半導(dǎo)體器件 能量收集和產(chǎn)生半導(dǎo)體器件 第8部分：低功耗電子產(chǎn)品中柔性和可拉伸超級電容器的測試和評估方法 征求意見稿

GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-81半導(dǎo)體器件能量收集和產(chǎn)生半導(dǎo)體器件低功耗電子產(chǎn)品中柔性和可拉伸超級電容器測試和評估方法IEC60068-1:2013環(huán)境試驗第1部分：通用導(dǎo)則（Environmentaltesting–Part1:GeneralandIEC62391-1電氣和電子設(shè)備用固定雙電層電容器第1部分：總規(guī)范（Fixedelectricdouble-layercapacitorsforuseinelectricandelectronIEC62576混合動力汽車用雙電層電容器-電氣useinhybridelectricvehicles–Testmethodsforelectricalcharacteristics）electricandelectronicequipment–Testmethodsforelectricalcharacte柔性和可拉伸超級電容器flexibleandstretchablesup可安裝在衣服上或作為配件佩戴在人體上的電化GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-82GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-83上限類別溫度uppercategoryt在類別溫度下，可以連續(xù)或重復(fù)施加到超級電容器上的最大直流(DC)電壓或脈沖峰[來源：IEC60050-436：1990,436-01-08,修改——術(shù)語中刪除“電容的”并且在定義中，“超級電放電電流dischargingcuIGB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-84超級電容器部件相對位置的改變，不包括在拉伸狀態(tài)下整體結(jié)構(gòu)的位σ=×100%...........[來源：IEC60050-113：2011,113-03-57,修改——定義中已經(jīng)改為超級電容器，并且增加公式（1）]rGB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-85標(biāo)稱電容量nominalcapacitCNESRεGB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-86[來源：IEC62951-1：2017,3.1.2,修改——定義中，“應(yīng)變”取代“彎曲半徑”，“電容”取代“電[來源：IEC62951-1：2017,3.1.2,修改——定義中，“電容”取代“電阻”“超級電容器”取代“薄膜”。另外增加注2]4基本額定值和特性參數(shù)4.1標(biāo)識和類型柔性和可拉伸超級電容器應(yīng)按以下順序清楚、持久GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-874.2極限值和工作條件注:下列信息分別列于表格內(nèi):事項、物理信息(外形尺寸、端子、附件、安裝指南等)、5.1概述一般柔性和可拉伸超級電容器的測試步驟如圖2所示。將超級電容器安裝在測試夾具上后，根據(jù)試電流和LCR測量儀對其電學(xué)特性進(jìn)行測量。在彎曲或拉伸運(yùn)動下，仔細(xì)讀取儀表顯示上的輸出電壓或電可拉伸的柔性超級電容器的特征如圖2所示。超級電容安裝在應(yīng)力施加試驗機(jī)上，根據(jù)機(jī)器施加的GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-88GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-89柔性和可拉伸超級電容器可以通過恒流或恒壓充放電方法來測量。如圖3所示的電路可用于特征參超級電容器的測量電路采用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEC62813和IEC6AVRS采用恒流法測量超級電容器，應(yīng)采用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEC62576。待測柔性拉伸超級電容器假設(shè)為具有恒c)斷開充電電路，用轉(zhuǎn)換開關(guān)S連接放電電路，設(shè)定恒放電電流值。根據(jù)超級電容器的等效串聯(lián)電d)按照上述設(shè)置進(jìn)行測量后，被測柔性拉伸超級電容器兩端之間的電壓-時間GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8e)被測柔性拉伸超級電容器兩端之間的電流f)柔性和可拉伸超級電容器兩端之間的電流-GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-85.2.3.1標(biāo)稱電容ΔU=U1-U2......................................(3)5.2.3.3等效串聯(lián)電阻對超級電容進(jìn)行放電時，ESR值可通過電流方向由放電過程轉(zhuǎn)變?yōu)槌潆娺^程或由ESR=...............ΔI——電流方向變化前(I1)和變化后(I2)的電流差ΔI=|I1-I2|。GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-85.2.3.4能量密度Emax=.............5.2.3.5最大功率密度最大功率密度Pmax通過“匹配阻抗功率密度法”，利用等效串聯(lián)電阻值和公5.2.3.6生命周期圖7為柔性和可拉伸超級電容器測量電勢隨時間變化的重復(fù)充應(yīng)計算標(biāo)稱電容。根據(jù)循環(huán)次數(shù)得到的電容保持率如圖85.3彎曲狀態(tài)GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8彎曲載物臺實心圓柱，以規(guī)定的曲率半徑使GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8量測試步驟如下:a)將柔性和可拉伸超級電容器按一定曲率半徑在彎曲臺上安b)將超級電容的兩個端子固定并連接到測試設(shè)備上。c)測量并計算柔性拉伸超級電容在不同曲率值彎曲半徑r下的比電容，如圖11和圖GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8e)重復(fù)在d)中得到的最大半徑或曲率，根據(jù)式(7)測量并計算每個循環(huán)后的電容保持率，如圖13所η=×100%.....................................(7)η——電容保持率；5.4拉伸狀態(tài)流表和電壓表監(jiān)測。將可拉伸超級電容器安裝在固定和移動的載物臺上，進(jìn)行拉伸狀態(tài)測（a）正常狀態(tài)-纖維性（b）正常狀態(tài)-平面型GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8（c）拉伸狀態(tài)-纖維性（d）拉伸狀態(tài)-平面型連接到超級電容器陽極電極恒壓充電、恒放電，并能連續(xù)測量兩個超級電容規(guī)定的加速度(一定范圍內(nèi)的各種應(yīng)變)下進(jìn)行連續(xù)的彎曲/拉伸運(yùn)動時，測量兩個超級電容端子之間以GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8利用電機(jī)為被測器件提供指定水平和頻d)測量并計算柔性和可拉伸超級電容器在不同應(yīng)變下的比電容，如圖1GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8e)獲得柔性和可拉伸超級電容器在臨界應(yīng)變后所能測試報告至少應(yīng)包括以下信息:a)強(qiáng)制性的:3)試驗環(huán)境條件:4)特性參數(shù):GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8A.1概述A.3工作原理A.3.1雙電層電容器（EDLC）在電極上施加電勢時，電荷在電極與電解液的界面上堆積，形GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8A.3.2贗電容A.3.3混合超級電容GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8本附錄B描述了在高溫下連續(xù)施加額定電壓以確定3.1.11中定義的額定電注:試驗方法見IEC62576:2018附錄A，并做了修改:“電容”改為“超級電容”，溫度范圍和規(guī)定的持續(xù)時間也做除非另有規(guī)定，所有試驗條件應(yīng)如下:試驗前，超級電容器應(yīng)充分放電，然后在參考溫度25℃±2℃下處理2小時到6小時。如IEC測試完成后，將超級電容器從測試箱中取出完全放電。在參考溫度25℃±2℃放置，放置時間按照GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8×100%≤20%..............................Cf——試驗后的電容，F(xiàn)。×100%≤50%.................. Rf——試驗后的等效串聯(lián)電阻，Ω。GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8其它彎曲測試本附錄C描述了除5.3所述外，柔性和可拉伸超級電容器的彎曲試驗測試人員在柔性超級電容附近畫一個假想圓，求出超級電容的曲率半徑，如圖C.2所GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8本附錄D描述了不同結(jié)構(gòu)的柔性和可拉伸超級電容器的分類。三明治結(jié)構(gòu)的柔性和可拉伸超級電容線狀結(jié)構(gòu)的柔性和可拉伸超級電容器由線狀正負(fù)電極、電解液和線狀封裝管組成，如圖D.GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8D.4線狀超級電容器制成的編織結(jié)構(gòu)GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8C60050-113:2011，InternationalElectroterIEC60050-436:1990,InternationalElectrotechnicalVocabulary–ChaIEC60050-482:2004,InternationalElectrotechnicalVocabulary–Part482:PrimaryIEC62047-5:2011,SemiconductorIEC62047-7:2011,Semicofilterand