電気二重層キャパシタ 3.0V 5F

秋月電子で270円

まず充電ですが、定電圧定電流(CVCC)電源を3.0V 1.0Aに設定して、直接キャパシタに接続して充電しました。

電気二重層キャパシタのフル充電状態にする方法はよくわかりませんので、とりあえず充電電流が1mAを下回った時点としました。緩和充電と言って、微小な充電電流になってもしばらく充電し続けるするような方法がとられるようですが、今回は緩和充電は行っていません。一応充電条件を揃えるために1mAを下回った時点としています。

以上のように充電したものを、今度は放電します。

放電は定電流放電としました。50mA, 5mA, 1mA, 500uA, 100uAの各放電電流での放電時間を計測しました。放電打ち切りは、キャパシタの端子電圧が3.0Vから1.8Vに降下した時点としました。

計測を何度も繰り返しているうちに、どうやら電子負荷の電流設定に誤差があるようで、おそらく0.8mAくらい多めに流れていることが判明しましたので、500uA, 100uAは計測できないことになりました。このため、50.8mA, 10.8mA, 5.8mA, 1.8mAで計測したことになります。

ところでキャパシタの放電時間は、定電流放電の場合、T = (C x (V1 - V2)) / Iで計算できます。たとえば5Fで放電電流50mA、3.0Vから1.8Vに降下するまでの時間は、T = (5 x (3.0 - 1.8)) / 0.05 = 120秒　と計算できます。では実際はどうでしょうか。

放電電流    1.8Vになるまでの時間(計算)　　1.8Vになるまでの時間(計測)

50.8mA                     118秒                                  119秒 (2分)

10.8mA                     556秒                                  590秒 (9.3分)

5.8mA                     1034秒                                1133秒 (19分)

1.8mA                     3333秒                                3094秒 (51.5分)

電流が小さいほど計測誤差が目立ちますが、ほぼ計算通りと言えます。