9일, 7시간, 34분 - Togotech

"수퍼커패시터"의 두 판 사이의 차이
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<li>2020/08/15 @1,056원, 5개 디바이스마트에서 구입
 
<li>2020/08/15 @1,056원, 5개 디바이스마트에서 구입
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image:super_c04_004.png | 두번째 방전 기울기(0.8,0.4지점)로 계산하면 9.69, 10.13, 12.10, 11.98, 10.07F
 
image:super_c04_004.png | 두번째 방전 기울기(0.8,0.4지점)로 계산하면 9.69, 10.13, 12.10, 11.98, 10.07F
 
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<li>5개를 병렬로 측정
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<li>엑셀 데이터 100번 충방전
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image:super_c04_006.png | #1,2회 충방전그래프
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image:super_c04_007.png | #99,10회 충방전그래프
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image:super_c04_008.png | 100번 충방전 횟수에 따른 용량 변화.
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image:super_c04_009.png | 100번 충방전 횟수에 에너지용량(차이가 효율이므로 약 80%)
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<li>해석 - 2020년 8월 21일
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<li>초기 용량에서 사용함에 따라 용량이 서서히 감소한다.
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<li>초기 잔류 불순물(수분포함)이 전기화학 반응으로 분해되어 안정화되면서 용량이 감소한다.
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<li>2020년 기준으로, 100싸이클에서 5% 감소는 품질이 좋지 못한 특성이다. 1만~5만싸이클에서 5% 감소를 보여주어야 한다.
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<li>충전/방전 에너지 비율을 충방전효율(Coulombic efficiency)이라고 한다.
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<li>내부에서 부반응에 의한 에너지소모, 캐퍼시터의 시간에 따른 자가방전, 에너지변환시 열손실 등 때문에 발생된다.
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<li>이론적으로 90% 이상을 보인다. 이렇게 측정하지 않는다면 내부저항값을 측정해도 비교가 된다.
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<li>샘플 #5을 +1000회+5000회 충방전 엑셀 데이터
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<li>+1000회, 2A에서(앞 병렬실험에 비해 전류를 5배 많이 흐르게 하여, 충전 및 방전 시간은 약 10초 소요된다.)
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image:super_c04_010.png | 10F에 2A흐르게 하면(약 10초) 용량이 8.8F로 측정된다.
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image:super_c04_012.png | 충방전효율은 68%이다.
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<li>+5000회 추가해서 그래프를 그림
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image:super_c04_013.png | 1000번 8.8F에 비해 6000번은 8F으로 용량이 10% 줄었다.
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image:super_c04_015.png | 충방전효율은 66%이다.
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<li>+4000회 추가해서 총 1만회까지 그래프를 그림. 1싸이클 약 20초 소요 = 약 20만초(약 56시간 소요)
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image:super_c04_016.png | 1000번 8.8F에 비해 1만번은 7.6F으로 용량이 15% 줄었다.
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<li>Taiyo Yuden
 
<li>Taiyo Yuden

2020년 8월 25일 (화) 15:01 판

EDLC

  1. 링크
    1. 전자부품
      1. 캐퍼시터
        1. EDLC - 이 페이지
  2. 기술
    1. 측정 방법
      1. https://forum.digikey.com/t/how-to-measure-the-capacitance-of-supercapacitors-edlcs/1747
    2. 계산 방법
      1. I=C dV/dt 이므로 C = i x dt/dV (dV는 80%-40%)
  3. 구입 및 미사용
    1. KAMCAP HP-2R7-J106VYJ11 - 11p
      1. 2020/08/15 @1,056원, 5개 디바이스마트에서 구입
      2. 5개 측정
        1. 사진
          • super c04 001.jpg

          • 소스미터로 0.5A 충전 및 방전

          • 측정 프로그램 실행 화면

        2. 엑셀 데이터 2번 충방전

          • 두번째 방전 기울기(0.8,0.4지점)로 계산하면 9.69, 10.13, 12.10, 11.98, 10.07F

      3. 5개를 병렬로 측정
        1. 사진
          • super c04 005.jpg
        2. 엑셀 데이터 100번 충방전
            1. 1,2회 충방전그래프
            1. 99,10회 충방전그래프

          • 100번 충방전 횟수에 따른 용량 변화.

          • 100번 충방전 횟수에 에너지용량(차이가 효율이므로 약 80%)

        3. 해석 - 2020년 8월 21일
          1. 초기 용량에서 사용함에 따라 용량이 서서히 감소한다.
            1. 초기 잔류 불순물(수분포함)이 전기화학 반응으로 분해되어 안정화되면서 용량이 감소한다.
            2. 2020년 기준으로, 100싸이클에서 5% 감소는 품질이 좋지 못한 특성이다. 1만~5만싸이클에서 5% 감소를 보여주어야 한다.
          2. 충전/방전 에너지 비율을 충방전효율(Coulombic efficiency)이라고 한다.
            1. 내부에서 부반응에 의한 에너지소모, 캐퍼시터의 시간에 따른 자가방전, 에너지변환시 열손실 등 때문에 발생된다.
            2. 이론적으로 90% 이상을 보인다. 이렇게 측정하지 않는다면 내부저항값을 측정해도 비교가 된다.
      4. 샘플 #5을 +1000회+5000회 충방전 엑셀 데이터
        1. +1000회, 2A에서(앞 병렬실험에 비해 전류를 5배 많이 흐르게 하여, 충전 및 방전 시간은 약 10초 소요된다.)

          • 10F에 2A흐르게 하면(약 10초) 용량이 8.8F로 측정된다.

          • super c04 011.png

          • 충방전효율은 68%이다.

        2. +5000회 추가해서 그래프를 그림

          • 1000번 8.8F에 비해 6000번은 8F으로 용량이 10% 줄었다.

          • super c04 014.png

          • 충방전효율은 66%이다.

        3. +4000회 추가해서 총 1만회까지 그래프를 그림. 1싸이클 약 20초 소요 = 약 20만초(약 56시간 소요)

          • 1000번 8.8F에 비해 1만번은 7.6F으로 용량이 15% 줄었다.

          • super c04 017.png

          • 충방전효율은 65%이다.

    2. Taiyo Yuden
      • super c01 001.jpg
  4. 누액
    1. 아이나비 V300 블랙박스가 고장을 일으킴
      1. 사진

        • 누액되어 고무에 액체가 묻어 있다.

        • 액체를 닦으니 누액 맞다.

        • VinaTech Super Capacitor, Hy Cap, 2.7V 10F VEC2R7106QA, 높이 25mm 직경 10mm

        • 어느 단자 하나가 두 번 휨에 끊어졌다.

        • 금도금 벗겨지고, 전해액이 고인 부분에 동박이 부식되었다.

        • EDLC 장착 뒷면. 비아홀을 통해 누액이 되어 아래로 흘렀다.

      2. 설명
        1. 사용전압이 2.7V이므로 직렬로 연결해 5.4V를 공급한다.
        2. 수퍼캐퍼시터 주변 청소 및 두 개 모두 제거한 후, 차에 장착하니 동작한다.
      3. 리드 끊어지지 않은 제품으로, 0.2A 및 0.5A로 100회 충방전 실험 엑셀 데이터
        1. 0.1A 충전,방전전류로 2회

          • 평균전력 약 7.7mWh, 27.7Ws -> 2.7V 10A 1s -> 2.7V 10F

          • 무라타 계산식 (329.61-245.5)sec / 2.7Vx(0.8-0.4) x 0.1A = 7.8F

        2. 0.2A 충전,방전전류로 100회
          • super c03 003.png
          • super c03 004.png

          • 평균전력 약 7.5mWh

        3. 0.5A 충전,방전전류로 100회
          • super c03 006.png

          • 평균전력 약 7.4mWh

      4. 리드 끊어진 제품으로, 0.1A 충방전 실험 엑셀 데이터
        1. 0.1A 충전,방전전류로 2회

          • 평균전력 약 7.4mWh, 26.6Ws -> 2.7V 9.9A 1s -> 2.7V 9,9F

          • 무라타 계산식 (322.31-242.5)sec / 2.7Vx(0.8-0.4) x 0.1A = 7.4F

      5. 두 캐퍼시터는 충방전시간 및 용량에 아무런 차이가 없다. 그러므로 전해액에 의해 주변 동박 부식에 따른 회로 단락 때문에 고장났다.
  5. 스마트폰에서
    1. 삼성 GT-i5500 휴대폰에서
      • gt i5500 001.jpg
      • gt i5500 004.jpg
      • gt i5500 005.jpg
  6. 산업용 장치 등에서
    1. Radial Lead Type
    2. Stacked Coin Type
      1. NEC
        1. 5.5V 0.22F - 4338A Milliohmmeter, A2 CPU board에서
          • 4338a01 006.jpg

          • XICOR X28C64P EEPROM, 0433B-85001 ROM, NEC 5.5V 0.22F supercapacitor

      2. Tokin 제조
        1. 5.5V 0.22F - 4339B High Resistance Meter
          • 4339b01 003.jpg

          • 며칠사용하지 않으면 직전 세팅을 잃어버림

        2. 5.5V 0.47F - Keyence KZ-A500 PLC CPU에서
          1. 세트에서
            • plc1 cpu 005.jpg

            • SRAM 백업용 TOKIN 5.5V 0.47F

          2. 단품
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          3. 분해
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            • super c02 003.jpg
            • super c02 004.jpg
            • super c02 005.jpg
            • super c02 006.jpg

            • 6개 stack

      3. 마쓰시타(파나소닉) 제조
        1. NF-series
          1. 1260LC에서, 5.5V 1.0F

            • super capacitor 5.5V 1.0F

          2. GPStarplus에서, 5.5V 1.0F
            • gpstarplus565 025.jpg
            • gpstarplus565 026.jpg
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