混合型锂超级电容器的正确操作、储存及使用重要注意事项

混合型锂电容器(LIC)结合了超级电容器的高功率密度和锂电池的能量密度,可提供高能量存储容量。LIC的常见应用是小型不间断电源。它们可单独使用,直接为逻辑电路提供低电压。也可通过串联或串并联组合来提供更大的能量存储。若维护得当,LIC预计可使用十年甚至二十年。高温等环境因素会显著影响LIC的使用寿命。

操作LIC时需格外谨慎,因其具有独特特性。虽然外观类似电容器,但应将其视为锂离子电池进行规范操作。例如图1所示伊顿器件组,可见每个LIC都装载在塑料托架中运输。此类防护措施能有效防止引线间短路或与其他电容器短路。该材料还具有高电阻性,可将器件的寄生损耗降至安全水平。运输托架或等效防护措施可避免 LIC 损坏、人员受伤或火灾风险

图1 :伊顿品牌LIC产品图。塑料托架是防止引线相互短路及与其他电容器短路的关键安全设计。请注意较短引脚对应LIC的负极端子。

技术提示 :与多数电子器件相同,LIC寿命遵循"10度法则"。温度每升高10摄氏度,寿命就会减半。

LIC 的正确操作、储存及使用注意事项

违反这些注意事项将导致LIC损坏或更严重后果。受损LIC可能出现过热、冒烟、化学泄漏(化学灼伤)、散发异味或有毒气体、引发火灾、爆炸,或无明显征兆。

废弃处置注意事项

  • 禁止刺穿电芯或接触氧气。接触氧气会导致电芯极度不稳定、易燃易爆并伴随化学泄漏。

  • 按照联邦、州和地方相应法规,使用适当的个人防护装备,将电容器密封于工业废料容器中处置,避免接触和吸入蒸汽。

运输与操作注意事项

  • 切勿使电容器发生短路。若引脚短路或接触其他产品引脚,LIC将导通大电流导致器件瞬间损毁,并存在引发火灾和人员伤害的风险。

  • 禁止直接将LIC置于防静电粉红袋、蓝袋、气泡膜或黑色防静电泡沫中。这些导电措施可能形成高阻电路,导致LIC放电低于制造商建议的最低值而造成损坏。若电阻性(发热)电路在大型元件箱内绝缘良好,还存在火灾风险。可使用如图2所示的白色非导电泡沫,但需保持电容器引脚平直以防短路。

  • LIC在运输、操作和存储时必须使用非导电引脚分隔器,或将引脚分开放置于白色非导电泡沫中。若插入白色泡沫,须确保引脚平直或略微外展,使引脚在泡沫内互不接触,且不与同块泡沫中其他元件引脚接触(不推荐共用泡沫)。将引脚置入白色泡沫后,可用保鲜膜或热封紧密卷绕的袋子固定。

  • 禁止跌落产品或使其承受剧烈冲击振动。

  • 根据运输方式和单次运输LIC总量,可能存在特殊运输要求。例如Tecate集团的TPLCTM电池,能量容量低于0.3Wh时不视为危险品,货机或客机运输均无限制。能量容量超过0.3Wh的电池及模块需遵守UN3508材料的空运与陆运规范。

图2Cornell Dubilier LIC套件图示多数电容器安装在类似图1的塑料载具中,其余则通过引脚隔离于白色(非导电)泡沫内。

安装注意事项

  • 使用金属工具时,应单独修剪、弯折或剪切每个引脚以避免短路。

  • 不可对正负极引脚施加外力。此举可能损坏LIC内部结构。

  • 不建议采用波峰焊与回流焊。波峰焊会导致引脚短路,回流焊可能超过最高耐温。保持产品干燥。焊接时仅使用免清洗助焊剂(禁止水洗)。导电清洁剂或未清理的常规助焊剂可能导致器件短路或使电压缓慢泄漏至危险水平。通常手工焊接温度不应超过350℃,焊接时间不应超过4秒,但具体焊接建议请参考产品专属数据手册。

  • 混合电容器串联或并联使用时需极度谨慎,因其为带电元件且对电压极其敏感。每个LIC在与其他电池串联或并联前,必须单独充电至相同电压水平。若电压未均衡,电池间将产生高电流耗散。这可能损坏PCB、熔化解焊点、引发火灾或对操作人员造成伤害。

应用 / 设计注意事项

  • 禁止在推荐电压范围外对产品进行放电或过充。

  • 应配置欠压与过压保护措施。

  • 建议在串联电池组中使用均衡电路以维持电压平衡。

  • 对于LIC等并联连接的电池设备,只要各电池在连接前单独充电至相同电压,多数情况下可不考虑电压均衡问题。

  • 充放电电流应控制在电池额定范围内。

  • 禁止直接或通过外部电路施加反向电压。

  • 不得在潮湿环境、阳光直射处、发热元件旁或超出推荐温度范围的环境下操作或存储。参见技术贴士中的"10倍法则"。

  • 电容器外壳是电池的裸露带电部件,必须妥善固定、封装在产品内并保持适当间距以防短路。

  • 若长期存储,需测试并维持电压高于最低要求值。

  • 受损LIC因含有有毒有害物质,应停用并妥善处置。禁止焚烧或高温焚毁。

  • 压力阀上方应预留足够空间,确保在气体蓄积(可能由超温或其他因素引起)时能正常运作。以下是电池安装与必要间隙间距的示例,具体建议请参考产品专属数据手册:


LIC 相关术语

部分混合电容器数据手册使用以下术语:

WVDC :直流工作电压——施加适当负载时电容器的典型电压。

SVDC :直流浪涌电压——电容器可承受的绝对最大电压。超出此限将导致损坏、伤害或火灾。若发生此情况,应停止使用该电池并进行妥善处置。

最小值 :这是电容器电压处理的绝对最低限度。低于此值将导致损坏、伤害或火灾。若发生此情况,应停止使用该电池并进行妥善处置。


DDigiKey LIC 选择

混合锂电容器

Nichicon SLB系列(混合)电池
参见 - 使用Nichicon SLB电池的理由

混合锂超级电容套件 338-VMF-KIT-ND


相关文章与来源

锂离子/锂聚合物电池存储与永久容量损失
如何计算混合锂离子超级电容器(LiC)的应用需求?
Tecate集团LIC混合电容器及模块操作注意事项
LIC用户手册(tecategroup.com)

适用零件编号

2085-TPLC-3R8/10MR8X14-ND
2085-TPLC-3R8/30MR8X25-ND
2085-TPLC-3R8/30MR10X16-ND
2085-TPLC-3R8/70MR10X25-ND
2085-TPLC-3R8/25MR8X20-ND
2085-TPLC-3R8/40MR10X20-ND
2085-TPLC-3R8/20MR10X16-ND
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2085-TPLC-3R8/50MR10X20-ND
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283-HS1625-3R8227-R-ND
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283-HS1025-3R8706-R-ND
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2085-PBLC-3R8/100MA2-ND
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535-AHCR-S04R0SA387Q-ND
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4688-LIB1340Q4R0507-ND
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2085-PBLC-3R8/60MA2-ND
2085-PBLC-3R8/70MA2-ND
2085-PBLC-3R8/120MA2-ND
535-AHCR-S04R0SA128Q-ND
4688-LIB1840Q4R0118-ND
TPLC-3R8/10MR8X14
TPLC-3R8/30MR8X25
TPLC-3R8/30MR10X16
TPLC-3R8/70MR10X25
TPLC-3R8/25MR8X20
TPLC-3R8/40MR10X20
TPLC-3R8/20MR10X16
HS1016-3R8306-R
VMF106M3R8
TPLC-3R8/50MR10X20
VMF256M3R8
HSL1020-3R8506-R
HS1020-3R8506-R
TPLC-3R8/220MR16X25
HS1625-3R8227-R
TPLC-3R8/60MR10X25
HSL1016-3R8306-R
VPF406M3R8
HSL1025-3R8706-R
HS1025-3R8706-R
VPF506M3R8
TPLC-3R8/150MR12X25
HSL1225-3R8127-R
TPLC-3R8/200MR16X25
VPF127M3R8
VMF227M3R8
VMF506M3R8
HS1225-3R8127-R
ZCC705S0ME11RR
ZCC306S0YG16RR
LIC0820Q3R8256
LIC0825Q3R8306
LIC1013Q3R8256
ZCC706S0YG25RR
LIC1013Q3R8306
LIC1313Q3R8706
LIC0813Q3R8206
LIC0820Q3R8406
LIC1030Q3R8107
LIC0613Q3R8106
LIC1320Q3R8127
LIC1030Q3R8127
LIB1320Q4R0227
LIB1030Q4R0207
ZCC187S0YI35RR
ZCC227S0YK25RR
LIC1335Q3R8257
ZCC127S0YI25RR
LIC1620Q3R8257
LIC1640Q3R8507
LIC1840Q3R8757
ZCC138S0ML60RR
ZFC508S0MD05L3
ZFC728S0MD10L3
ZFC109S0MD10L3
ZCC106S0MF16RR
ZCC507S0YL40RR
ZCC108S0YL60RR
TPLC-3R8/100MR12X25
VMF306M3R8
VMF406M3R8
PBLC-3R8/10MA2
TPLC-3R8/120MR12X25
PBLC-3R8/50MA2
VMF706M3R8
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TPLC-3R8/450MR18X40
VPF706M3R8
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PBLC-3R8/200MA2
PBLC-3R8/220MA2
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VMF127M3R8
HSL1625-3R8227-R
TPLC-3R8/25MR10X16
AHCR-S04R0SA106Q
AHCR-S04R0SA206Q
AHCR-S04R0SA306Q
AHCR-S04R0SA406Q
AHCR-S04R0SA506Q
AHCR-S04R0SA127Q
AHCR-S04R0SA187Q
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PBLC-3R8/25MA28
PBLC-3R8/20MA2
PBLC-3R8/30MA2
AHCR-S04R0SA457Q
PBLC-3R8/100MA2
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AHCR-S04R0SA806Q
AHCR-S04R0SA107Q
LIC1020Q3R8806
PBLC-3R8/30MA28
PBLC-3R8/25MA2
AHCR-S04R0SA307Q
AHCR-S04R0SA387Q
LIB1330Q4R0357
LIB1620Q4R0407
PBLC-3R8/40MA2
LIB1340Q4R0507
AHCR-S04R0SA757Q
PBLC-3R8/60MA2
PBLC-3R8/70MA2
PBLC-3R8/120MA2
AHCR-S04R0SA128Q
LIB1840Q4R0118
VMF-KIT
338-VFM-KIT-ND
338-VMF-KIT
VFM
338-VFM-KIT
VMF