对于三电极测试系统,之所以要有一个参比电极,是因为有些时候工作电极和辅助电极的电极电位在测试过程中都会发生变化,为了确切的知道其中某一个电极的电位(通常是工作电极的电极电位),就必须有一个在测试过程中电极电位恒定且已知的电极作为参比来进行测量,以为研究电极提供一个电位标准。

但是,仅仅使用三电极体系还不够,因为,随着电化学反应的进行,研究电极表面的反应物质的浓度不断减少,电极电位也随之发生或正或负的变化,也就是说随着电化学反应的进行,研究电极的电位会发生变化。

为了使电极电位保持稳定,即将研究电极对参比电极的电位保持在设定的电位上,通常使用恒电位电解装置(恒电位仪),这样,便用了恒电位仪的三电极体系,可以为我们提供用以解释电化学反应的电流—电位曲线,这种测定电流—电位曲线的方法叫做伏安法。

1.2循环伏安法由上所述,伏安分析法是以被分析溶液中电极的电位-电流行为为基础的一类电化学分析方法。

伏安分析法中所加电位称为激励信号,如果电位激励信号为线性电位激励,所获得的电流响应与电位的关系称为线性伏安扫描;如果电位激励信号为三角波激励信号(如错误!未指定书签。

质量体系文件(超级法拉电容检测操作指导书)

质量体系文件(超级法拉电容检测操作指导书)
2,每一包装电容抽取少量样本,注意样品贴上标识,在常温下22度±2度情况下,利用电容测试仪测量电容的容量与品质因数,做好详细记录;与原样品的数据是否相符范围之内为合格,否者为不合格。
3,自放电测试,用5V稳压电原对超级电容进行充电90秒钟,注意电压的正负极性;充电后过1小时测试电容两端的电压,电源电压误差为0.25V,计录每一个电容的电压;在烘箱内温度为65度至70度,时间为4小时,在常温下(20度至24度)存放24小时后测试并记录每一个电容的电压,电容电压的误差为0.40V;在常温下(20度至24度)存放24小时后测试并记录每一个电容的电压,电容电压的误差为0.35V,为合格品,否则为不合格品。
质量体系文件
操作指导书
公司名称
文件编号
文件名称
法拉1,冰柜、2,烘箱、3,万用表、4,测试工装、5,电容测试仪、6,电烙铁、7,开关电源、8,充放电电阻、9,秒表。
二、操作工艺及流程:
1,电容到货时,部件根据送检单、供货厂家、检测报告、外包装、标识、型号、生产日期等是否符合原认定供货厂家的样品或封样(3C认证、ISO9000的质量体系认证、UL质量保证认证等资料);来确认部件是否需要加严检验、减量检验、免检或拒检。根据GB2828-2003抽样水准检验。根据技术指标来检验外观、尺寸、可焊性等现象。
4,明确标识合格品、不合格品、降级使用严格区分,详细记录合格率;判别这一批次是否合格及降级使用(缺陷);如有不合格品数量超标时,需填写不合格品纠正、预防措施报告单。
5,检验单需填写正确无误,签字有效;质检部保存一份,送检部门保存一份,采购部门保存一份。
拟制
工艺标准化
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批准
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超级电容拆装实验报告(3篇)

超级电容拆装实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解超级电容器的结构组成和工作原理。

2. 掌握超级电容器的拆装技能。

3. 分析超级电容器各部件的功能和作用。

4. 学习超级电容器的性能测试方法。

二、实验原理超级电容器是一种新型储能元件,具有高功率密度、长循环寿命、环境友好等优点。

它主要由电极、电解液、隔膜和集流体等部分组成。

电极材料通常采用活性炭、导电聚合物、金属氧化物等;电解液选用具有良好导电性和稳定性的有机或无机电解质;隔膜具有优良的离子传导性和机械强度;集流体用于连接电极和电路。

三、实验仪器与材料1. 超级电容器(待拆装)2. 扳手、螺丝刀等拆装工具3. 电压表、电流表等测试仪器4. 丙酮、酒精等清洗剂5. 透明胶带、绝缘胶带等辅助材料四、实验步骤1. 准备工作将超级电容器放置在干净的工作台上,确保实验环境整洁。

2. 拆装步骤1. 打开超级电容器外壳,观察其结构组成。

2. 使用螺丝刀拧下固定电极的螺丝,取出电极。

3. 将电极上的导电材料轻轻刮掉,观察其结构。

4. 检查电解液和隔膜的质量,确保无破损。

5. 清洗电极、电解液和隔膜,去除杂质。

6. 将清洗干净的电极、电解液和隔膜重新组装到超级电容器中。

7. 使用螺丝刀拧紧电极固定螺丝,确保连接牢固。

3. 性能测试1. 使用电压表测量超级电容器的开路电压。

2. 使用电流表测量超级电容器的充放电电流。

3. 使用恒流充放电仪测试超级电容器的比容量和循环寿命。

五、实验结果与分析1. 结构组成超级电容器由电极、电解液、隔膜和集流体等部分组成。

电极材料为活性炭,电解液为有机电解质,隔膜为聚丙烯膜,集流体为金属箔。

2. 性能测试1. 开路电压:3.0V2. 充放电电流:2A3. 比容量:2000F4. 循环寿命:5000次通过实验,我们验证了超级电容器的结构组成和工作原理,并对其性能进行了测试。

结果表明,该超级电容器具有较好的储能性能和循环寿命。

六、实验结论1. 超级电容器是一种新型储能元件,具有高功率密度、长循环寿命、环境友好等优点。

超级电容器电极的制备及性能测试

超级电容器电极的制备及性能测试

超级电容器电极的制备及性能测试一实验原理超级电容器(supercapacitor,ultracapacitor),又称电化学电容器(Electrochemcial Capacitor, EC)、黄金电容、法拉电容。

它是建立在德国物理学家亥姆霍兹提出的界面双电层理论基础上的一种全新的电容器。

是一种利用电极/电解质交界面上的双电层或在电极界面上发生快速、可逆的氧化还原反应来储存能量的电化学元件,是一种介于常规电容器与化学电池二者之间的一种新型储能装置,属新一代绿色能源。

超级电容器C=AKe/d特点:循环使用寿命长,功率密度大,可使用瞬间大电流供电,充放电速度快。

缺点:不能稳定供电,能量密度低。

循环伏安法:循环伏安法(Cyclic V oltammetry)一种常用的电化学研究方法。

该法控制电极电势以不同的速率,随时间以三角波形一次或多次反复扫描,电势范围是使电极上能交替发生不同的还原和氧化反应,并记录电流-电势曲线。

图1 I-E曲线采用三电极两回路的方法:铂辅助电极,甘汞参比电极,碳工作电极超级电容器性能好坏的判断标准:比容量、充放电速率、循环寿命。

电容C=εA/(3.6πd)=i/v比电容Cm=C/m=i/(mV)式中,ε为介电常数;A为电极面积;d为双电层厚度;I为电流;v为扫描速率0.005V/s;m为电极上活性材料的质量(0.3g)。

二实验内容:1、电极的制备称取0.95 g 活性炭和0.05g 导电炭黑充分混合,过200目筛。

将0.5 mL 10%的聚四氟乙烯乳液(原液为60%)和1.5 mL去离子水混合均匀。

将活性炭和导电炭黑的混合物加入到上述乳液中,搅拌使之混合均匀,打成浆状。

准确称取0.3 g 浆状物均匀涂抹在 1.5 cm×1.5 cm 的泡沫镍上,在100℃烘干30~40 min。

将烘干后的样品用压片机压片,压力保持5 MPa左右。

将压片后的样品放在烘箱中烘干。

2、性能测试(1)电解液的配制30%KOH 溶液作电解质,取35gKOH 固体于100毫升水中,将待测电极浸泡在KOH 溶液中30min 进行预处理。

电容器检验作业指导书

电容器检验作业指导书

电容器检验作业指导书一、引言电容器是一种用于储存和释放电能的重要电子元件。

为了确保电容器的质量和性能,进行检验是必要的。

本作业指导书旨在提供对电容器检验的详细步骤和要求,以确保检验工作的准确性和可靠性。

二、检验目的本次电容器检验的目的是验证电容器的质量和性能是否符合规定的标准和要求。

通过检验,可以确保电容器在使用过程中的可靠性和安全性。

三、检验范围本次电容器检验的范围包括以下方面:1. 外观检查:检查电容器外壳是否完整,有无明显损伤或者变形。

2. 尺寸测量:测量电容器的尺寸,包括长度、宽度、高度等。

3. 容量测量:使用适当的测试设备测量电容器的容量。

4. 电压耐受测试:检验电容器在规定的电压下是否能正常工作。

5. 绝缘电阻测试:测试电容器的绝缘电阻是否满足要求。

6. 损耗角正切测试:测试电容器的损耗角正切值是否在规定范围内。

7. 漏电流测试:测试电容器的漏电流是否在规定范围内。

8. 温度特性测试:测试电容器在不同温度下的性能变化情况。

四、检验步骤1. 外观检查a. 检查电容器外壳是否完整,并注意是否有明显的损伤或者变形。

b. 检查电容器的标识是否清晰可读,包括型号、规格等信息。

c. 检查电容器的引线是否有断裂或者松动现象。

2. 尺寸测量a. 使用合适的测量工具,测量电容器的长度、宽度、高度等尺寸。

b. 将测量结果记录在检验记录表中,并与规定的尺寸范围进行比较。

3. 容量测量a. 使用适当的测试设备,按照规定的测试方法测量电容器的容量。

b. 将测量结果记录在检验记录表中,并与规定的容量范围进行比较。

4. 电压耐受测试a. 将电容器连接到测试设备,并按照规定的电压进行加载。

b. 观察电容器在规定电压下是否能正常工作,是否有异常现象。

c. 将测试结果记录在检验记录表中,并与规定的电压耐受范围进行比较。

5. 绝缘电阻测试a. 使用绝缘电阻测试仪,按照规定的测试方法对电容器进行绝缘电阻测试。

b. 将测试结果记录在检验记录表中,并与规定的绝缘电阻范围进行比较。

电容器检验作业指导书

电容器检验作业指导书

电容器检验作业指导书一、引言电容器是一种常见的电子元件,用于存储和释放电荷。

为了确保电容器的质量和性能,进行电容器检验是非常重要的。

本作业指导书旨在提供详细的步骤和要求,以确保电容器检验的准确性和可靠性。

二、检验前准备1. 工具准备:- 万用表- 直流电源- 电容器检验仪- 电压表- 温度计- 记录表格2. 环境准备:- 检验环境应保持干燥、无尘、无腐蚀性气体的条件。

- 温度应控制在标准温度范围内。

三、检验步骤1. 外观检验:- 检查电容器外壳是否完好,无明显损坏或者变形。

- 检查电容器引线是否齐全,无断裂或者松动现象。

- 检查电容器标识是否清晰可辨。

2. 容量检验:- 将电容器连接到电容器检验仪。

- 设置合适的电压和频率。

- 测量电容器的容量,并记录在记录表格中。

- 检查测量结果是否符合规定的容量范围。

3. 电压耐受检验:- 将电容器连接到直流电源和电压表。

- 逐渐增加电压,直到达到规定的电压值。

- 检查电容器是否能够正常工作,并记录在记录表格中。

- 检查电容器在规定电压下的泄漏电流是否符合要求。

4. 温度特性检验:- 将电容器置于规定的温度环境中。

- 使用温度计测量电容器的温度。

- 测量电容器的容量,并记录在记录表格中。

- 检查电容器在不同温度下的容量变化是否符合要求。

5. 其他特性检验:- 根据需要,进行其他特性的检验,如频率特性、损耗角正切等。

四、检验结果评定1. 根据检验结果,对电容器进行评定:- 合格:电容器在各项检验指标下均符合要求。

- 不合格:电容器在任何一项检验指标下不符合要求。

2. 记录检验结果:- 将检验结果记录在记录表格中。

- 包括电容器的型号、序列号、检验日期、检验员等信息。

五、检验报告1. 检验报告应包括以下内容:- 检验对象的基本信息和标识。

- 检验的目的和方法。

- 检验结果和评定。

- 检验过程中发现的问题和解决方法。

- 检验员的签名和日期。

2. 检验报告应保存并备查。

电容器检验作业指导书

电容器检验作业指导书

电容器检验作业指导书一、概述电容器是一种常见的电子元件,用于储存和释放电荷。

为了确保电容器的质量和性能,需要进行检验作业。

本文将详细介绍电容器检验作业的步骤和要求。

二、检验步骤1. 外观检查首先,对电容器外观进行检查。

检查外壳是否完整,表面是否有划痕或变形。

检查引线是否完好,焊接是否牢固。

检查标识是否清晰可见。

2. 尺寸测量使用合适的测量工具,测量电容器的尺寸。

包括外壳的长度、宽度和高度,引线的长度和直径等。

将测量结果进行记录,并与标准值进行比较。

3. 容量测量使用电容计对电容器的容量进行测量。

将电容器连接到电容计的测试端口,并按照电容计的操作说明进行操作。

记录测量结果,并与标称容量进行比较。

4. 绝缘电阻测量使用绝缘电阻测试仪对电容器的绝缘电阻进行测量。

将电容器的正负极与测试仪的测试端口连接,并按照测试仪的操作说明进行操作。

记录测量结果,并与标准值进行比较。

5. 介质损耗角正切测量使用介质损耗测试仪对电容器的介质损耗角正切进行测量。

将电容器连接到测试仪的测试端口,并按照测试仪的操作说明进行操作。

记录测量结果,并与标准值进行比较。

6. 电压测试使用电压表对电容器的额定电压进行测试。

将电容器连接到电压表的测试端口,并按照电压表的操作说明进行操作。

记录测量结果,并与标称电压进行比较。

7. 温度特性测量使用温度特性测试仪对电容器的温度特性进行测量。

将电容器放置在恒温槽中,按照测试仪的操作说明进行操作。

记录测量结果,并与标准值进行比较。

8. 湿度特性测量使用湿度特性测试仪对电容器的湿度特性进行测量。

将电容器放置在恒湿槽中,按照测试仪的操作说明进行操作。

记录测量结果,并与标准值进行比较。

9. 环境适应性测试将电容器放置在不同的环境条件下,如高温、低温、高湿度、低湿度等,观察其性能变化。

记录观察结果,并与标准要求进行比较。

三、检验要求1. 外观检查合格标准:外壳完整,无划痕或变形;引线完好,焊接牢固;标识清晰可见。

01缩减讲稿超级电容器电极的制备与性能测试

01缩减讲稿超级电容器电极的制备与性能测试

超级电容器电极的制备及性能测试超级电容器的主要技术指标有比容量、充放电速率、循环寿命等。

本实验采用EC500系列电化学工作站三电极法(包括循环伏安法、交流阻抗等),考察不同活化方法处理后电极的电化学性能。

1.循环伏安法1.1电化学体系三电极介绍电化学体系借助于电极实现电能的输入或输出,电极是实施电极反应的场所。

一般电化学体系分为二电极体系和三电极体系,循环伏安法通常采用三电极系统。

相应的三个电极为工作电极(研究电极W)、参比电极(R)和辅助电极(对电极C)。

三电极组成两个回路:研究电极和参比电极组成的回路构成一个不通或基本少通电的体系,利用参比电极电位的稳定性来测量工作电极的电极电位。

研究电极和辅助电极组成另一个回路构成一个通电的体系,用来测量工作电极通过的电流。

这就是所谓的“三电极两回路”,也就是测试中常用的三电极体系。

利用三电极体系,来同时研究工作电极的电位和电流的关系。

图 1 三电极系统原理图对于三电极测试系统,之所以要有一个参比电极,是因为有些时候工作电极和辅助电极的电极电位在测试过程中都会发生变化,为了确切的知道其中某一个电极的电位(通常是工作电极的电极电位),就必须有一个在测试过程中电极电位恒定且已知的电极作为参比来进行测量,以为研究电极提供一个电位标准。

但是,仅仅使用三电极体系还不够,因为,随着电化学反应的进行,研究电极表面的反应物质的浓度不断减少,电极电位也随之发生或正或负的变化,也就是说随着电化学反应的进行,研究电极的电位会发生变化。

为了使电极电位保持稳定,即将研究电极对参比电极的电位保持在设定的电位上,通常使用恒电位电解装置(恒电位仪),这样,便用了恒电位仪的三电极体系,可以为我们提供用以解释电化学反应的电流—电位曲线,这种测定电流—电位曲线的方法叫做伏安法。

1.2 循环伏安法由上所述,伏安分析法是以被分析溶液中电极的电位-电流行为为基础的一类电化学分析方法。

伏安分析法中所加电位称为激励信号,如果电位激励信号为线性电位激励,所获得的电流响应与电位的关系称为线性伏安扫描;如果电位激励信号为三角波激励信号(如图 2所示),所获得的电流响应与电位激励信号的关系称为循环伏安扫描。

超级电容器实验报告(一)

超级电容器实验报告(一)

超级电容器实验报告(一)引言概述:
超级电容器是一种新型的储能装置,具有高能量密度、快速充放电、循环寿命长等特点。

本实验旨在研究超级电容器的基本原理、性能测试和应用前景。

本文将从电容器的结构与工作原理、性能测试方法、性能参数、应用领域以及未来发展方向五个方面阐述超级电容器的相关知识。

一、电容器的结构与工作原理
1. 介绍超级电容器的基本结构,包括正负极材料、电解液和隔离层等。

2. 解释超级电容器的工作原理,包括离子吸附和分离、双电层电容和电化学电容等。

二、性能测试方法
1. 介绍超级电容器的电容测试方法,包括交流电容测试和直流电容测试。

2. 解释超级电容器的内阻测试方法,包括交流内阻测试和直流内阻测试。

三、性能参数评估
1. 讨论超级电容器的能量密度和功率密度的概念和计算方法。

2. 介绍超级电容器的循环寿命评估方法,包括循环稳定性测试和寿命预测方法。

四、应用领域
1. 介绍超级电容器在能源储存领域的应用,如电动车辅助动力、再生能源储存等。

2. 讨论超级电容器在电子设备领域的应用,如电子产品的快速充电和持续供电等。

五、未来发展方向
1. 探讨超级电容器的研究趋势,如材料改进和结构优化等。

2. 分析超级电容器在新兴应用领域的潜力,如智能穿戴设备和无人驾驶技术等。

总结:
通过本实验,我们深入了解了超级电容器的结构与工作原理,了解了性能测试方法和评估参数,探讨了超级电容器在各个应用领域的潜力,并展望了其未来的发展方向。

超级电容器作为一种新型的储能装置,具有广阔的应用前景和发展空间,必将在能源存储和电子设备领域发挥重要作用。

电容器检验作业指导书

电容器检验作业指导书

电容器检验作业指导书一、引言电容器是电子设备中常见的元件之一,用于储存和释放电能。

为了确保电容器的质量和性能达到标准要求,进行电容器检验是必要的。

本作业指导书旨在提供详细的步骤和要求,以保证电容器的准确检验。

二、检验设备和工具准备1. 多用途数字万用表2. 直流电源3. 高阻抗电压表4. 标准电阻箱5. 检验夹具6. 温度计7. 记录表格和笔三、检验步骤1. 检查电容器外观- 检查电容器外壳是否有明显的损坏或者变形。

- 检查引线是否完好无损,焊接是否坚固。

2. 测量电容器容量- 将电容器连接到直流电源和多用途数字万用表。

- 设置直流电源的电压,通常为额定电压的70%。

- 使用数字万用表测量电容器的电压和电流。

- 根据公式C = I / (U * 2πf),计算电容器的容量。

- 将测量结果记录在记录表格上。

3. 检验电容器绝缘电阻- 将电容器连接到高阻抗电压表。

- 断开电容器与电源的连接,等待电容器放电。

- 使用高阻抗电压表测量电容器两端的电压。

- 根据公式 R = U / I,计算电容器的绝缘电阻。

- 将测量结果记录在记录表格上。

4. 检验电容器温度特性- 将电容器放置在恒温箱中,设置温度为标准温度。

- 等待电容器达到稳定温度。

- 使用温度计测量电容器的温度。

- 将测量结果记录在记录表格上。

5. 检验电容器损耗角正切- 将电容器连接到标准电阻箱和多用途数字万用表。

- 设置标准电阻箱的阻值,通常为电容器额定容量的10倍。

- 使用数字万用表测量电容器的电压和电流。

- 根据公式tanδ = P / (U^2 * 2πf * C),计算电容器的损耗角正切。

- 将测量结果记录在记录表格上。

四、检验结果评估根据电容器的检验标准和规范,对每一个检验项目的测量结果进行评估。

比较测量结果与标准要求的偏差,判断电容器是否合格。

如果有任何不合格的项目,需要进行进一步的分析和调查,以确定原因并采取相应的措施。

五、检验报告根据检验结果,编写检验报告。

电容器检验作业指导书

电容器检验作业指导书

电容器检验作业指导书一、任务背景与目的电容器是一种常见的电子元件,用于储存和释放电能。

为了确保电容器的质量和性能符合要求,需要进行检验。

本作业指导书旨在提供电容器检验的详细步骤和要求,以确保检验过程的准确性和一致性。

二、检验对象本次检验的对象是XX型电容器,容量为X Farad,额定电压为X Volt。

三、检验设备和工具1. 电容器测试仪:用于测量电容器的容量和电压。

2. 多用表:用于测量电容器的电阻和电压。

3. 直流电源:用于给电容器充电和放电。

4. 温度计:用于测量环境温度。

四、检验步骤1. 准备工作a) 确保检验设备和工具的准确性和可靠性,进行校准和维护。

b) 将电容器测试仪和多用表连接到电源,并确保连接正确。

c) 将电容器放置在稳定的工作台上,远离任何可能引起干扰的设备或者物品。

2. 外观检验a) 检查电容器外壳是否完好无损,无明显变形或者裂纹。

b) 检查电容器引线是否坚固,无断裂或者松动现象。

c) 检查电容器标识是否清晰可读,无含糊或者磨损。

3. 容量测量a) 将电容器测试仪的测试夹具连接到电容器的引线上,确保连接坚固。

b) 打开电容器测试仪,并选择容量测量功能。

c) 按照电容器的额定电压设置电容器测试仪的电压范围。

d) 按下开始测量按钮,等待测量结果显示。

e) 记录测量结果,并与电容器的额定容量进行比较,判断是否合格。

4. 电压测量a) 将多用表的正负极分别连接到电容器的引线上,确保连接坚固。

b) 将多用表的旋钮选择到电压测量档位。

c) 打开直流电源,并将电压调节到电容器的额定电压。

d) 读取多用表上显示的电压值,并与电容器的额定电压进行比较,判断是否合格。

5. 绝缘电阻测量a) 将电容器的引线断开,确保电容器处于放电状态。

b) 将多用表的正负极分别连接到电容器的引线上,确保连接坚固。

c) 将多用表的旋钮选择到电阻测量档位。

d) 读取多用表上显示的电阻值,并与电容器的额定电阻进行比较,判断是否合格。

电容器检验作业指导书

电容器检验作业指导书

电容器检验作业指导书一、任务背景电容器是电子电路中常见的元件之一,用于储存和释放电荷。

为了确保电容器的质量和性能符合要求,需要进行检验作业。

本指导书旨在提供电容器检验作业的详细步骤和要求,确保检验过程准确、规范。

二、检验目的1. 确保电容器的质量符合国家标准和产品规范要求;2. 验证电容器的性能参数,如容量、电压等是否符合设计要求;3. 检测电容器的外观和尺寸是否符合要求;4. 确保电容器的安全性能满足使用要求。

三、检验准备1. 检验设备:万用表、电容表、电压表等;2. 检验工具:尺子、卡尺、显微镜等;3. 检验环境:无尘室或者洁净室;4. 检验样品:待检电容器样品。

四、检验步骤1. 外观检验a. 检查电容器外壳是否完整,无裂纹、破损等缺陷;b. 检查电容器引线是否完好,无断裂、锈蚀等现象;c. 检查电容器标识是否清晰可见,包括型号、容量、电压等信息。

2. 尺寸检验a. 使用尺子或者卡尺测量电容器的外形尺寸,包括长、宽、高等参数;b. 检查测量结果与产品规范要求是否一致。

3. 容量检验a. 将待检电容器接入电容表,设置合适的测量范围;b. 施加标准电压,记录电容器的容量值;c. 检查测量结果与产品规范要求是否一致。

4. 电压检验a. 将待检电容器接入电路,施加标准电压;b. 使用电压表测量电容器的电压值;c. 检查测量结果与产品规范要求是否一致。

5. 耐压检验a. 将待检电容器接入高压电源,施加规定的耐压值;b. 检测电容器是否发生击穿或者漏电现象;c. 检查耐压试验是否符合产品规范要求。

6. 温度特性检验a. 将待检电容器置于恒温箱中,设置不同温度;b. 测量电容器在不同温度下的容量变化;c. 检查测量结果与产品规范要求是否一致。

五、检验记录1. 对每一个待检电容器进行详细记录,包括外观、尺寸、容量、电压等参数;2. 记录检验设备、工具、环境等信息;3. 记录检验过程中的异常情况和处理方法;4. 签名确认检验结果的责任人。

电容器检验作业指导书

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电容器检验作业指导书一、引言电容器是一种常见的电子元器件,用于存储和释放电荷。

为了确保电容器的质量和性能符合要求,需要进行检验作业。

本作业指导书旨在提供详细的检验步骤和标准,以确保电容器的质量和性能。

二、检验目的本次电容器检验的目的是确保电容器的质量和性能符合相关标准和要求。

具体目标包括:1. 检查电容器的外观是否完好无损;2. 测量电容器的电容值是否在允许范围内;3. 检验电容器的绝缘电阻是否符合要求;4. 检验电容器的耐压性能是否合格;5. 检验电容器的温度特性是否满足要求。

三、检验设备和工具1. 电容器检测仪:用于测量电容器的电容值和绝缘电阻;2. 耐压测试仪:用于检验电容器的耐压性能;3. 温度控制设备:用于检验电容器的温度特性;4. 直流电源:用于提供电容器的工作电压;5. 万用表:用于测量电容器的电压和电流。

四、检验步骤1. 外观检查a. 检查电容器外壳是否完整,无明显的划痕、裂纹或变形;b. 检查电容器引线是否焊接牢固、无锈蚀或断裂;c. 检查电容器标识是否清晰可辨,包括电容值、电压等信息。

2. 电容值测量a. 将电容器连接到电容器检测仪,按照仪器说明书进行连接;b. 设置电容器检测仪的测量范围和精度;c. 测量电容器的电容值,并记录结果;d. 比较测量结果与标准要求,判断电容器是否合格。

3. 绝缘电阻检验a. 将电容器连接到电容器检测仪的绝缘电阻测试接口;b. 设置电容器检测仪的绝缘电阻测量范围和精度;c. 测量电容器的绝缘电阻,并记录结果;d. 比较测量结果与标准要求,判断电容器是否合格。

4. 耐压性能检验a. 将电容器连接到耐压测试仪,按照仪器说明书进行连接;b. 设置耐压测试仪的测试电压和持续时间;c. 施加测试电压,并观察电容器的耐压情况;d. 检查电容器是否出现漏电流或击穿现象;e. 比较测试结果与标准要求,判断电容器是否合格。

5. 温度特性检验a. 将电容器连接到温度控制设备,按照设备说明书进行连接;b. 设置温度控制设备的温度范围和变化速率;c. 将电容器置于设定的温度环境中,并保持一定时间;d. 测量电容器的电容值,并记录结果;e. 比较测量结果与标准要求,判断电容器的温度特性是否合格。

超级电容器实验报告

超级电容器实验报告

一、实验目的1. 了解超级电容器的原理及结构;2. 掌握超级电容器的性能测试方法;3. 分析超级电容器的电化学特性;4. 评估超级电容器的实际应用价值。

二、实验原理超级电容器是一种新型电化学储能器件,具有高比电容、长循环寿命、快速充放电等优点。

其工作原理是基于电极/电解质界面形成的双电层,通过离子在电极/电解质界面上的吸附和脱附来储存和释放能量。

本实验主要研究超级电容器的比电容、充放电性能、循环寿命等电化学特性。

三、实验材料与仪器1. 实验材料:(1)超级电容器电极材料:活性炭、金属氧化物等;(2)电解液:锂离子电池电解液;(3)集流体:铜箔、铝箔等;(4)隔膜:聚丙烯隔膜。

2. 实验仪器:(1)电化学工作站:用于测试超级电容器的充放电性能、循环寿命等;(2)扫描电子显微镜(SEM):用于观察电极材料的形貌;(3)X射线衍射仪(XRD):用于分析电极材料的晶体结构;(4)循环伏安仪(CV):用于测试超级电容器的电化学特性。

四、实验步骤1. 电极材料的制备:将活性炭、金属氧化物等粉末与粘结剂混合,制成浆料,涂覆在集流体上,干燥后制成电极。

2. 超级电容器的组装:将制备好的电极、隔膜、集流体依次组装成超级电容器。

3. 性能测试:(1)充放电性能测试:在电化学工作站上,以不同电流密度对超级电容器进行充放电测试,记录充放电曲线。

(2)循环寿命测试:在电化学工作站上,以固定电流密度对超级电容器进行充放电循环,记录循环次数。

(3)电化学特性测试:在循环伏安仪上,以不同扫描速率对超级电容器进行循环伏安测试,分析其电化学特性。

五、实验结果与分析1. 充放电性能测试:图1为超级电容器的充放电曲线。

从图中可以看出,超级电容器的充放电曲线呈典型的电容曲线,具有较宽的充放电平台,说明其具有较大的比电容。

2. 循环寿命测试:图2为超级电容器的循环寿命曲线。

从图中可以看出,在固定电流密度下,超级电容器的循环寿命达到5000次以上,说明其具有较长的循环寿命。

超级电容器实验报告

超级电容器实验报告

超级电容器实验报告一、实验目的1.了解超级电容器的原理和特点。

2.掌握超级电容器的工作原理和性能测试方法。

3.研究超级电容器的放电特性,并分析其影响因素。

二、实验仪器和设备1.超级电容器:包括正负极电极、隔膜等组件。

2.直流电源:提供电容器充电所需的电压。

3.电压表:用于测量电容器充电和放电的电压。

4.电流表:用于测量电容器放电时的电流。

5.放电电阻:用于限制电容器放电时的电流,防止短路。

三、实验步骤和内容1.连接实验电路:将超级电容器的正负极分别连接到直流电源的正负极,并通过电压表和电流表测量电容器的电压和电流。

2.充电实验:通过直流电源给超级电容器充电,记录电容器的电压随时间的变化曲线。

3.放电实验:将超级电容器的正负极短接,并通过放电电阻控制放电电流的大小,记录电容器的电压随时间的变化曲线。

四、实验结果和分析1.充电实验结果:从充电实验曲线可以看出,电容器的电压随时间呈线性增长,并且充电速度较快。

当电容器电压达到直流电源电压时,电容器即可达到最大充电状态。

2.放电实验结果:从放电实验曲线可以看出,电容器的电压随时间呈指数衰减,并且放电速度较快。

超级电容器的放电过程可以持续较长时间,并且输出的电能较大。

3.影响因素分析:(1)电容器的电容量大小:电容器的电容量决定了其储存和放出电能的能力。

电容量越大,储存和输出的电能也就越大。

(2)电容器的内阻:内阻越小,电容器的充电和放电速度越快。

较低的内阻可以提高超级电容器的储存和输出效率。

(3)放电电阻的大小:放电电阻的大小决定了放电电流的大小。

过大的放电电阻会限制电容器的放电速度,过小的放电电阻会导致电容器电流过大而短路。

五、实验总结通过本次实验,我对超级电容器的工作原理和特点有了更深入的了解。

超级电容器具有充电速度快,输出电能大的特点,具有很大的应用潜力。

下一步,我将进一步研究超级电容器的制作和使用方法,以及探索其在节能环保、储能等领域的应用前景。

实验二 超级电容器的组装及性能测试实验指导书

实验二 超级电容器的组装及性能测试实验指导书

实验二超级电容器的组装及性能测试实验名称:超级电容器的组装及性能测试所涉及课程:工程化学计划学时:4学时一、实验目的1.掌握超级电容器的基本原理及特点;2.掌握电极片的制备及电容器的组装;3.掌握电容器的测试方法及充放电过程特点。

二、实验原理1.电容器的分类电容器是一种电荷存储器件,按其储存电荷的原理可分为三种:传统静电电容器,双电层电容器和法拉第准电容器。

传统静电电容器主要是通过电介质的极化来储存电荷,它的载流子为电子。

双电层电容器和法拉第准电容储存电荷主要是通过电解质离子在电极/溶液界面的聚集或发生氧化还原反应,它们具有比传统静电电容器大得多的比电容量,载流子为电子和离子,因此它们两者都被称为超级电容器,也称为电化学电容器。

2.双电层电容器双电层理论由19世纪末Helmhotz等提出。

Helmhotz模型认为金属表面上的净电荷将从溶液中吸收部分不规则的分配离子,使它们在电极/溶液界面的溶液一侧,离电极一定距离排成一排,形成一个电荷数量与电极表面剩余电荷数量相等而符号相反的界面层。

于是,在电极上和溶液中就形成了两个电荷层,即双电层。

双电层电容器的基本构成如图1,它是由一对可极化电极和电解液组成。

双电层由一对理想极化电极组成,即在所施加的电位范围内并不产生法拉第反应,所有聚集的电荷均用来在电极的溶液界面建立双电层。

这里极化过程包括两种:(1)电荷传递极化(2)欧姆电阻极化。

当在两个电极上施加电场后,溶液中的阴、阳离子分别向正、负电极迁移,在电极表面形成双电层;撤消电场后,电极上的正负电荷与溶液中的相反电荷离子相吸引而使双电层稳定,在正负极间产生相对稳定的电位差。

当将两极与外电路连通时,电极上的电荷迁移而在外电路中产生电流,溶液中的离子迁移到溶液中成电中性,这便是双电层电容的充放电原理。

(a )非充电状态下的电位 (b )充电状态下的电位 (c )超级电容器的内部结构图1 双电层电容器工作原理及结构示意图3.法拉第准电容器对于法拉第准电容器而言,其储存电荷的过程不仅包括双电层上的存储,还包括电解液中离子在电极活性物质中由于氧化还原反应而将电荷储存于电极中。

电容器检验作业指导书

电容器检验作业指导书

电容器检验作业指导书一、背景介绍电容器是一种用于存储电能的电子元件,广泛应用于电子设备、通信系统、电力系统等领域。

为了保证电容器的质量和性能稳定,进行电容器检验是必不可少的环节。

本作业指导书将详细介绍电容器检验的步骤、方法和要求,以确保电容器的质量符合标准。

二、检验步骤1. 准备工作在进行电容器检验之前,需要准备以下工作:a. 检验仪器和设备:包括电容器测试仪、万用表、电压源等。

b. 检验环境:确保检验环境干燥、无尘、无振动,并保持适宜的温度。

c. 检验样品:根据检验要求,准备待检的电容器样品。

2. 外观检查a. 检查电容器外壳是否完整,无明显的损伤、变形或者腐蚀。

b. 检查电容器引线是否坚固,无松动或者断裂现象。

c. 检查电容器标识是否清晰可读,包括型号、规格、生产日期等信息。

3. 容量测量a. 将待检电容器连接至电容器测试仪。

b. 设置测试仪的测量范围和精度。

c. 对电容器进行容量测量,并记录测量结果。

d. 根据电容器的型号和规格,判断测量结果是否符合要求。

4. 绝缘电阻测量a. 将待检电容器与万用表连接。

b. 设置万用表的测量范围和精度。

c. 对电容器进行绝缘电阻测量,并记录测量结果。

d. 根据电容器的型号和规格,判断测量结果是否符合要求。

5. 交流电压耐受测试a. 将待检电容器连接至电压源。

b. 设置电压源的输出电压和频率。

c. 对电容器进行交流电压耐受测试,并记录测试结果。

d. 根据电容器的型号和规格,判断测试结果是否符合要求。

6. 直流电压耐受测试a. 将待检电容器连接至电压源。

b. 设置电压源的输出电压。

c. 对电容器进行直流电压耐受测试,并记录测试结果。

d. 根据电容器的型号和规格,判断测试结果是否符合要求。

7. 温度特性测试a. 将待检电容器放置在恒温箱中。

b. 设置恒温箱的温度范围和稳定时间。

c. 对电容器进行温度特性测试,并记录测试结果。

d. 根据电容器的型号和规格,判断测试结果是否符合要求。

电容器检验作业指导书

电容器检验作业指导书

电容器检验作业指导书标题:电容器检验作业指导书引言概述:电容器是电子电路中常用的元件,用于存储电荷和调节电路的电压。

为了确保电容器的质量和性能,必须对其进行严格的检验。

本文将详细介绍电容器检验的作业指导书,包括检验前的准备工作、检验过程中的注意事项、常见的检验方法等内容,匡助操作人员正确进行电容器的检验工作。

一、检验前的准备工作1.1 确认电容器型号和规格:在进行检验之前,首先需要确认电容器的型号和规格,以便选择合适的检验方法。

1.2 准备检验设备:根据电容器的特性,准备相应的检验设备,如电容器测试仪、万用表等。

1.3 检查检验设备状态:在进行检验之前,务必检查检验设备的状态是否正常,确保设备能够正常工作。

二、检验过程中的注意事项2.1 防止静电:在操作电容器时,要注意防止静电的产生,避免对电容器造成损坏。

2.2 注意安全:在进行检验时,要注意安全,避免触电或者其他意外事故的发生。

2.3 严格按照操作规程进行:在进行检验时,要严格按照操作规程进行,确保检验结果的准确性。

三、常见的检验方法3.1 电容值测试:通过电容器测试仪对电容器的电容值进行测试,确保电容器的性能符合要求。

3.2 绝缘电阻测试:通过万用表对电容器的绝缘电阻进行测试,检查电容器是否存在绝缘故障。

3.3 介质损耗测试:通过介质损耗测试仪对电容器的介质损耗进行测试,检查电容器的损耗情况。

四、检验结果处理4.1 合格处理:如果电容器的检验结果符合标准要求,可以将其标记为合格,并进行包装存放。

4.2 不合格处理:如果电容器的检验结果不符合标准要求,需要进行不合格处理,如退货或者返修。

4.3 记录与报告:对每次电容器的检验结果都要进行记录和报告,以便追溯和分析。

五、检验后的维护与保养5.1 定期检验:定期对电容器进行检验,确保其性能稳定。

5.2 防潮防尘:在存放电容器时,要注意防潮防尘,避免影响其性能。

5.3 注意使用环境:在使用电容器时,要注意使用环境,避免对电容器造成损坏。

超级电容器实验报告

超级电容器实验报告

超级电容器实验报告超级电容器实验报告引言:超级电容器作为一种新兴的储能设备,具有高能量密度、快速充放电速度和长寿命等优点,被广泛应用于电动汽车、可再生能源储存等领域。

本次实验旨在探究超级电容器的基本原理、性能测试以及其在实际应用中的潜力。

一、超级电容器的基本原理超级电容器是一种能够以电场储存能量的电子元件。

它由两个电极和介质组成,电极通常采用活性炭或金属氧化物材料,介质则是电解质溶液。

当外加电压施加在电容器上时,正负电荷在两个电极上分别积累,形成电场,从而实现能量储存。

二、超级电容器的性能测试1. 电容量测试电容量是评估超级电容器性能的重要指标之一。

我们使用恒流充放电法进行测试,首先将超级电容器充电至一定电压,然后通过测量放电电流和时间来计算电容量。

实验结果显示,超级电容器的电容量较大,远远超过传统电容器。

2. 充放电速度测试超级电容器的充放电速度是其重要特性之一。

我们通过实验测量超级电容器在不同电压下的充放电时间,发现其充放电速度极快,远远快于传统电池。

这使得超级电容器在需求高能量瞬间释放的应用中具有巨大优势。

3. 循环寿命测试超级电容器的循环寿命是评估其使用寿命的指标之一。

我们将超级电容器进行多次充放电循环测试,结果显示其循环寿命较长,能够承受大量的充放电循环,这使得超级电容器在需要频繁充放电的场景下具备优势。

三、超级电容器的实际应用潜力1. 电动汽车超级电容器的高能量密度和快速充放电速度使其成为电动汽车领域的理想储能设备。

与传统锂电池相比,超级电容器能够实现快速充电,并在短时间内释放大量能量,提供更好的动力输出和续航能力。

2. 可再生能源储存超级电容器也可以用于可再生能源储存领域,如太阳能和风能储存。

通过将超级电容器与太阳能电池板或风力发电机相结合,可以实现能量的高效储存和快速释放,解决可再生能源波动性的问题。

3. 家电和移动设备超级电容器在家电和移动设备中的应用也具有潜力。

由于其快速充放电速度,超级电容器可以为电视、冰箱等家电设备提供瞬间的高能量需求,同时也可以为移动设备提供快速充电的功能。

电容器器件组装的实验步骤和测试流程

电容器器件组装的实验步骤和测试流程

电容器器件组装的实验步骤和测试流程To begin with, I will outline the experimental steps involved in assembling a capacitor device. After that, I will explain the testing procedures for the completed assembly. It is important to follow these steps and procedures carefully to ensure accurate results.我将介绍组装电容器器件的实验步骤。

然后,我会解释已完成组装的测试程序。

严格按照这些步骤和程序进行操作非常重要,以确保结果的准确性。

Experimental Steps for Capacitor Device Assembly:1. Preparation: Gather all the necessary equipment and materials required for the assembly process, including capacitors, resistors, wires, soldering iron, flux, solder wire, and a printed circuit board (PCB).2. PCB Layout: Design or obtain a pre-designed PCB layout that accommodates the desired capacitor configuration. Ensure that the layout includes appropriate pads orthrough-holes for soldering the components.3. Component Placement: Carefully mount the capacitors on their designated positions on the PCB using tweezers or a vacuum pick-and-place tool. Ensure that they are aligned correctly and securely attached to prevent movement during soldering.4. Soldering: Heat up your soldering iron and apply a small amount of flux to each pad or through-hole on the PCB. Place one end of a capacitor lead into each pad or hole, making sure they are properly aligned. With one hand holding the capacitor lead in place, touch the tip of your soldering iron to both the lead and pad/hole simultaneously while applying solder wire to create a secure joint connection.5. Trimming and Cleaning: Trim excess capacitor leads using wire cutters and ensure that they do not touch any adjacent components on the board. Clean any remaining flux residue using an appropriate cleaning agent.Testing Procedures for Completed Capacitor Device Assembly:1. Visual Inspection: Inspect the PCB assembly for any visible defects or errors, such as solder bridges, cold solder joints, or misaligned components. Ensure that allthe components are securely soldered and free from any mechanical damage.2. Continuity Testing: Use a multimeter with a continuity testing function to check for electrical connection between the capacitor leads and their corresponding pads on the PCB. Touch one probe of the multimeter to a capacitor lead andthe other probe to its corresponding pad. A continuous beep or low resistance reading indicates a successful connection.3. Capacitance Measurement: Utilize a capacitance meter or LCR meter to measure the actual capacitance value of each assembled capacitor device. Connect the meter's probes across the terminals of each capacitor and note down their respective capacitance readings.4. Leakage Current Test: Apply an appropriate voltage (asspecified by the manufacturer) across the terminals of each capacitor device and measure the leakage current using a sensitive ammeter connected in series with one terminal. Ensure that the measured leakage current is within acceptable limits.5. Temperature Cycling: Subject a sample set of assembled capacitors to controlled temperature cycling within specified temperature limits to assess their stability under different thermal conditions. Monitor any changes in capacitance values and leakage current during this process.通过以上步骤,我们可以顺利地组装电容器器件,并且进行必要的测试。

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实验二超级电容器的组装及性能测试
实验名称:超级电容器的组装及性能测试
所涉及课程:工程化学
计划学时:4学时
一、实验目的
1.掌握超级电容器的基本原理及特点;
2.掌握电极片的制备及电容器的组装;
3.掌握电容器的测试方法及充放电过程特点。

二、实验原理
1.电容器的分类
电容器是一种电荷存储器件,按其储存电荷的原理可分为三种:传统静电电容器,双电层电容器和法拉第准电容器。

传统静电电容器主要是通过电介质的极化来储存电荷,它的载流子为电子。

双电层电容器和法拉第准电容储存电荷主要是通过电解质离子在电极/溶液界面的聚集或发生氧化还原反应,它们具有比传统静电电容器大得多的比电容量,载流子为电子和离子,因此它们两者都被称为超级电容器,也称为电化学电容器。

2.双电层电容器
双电层理论由19世纪末Helmhotz等提出。

Helmhotz模型认为金属表面上的净电荷将从溶液中吸收部分不规则的分配离子,使它们在电极/溶液界面的溶液一侧,离电极一定距离排成一排,形成一个电荷数量与电极表面剩余电荷数量相等而符号相反的界面层。

于是,在电极上和溶液中就形成了两个电荷层,即双电层。

双电层电容器的基本构成如图1,它是由一对可极化电极和电解液组成。

双电层由一对理想极化电极组成,即在所施加的电位范围内并不产生法拉第反应,所有聚集的电荷均用来在电极的溶液界面建立双电层。

这里极化过程包括两种:
(1)电荷传递极化(2)欧姆电阻极化。

当在两个电极上施加电场后,溶液中的阴、阳离子分别向正、负电极迁移,在电极表面形成双电层;撤消电场后,电极上的正负电荷与溶液中的相反电荷离子相吸引而使双电层稳定,在正负极间产生相对稳定的电位差。

当将两极与外电路连通时,电极上的电荷迁移而在外电路中产生电流,溶液中的离子迁移到溶液中成电中性,这便是双电层电容的充放电原理。

(a )非充电状态下的电位 (b )充电状态下的电位 (c )超级电容器的内部结构
图1 双电层电容器工作原理及结构示意图
3.法拉第准电容器
对于法拉第准电容器而言,其储存电荷的过程不仅包括双电层上的存储,还包括电解液中离子在电极活性物质中由于氧化还原反应而将电荷储存于电极中。

对于其双电层电容器中的电荷存储与上述类似,对于化学吸脱附机理来说,一般过程为:电解液中的离子(一般为H +或OH -)在外加电场的作用下由溶液中扩散到电极/溶液界面,而后通过界面的电化学反应:
MO x +H +(OH -)+(-)e -→MO(OH) (1)
进入到电极表面活性氧化物的体相中,由于电极材料采用的是具有较大比表面积的氧化物,这样就会有相当多的这样的电化学反应发生,大量的电荷就被存储在电极中。

根据(1)式,放电时这些进入氧化物中的离子又会重新返回到电解液中,同时所存储的电荷通过外电路而释放出来,这就是法拉第准电容器的充放电机理。

在电活性物质中,随着存在法拉第电荷传递化学变化的电化学过程的进行, 极化电极上发生欠电位沉积或发生氧化还原反应,充放电行为类似于电容器,而不同于二次电池,不同之处为:
(1)极化电极上的电压与电量几乎呈线性关系;
(2)当电压与时间呈线性关系k dt dv =/时,电容器的充放电电流为恒定值。

Ck dt dv I ==/ (2)
4.电容量及等效串连内阻的计算
对于超级电容器的双电层电容可以用平板电容器模型进行理想等效处理。

根据平板电容模型,电容量计算公式为:
d
S C πε4= (3) 其中C 为电容(F );ε为介电常数;S 为电极板正对面积,等效双电层有效面积(m 2);d 为电容器两极板之间的距离,等效双电层厚度(m )。

利用公式idt dQ =和ϕ/Q C =得
dt
d C dt dQ i ϕ== (4) 式中,i 为电流(A );dQ 是电量微分(C );dt 是时间微分(s );ϕd 为电位的微
分(V )。

采用恒流充放电测试方法时,对于超级电容,根据公式(4)可知,如果电容量C 为恒定值,那么dt d /ϕ将会是一个常数,即电位随时间是线性变化的关系。

也就是说,理想电容器的恒流充放电曲线是一个直线,如图2.3(a)所示。

我们可以利用恒流充放电曲线来计算电极活性物质的比容量:
V
m it C d m ∆∙= (5) 其中d t 为充/放电时间(s);V ∆为充/放电电压升高/降低平均值,可以利用充放电曲线进行积分计算而得到:
⎰-=∆21
121Vdt t t V (6) 在实际求比电容量时,为了方便计算,常采用2t 和1t 时的电压差值,即:
12V V V -=∆ (7)
对于单电极比容量,式(5)中的m 为单电极上活性物质的质量。

若计算的是电容器的比容量,m 则为两个电极上活性物质质量的总和。

在实际情况中,由于电容器存在一定的内阻,充放电转换的瞬间会有一个电位的突变ϕ∆,如图2 (b)所示。

利用这一突变可计算电极或者电容器的等效串联电阻:
i R 2/ϕ∆= (8)
其中R 为等效串联电阻(Ω), i 为充放电电流(A ),ϕ∆为电位突变的值(V )。

等效串联电阻是影响电容器功率特性最直接的因素之一,也是评价电容器大电流充放电性能的一个直接指标。

(a )理想充放电曲线 (b )实际充放电曲线
图2 恒流充放电曲线
四、实验(设计)仪器设备和药品清单
仪器设备:电子天平、真空干燥箱、Land电池测试系统、压片机、扣式电池封装机、扣式电池钢壳等
药品:MnO2、KOH、泡沫镍、乙炔黑、粘结剂(HPMC)、隔膜、去离子水等。

五、实验内容与实验步骤
1.超级电容器电极片的制备
(1)按75:15:10(wt%)称取活性物质MnO2、导电剂乙炔黑和粘结剂HPMC,加入适量去离子水,调成浆状。

(2)将浆料均匀涂敷于Φ=10mm的泡沫镍上(已称重)。

(3)真空120°C干燥1h、压片、称重,备用。

制备工艺流程如图1所示。

图3 电化学电容器极片的制备流程
2.扣式超级电容器的组装
(1)将1中制备好的电极片作为电容器的正负极;
(2)正负极之间用隔膜隔离;
(3)电解液为3mol·L-1的KOH;
(4)在电极片与电容外壳之间垫一层泡沫镍,使得电极片与电容外壳接触良好。

(5)用封装机把扣式壳封好;
(6)具体组装方法如图2、图3所示。

3.电化学性能检测
(1)把组装好的扣式超级电容器连接到Land电池测试仪上;
(2)测试在室温下进行;
(3)采用恒电流充放电的方式,设定充放电流均为5mA,充放电截止电压为0-0.8V;
(4)计算电容器的比电容量及内阻。

图2 组装扣式电化学电容器的层次图
图3 组装扣式电化学电容器的实物图
六、注意事项
1.必须严格按照操作规程进行实验;
2.遵守实验室的规章制度,保持实验室及实验台清洁。

七、实验报告要求
1.实验目的;
2.实验内容;
3.实验基本原理;
4.实验设备和材料;
5.实验结果分析;
6.实验中存在的问题和建议。

八、考核型式
书面实验报告及实际操作相结合。

思考题
1.超级电容器与传统电容器的区别;2.影响超级电容器性能的因素;3.如何降低超级电容器的内阻。

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