超級(jí)電容器結(jié)構(gòu)

    雙面涂層電極由活性導(dǎo)電碳、碳納米管或碳??凝膠形式的石墨碳制成。稱(chēng)為分離器的多孔紙膜將電極分開(kāi)，但允許正離子通過(guò)，同時(shí)阻擋較大的電子。紙質(zhì)隔板和碳電極都浸有液體電解質(zhì)，兩者之間使用鋁箔作為集電器，與超級(jí)電容器焊片進(jìn)行電氣連接。

    碳電極和隔板的雙層結(jié)構(gòu)可能非常薄，但當(dāng)盤(pán)繞在一起時(shí)，它們的有效表面積可達(dá)數(shù)千平方米。那么為了增加超級(jí)電容器的電容，很明顯我們需要增加接觸表面積A（以 m 2為單位）而不增加電容器的物理尺寸，或者使用特殊類(lèi)型的電解質(zhì)來(lái)增加可用的正離子以增加電導(dǎo)率。
    然后超級(jí)電容器成為的能量存儲(chǔ)設(shè)備，因?yàn)樗鼈兊碾娙葜蹈哌_(dá)數(shù)百法拉，由于非常小的距離d或它們的板和電極的分離高表面積A用于在 a 的表面上形成形成雙層的電解離子層。這種結(jié)構(gòu)有效地創(chuàng)建了兩個(gè)電容器，每個(gè)碳電極一個(gè)，為超級(jí)電容器提供了“雙層電容器”的第二個(gè)名稱(chēng)，形成了兩個(gè)串聯(lián)的電容器。
    然而，這種小尺寸的問(wèn)題是電容器兩端的電壓只能非常低，因?yàn)槌?jí)電容器電池的額定電壓主要由電解液的分解電壓決定。然后，典型的電容器電池的工作電壓在 1 到 3 伏之間，具體取決于所使用的電解質(zhì)，這會(huì)限制它可以存儲(chǔ)的電能。
    為了以合理的電壓存儲(chǔ)電荷，必須串聯(lián)超級(jí)電容器。與電解電容器和靜電電容器不同，超級(jí)電容器的特點(diǎn)是端電壓低。為了將額定端電壓增加到幾十伏，超級(jí)電容器單元必須串聯(lián)或并聯(lián)以實(shí)現(xiàn)更高的電容值，如圖所示。

    增加超級(jí)電容器的價(jià)值

    增加超級(jí)電容器的價(jià)值
    其中：V CELL為一節(jié)電池的電壓，C CELL為一節(jié)電池的電容。

    由于每個(gè)電容器單元的電壓約為 3.0 伏，將更多電容器單元串聯(lián)在一起會(huì)增加電壓。而并聯(lián)更多的電容器單元將增加其電容。然后我們可以將超級(jí)電容器組的總電壓和總電容定義為：

    超級(jí)電容器的電壓和電容值
    其中：M是列數(shù)，N是行數(shù)。另請(qǐng)注意，與電池一樣，超級(jí)電容器和超級(jí)電容器具有定義的極性，正極端子標(biāo)記在電容器主體上。