4.7. Effet du vieillissement sur l'autodécharge
L'autodécharge n'affecte pas seulement le rendement
énergétique du supercondensateur mais est aussi liée
à la durée de vie des supercondensateurs [116]. Il est probable
que les supercondensateurs ayant une faible autodécharge ont aussi une
durée de vie plus élevée, car une autodécharge
élevée indique un niveau important d'impuretés et de
réactions faradiques sur les électrodes. Avec le temps, il y a
une dégradation des matériaux réduisant ainsi la
capacité et augmentant la résistance de supercondensateur
mplitude de l'autodécharge peut donc être
. L'a
un bon indicateur de la qualité du supercondensateur
[14].
Nous avons montré précédemment
l'évolution des paramètres des supercondensateurs M600, que sont
la capacité et la résistance, en fonction de l'état du
vieillissement. Le vieillissement considéré est obtenu en
maintenant la tension aux bornes du supercondensateur à 2,7 V pendant
une durée déterminée à une température de 65
°C ou de 70 ° C. Une diminution de la capacité de plus de 20%
et une augmentation de 100% de la résistance sont observées. Ces
variations proviennent vraisemblablement de la dégradation de
l'électrolyte et d'une mauvaise accessibilité des pores par
l'électrolyte.
Composant
|
Crp (F)
|
Crp / C1 (%)
|
Rrp (?)
|
Rf (?)
|
Composant neuf
|
377
|
11
|
44
|
714
|
M600 vieilli à 65 °C et 2,7 V
|
3 22
|
19
|
76
|
529
|
M600 vieilli à 70 °C et 2,7 V
|
7 29
|
58
|
136
|
359
|
|
Tab. 4-7 : Elément de l'autodécharge d s
supercondensateurs M600 vieillis
e
L'autodécharge de supercondensateurs vieillis à
65 °C et 70 °C a été mesurée avant et
après le vieillissement (cf. fig. 4-36-a). L'autodécharge
évolue avec le vieillissement. Cette évolution dépend
certainement du temps de maintien de la tension aux bornes du composant
précèdent la mesure de l'autodécharge. Dans notre cas, ce
temps est fixé à 1 heure (cf. § 4.2.2) ce qui engendre une
amplitude sur la tension lors de l'autodécharge importante.
Une étude plus approfondie sur l'évolution de
l'autodécharge lors du vieillissement serait à réaliser
avec plusieurs composants et en considérant des points de mesure
intermédiaires
Néanmoins, dans le cas de notre étude
réalisée sur deux composants, nous observons une amplification de
l'autodécharge. La capacité Crp et la
résistance Rrp augmentent avec le vieillissement,
tandis que la résistance de fuite Rf diminue (cf. tab. 4-7). Le
vieillissement augmente l'autodécharge du processus de diffusion
lié à l'oxydoréduction et prolonge sa durée (cf.
fig. 4-37-b). En effet, la constante de temps ôr=
Crp.Rrp augmente, ce qui conduit à l'augmentation de ses deux
éléments (Crp et
Rrp). L'augmentation de l'autodécharge avec le vieillissement
est due à la décomposition de l'électrolyte. Cette
dernière amplifie les réactions d' oxydoréduction et peut
produire des groupes oxygénés de surfaces [137].
(a)
(b)
Fig. 4-36 : Autodécharge des supercondensateurs
M600 vieillis par rapport à l'état initial
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