浅谈TDK超级电容器

什么是TDK超级电容器？

在电路设计时，电容器是不可或缺的一类无源元件。经过不断地技术演进，如今的电容器已经发展出多种类型，它们采用不同的材料和工艺，各具特点，在电路中扮演着储能、平滑、耦合、去耦等角色。在电容器这个大家族中，如果要论储能方面能力最强的，那肯定是“超级电容器”莫属了。

EDLC超级电容器原理和特性

超级电容器最常见的一种类型是EDLC双电层电容器，其之所以具有“超级”的储能能力，是因为采用了一种特殊的结构。

具体来讲，传统的电容器是由两个电极以及电极之间的电介质构成，而EDLC电容器中没有电介质，其结构中包括：固体的正电极和负电极、位于正负极之间的电解液，以及防止正负极之间接触短路的隔离层。当在EDLC电容器电极上施加电压时，电解液中的离子受到电极吸附作用，会在正负电极表面各形成一个能够存储电荷的电容结构——就像是两个串联在一起的电容——形成所谓的“双电层效应 （Electric Double Layer Effect）”，随着电解液中离子对电极表面的吸附和脱离，EDLC电容器也就完成了电容的充电和放电。

EDLC电容器“超级”储能的关键秘笈，主要在于其电极表面涂覆有比表面积非常大的活性炭，让电解液中的离子尽可能充满多孔的活性炭表面，以获得尽可能大的接触表面积，而由于电容器容量的大小与EDLC两个电极电气双层面积成正比，这就使得EDLC电容器能够在单位体积内提供极高的容值，远超其他类型的电容器。

图1：EDLC超级电容器结构和工作原理（图源：TDK）

这样特殊的结构，为EDLC带来了诸多独特的优势特性：

静电容量大

这一点上文已经分析过，其静电容量及能量密度介于电容器和电池（二次电池）之间，因此EDLC超级电容器通常是作为储能元件来使用的。

审核编辑 黄宇