常州信息职业技术学院学生毕业设计（论文）报告系别：电子与电气工程学院专业：微电子技术班号：微电071学生姓名：徐天云学生学号：0706033131设计（论文）题目：超级电容器的发展与应用指导教师：刘民建设计地点：常州信息职业技术学院起迄日期：2009.7.1—2009.8.20毕业设计（论文）任务书专业微电子信技术班级微电071姓名徐天云一、课题名称：超级电容器的发展与应用二、主要技术指标：额定容量、额定电压、额定电流、最大存储能量、能量密度、功率密度、使用寿命、循环寿命、等效串联电阻、漏电流等技术指标三、工作内容和要求：本文先从普通电容器入手，进而引出超级电容器的产生。
从而以此为基础，阐释了超级电容器的构造、定义、以及工作原理。
接着从超级电容器的性能技术介绍其使用特点和注意事项，然后又介绍了超级电容器的发展与现状以及其在生产生活中的应用。
最后还进行其以后发展的广阔前景。
四、主要参考文献：[1]夏熙、刘洪涛，一种正在发展的储能装置—超电容器（2）[J]电池工业，2004，9（4）：181-188；[2]钟海云，李荐，戴艳阳，等，新型能源器件—超级电容器研究发展最新动态[J]电源技术，2004，25（5）：367-370；[3]薛洪发，超大容器器在铁路运输生产中的应用[J]中国铁路2000（5）：52.。
学生（签名）2009年6 月26 日指导教师（签名）2009年6 月26 日教研室主任（签名）2009年6 月27 日系主任（签名）2009年6 月28 日毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目一、选题的背景和意义：超级电容器发展始于20世纪60年代，起先被认为是一种低功率、低能量、长使用寿命的器件。
但到了20世纪90年代，由于混合电动汽车的兴起，超级电容器才受到广泛的关注并迅速发展起来。
现今，大功率的超级电容器被视为一种大功率物理二次电源，各发达国家都把对超级电容器的研究列为国家重点战略研究项目。
目前，超级电容器在电力系统中的应用越来越受到关注。
此外，超级电容器还活跃在电动汽车、消费类电子电源、军事、工业等高峰值功率场合。
二、课题研究的主要内容：主要介绍了超级电容器的构造、定义以及其工作原理，还阐释了超级电容器的特点和使用注意事项，以及超级电容器的发展与现状。
最后介绍了超级电容器在生产生活中的应用。
三、主要研究（设计）方法论述：通过查阅书籍了解超级电容器的基本概念等信息，结合以前所学的电子专业知识认真研究课题。
借助强大的网络功能，借鉴前人的研究成果更好的帮助自己更好地理解所需掌握的内容。
通过与老师与同学的讨论研究，及时地发现问题反复地检查修改最终完成四、设计（论文）进度安排：时间（迄止日期）工作内容2009-7-1～2009-7-5寻找资料，制定题目2009-7-6～2009-7-15 通过书籍和网络查找资料2009-7-16～2009-8-3 整理资料，并写成初稿，上交初稿2009-8-4～2009-7-17 对论文进行相应的修改，完成论文2009-8-19～2009-8-20 打印论文五、指导教师意见：指导教师签名：2009 年7 月 3 日六、系部意见：系主任签名：2009 年7 月 4 日目录【摘要】：作为一种介于传统电容器及电池之间的新型储能元件，超级电容器具有超大容量、高功率密度、长循环寿命、充放电效率高等特点，引起了世界广泛关注，综述了超级电容器的原理、分类及特点，介绍了超级电容器的主要应用领域和发展趋势。
【关键词】：超级电容器；双电层电容器；点化学电容器；原理；应用第一章超级电容器与电容器的关系1．1 电容器相关常识 (5)1．2 超级电容器相关常识 (8)1. 3 超级电容器与传统电容器的关系 (8)1．4 超级电容器与电池的比较 (9)第二章超级电容器的工作原理2. 1 双层电容器 (9)2. 2 电化学电容器 (9)2. 3 混合型电容器 (10)2. 4 工作原理 (10)第三章超级电容器的技术指标及使用注意事项3. 1 超级电容器的技术指标 (10)3. 2 超级电容器使用的注意事项 (11)第四章超级电容器的历史发展状况与应用4. 1 超级电容器的历史发展 (12)4. 2 我国超级电容器的发展概况 (12)4. 3 超级电容器的应用 (12)第五章结束语 (14)第六章答谢词 (15)参考文献 (15)超级电容器的发展与应用摘要：作为一种介于传统电容器及电池之间的新型储能元件，超级电容器具有超大容量、高功率密度、长循环寿命、充放电效率高等特点，引起了世界广泛关注，综述了超级电容器的原理、分类及特点，介绍了超级电容器的主要应用领域和发展趋势。
关键词：超级电容器；双电层电容器；电化学电容器；原理；应用Development and Application of Super Condenser Abstract: As a new kind energy storage device,supercapacitors have characteristics of high power density ,extremely large capacitance,long cycle life and high charg-discharge efficiency.For this reason,world wide attention was attracted.The fundamental principles,classification and characteristics of supercapacitors were reviewed,and their main application areas and development trend were introduced..Key words:supercapacitors; e lectrical doule-Layer capacitor; electrochemcial capacitor; principles;applications0．引言超级电容器是20世纪七八十年代发展起来的一种介于电池和传统电容器之间的新型储能元件，比同体积的电解电容器容量大2000～6000倍，功率密度比电池高10～100倍，可以放大电流充放电，充放电效率高，充放电循环次数可达100000次以上，并且免维护。
超级电容器的出现填补了传统的静电电容器和化学电源之间的空白，并以其优越的性能及广阔的应用前景受到了各个国家的重视。
2007年1月号的美国《探索》杂志，将超级电容器列为2006年世界7大科技发现之一，认为超级电容器是能量储存领域的一项革命性发展，并将在某些领域取代传统蓄电池。
1．超级电容器与电容器的关系1．1 电容器相关常识（1）电容器的定义：电容器通常简称其为电容，用字母C表示。
定义1：电容器，顾名思义，是…装电的容器‟，是一种容纳电荷的器件。
英文名称：capacitor。
电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直，耦合，旁路，滤波，调谐回路，能量转换，控制电路等方面。
定义2：电容器，任何两个彼此绝缘的导体（包括导线）间都构成一个电容器。
（2）电容器在电路中的作用：在直流电路中，电容器是相当于断路的。
这得从电容的结构上说起。
最简单的电容是由两端的极板和中间的绝缘电介]构成的。
通电后，极板带电，形成电压（电势差），但是中间由于是绝缘的物质，所以是不导电的。
不过，这样的情况是在没有超过电容器的临界电压（击穿电压）的前提条件下的。
我们知道，任何物质都是相对绝缘的，当物质两端的电压加大到一定程度后，物质是都可以导电的，我们称这个电压叫击穿电压。
电容也不例外，电容被击穿后，就不是绝缘体体了。
不过在中学阶段，这样的电压在电路中是见不到的，所以都是在击穿电压以下工作的，可以被当做绝缘体看。
但是，在交流电路中，因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。
而电容器充放电的过程是有时间的，这个时候，在极板间形成变化的电场，而这个电场也是随时间变化的函数。
实际上，电流是通过场的形式在电容器间通过的。
在中学阶段，有句话，就叫通交流，阻直流，说的就是电容的这个性质。
（3）电容器的基本功能——充电和放电充电和放电是电容器的基本功能。
充电使电容器带电（储存电荷和电能）的过程称为充电。
这时电容器的两个极板总是一个极板带正电，另一个极板带等量的负电。
把电容器的一个极板接电源（如电池组）的正极，另一个极板接电源的负极，两个极板就分别带上了等量的异种电荷。
充电后电容器的两极板之间就有了电场，充电过程把从电源获得的电能储存在电容器中。
放电使充电后的电容器失去电荷（释放电荷和电能）的过程称为放电。
例如，用一根导线把电容器的两极接通，两极上的电荷互相中和，电容器就会放出电荷和电能。
放电后电容器的两极板之间的电场消失，电能转化为其它形式的能。
在一般的电子电路中，常用电容器来实现旁路、耦合、滤波、振荡、相移以及波形变换等，这些作用都是其充电和放电功能的演变。
（4）电容器主要特性参数1、标称电容量和允许偏差标称电容量是标志在电容器上的电容量。
电容器的基本单位是法拉(F)，但是，这个单位太大，在实地标注中很少采用。
其它单位关系如下：1F=1000mF1mF=1000μF1μF=1000nF1nF=1000pF电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差，在允许的偏差范围称精度。
精度等级与允许误差对应关系：00（01）-±1%、0（02）-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、Ⅳ-（+20%-10%）、Ⅴ-（+50%-20%）、Ⅵ-（+50%-30%）一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级，根据用途选取。
2、额定电压在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值，一般直接标注在电容器外壳上，如果工作电压超过电容器的耐压，电容器击穿，造成不可修复的永久损坏。
3、绝缘电阻直流电压加在电容上，并产生漏电电流，两者之比称为绝缘电阻.当电容较小时，主要取决于电容的表面状态，容量〉0.1uf时，主要取决于介质的性能，绝缘电阻越小越好。
电容的时间常数：为恰当的评价大容量电容的绝缘情况而引入了时间常数，他等于电容的绝缘电阻与容量的乘积。
4、损耗电容在电场作用下，在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗。
各类电容都规定了其在某频率范围内的损耗允许值，电容的损耗主要由介质损耗，电导损耗和电容所有金属部分的电阻所引起的。
在直流电场的作用下，电容器的损耗以漏导损耗的形式存在，一般较小，在交变电场的作用下，电容的损耗不仅与漏导有关，而且与周期性的极化建立过程有关。