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CLG03P120F28

器件型号:CLG03P120F28
器件类别:无源元件   
文件大小:11771.58KB,共10页
厂商名称:Cellergy
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器件描述

Supercapacitors / Ultracapacitors Flat Leads 3.5V 120mF

参数
产品属性属性值
产品种类:
Product Category:
Supercapacitors / Ultracapacitors
制造商:
Manufacturer:
Cellergy
RoHS:YES
系列:
Series:
CLG
端接类型:
Termination Style:
SMD/SMT
电容:
Capacitance:
120000 uF
电压额定值:
Voltage Rating:
3.5 V
容差:
Tolerance:
- 20 %, + 80 %
ESR:65 mOhms
工作温度范围:
Operating Temperature Range:
- 40 C to + 70 C
长度:
Length:
28 mm
宽度:
Width:
17.5 mm
高度:
Height:
3.4 mm
封装:
Packaging:
Tray
商标:
Brand:
Cellergy
电容-uF:
Capacitance - uF:
120000 uF
引线间隔:
Lead Spacing:
11 mm
漏泄电流:
Leakage Current:
20 uA
产品:
Product:
Supercapacitors
工厂包装数量:
Factory Pack Quantity:
18

CLG03P120F28器件文档内容

Super Capacitors To Improve Power Performance.

Low ESR

High Capacitance

Wide Range of Operating Temperatures

Wide Packaging Capability

Wide Footprint Selection

High Power

Safe

Environmentally Friendly RoHS Compliant

Revision: 13-02-13

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                    Table of Contents

                                                     Page

Part1: Data Sheet                                    3

Revision History                                     3

Ordering Information                                 4

Product Schematic                                    4

Line Card                                            5,6,7,8

Electrical Rating Table                              9

Mechanical Dimensions                                10,11,12,13

Cell Structure                                       14

Packing                                              15,16,17

Qualification Test Summary                           18

Measuring Method of Characteristics                  19

Typical Capacitor Characteristics                    20

Part2: User Manual                                   21

Background                                           21

Electrochemical Capacitors                           22

Cellergy’s Technology                                23

Application Notes                                    24

Voltage Drop                                         25

EDLC and Battery Coupling                            26

Distinct Applications for Cellergy Super Capacitors  28

Manual Soldering                                     29

Handling Cautions                                    30

                                                              2

Revision: 13-02-13

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                         Part 1: Data Sheet

     Revision History, last updates

No.  Check                             Description of Revision                                   Date

1    Semion                            CLG01P060L17 changed to CLG01P015L17.                     25/07/10

     Simma                             CLG01P120L17 changed to CLG01P300L17

2    Semion                            Solder ability Test Method was changed                    01/09/10

     Simma

3    Semion                            500 hours Load life test for 12x12.5 products             11/01/11

     Simma

4    Semion                            Capacitance measurement            methodology            21/02/11

     Simma

5    Semion                            Mechanical dimensions drawings                            02/03/11

     Simma

6    Semion                            General spec changes                                      10/04/11

     Simma

7    Semion                            Number of charge/discharge cycles                         07/08/11

     Simma

8    Semion                            CLC, CLK Series are added                                 31/01/12

     Simma

9    Semion                            CLK Series values are updated                             21/03/12

     Simma

10   Semion                            Lead pull strength test replaced by robustness of termi-  24/04/12

     Simma                             nations

11   Semion                            Approving extended temperature range up to +85C           31/07/12

     Simma

12   Semion                            The drawings of new trays were added                      21/11/12

     Simma

13   Semion                            The height of CL…..48 parts is increased                  27/12/12

     Simma

14   Semion                            The height and ESR of :CLC___12 ,CLK___L17,               13/02/13

     Simma                             CLK___L28 and CLG___L48        are changed.

                                                                                                           3

     Revision: 13-02-13

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Ordering Information

1         2              3        4      5  6

CLG       02             P        080    L  17

1_ Series Name

                CLG : Standard

                CLC : Low Leakage

                CLK : Extra Capacitance

2_ Nominal Voltage:01 (1.4V); 02 (2.1V); 03 (3.5V); 04 (4.2V); 05 (5.5V); 06 (6.3V);  09  (9V);  12 (12V)

3_ Case Types: P - Prismatic

4_ Capacitance: 080 (80 mF)

5_ Leads: L-Through Hole, F-Flat

6_ Case Size: 12 (12X12.5mm), 17(17x17.5 mm), 28(28x17.5mm), 48(48X30.5mm)

Product Schematics (by Case Size)

     L12                          L17           L28                                              L48

                                                                                                           4

     Revision: 13-02-13

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Line Card, 12x12.5                                      mm

CLG  :       Standard

                      P/N                 Nominal       ESR   Capacitance  Max Allowed               Length (L)  Width (W)  Height  (H)  Pitch (P)     Weight

                                          Voltage                          LC

             12x12.5                      (Volt)        (mΩ)  (mF)         (µA)                      (mm)        (mm)       (mm)         (mm)          (gram)

                      CLG03P012L12 *      3.5           600   12           3                         12          12.5       2.4          8.0 **        1.3

             Single   CLG04P010L12        4.2           720   10           3                         12          12.5       2.6          8.0           1.4

                      CLG05P008L12        5.5           1000  8            3                         12          12.5       3.1          8.0           1.5

                      CLG06P007L12        6.3           1200  7            3                         12          12.5       3.4          8.0           1.6

             12x12.5  CLG03P025L12        3.5           300   25           6                         12          12.5       3.4          8.0           1.6

                      CLG04P020L12        4.2           360   20           6                         12          12.5       3.9          8.0           1.7

***          Double

                      CLG05P016L12        5.5           500   16           6                         12          12         4.8          8.0           1.8

                      CLG06P012L12        6.3           600   12           6                         12          12.5       5.3          8.0           1.9

CLC  :       Low Leakage

                      P/N                 Nominal       ESR   Capacitance  Max Allowed               Length (L)  Width (W)  Height (H)   Pitch (P)     Weight

                                          Voltage                          LC

     Single  12x12.5                      (Volt)        (mΩ)  (mF)         (µA)                      (mm)        (mm)       (mm)         (mm)          (gram)

                      CLC03P012L12 *      3.5           600   12           1.5                       12          12.5       2.4          8.0 **        1.3

                      CLC04P010L12        4.2           720   10           1.5                       12          12.5       2.9          8.0           1.4

     Double  12x12.5  CLC03P025L12        3.5           330   25           3                         12          12.5       3.7          8.0           1.6

***

                      CLC04P020L12        4.2           390   20           3                         12          12.5       4.2          8.0           1.7

Notes:       *        For capacitors with flat leads, P/N is CLG__P__F12 instead of CLG__P__L12.

             **       For capacitors with flat leads, pitch is 7.3 mm instead of 8 mm.

             ***      “Double”- a supercapacitor built of    two parallel connected “Single” cells.

                                                                                                                                                    5

                      Revision: 13-02-13

                      Subject to change without notice
Line Card, 17x17.5 mm

CLG :   Standard

                 P/N            Nominal   ESR         Capacitance  Max Allowed  Length( L)                Width  (W)  Height (H)  Pitch (P)     Weight

                                Voltage                            LC

        17x17.5                 (Volt)    (mΩ)        (mF)         (µA)                       (mm)        (mm)        (mm)        (mm)          (gram)

                 CLG02P040L17*  2.1       180         40           6                          17          17.5        2.2         11.0          2.6

        Single   CLG03P025L17   3.5       300         25           6                          17          17.5        2.4         11.0          2.7

                 CLG04P020L17   4.2       360         20           6                          17          17.5        2.6         11.0          2.8

                 CLG05P015L17   5.5       480         15           6                          17          17.5        3.1         11.0          3.0

        17x17.5  CLG02P080L17   2.1       90          80           12                         17          17.5        2.5         11.0          3.2

                 CLG03P050L17   3.5       150         50           12                         17          17.5        3.4         11.0          3.3

**      Double

                 CLG04P040L17   4.2       180         40           12                         17          17.5        3.9         11.0          3.4

                 CLG05P030L17   5.5       240         30           12                         17          17.5        4.8         11.0          3.6

CLK :   Extra Capacitance

                 P/N            Nominal   ESR         Capacitance  Max Allowed                Length (L)  Width (W)   Height (H)  Pitch (P)     Weight

                                Voltage                            LC

        17x17.5                 (Volt)    (mΩ)        (mF)         (µA)                       (mm)        (mm)        (mm)        (mm)          (gram)

                 CLK03P050L17   3.5       310         50           6                          17          17.5        2.9         11.0          2.7

        Single   CLK04P040L17   4.2       370         40           6                          17          17.5        3.2         11.0          2.8

                 CLK05P030L17   5.5       490         30           6                          17          17.5        3.8         11.0          3.0

        17x17.5  CLK03P100L17   3.5       155         100          12                         17          17.5        4.5         11.0          3.3

**               CLK04P080L17   4.2       185         80           12                         17          17.5        5.2         11.0          3.4

        Double   CLK05P060L17   5.5       245         60           12                         17          17.5        6.3         11.0          3.6

Notes:  *        For capacitors with flat leads, P/N is CLG__P__F17 instead of CLG__P__L17.

        **       “Double”- a supercapacitor built of  two parallel connected “Single” cells.

                                                                                                                                             6

        Revision: 13-02-13

        Subject to change without notice
Line Card, 28x17.5                         mm

CLG : Standard

                   P/N            Nominal  ESR          Capacitance  Max Allowed  Length (L)          Width (W)  Height (H)   Pitch (P)     Weight

                                  Voltage                            LC

                                  (Volt)   (mΩ)         (mF)         (µA)                       (mm)  (mm)       (mm)         (mm)          (gram)

        28x17.5    CLG03P060L28*  3.5      130          60           10                         28    17.5       2.4          11.0          4.3

                   CLG04P050L28   4.2      150          50           10                         28    17.5       2.6          11.0          4.5

        Single     CLG05P040L28   5.5      200          40           10                         28    17.5       3.1          11.0          4.8

                   CLG06P035L28   6.3      230          35           10                         28    17.5       3.4          11.0          5.3

                   CLG12P015L28   12       445          15           10                         28    17.5       5.4          11.0          6.4

        28x17.5    CLG03P120L28   3.5      65           120          20                         28    17.5       3.4          11.0          5.3

                   CLG04P100L28   4.2      75           100          20                         28    17.5       3.9          11.0          5.4

        Double **  CLG05P080L28   5.5      100          80           20                         28    17.5       4.8          11.0          5.7

                   CLG06P070L28   6.3      115          70           20                         28    17.5       5.4          11.0          6.3

                   CLG12P030L28   12       225          30           20                         28    17.5       9.0          11.0          7.1

CLK : Extra Capacitance

                   P/N            Nominal  ESR          Capacitance  Max Allowed  Length (L)          Width (W)  Height  (H)  Pitch (P)     Weight

                                  Voltage                            LC

                                  (Volt)   (mΩ)         (mF)         (µA)         (mm)                (mm)       (mm)         (mm)          (gram)

28x17.5            CLK03P120L28*  3.5      170          120          10                         28    17.5       3.1          11.0          4.3

Single             CLK04P100L28   4.2      190          100          10                         28    17.5       3.4          11.0          4.5

                   CLK05P080L28   5.5      240          80           10                         28    17.5       3.8          11.0          4.8

                   CLK12P030L28   12       460          30           10                         28    17.5       6.8          11.0          7.8

28x17.5            CLK03P240L28   3.5      85           240          20                         28    17.5       4.8          11.0          5.3

Double             CLK04P200L28   4.2      95           200          20                         28    17.5       5.3          11.0          5.4

                   CLK05P160L28   5.5      120          160          20                         28    17.5       6.5          11.0          5.7

**                 CLK12P060L28   12       230          60           20                         28    17.5       12.0         11.0          8.1

Notes:   *         For capacitors with flat leads, P/N is CLG__P__F28 instead of CLG__P__L28.

         **        “Double”- a supercapacitor built of  two parallel connected “Single” cells.

                                                                                                                                         7

        Revision: 13-02-13

        Subject to change without notice
Line Card, 48x30 mm

CLG :      Standard

           P/N                  Nominal           ESR   Capacitance  Max Allowed  Length (L)    Width  (W)  Height  (H)  Pitch (P)     Weight

                                Voltage                              LC

                                (Volt)            (mΩ)  (mF)         (µA)                 (mm)  (mm)        (mm)         (mm)          (gram)

           CLG02P700L48*        2.1               18    700          65                   48    30.5        3.3          22.3          18.5

           CLG03P420L48         3.5               30    420          65                   48    30.5        4.2          22.3          19.5

48x30      CLG04P350L48         4.2               36    350          65                   48    30.5        4.7          22.3          20.0

           CLG05P280L48         5.5               48    280          65                   48    30.5        5.6          22.3          21.2

           CLG06P245L48         6.3               54    245          65                   48    30.5        6.1          22.3          21.7

           CLG09P165L48         9                 78    165          65                   48    30.5        8.0          22.3          25.2

           CLG12P120L48         12                108   120          65                   48    30.5        10.0         22.3          31.1

Notes:  *  For capacitors with  flat leads,  P/N  is CLG__P__F48 instead of CLG__P__L48.

                                                                                                                                    8

           Revision: 13-02-13

           Subject to change without notice
Electrical Rating                 Table

CLG Ratings                       Nominal  Minimum  Maximum

Capacitance tolerance                      -20%     +80%

                                                    +70°C (all products)

Operating Temp.                   25°C     -40°C

                                                    +85°C (CLK series)

Storage Temp.                     25°C     -10°C    +35°C

Surge voltage                                       +15%

Pulse current                                       No limit

                                                                          9

Revision: 13-02-13

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Mechanical Dimensions

Through Hole Leads, Single

P/N           V     ESR           Cap   LC    L     W     H     P

              [V]   [mΩ]          [mF]  [µA]  [mm]  [mm]  [mm]  [mm]

CLG03P012L12  3.5   600           12    3     12    12.5  2.4   8

CLG04P010L12  4.2   720           10    3     12    12.5  2.6   8

CLG03P025L17  3.5   300           25    6     17    17.5  2.4   11

CLG04P020L17  4.2   360           20    6     17    17.5  2.6   11

CLG03P060L28  3.5   130           60    10    28    17.5  2.4   11

CLG04P050L28  4.2   150           50    10    28    17.5  2.6   11

                                                                      01

Revision: 13-02-13

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Mechanical Dimensions

Through Hole Leads, Double

P/N                 V  ESR        Cap   LC    L     W     H     P

              [V]      [mΩ]       [mF]  [µA]  [mm]  [mm]  [mm]  [mm]

CLG03P025L12  3.5      300        25    6     12    12.5  3.4   8

CLG04P020L12  4.2      360        20    6     12    12.5  3.9   8

CLG03P050L17  3.5      150        50    12    17    17.5  3.4   11

CLG04P040L17  4.2      180        40    12    17    17.5  3.9   11

CLG03P120L28  3.5      65         120   20    28    17.5  3.4   11

CLG04P100L28  4.2      75         100   20    28    17.5  3.9   11

CLG03P420L48  3.5      20         420   65    48    30.5  3.4   22.3

CLG04P350L48  4.2      25         350   65    48    30.5  3.9   22.3

                                                                      00

Revision: 13-02-13

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Mechanical Dimensions

Flat Leads, Single

P/N           V     ESR           Cap   LC    L     W     L1    H     P

              [V]   [mΩ]          [mF]  [µA]  [mm]  [mm]  [mm]  [mm]  [mm]

CLG03P012F12  3.5   600           12    3     12    12.5  2.7   2.4   7.3

CLG04P010F12  4.2   720           10    3     12    12.5  2.7   2.6   7.3

CLG03P025F17  3.5   300           25    6     17    17.5  3.7   2.4   11

CLG04P020F17  4.2   360           20    6     17    17.5  3.7   2.6   11

CLG03P060F28  3.5   130           60    10    28    17.5  3.7   2.4   11

CLG04P050F28  4.2   150           50    10    28    17.5  3.7   2.6   11

                                                                            02

Revision: 13-02-13

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Mechanical Dimensions

Flat Leads, Double

P/N           V     ESR           Cap   LC    L     W     L1    H     P

              [V]   [mΩ]          [mF]  [µA]  [mm]  [mm]  [mm]  [mm]  [mm]

CLG03P025F12  3.5   300           25    6     12    12.5  2.7   3.4   7.3

CLG04P020F12  4.2   360           20    6     12    12.5  2.7   3.9   7.3

CLG03P050F17  3.5   150           50    12    17    17.5  3.7   3.4   11

CLG04P040F17  4.2   180           40    12    17    17.5  3.7   3.9   11

CLG03P120F28  3.5   65            120   20    28    17.5  3.7   3.4   11

CLG04P100F28  4.2   75            100   20    28    17.5  3.7   3.9   11

                                                                            03

Revision: 13-02-13

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Cell Structure

Wrapping Material                 Separator  Rim

Sealing Material

Leads

Stainless Steel Shell  Current Collector     Activated                   Carbon  Electrode

Cellergy’s products typically do not have polarity as the electrodes are symmetrical.

Voltage is applied to the capacitors during Cellergy’s qualification tests and the capacitor may  be  sent  to

the customer with residual voltages remaining after shorting the cells.

Accordingly plus / minus signs are designated in accordance with Cellergy Q&R procedures.

                                                                                                  04

Revision: 13-02-13

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Packing (CL...12)

Supercapacitors per tray                       Supercapacitor  type

                    112                             Single

                    56                              Double

CL...12 tray weight :             31 gr.

CL...12 tray material:            Transparent  PVC

                                                                     05

Revision: 13-02-13

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Packing (CL...17)

Supercapacitors per tray                       Supercapacitor  type

                    72                              Single

                    36                              Double

CL...17 tray weight :             30 gr.

CL...17 tray material:            Transparent  PVC

                                                                     06

Revision: 13-02-13

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Packing (CL...28)

Supercapacitors per tray                       Supercapacitor  type

                    60                              Single

                    30                              Double

CL...28 tray weight :             32 gr.

CL...28 tray material:            Transparent  PVC

                                                                     07

Revision: 13-02-13

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     Qualification                   Test Summary

No.           Item                                         Test Method                                                 Limits

1    Initial capacitance             Charge to rated    voltage for 10min. discharge at constant         +80% / -20% of rated value

                                     current, C=Idt/dv (details in the page 19)

2    Initial leakage                 Charge to rated voltage 12 hr measure current (details in           Within Limits ( refer to max. LC

     current                         the page 19)                                                        values in line card table)

3    Initial ESR                     Measure @ 1 KHz, Voltage 20mV amplitude, (details in the            +20% / -50% of rated value

                                     page 19)

                                     1000 hrs at 70°C at rated voltage                                   LC    < 3.0x  rated value

4    Endurance                       (500 hrs at 70°C for 12x12 foot print products)                     Cap    > 0.7x rated value

                                     (500 hrs at 85°C for CLK series products)                           ESR < 3.0x rated value

                                     Cool to RT measure: ESR,LC,C

                                     1000 hrs at 40°C 90-95% humidity no voltage                         LC    < 1.5x rated value

5    Humidity life                   Cool to RT measure: ESR,LC,C                                        Cap > 0.9x rated value

                                                                                                         ESR < 1.5x rated value

     Robustness of                   In accordance with IEC 62391-1 and subjected to test Ub:            LC :   rated value

6    terminations                    bending of IEC 60068-2-21, method 2; two or more bends in           Cap :  rated value

                                     an angle of 90º in the same direction                               ESR : rated value

                                                                                                         No visual damage

                                     Apply 15% voltage above rated voltage       for 10 sec short cells  LC :   < 2.0x rated value

7    Surge voltage                   10 seconds repeat procedure 1000 times measure ESR,LC,C             Cap : > 0.7x rated value

                                                                                                         ESR: < 2.0x rated value

                                     Each cycle consist of following steps:

                                     1)  Place supercapacitor in cold chamber (–40C) hold for            LC :   < 1.5x rated value

     Temperature                         30 min                                                          Cap:   > 0.9x rated value

8    cycling                         2)  Transfer supercapacitor to hot chamber (+70C)         in 2      ESR: < 1.5x rated value

                                         to 3 minutes.

                                     3)  Hold supercapacitor in hot chamber for 30 min

                                     Number of cycles:  5

                                     Frequency = 10 to 55 Hz                                             LC :   rated value

9    Vibration                       Amplitude of vibration: 0.75 mm                                     Cap : rated value

                                     2 hours each in three directions, ( Total 6 hours )                 ESR : rated value

                                                                                                         No visual damage

                                                                                                                                     08

   Revision: 13-02-13

   Subject to change without notice
Measuring Method of Characteristics

                                  1)  Charge the capacitor to nominal voltage (V_nom) for 30 minutes by constant voltage.

                                  2)  Discharge the capacitor with constant current (I_dsch) from voltage (V1 = 80% of V_nom)  to

                                      the voltage (V2 = 40% of V_nom) while measure discharge time (Δt).

                                  3)  Calculate capacitance using following formula

                                                              S                A

                                                                 W                          Constant Current

                                                                                            Discharge

                                  E                      C                V

                                                   E = V_nom

                                  V (Volt)

                                  V_nom                             V1 = 0.8 x V_nom

                                                                                  V2 = 0.4 x V_nom

Initial Capacitance

(Based on international standard

IEC 62391-1)                                                              Δt                       t (sec)

                                                         Cap = I_dsch*(Δt)/(V1-V2)

                                  According    to  international standard IEC 62391-1, the  suggested  I_dsch values  are:

                                      CLG          L12   L12        L17           L17       L28               L28     L48      L48

                                      Family

                                      Max.

                                      allowed      3uA   6uA        6uA           12uA      10uA              20uA    30uA     60uA

                                      Leakage

                                      Current

                                      I_dsch       2 mA  5 mA       5 mA       10 mA        10 mA             20 mA   30 mA    60 mA

Initial ESR @ 1Khz                1)  Measure ESR by HIOKI Model 3560 AC Low Ohmmeter

(Equivalent Series

Resistance)

                                  1)  Apply Nominal voltage to the capacitor.

                                  2)  Measure Vr after 12±1 hours.

                                  3)  Calculate current using following formula.

Initial Leakage

Current

                                                                                                                                      09

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Typical Capacitor Characteristics

ESR vs. Temperature

                                  ESR vs. Temperature  CLGXXPXXXL28

                  1200

                  1000                                                 CLG03P060L28

ESR (mOhm)        800                                                  CLG03P120L28

                  600                                                  CLG04P050L28

                  400                                                  CLG05P040L28

                  200                                                  CLG05P080L28

                  0

                        -40  -20  0           20       40  60

                                     Temperature (C)

Capacitance                  vs. Temperature

                             Capacitance vs. Temperature CLGXXPXXXL28

                  250

Capacitance (mF)  200                                                  CLG04P050L28

                  150                                                  CLG03P060L28

                                                                       CLG05P040L28

                  100                                                  CLG05P080L28

                  50                                                   CLG03P120L28

                  0

                       -40   -20  0           20       40  60

                                  Temperature (C)

Capacitance                  vs. Frequency

                                                                                     21

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                    Part 2: User Manual

1. Background

Film capacitors store charge by means of two layers of conductive film that are separat-

ed by a dielectric material. The charge accumulates on both

conductive film layers, yet remains separated due to the dielectric between the conduc-

tive films.

Electrolytic capacitors are composed of metal to which is added a thin layer of non-

conductive metal oxide which serves as the dielectric.

These capacitors have an inherently larger capacitance than that of standard film ca-

pacitors.

In both cases the capacitance is generated by electronic charge and therefore the power

capability of these types of capacitors is relatively high while the

energy density is much lower.

The Electrochemical Double Layer Capacitor (EDLC) or Super Capacitor is a form of

hybrid between conventional capacitors and the battery.

The electrochemical capacitor is based on the double layer phenomena

occurring between a conductive solid and a solution interphase.

The capacitance, coined the "double layer capacitance", is the result of charge separa-

tion in the interphase. On the solid electrode, electronic charge is

accumulated and in the solution counter charge is accumulated in the form of ionic

charge.

The EDLC embodies high power and high energy density (Fig. 1).

Fig. 1

                                                                                          20

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Electrochemical Capacitors

The operating principle of the super capacitor is similar to that of a battery. Pairs of

electrodes are separated by an ionic conductive, yet electrically

insulating, separator (Fig. 2). When a super capacitor is charged, electronic charge

accumulates on the electrodes (conductive carbon) and ions (from the electrolyte) of

opposite charge approach the electronic charge.

This phenomenon is coined "the double layer phenomenon".

The distance between the electronic and the ionic charges is very small, roughly 1 na-

nometer, yet electronic tunneling does not occur.

Between charging and discharging, ions and electrons shift locations.

In the charged state a high concentration of ions will be located along the

electronically charged carbon surface (electrodes).

As the electrons flow through an external discharge circuit, slower moving ions will

shift away from the double layer. During EDLC cycling electrons and ions constantly

move in the capacitor, yet no chemical reaction occurs.

Therefore electrochemical capacitors can undergo millions of charge and

discharge cycles. This phenomenon which occurs with carbon electrodes of very high

surface area and a three-dimensional structure, leads to incredibly high capacitance

as compared to standard capacitors.

One     can  envision  the        model  of  the  EDLC  as  two  capacitors  formed  by  the  solid

(carbon) liquid (electrolyte) interphase separated by a conductive ionic

membrane. An equivalent electronic model is two capacitors in a series

connection (Fig. 3) where Cdl is the capacitance of each electrode; Rp is the

parallel resistance to the electrode, Rs is the resistance of the separator.

We conclude that the energy density of electrochemical capacitors is higher than that

of electrolytic capacitors, and therefore they have applicability for systems with lower

frequency requirements.

                    Current Collector

                    Anode

                    Separator

                    Cathode

                                                        Fig. 3

Fig. 2

                                                                                              22

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Cellergy’s Technology

By use of a unique patented production and manufacturing process,

Cellergy has developed a small footprint, low Equivalent Series Resistance

(ESR), high frequency EDLC capable of storing relatively large amounts of

energy.

The development is based on an innovative printing technology allowing the

production of EDLC’s in many different sizes with varied dimensions and

shapes.

In fact, Cellergy produces one of the smallest low ESR footprint EDLC's on

the market today.

Since the patented printing technology is based on conventional printing

techniques, the manufacturing process is simple and unique, and it is possi-

ble to manufacture large wafers of EDLC's.

The basis of the technology is a printable aqueous electrode paste based on a

high surface area carbon paste that is printed in an electrode matrix

structure on an electronically conductive film.

The electrodes are then encapsulated with a porous ionic conducting

separator and another electrode matrix is then printed on the separator.

This bipolar printing process is repeated as many times as required enabling

us to tailor our product to the specifications of the end user.

The finished wafer is then cut into individual EDLC's that are then pack-

aged.

Cellergy's EDLC's boasts low equivalent series resistance as well as a low

leakage current due to our unique encapsulation technology and electrode

composition.

Cellergy's EDLC's require no cell balancing or de-rating.

The combination of the separator and carbon paste lead to the capability of

very high power bursts within low milli-second pulse widths.

Cellergy’s technology is based on aqueous components that are all

environmentally friendly and non-toxic. Though the system is water based,

the capacitor can work at temperatures between -40°C and 70°C.

This working temperature range is achieved by the unique water based

electrolyte that impregnates the high surface carbon.

Because the chemistry of the system is based on water, the performance of

Cellergy's EDLC's is not affected by humidity.

                                                                               23

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Application Notes for EDLC

Cellergy's super capacitors offer high power and high energy.

This characteristic coupled with a battery offer the designer a unique

opportunity to solve power related issues.

The following table lists the characteristics of the EDLC (Table 1):

Table 1

Characteristics

Working Voltage                             1.4-12 volts

De-rating                                   Not required

Capacitance                                 10-100's of mF

Foot print                        12x12.5mm, 17x17.5mm, 28x17.5mm,

                                            48x30.5mm

Operating Temperatures            -40°C to +70°C CLG, CLC

                                            -40°C to +85°C CLK

ESR                                         10's-100's  m

Safety                            Environmentally friendly materials,

                                  No toxic fumes upon burning

Power                             10's of Watts, short pulse widths

Polarity                                    No polarity

Number of charge/discharge                  Over 500000

cycles

                                                                        24

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Voltage Drop

Two main factors affect the voltage drop of all capacitors including EDLC's.

The first voltage drop is defined as the Ohmic voltage drop.

The capacitor has an internal resistance defined as ESR (Equivalent Series Re-

sistance).

As current flows through the capacitor, a voltage drop occurs that obeys Ohms

law. This voltage drop is instantaneous and will diminish the

moment that no current is drawn.

The second voltage drop (capacitance related voltage drop) is due to

capacitor discharge.

The voltage of the capacitor is directly proportional to the charge

accumulated in the capacitor. During current discharge, capacitance is

consumed (current emitting from the capacitor) thus causing a linear

voltage decrease in the capacitor. When the current is stopped, the voltage of the

capacitor indicates the charge left in the capacitor. The combination of the Ohm-

ic related voltage drop and the capacitance related voltage drop determine the

actual working voltage window of an EDLC under drain conditions (Fig. 4).

        V1

        V2                                                            Voltage

                                                                      window

        V3

                                  t1                          t2

Fig. 4                                Pulse width

Ohmic voltage drop                = V1-V2=Ipulse*ESR

Capacitance related voltage drop = V2-V3= Ipulse*(t2-t1)/C

Working voltage window = V1-V3= Ipulse*ESR+ Ipulse*(t2-t1)/C

*Where C is Capacitance

                                                                                    25

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EDLC and Battery Coupling

Under drain conditions, a battery undergoes a voltage drop similarly to the

EDLC. Because of many physical and chemical constraints, the

battery often cannot supply the power required while still retaining its

open circuit voltage.

The working voltage of the battery reflects the load on the battery, thus the

larger the voltage drop of the battery the larger the load on the

battery.

Many difficulties are encountered by the designer planning the online pow-

er demand of a system, mainly because the power of the batteries is lim-

ited.

If the battery must supply high power at short pulse widths, the voltage

drop may be too great to supply the power and voltage required by the end

product (cutoff voltage).

The large load on the battery may decrease the useful energy stored in the

battery and even may harm the battery and shorten its work life.

This problem may be resolved by connecting the battery in parallel to an

EDLC (Fig. 5).

          Fig. 5

                                                                               26

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EDLC and Battery Coupling (Continued)

Under conditions of high power and short duration current pulses, a volt-

age damping effect will be achieved. The voltage drop of the

battery will be decreased resulting in better energy management and

superior energy density of the battery (Fig. 6).

The power supplied will be produced by both the EDLC and the

battery, and each will supply the relative power inversely to its own ESR.

The inefficiency of batteries at lower temperatures is well known.

The capacitance of most batteries decreases with decreasing

temperatures.

This decrease is due to the slow kinetics of the chemical reaction in the

battery which increases the internal resistance of the battery.

At low temperatures, the voltage drop of the battery increases and

reduces the usefulness of the battery. This voltage drop can be

reduced greatly by coupling of the battery and the EDLC.

In conclusion, coupling the battery and EDLC results in superior power

management for many short interval and high power

applications.

Voltage                                  Current

                                         Pulse Width

                    Battery       Alone  Battery +Cellergy’s Capacitor

                    Fig. 6

                                                                            27

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Distinct Applications for Cellergy's Super Capacitors

  Extending battery lifetimes – by connecting a primary battery in

   parallel to Cellergy’s capacitor, the designer can reduce the voltage drop

   during a high current pulse.

  Extending secondary battery operation - Reducing voltage drop at low

   temperatures (-40°C).

  CF, PCMCIA Cards - Cellergy's EDLC overcome the current limitation en-

   countered when connecting boards in an application utilizing batteries.

  Backup or current booster for mechanical applications such as a DC mo-

   tor.

  Extending the battery lifetime of digital cameras.

  Rechargeable backup power source for microprocessors, static RAM's and

   DAT.

  AMR – Automatic Meter Readings.

  GPS-GSM Modules.

  Active RFID

  Wireless Sensors Network

  SSD

  Medical Micro Pump

  Industrial PDA

  Camera Flash

  Energy Harvesting

                                                                               28

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Manual Soldering

Upon using a soldering iron, it should not touch the cell body.

Temperature of the soldering iron should be less than 410℃ (leaded soldering

profile)  or 435℃ (lead free soldering profile) .

Soldering time for terminals should be less than 5 seconds or 3 seconds

respectively.

                                                                              29

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Handling Cautions

1) Do not apply more than rated voltage.

      If you apply more than rated voltage, Cellergy electrolyte will be elec-

      trolyzed and the super capacitors ESR may increase.

2) Do not use Cellergy for ripple absorption.

3) Operating temperature and life

      Generally, Cellergy has a lower leakage current, longer back-up time

      and longer life in the low temperature range i.e. the room temperature.

      It will have a higher leakage current and a shorter life at elevated tem-

      peratures.

      Please design the Cellergy such that is not adjacent to heat emitting el-

      ements.

4) Short-circuit Cellergy

      You can short-circuit between terminals of Cellergy without a resistor.

      However when you short-circuit frequently, please consult us.

5) Storage

      In long term storage, please store Cellergy in following condition;

      1) TEMP. :                  -10 ~ +35 °C

      2) HUMIDITY :               45 ~ 75 %RH

      3) NON-DUST

6) Do not disassemble Cellergy products. It contains electrolyte.

7) The tips of Cellergy terminals are very sharp. Please handle with care.

8) Reflow process is not recommended for Cellergy capacitors.

Note

The Cellergy EDLC is a water based component. Extended use of the EDLC at elevated

temperatures may cause evaporation of water leading to ESR increase.

                                                                                    31

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Contact :

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Phone:+972-4-6544300, Fax:+972-4-6542764
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