Paramètres électriques d'un supra condensateur

  • Capacitance : C'est la valeur pour laquelle le condensateur a été conçu. La valeur d'un composant réel doit être dans les limites données par la tolérance spécifiée.

  • Tension de fonctionnement : Les supra condensateurs sont des composants basse tension. Un fonctionnement sûr nécessite que la tension reste dans les limites spécifiées. La tension nominale \(U\) est la tension continue maximale ou la tension d'impulsion de crête qui peut être appliquée en continu et rester dans la plage de température spécifiée. Les condensateurs ne doivent jamais être soumis à des tensions continuellement supérieures à la tension nominale [1].

  • Résistance interne : La charge/décharge d'un supra condensateur est liée au mouvement des porteurs de charge (ions) dans l'électrolyte à travers le séparateur jusqu'aux électrodes et dans leur structure poreuse. Des pertes se produisent pendant ce mouvement qui peuvent être mesurées en tant que résistance interne. La résistance interne dépend du temps et augmente pendant la charge/décharge [1].

  • La résistance interne \(Ri\) peut être calculée à partir de la chute de tension \(ΔV2\) au moment de la décharge, en commençant par un courant de décharge \(Idécharge\) constant. La résistance peut être calculée par [1]:

R i = Δ V 2 I discharge R_{i}= { %DELTA V_{2}} over { I_{discharge}}

  • Capacité énergétique : L'énergie \(Wmax\) (exprimée en Joule) qui peut être stockée dans un condensateur est donnée par la formule :

W max = 1 2 ⋅ C total ⋅ V 2 W_{max}= {1} over {2} cdot C_{total} cdot V^{2}

  • Durée de vie : Étant donné que les supra condensateurs ne reposent pas sur des changements chimiques dans les électrodes (sauf pour ceux avec des électrodes en polymère), les durées de vie dépendent principalement du taux d'évaporation de l'électrolyte liquide. Cette évaporation est généralement fonction de la température, de la charge de courant, de la fréquence du cycle de courant et de la tension. La charge actuelle et la fréquence du cycle génèrent de la chaleur interne, de sorte que la température déterminant l'évaporation est la somme de la chaleur ambiante et interne. Cette température est mesurable en tant que température centrale au centre d'un corps de condensateur. Plus la température à cœur est élevée, plus l'évaporation est rapide et plus la durée de vie est courte. Cette évaporation entraîne généralement une diminution de la capacité et une augmentation de la résistance interne [1].

  • Auto-décharge : Le stockage de l'énergie électrique dans la double couche sépare les porteurs de charge dans les pores par des distances de l'ordre des molécules. Sur cette courte distance, des irrégularités peuvent se produire, entraînant un petit échange de porteurs de charge et une décharge progressive. Cette auto-décharge est appelée courant de fuite. La fuite dépend de la capacité, de la tension, de la température et de la stabilité chimique de la combinaison électrode/électrolyte. À température ambiante, les fuites sont si faibles qu'elles sont spécifiées comme le temps d’auto-décharge [1].