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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 电分析测试 » 请较如何根据电容器的充放电曲线计算internal resistance (IR) drop
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1101030303

金虫 (小有名气)

[求助] 请较如何根据电容器的充放电曲线计算internal resistance (IR) drop

请问本版超级电容器的各位高人，如何根据电容器的充放电曲线来计算internal resistance (IR) drop？本人以前做锂电的，现在刚刚接触电容器方面的知识，对这一计算着实很迷茫，搞不清，特地来本版请教。
1. 请教如何根据电容器的充放电曲线计算internal resistance (IR) drop?
看到有文献写到：
The internal resistance was determined from the voltage drop at the beginning of each discharge:
R=△V(iR为V的下标)/2i，
△V(iR为V的下标) is the voltage drop between the first two points from its top cut-off.
This voltage drop is also referred to as the iR drop. i is the current applied.

2. 想请较高人简单解释或者介绍一下功率和能量密度计算公式的由来。
看见该文献谈到功率密度和能量密度的计算公式如下：
P=V*V/[4RM]   &  E=0.5CV*V/M
where V is the applied voltage ,R is the internal resistance, M is the total mass of active electrode materials used in electrochemical capactiors, and C is the measrued total capacitance of electrochemical capactiors
这与常见的P和E计算公式有出入啊
E=It(Ua)/m   P=I(Ua)/m
其中，I为充放电电流，t为放电时间，Ua为平均工作电压，m为正负极活性材料的质量之和。

[ Last edited by 1101030303 on 2012-1-31 at 22:49 ]
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1楼2012-01-31 22:47:25
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myIDname

木虫 (著名写手)

人民大会堂首席清洁工

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
1101030303(金币+10): ★★★★★最佳答案 非常感谢 2012-02-01 16:24:31
说第一个吧。看你的放电曲线，在放电开始的瞬间会有一个近于直线的电压降（IR drop），然后才是斜率缓得多的放电。
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2楼2012-02-01 06:16:50
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1101030303

金虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by myIDname at 2012-02-01 06:16:50:
说第一个吧。看你的放电曲线，在放电开始的瞬间会有一个近于直线的电压降（IR drop），然后才是斜率缓得多的放电。

△V(iR为V的下标) is the voltage drop between the first two points from its top cut-off。
感谢指点，放电开始的瞬间是指放电的第一个和第二点之间的这个瞬间吗？另外请问下，超级电容器的充放电制度是恒流充电后不需静置，直接恒流放电？不需静置这点是不是和锂电电池不同。
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3楼2012-02-01 09:23:53
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xby1815

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
1101030303(金币+10): ★★★很有帮助 谢谢指点 2012-02-01 16:25:06
公式不矛盾吧，人家的是指组装成的超级电容器的，常见的是指单电极片的，不知道我理解的对不对啊
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4楼2012-02-01 10:08:43
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xby1815

木虫 (正式写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by 1101030303 at 2012-02-01 09:23:53:
△V(iR为V的下标) is the voltage drop between the first two points from its top cut-off。
感谢指点，放电开始的瞬间是指放电的第一个和第二点之间的这个瞬间吗？另外请问下，超级电容器的充放电制度是恒流 ...

敢问楼主，这个锂电池为什么要冲完电或者放完电静置一小段时间呢？
我没研究过锂电池，直接学的超电，希望楼主指点
超电的就是直接进行下一步，中间没有停留，所以出来的充放电曲线是锯齿峰
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5楼2012-02-01 10:12:59
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xby1815

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

楼主啊，国外的解释不清出那你就看看国内的吧，
《超电容器活性炭电极储电影响因素的研究》孟庆函，刘玲
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6楼2012-02-01 10:17:11
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myIDname

木虫 (著名写手)

人民大会堂首席清洁工

【答案】应助回帖

引用回帖:
3楼: Originally posted by 1101030303 at 2012-02-01 09:23:53:
△V(iR为V的下标) is the voltage drop between the first two points from its top cut-off。
感谢指点，放电开始的瞬间是指放电的第一个和第二点之间的这个瞬间吗？另外请问下，超级电容器的充放电制度是恒流 ...

从时间过程来说，第一个点和第二个点可以认为是没有时间间隔的，也就是说是同时的。之所以放电从第二电开始算，主要是牵涉电容的计算C，电压差要从第二个点开始算。IR drop蛀牙是由于电路中的接触电阻（有人叫溶液电阻）引起的，并不是由电容放电引起，所以在计算电容的时候从第二个点开始。

我也是刚开始做超电容，不敢保证一定正确。一起学习吧，呵呵。
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7楼2012-02-01 11:05:36
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1101030303

金虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by xby1815 at 2012-02-01 10:12:59:
敢问楼主，这个锂电池为什么要冲完电或者放完电静置一小段时间呢？
我没研究过锂电池，直接学的超电，希望楼主指点
超电的就是直接进行下一步，中间没有停留，所以出来的充放电曲线是锯齿峰

谢谢指点，哈哈
锂电池恒流充或放电完后，通常静置5-10min再进行恒流放或充电是为了让在充放电结束时，还未来得及从正极或负极的晶格中扩散出的锂离子从晶格中扩散出来
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8楼2012-02-01 12:06:36
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1101030303

金虫 (小有名气)
引用回帖:
7楼: Originally posted by myIDname at 2012-02-01 11:05:36:
从时间过程来说，第一个点和第二个点可以认为是没有时间间隔的，也就是说是同时的。之所以放电从第二电开始算，主要是牵涉电容的计算C，电压差要从第二个点开始算。IR drop蛀牙是由于电路中的接触电阻（有人叫溶 ...

多谢指点，敢问
对计算电容量的公式：
C = i /-[ΔV/Δt] = i /-(slope)
where i is the current applied, [ΔV/Δt] is the slope of the discharge curve after the initial iR drop.
其中的ΔV为第二点的电压减去放电结束那个点的电压？Δt为放电结束那个点的时间减去第二点的时间？

对于内部电阻计算公式：
R = ΔV（iR） /2i
ΔV（iR）  is the voltage drop between the first two points from its top cut-off.  This voltage drop is also
referred to as the iR drop.  i is the current applied.  
其中的 ΔV（iR）为放电最高点的电压减去第二点的电压？
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9楼2012-02-01 12:21:12
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myIDname

木虫 (著名写手)

人民大会堂首席清洁工

【答案】应助回帖

引用回帖:
9楼: Originally posted by 1101030303 at 2012-02-01 12:21:12:
多谢指点，敢问
对计算电容量的公式：
C = i /-[ΔV/Δt] = i /-(slope)
where i is the current applied, [ΔV/Δt] is the slope of the discharge curve after the initial iR drop.
其中的ΔV为第二点的 ...

问题一：是的。
问题二：是的。
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10楼2012-02-01 13:44:19
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