スーパーコンデンサーはどのくらい耐久性がありますか？
回答:
概観
一般に、コンデンサの寿命（スーパーコンデンサを含む）は次の3つに依存します。
- 電解質寿命
- 電圧ディレーティング
- 温度/消費電力
コンデンサを長時間持続させたい場合は、印加電圧を制限し、冷却して、出力電流を制限します。これはすべてコンデンサのデータシートにあるはずです。
電解質寿命
コンデンサがセラミックやタンタルなどの場合、電解質は固体であり、キャップは基本的に壊れません。電解液の場合は、蒸発して最終的にキャップが故障する原因となる液体が含まれています。電解二重層スーパーキャパシタでは、電解質は流体と活性炭の組み合わせであるため、蒸発に対して穏やかに脆弱です。
電圧ディレーティング
ただし、より重要なのは、コンデンサの電圧ディレーティングです。最初の使用で電圧がキャップを焼いてしまう場合、蒸発の心配はありません。コンデンサーとは、2つの導電性フィルムを絶縁材料の薄い薄い層で広い範囲（パッケージに折りたたむか丸める）で分離する慎重に構成されたデバイスです。間隔を小さくすると、同じ面積でより大きな静電容量が得られます。この薄い分離は高電圧に対して脆弱です。そのため、コンデンサには特定の最大電圧があり、ケースに印刷されていることがよくあります。スーパーキャップでは、この障壁の厚さは通常数ナノメートルであり、誘電体はこの短い距離にわたって高電圧を絶縁しません。
最大電圧に近い状態でキャップを使用すると、低い電圧で使用するよりも早く故障します。このトレードオフはディレーティングカーブとして知られています。コンデンサの製造元から入手できるはずです。
温度/消費電力
コンデンサは熱の影響を受けます。電解液がより速く蒸発し、誘電体が弱くなり、コンデンサーの薄い導電性要素を損傷する可能性があります。環境熱と自己発熱の両方の影響を考慮する必要があります。コンデンサが非常に急速に放電する場合、フォイルとリードの小さな抵抗は、電流の2乗と比較して重要ではなくなります。
コンデンサにはそれぞれ異なる特性があります。コンデンサーのデータシートをチェックして、交換が必要な時期を確認してください。
コンデンサの特性は、特定の条件下で時間とともに変化します。通常、（スーパー）コンデンサには、耐久性 / 負荷寿命（時間単位）またはライフサイクル（サイクル単位）と呼ばれるパラメータがあります。データシートにあるものの例：
+85°Cで5.5 V DCを1000時間印加した後、コンデンサは次の制限を満たします。
静電容量の変化：初期測定値の±30％
内部抵抗：<初期仕様値の4倍
したがって、上記のケースでは、初期容量の±30％の変化がまだアプリケーションに適しているかどうかを判断できます。そうでない場合は、これらの条件下での1000時間の動作後にコンデンサを交換する必要があります。
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コメントが含まれています：
- PowerStorスーパーキャパシタは、二次電池よりも寿命が長いですが、寿命は無限ではありません。スーパーコンデンサの基本的な寿命末期の故障モードは、等価直列抵抗（ESR）の増加および/または静電容量の減少です。実際のサポート終了基準は、アプリケーションの要件によって異なります。高温に長時間さらされると、高い印加電圧と過度の電流により、ESRが増加し、静電容量が減少します。これらのパラメータを減らすと、スーパーキャパシタの寿命が長くなります。一般に、円筒形スーパーコンデンサは電解コンデンサと同様の構造をしており、アルミ缶の内側に液体電解質がゴム栓で密封されています。何年にもわたって、スーパーコンデンサーは電解コンデンサーと同様に乾き、高ESRを引き起こし、最終的には寿命を迎えます。
上記の参考資料から、さまざまな効果についていくつかの図を示します。
「キー」は完全には意味がありません。寿命に対する電圧の大きな影響は注目に値します。
このリファレンスはスーパーキャップのエージングに関するもので、すぐにはわかりません。
より広い議論の真ん中にあるように見えます。
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