Pour conclure sur la caractérisation, nous pouvons
noter qu'il est nécessaire, pour mieux intégrer un
supercondensateur dans les applications, de connaître ou de
déterminer un certain nombre de paramètres essentiels :
C(u), ESR, puissance et énergie disponibles,
caractéristiques thermiques et qualité (vieillissement, rendement
coulombien, etc.). Pour cela, des méthodes de caractérisation
sont mises en oeuvre et sont appliquées sur des supercondensateurs
commercialisés : charge/décharge à courant constant,
à tension constante, à puissance
constante, voltampéremétrie, spectroscopie
d'impédance.
Nous avons trouvé que la valeur des paramètres
des supercondensateurs dépend de la technique de caractérisation
ceci à cause de la non-linéarité de la capacité du
supercondensateur, du phénomène de redistribution et des
phénomènes faradiques tels que les réactions
d'oxydoréduction. Plusieurs supercondensateurs commercialisés ont
été étudiés par ces techniques de mesure. La
capacité et la rési stance sont définies comme une
quantité dynamique dépendant de la tension et du courant de
charge/décharge du supercondensateur. La capacité mesurée
est liée à la double couche et aux réactions
électrochimiques [80].
Pour conclure sur les méthodes de mesure, vu que les
paramètres des supercondensateurs peuvent dépendre des techniques
de caractérisation, des mesures ont été effectuées
afin de minimiser les perturbations faradiques, comme une
charge/décharge du composant plusieurs fois. Cela donne des
résultats très proches et fiables que peuvent être
employés dans les applications industrielles.
Dans ce chapitre, nous avons présenté quelques
circuits équivalents du supercondensateur. Ces circuits ont
été utilisés pour interpréter les mesures obtenues.
Les éléments des modèles établis sont
identifiés à l'aide des techni ques de mesure
présentées précédemment.
Le modèle classique RC donne une première
approximation du comportement du supercondensateur. Le modèle à
deux branches RC avec une capacité non-linéaire est un
modèle assez simple et précis, mais il est limité et
incapable de modéliser le comportement dynamique du composant. Les
comportements résultant de la structure poreuse des électrodes du
supercondensateur ont été modélisés par des
réseaux RC en s érie avec le modèle à simple pore
[96].
Le comportement inductif de la cellule peut être
modélisé par des réseaux RL en série avec
l'inductance Ls. Cet effet est provoqué par des
réactions électrochimiques, par la dispersion de la
porosité des électrodes et par la connectique du composant.
L'expérience montre néanmoins que l'effet inductif est
négligeable pour les cellules de forte valeur [114].
Nous avons étudié dans ce chapitre les
variations des caractéristiques électriques des
supercondensateurs en fonction de la température ambiante et les avons
corrélées aux modèles à deux branc hes et avec
pores non-homogènes.
Une augmentation de la température améliore les
performances en termes d'énergie et de puissance, car la capacité
augmente légèrement et les résistances (EDR et
Rs) diminuent mais cette augmentation de température
diminue le rendement coulombien. Notons qu'aux basses températures les
supercondensateurs présentent globalement un meilleur comportement que
les
accumulateurs.
Le supercondensateur a été
modélisé thermiquement par des circuits
RthCth avec deux constantes de temps thermique. Le
modèle thermique nous a permis d'estimer l'évolution de la
température du composant due à l'autoéchauffement lors de
son fonctionnement.
Malheureusement, en cours d'utilisation, les performances des
supercondensateurs diminuent. Les symptômes majeurs rencontrés
sont une diminution de la capacité liée à la
quantité de charges stockées et une augmentation de
résistance.
