【经验】详细解说超级电容器的工作原理

时间： 2022-03-04 来源：Nippon Chemi-Con

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超级电容器（Electric Double Layer Capacitor）和一般的二次电池比较，可以承受大电流的充放电，是充放电周期寿命优良的蓄电器件。近年，能源问题 (石油减少·消费电力减少·CO₂减少·新能源的有效利用）受到了重视，作为新的用途而搭载超级电容器的探讨研究正在进行之中。此外，混合动力汽车和燃料电池车中，以能源的有效利用为目的的超级电容器搭载的研讨也在加速进行。Nippon Chemi-Con在积极的推进以节能·低环境负荷为目的的商品化，其中，超级电容器就是环境保护型的代表性产品。该公司可提供从数十F～数千F容量范围的产品，来满足客户广泛的需求。

超级电容器的原理

一般的铝电解等电容器是通过在隔着电介质 (绝缘物 )的电极上加载电压，双极子向一个方向集中而储存电荷。超级电容器的电解液和电极的界面之间相隔的距离极其短，利用电荷的集中排列的现象 (电气双层 )，从物理上储存了电荷（图1）。超级电容器的电极上使用了比表面积非常大的活性炭。

【图1】超级电容器的原理

主要特征

上述超级电容器，和二次电池不同，不发生化学反应，仅依靠活性炭表面的离子的物理性吸收来蓄积能量，因此，它具有以下特征：

● 老化缓慢，可几百万周期的充放电

● 输出密度高，可以快速地（大电流）充放电

● 充放电效率高，输出密度即使只有1kW/kg ，也可以获得95%以上的输出效率

● 因构成材料中没有使用重金属，是环保型材料

● 异常时的安全性高，即使外部短路也不会发生故障

结构说明

Nippon Chemi-Con开发了引线型和圆筒型的DLCAPTM。（图片2）基本结构是卷绕铝箔上使得活性炭电极层形成的物质（图3）。通过在电极中使用比表面积较大的活性炭，以及利用本公司的高密度电极制造技术，实现了兼顾高容量和低阻抗、胜于电池、电气特性优异的电极。

【图片2】DLCAPTM

【图3】DLCAPTM 的结构

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Nippon Chemi-Con（黑金刚）DLCAP™超级电容器选型指南（中文）

目录- 超级电容器的技术和应用超级电容器系列 DLCAP™ 模块超级电容器注意事项

型号- DDXE2R5LGL401KB65S,DLCAP™DKG,DDXE2R5LGN801KBA5S,DLCAP™DXE系列,DLCAP™DKA,DDXE2R5LGN401KB65S,DLCAP™DXG系列,DDXE2R5LGN142KBF0S,DLCAP™DXF系列,DLCAP™DXG,DLCAP™DXF,DLCAP™DXE,DLCAP™DKG系列,DDKA2R5ELL500KM50T,DDKG□□□E□□□□□K□□□□,DXF系列,DDXE□□□LG□□□□K□□□□,DXG系列,DDXF2R8LGM3B2EDH2S,DXE系列,DKA,DDKA2R5ELL500KM50S,MDKA2R5T500PN1111A,DDXF□□□L□M□□□E□□□□,DKG,DKA系列,DDXG2R5LGN911EBF0S,DDKG2R7ELL500KM40T,DLCAP™DKA系列,DDXG2R5LGN301EB65S,DKG系列,DDXG□□□LGN□□□E□□□□,DXE,DXG,DXF,DDXE2R5LGN122KBF0S,MDXE7R5S131PB3111B,DDXG2R5LGN591EBA5S,DDXE2R5LGL142KBF0S,DDKA□□□E□□□□□K□□□□,MDKA150S8R3PE6111A,MDXE7R5S461PB3111B

2023/10/5 - NIPPON CHEMI-CON - 选型指南 - Ver.2 代理服务技术支持批量订货

Nippon Chemi-Con（黑金刚）DLCAP™超级电容器选型指南（英文）

描述- Nippon Chemi-Con has been strongly pursuing products that serve for energy conservation, low environmental impact. Supercapacitor represents those environmental-friendly products. We have a wide range of products to meet customers' needs, from dozens to thousands of farads.

型号- DDXE2R5LGL401KB65S,DXG SERIES,DXE SERIES,DDXE2R5LGN801KBA5S,DXF SERIES,DDXE2R5LGN401KB65S,DDXE2R5LGN142KBF0S,DDXF2R8LHM3B2EDH2V,DDKA2R5ELL500KM50T,DDKG□□□E□□□□□K□□□□,DDXE□□□LG□□□□K□□□□,DKA,DDKA2R5ELL210MM26T,DDKA2R5ELL500KM50S,DDKA2R5ELL210MM26S,DDXF□□□L□M□□□E□□□□,MDKA2R5T500PN1111A,DKG,DDXG2R5LGN911EBF0S,DDKG2R7ELL500KM40T,DDXG2R5LGN301EB65S,DDXG□□□LGN□□□E□□□□,DXE,DXG,DXF,DDXE2R5LGN122KBF0S,MDXE7R5S131PB3111B,DDXG2R5LGN591EBA5S,DDXE2R5LGL142KBF0S,DKA SERIES,DKG SERIES,DDKA□□□E□□□□□K□□□□,MDXE7R5S461PB3111B,MDKA150S8R3PE6111A

2024/4/3 - NIPPON CHEMI-CON - 选型指南代理服务技术支持批量订货

超级电容器注意事项

描述- 本资料主要针对超级电容器（Supercapacitor）的使用、运输、储存和废弃处理提供了详细的注意事项和安全指导。内容包括使用环境限制、设计时的注意事项、运输过程中的安全措施、储存条件以及废弃处理的方法。资料强调了在使用超级电容器时需注意的潜在风险，如过温、过压、反向电压、环境腐蚀等，并提供了相应的预防措施。此外，还提到了运输和储存时的特殊要求，以及废弃处理时的安全规范。

2024/4/3 - NIPPON CHEMI-CON - 技术文档代理服务技术支持批量订货

超级电容器和电池有什么关系和区别?

超级电容的储能过程是物理过程，电池储能是化学反应的过程，两者有着本质的区别。超级电容的功率特性要好于电池，可以大电流快速充放电，电池的能量密度要比超级电容高，同等体积下电池储存的能量要多；由于超级电容充电是物理过程，所以寿命要长，一般充放电次数达到50万次以上，电池充放电次数要少甚多，铅酸蓄电池500次，锂电池1000~1500次，不同类型的充放电次数不一样；超级电容的工作温度要宽于电池，一般是-40℃~+65℃，而性能更好的可以做到工业级-40℃~+85℃，如NIPPON CHEMI-CON（黑金刚） DLCAPTMDXG系列。在一些需要大功率放电同时需要较高出能量的可以是使用超级电容和电池结合使用，充分发挥二者的优点。

2018-09-27 - 技术问答

【产品】0.8mΩ低阻抗双层超级电容器，耐热温度-40~70℃

NIPPON CHEMI-CON公司的DXE系列静电容量范围360~1400μF，低阻抗仅为0.8mΩ，耐热温度范围扩大为-40℃~70℃，内部阻抗最大降低1/3，符合ROHS2标准，主要适合用于电池储存、电池辅助、短时间备用、车载用途等领域。

2018-04-27 - 新产品代理服务技术支持批量订货

介绍超级电容器

描述- 超电容器（超级电容器）是一种能量存储设备，与常用可充电电池相比，它能够以高电流进行充放电，具有优异的充放电循环寿命。近年来，随着能源问题的关注（减少石油消耗、消费者电力、二氧化碳排放和新能源的有效利用），超电容器在更多新应用中的使用受到重视。超电容器不使用化学反应，通过离子在活性炭表面的物理移动来存储能量，具有低衰减、高功率密度、高充放电效率、环保和安全等特点。Nippon Chemi-Con提供多种规格的超电容器产品，以满足客户需求。

2024/4/3 - NIPPON CHEMI-CON - 商品及供应商介绍代理服务技术支持批量订货

超级电容器DLCAP™

描述- 本资料介绍了超级电容器（DLCAP TM）的技术和应用，包括其原理、特征、不同系列产品的规格和性能参数。资料详细阐述了超级电容器的充放电特性、工作温度范围、内部阻抗、耐湿性能等关键指标，并提供了不同系列产品的尺寸图、规格表和型号体系。此外，资料还强调了使用超级电容器的注意事项，包括环境适应性、安全设计、运输和保管条件等。

型号- DDXE2R5LGN801KBA5S,DDXE2R5LGN401KB65S,DDXE2R5LGN142KBF0S,MDXF670S131SBQ181A,DDKA2R5ELL750KM70T,DDXF2R8LHM3B2EDH2V,DDKA2R5ELL500KM50T,DDKG□□□E□□□□□K□□□□,DXF系列,DDXE□□□LG□□□□K□□□□,DXG系列,DXE系列,DKA,DDKA2R5ELL210MM26T,DDKA2R5ELL500KM50S,DDKA2R5ELL210MM26S,DDXF□□□L□M□□□E□□□□,MDKA2R5T500PN1111A,DKG,DKA系列,DDXG2R5LGN911EBF0S,DDKG2R7ELL500KM40T,DDXG2R5LGN301EB65S,DKG系列,DDXG□□□LGN□□□E□□□□,DXE,DXG,DXF,DDXE2R5LGN122KBF0S,DDKA2R5ELL750MM70T,DDXG2R5LGN591EBA5S,DDKA□□□E□□□□□K□□□□,DDKA2R5ELL500MM50T,MDXE7R5S461PB3111C,MDKA150S8R3PE6111A

2024/9/25 - NIPPON CHEMI-CON - 商品及供应商介绍代理服务技术支持批量订货查看更多版本

【应用】额定电容高达133F~466F，DLCAP超级电容器模块助力混合动力汽车辅助动力系统应用

本文推荐Nippon Chemi-Con推出的DLCAPTM超级电容器模块。与一般的二次电池不同，DLCAPTM超级电容器模块能够承受高电流充放电，具有充放电周期寿命长的突出特点。该产品可以轻松的实现多模块联接，从而可以构成更高电压、更大容量的模块。具有更高的输出密度。充分满足混合动力汽车的辅助动力系统的设计要求。

2019-04-21 - 应用方案代理服务技术支持批量订货

螺丝端子型DLCAP™DXE系列超级电容器

描述- 本资料介绍了DLCAP™ DXE系列超级电容器，该系列电容器适用于电力存储、电池辅助、短期备份等应用，同时也适用于汽车动能回收和启动/停止应用。资料详细描述了产品的规格、性能特征、尺寸和温度特性。

型号- DXE,DDXE2R5LGN122KBF0S,DXE SERIES,DDXE2R5LGN801KBA5S,DDXE□□□LG□□□□K□□□□,DDXE2R5LGN401KB65S,DDXE2R5LGN142KBF0S

2024/9/25 - NIPPON CHEMI-CON - 数据手册代理服务技术支持批量订货

DLCAP™ 模块超级电容器

描述- 该资料主要介绍了超级电容器DLCAP™模块及其应用。资料详细描述了DLCAP™模块的特性、规格、应用领域以及定制服务，适用于节能、新能源、安全危机对策等领域。

型号- MDXF670S131SBQ181A,MDXE7R5S461PB3111C

2024/9/25 - NIPPON CHEMI-CON - 数据手册 - Ver.2 代理服务技术支持批量订货查看更多版本

【产品】符合RoHS认证的DKG系列高耐压引线型超级电容器，最高工作温度高达65℃

Nippon Chemi-Con（黑金刚）推出DKG系列超级电容器，最高工作温度高达65℃ ，引线型超级电容器。符合RoHS认证，高耐压，具有长寿命特点。额定电压由传统产品（DKA）提升至2.7V，性能上的寿命保证也大幅提升至2000小时。

2022-01-07 - 产品代理服务技术支持批量订货

DLCAP™ DXF 系列超级电容器螺丝端子型

描述- 该资料介绍了DLCAP™系列超级电容器，包括其工作原理、技术参数、应用领域和注意事项。资料重点阐述了DXF系列的特性，如低电阻、宽工作温度范围、耐湿性能等。

型号- DDXF2R8LHM3B2EDH2V,DXF,DLCAP™ DXF 系列,DXF系列,DLCAP™ DXF,DXF 系列,DDXF□□□L□M□□□E□□□□

2024/4/3 - NIPPON CHEMI-CON - 数据手册代理服务技术支持批量订货

超级电容器(SUPERCAPACITOR) 注意事项

2024/4/3 - NIPPON CHEMI-CON - 用户指南代理服务技术支持批量订货

DDXG2R5LGN301EB65S DDXG2R5LGN591EBA5S DDXG2R5LGN911EBF0S DLCAP™DXG系列超级电容器螺丝端子类型

描述- 该资料介绍了DLCAP™ DXG系列超级电容器，这是一种具有低电阻、宽工作温度范围（-40℃至+85℃）、适用于多种应用的电化学元件。DXG系列超级电容器旨在实现更高的功率密度，并优化了低温特性以适应更高温的环境。

型号- DXG SERIES,DXG,DDXG2R5LGN591EBA5S,DDXG2R5LGN911EBF0S,DDXG2R5LGN301EB65S,DDXG□□□LGN□□□E□□□□

2023/10/4 - NIPPON CHEMI-CON - 数据手册代理服务技术支持批量订货

【应用】DLCAPTM系列模块化超级电容器用于统一负荷质量调节器（ULQC），满足储能单元大电力、大容量的要求

Nippon Chemi-Con公司的DLCAPTM系列模块化超级电容器，包括MDXE7R5S131SB311A,MDXE7R5S261SB311A,MDXE7R5S401PB311A,MDXE7R5S461PB311A四款，可以多台连接，快速构建更高电压和容量的超级电容模块，满足ULQC等设备储能单元大电力、大容量的要求。

2019-08-12 - 应用方案代理服务技术支持批量订货