半导体器件 能量收集和产生半导体器件 第8部分：低功耗电子产品中柔性和可拉伸超级电容器的测试和评估方法 征求意见稿

GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-81半导体器件能量收集和产生半导体器件低功耗电子产品中柔性和可拉伸超级电容器测试和评估方法IEC60068-1:2013环境试验第1部分：通用导则（Environmentaltesting–Part1:GeneralandIEC62391-1电气和电子设备用固定双电层电容器第1部分：总规范（Fixedelectricdouble-layercapacitorsforuseinelectricandelectronIEC62576混合动力汽车用双电层电容器-电气useinhybridelectricvehicles–Testmethodsforelectricalcharacteristics）electricandelectronicequipment–Testmethodsforelectricalcharacte柔性和可拉伸超级电容器flexibleandstretchablesup可安装在衣服上或作为配件佩戴在人体上的电化GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-82GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-83上限类别温度uppercategoryt在类别温度下，可以连续或重复施加到超级电容器上的最大直流(DC)电压或脉冲峰[来源：IEC60050-436：1990,436-01-08,修改——术语中删除“电容的”并且在定义中，“超级电放电电流dischargingcuIGB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-84超级电容器部件相对位置的改变，不包括在拉伸状态下整体结构的位σ=×100%...........[来源：IEC60050-113：2011,113-03-57,修改——定义中已经改为超级电容器，并且增加公式（1）]rGB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-85标称电容量nominalcapacitCNESRεGB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-86[来源：IEC62951-1：2017,3.1.2,修改——定义中，“应变”取代“弯曲半径”，“电容”取代“电[来源：IEC62951-1：2017,3.1.2,修改——定义中，“电容”取代“电阻”“超级电容器”取代“薄膜”。另外增加注2]4基本额定值和特性参数4.1标识和类型柔性和可拉伸超级电容器应按以下顺序清楚、持久GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-874.2极限值和工作条件注:下列信息分别列于表格内:事项、物理信息(外形尺寸、端子、附件、安装指南等)、5.1概述一般柔性和可拉伸超级电容器的测试步骤如图2所示。将超级电容器安装在测试夹具上后，根据试电流和LCR测量仪对其电学特性进行测量。在弯曲或拉伸运动下，仔细读取仪表显示上的输出电压或电可拉伸的柔性超级电容器的特征如图2所示。超级电容安装在应力施加试验机上，根据机器施加的GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-88GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-89柔性和可拉伸超级电容器可以通过恒流或恒压充放电方法来测量。如图3所示的电路可用于特征参超级电容器的测量电路采用相关标准IEC62813和IEC6AVRS采用恒流法测量超级电容器，应采用相关标准IEC62576。待测柔性拉伸超级电容器假设为具有恒c)断开充电电路，用转换开关S连接放电电路，设定恒放电电流值。根据超级电容器的等效串联电d)按照上述设置进行测量后，被测柔性拉伸超级电容器两端之间的电压-时间GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8e)被测柔性拉伸超级电容器两端之间的电流f)柔性和可拉伸超级电容器两端之间的电流-GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-85.2.3.1标称电容ΔU=U1-U2......................................(3)5.2.3.3等效串联电阻对超级电容进行放电时，ESR值可通过电流方向由放电过程转变为充电过程或由ESR=...............ΔI——电流方向变化前(I1)和变化后(I2)的电流差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通过“匹配阻抗功率密度法”，利用等效串联电阻值和公5.2.3.6生命周期图7为柔性和可拉伸超级电容器测量电势随时间变化的重复充应计算标称电容。根据循环次数得到的电容保持率如图85.3弯曲状态GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8弯曲载物台实心圆柱，以规定的曲率半径使GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8量测试步骤如下:a)将柔性和可拉伸超级电容器按一定曲率半径在弯曲台上安b)将超级电容的两个端子固定并连接到测试设备上。c)测量并计算柔性拉伸超级电容在不同曲率值弯曲半径r下的比电容，如图11和图GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8e)重复在d)中得到的最大半径或曲率，根据式(7)测量并计算每个循环后的电容保持率，如图13所η=×100%.....................................(7)η——电容保持率；5.4拉伸状态流表和电压表监测。将可拉伸超级电容器安装在固定和移动的载物台上，进行拉伸状态测（a）正常状态-纤维性（b）正常状态-平面型GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8（c）拉伸状态-纤维性（d）拉伸状态-平面型连接到超级电容器阳极电极恒压充电、恒放电，并能连续测量两个超级电容规定的加速度(一定范围内的各种应变)下进行连续的弯曲/拉伸运动时，测量两个超级电容端子之间以GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8利用电机为被测器件提供指定水平和频d)测量并计算柔性和可拉伸超级电容器在不同应变下的比电容，如图1GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8e)获得柔性和可拉伸超级电容器在临界应变后所能测试报告至少应包括以下信息:a)强制性的:3)试验环境条件:4)特性参数:GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8A.1概述A.3工作原理A.3.1双电层电容器（EDLC）在电极上施加电势时，电荷在电极与电解液的界面上堆积，形GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8A.3.2赝电容A.3.3混合超级电容GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8本附录B描述了在高温下连续施加额定电压以确定3.1.11中定义的额定电注:试验方法见IEC62576:2018附录A，并做了修改:“电容”改为“超级电容”，温度范围和规定的持续时间也做除非另有规定，所有试验条件应如下:试验前，超级电容器应充分放电，然后在参考温度25℃±2℃下处理2小时到6小时。如IEC测试完成后，将超级电容器从测试箱中取出完全放电。在参考温度25℃±2℃放置，放置时间按照GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8×100%≤20%..............................Cf——试验后的电容，F。×100%≤50%.................. Rf——试验后的等效串联电阻，Ω。GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8其它弯曲测试本附录C描述了除5.3所述外，柔性和可拉伸超级电容器的弯曲试验测试人员在柔性超级电容附近画一个假想圆，求出超级电容的曲率半径，如图C.2所GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8本附录D描述了不同结构的柔性和可拉伸超级电容器的分类。三明治结构的柔性和可拉伸超级电容线状结构的柔性和可拉伸超级电容器由线状正负电极、电解液和线状封装管组成，如图D.GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8D.4线状超级电容器制成的编织结构GB/TXXXXX—XXXX/IEC62830-8C60050-113:2011，InternationalElectroterIEC60050-436:1990,InternationalElectrotechnicalVocabulary–ChaIEC60050-482:2004,InternationalElectrotechnicalVocabulary–Part482:PrimaryIEC62047-5:2011,SemiconductorIEC62047-7:2011,Semicofilterand