雙電層電容器（EDLC/超級電容器）是使用了金屬箔層壓薄膜封裝的電容器。其低電阻的特性可有效用于峰值輸出的輔助電源、失電時的備份、能量收集/再生能源用的蓄電。另外，它輕薄的特點使得其非常適用于移動產品。

此產品在保持了雙電層電容器（EDLC/超級電容器）的最大特點——容量大的同時，其低電阻的特性可對應大電流，而3V以上的額定電壓使其方便使用。它還是一種由綠色材料制成的設備。

目錄

作為電容器的定位

雙電層電容器（EDLC/超級電容器）的原理

雙電層電容器（EDLC/超級電容器）的種類

TDK雙電層電容器（EDLC/超級電容器）的產品系列和結構

TDK雙電層電容器（EDLC/超級電容器）的特點

耐充放電循環

沒有起火、冒煙的危險

TDK雙電層電容器（EDLC/超級電容器）的使用方法

電池輔助： 電池驅動過程中改寫畫面時的電源輔助/電子紙

電池輔助： 電池驅動過程中高負荷時的電壓平均化/便攜式音頻播放器

電池輔助： 電池驅動過程中發送無線信號時的電源輔助/自來水、煤氣用智能儀表

電源輔助： 指紋傳感器動作時的電池輔助/指紋認證卡

電源備份： 失電時的電源備份/SSD

微能量蓄電： 儲存由環境發電得到的微小能量，在必要的時候提供儲存的能量/無電池無線通信傳感器

再生能源蓄電： 將再生能源蓄成電，對電池提供輔助/小型電機

作為電容器的定位

雙電層電容器（EDLC/超級電容器）可以憑借其大容量來儲存較大的能量。TDK的雙電層電容器（EDLC/超級電容器）可以儲存數mF～500mF的大容量。額定電壓為3.2V～4.2V，即使不提高電壓，也能得到足夠的能量。又因為電阻低，所以功率密度很高。

圖1TDK的電容器產品圖（靜電容量-額定電壓）

產品導覽(靜電容量 - 額定電壓)

TDK擁有各類電容器，可應對大范圍的靜電容量與電壓。點擊后即可查看詳細內容。

種類	特點
雙電層電容器 (EDLC/超級電容器)		EDLC是一種介于電容器和電池（二次電池）之間的具有蓄電能量的電容器。通過讓浸泡在電解液中的活性炭電極表面吸附離子、形成雙電層(Electric Double Layer)來積蓄電荷，是一款具備極大靜電容量及能量密度的蓄電設備。

與其他電容器相比，雙電層電容器（EDLC/超級電容器）具有非常高的靜電容量，并且具有高能量的特性。
另外，與電池(LIB)相比，雖然能量密度（單位體積能存儲的電量）較差，但功率密度（單位體積的輸出功率）較高，是一種瞬間發力優異的設備。

與其他的雙電層電容器（EDLC/超級電容器）相比，TDK的雙電層電容器（EDLC/超級電容器）的功率密度、能量密度設計得更高，適用于高能量用途。

圖2與鋁電解電容器/鉭電容器、鋰離子電池的功率和能量密度的比較

雙電層電容器（EDLC/超級電容器）的原理

雙電層電容器（EDLC/超級電容器）將離子吸附到浸在電解液中的活性炭電極表面，形成雙電層(Electric Double Layer)來積蓄電荷。靜電容量與在活性炭界面上形成的雙電層的面積成正比，所以使用比表面積較大的活性炭制作電極。由于雙電層電容器（EDLC/超級電容器）沒有電極活性物質的化學反應，所以可以急速充放電；由于利用的是離子吸附脫離這種物理現象，老化少，充放電循環特性優異。TDK的雙電層電容器（EDLC/超級電容器）對成對的電極和隔板、電解液進行優化，實現了低電阻。在一個封裝里放入兩個電容器，串聯連接，提高了額定電壓。

圖3雙電層電容器（EDLC/超級電容器）的原理

雙電層電容器（EDLC/超級電容器）的種類

雙電層電容器（EDLC/超級電容器）的構造和形狀分類如下。
從貼片型和硬幣型這樣的小型電容器，到連接多個圓筒型和角型等的大型模塊等，類型多種多樣。

圖4雙電層電容器（EDLC/超級電容器）的種類

結構和形狀	產品外觀形狀
貼片型
硬幣型、模制型
軟包型、層疊型
圓筒型、角型
模塊 （連接多個圓筒型、角型等的類型）

靜電容量
《超小容量》0.1F以下
《小容量》0.1~1F左右
《中容量》1~100F左右
《大容量》100F以上

主要應用
各種電子設備的時鐘、內存備份
家電、AV產品的待機電力
移動設備的電池負荷平均化、高亮度LED閃光燈和無線傳輸的電流輔助、SSD的瞬間停電備份、能量收集
發光道釘、LED招牌、玩具用小型電機的驅動
工業設備、汽車的能源再生、UPS（不間斷電源裝置）、 風力發電控制的緊急用電源

TDK雙電層電容器（EDLC/超級電容器）的產品系列和結構

雙電層電容器（EDLC/超級電容器）是電容器的一種，與其他電容器相比，具有非常高的靜電容量。
TDK的雙電層電容器（EDLC/超級電容器）在行業也有著最高水平的低電阻，因為擁有大功率密度（每單位體積的輸出功率），所以是一種瞬間發力優異的設備。在確保EDLC本來就擁有的充放電循環壽命、安全性的同時，因為是軟包型，所以實現了既薄又輕的規格。

產品照片	特點	高度	L xW 尺寸	電容	額定電壓	阻抗	使用溫度范圍	系列、型	產品目錄	型號列表
	薄型	0.4mm	27 x 17mm	5 to 15mF	3.2V(連續) 5.0V(頂峰)	7Ω (1kHz)	-20 ~ +60°C	EDLC041720 (事前準備)	168KB
	低背型	2.1mm	20 x 25mm (不含有端子)	350mF	4.2V(連續) 5.5V(頂峰)	55mΩ (1kHz)	-40 ~ +70°C	EDLC212520	152KB
	2.6mm	500mF	35mΩ (1kHz)	-40 ~ +70°C	EDLC262520	152KB
	2.7mm	500mF	4.2V(連續) 5.5V(頂峰)	95mΩ (1kHz)	-20 ~ +85°C	EDLC302520 (事前準備)	164KB
	小尺寸型	3.7mm	20 x 14mm (不含有端子)	500mF	4.2V(連續) 5.5V(頂峰)	40mΩ (1kHz)	-40 ~ +70°C	EDLC371420	152KB
	3.8mm	500mF	3.2V(連續) 4.2V(頂峰)	70mΩ (1kHz)	-30 ~ +85°C	EDLC381420	152KB

TDK的雙電層電容器（EDLC/超級電容器）分為卷回型和薄積層型兩種。
卷回型使用鋁層疊薄膜，將電極和隔板同時卷起來，得到1個小電池，再封裝2個這樣的小電池。另外，薄層疊型將電極和隔板層疊在一起，使用不銹鋼板層疊薄膜封裝，保持高彎曲強度，應對屈曲、扭曲測試。

圖5TDK電氣雙層電容器（EDLC/超級電容器）的結構

TDK雙電層電容器（EDLC/超級電容器）的特點

雙電層電容器（EDLC/超級電容器）通過電解液內的離子在活性炭電極表面上吸附脫離，進行充放電。
因為沒有電極表面的化學反應，所以可以急速充放電；由于利用的是離子的吸附脫離這種物理現象，老化少，所以充放電循環特性很優異。

圖6左邊的圖表顯示了，以5.5V的電壓給TDK雙電層電容器（EDLC/超級電容器）充電，反復進行20A-5ms放電和0.9A充電的充放電循環2萬次后，電氣特性的變化。

基本不發生因充放電循環導致的特性變化。因此是一款大電流充放電也可以放心使用的產品。

圖6耐充放電循環

測定條件

EDLC262520-501-2F-40
靜電容量 : 500 mF
阻抗 @1kHz : 35m? typ.

構成雙電層電容器（EDLC/超級電容器）的主要材料是活性炭和鋁、離子電解液。
這些物質按照沒有化學反應的機理反復充放電，實現電容器的功能。
因為材料構成、機理安全潔凈，在充滿電的狀態下用針刺、彎曲、加熱，也不會有起火、冒煙的危險。

圖7沒有起火、冒煙的危險

TDK雙電層電容器（EDLC/超級電容器）的使用方法

下圖為活用了TDK雙電層電容器（EDLC/超級電容器）之特點的使用方法。
通過對電池的輸出極限進行輔助，可以實現僅有電池時無法實現的功能。而作為失電時的備份，可以活用每個單體的大能量。另外，通過積蓄微弱的能量和回收能量，可以有效利用能量。

圖8TDK雙電層電容器（EDLC/超級電容器）的使用方法

電池輔助： 在電池驅動過程中改寫畫面時的電源輔助/在電子紙中的使用示例

在“電子紙”中，作為電池的輔助使用，畫面顯示速度會變得流暢，可以像翻實際的紙張一樣進行翻頁操作。 對小圖、小表等的放大顯示也有效果，PDF文件也可以順暢顯示。

若要從搭載的電池里流過大電流，需要更低電阻的電池，但是尺寸會變大，重量增加。因此，不使用大電池，通過EDLC進行電流輔助，可以減輕電池的負荷，同時實現輕量化。

圖9電池輔助： 在電池驅動過程中改寫畫面時的電源輔助/在電子紙中的使用示例

電池輔助： 電池驅動過程中高負荷時的電壓平均化/便攜式音頻播放器

在發生急劇功率變化的音頻設備中，從雙電層電容器（EDLC/超級電容器）瞬間向放大器供給大功率，對電池提供輔助。

D級放大器被使用在便攜式音頻播放器等設備中。它由PWM調制器和2個輸出用功率MOSFET、噪聲抑制濾波器（含LPF用電感器）、帶ESD保護功能的陷波濾波器組成的低通濾波器電路塊構成。
將輸出用功率MOSFET（下面的例子中是PVCC部位）與TDK雙電層電容器（EDLC/超級電容器）組合在一起，即使在發生急劇功率變化的時候，雙電層電容器（EDLC/超級電容器）也會瞬間向放大器供給很大的功率，對電池提供輔助。

圖10電池輔助： 電池驅動過程中高負荷時的電壓平均化/在便攜式音頻播放器中的使用示例

應用注釋

D級放大器用推薦產品
（噪聲抑制濾波器 、LPF用電感器、帶ESD保護功能的陷波濾波器）

電池輔助： 電池驅動過程中發送無線信號時的電源輔助/自來水、煤氣用智能儀表

自來水、煤氣智能儀表的功能不斷提高，追加了無線傳輸信息的功能。它們使用電池作為電源，但是隨著無線功能的提高，就逐漸需要電力輔助。
雙電層電容器（EDLC/超級電容器）的電池輔助很有效，并且小型形狀的軟包型受到了關注。

圖11電池輔助： 電池驅動過程中發送無線信號時的電源輔助/在自來水、煤氣用智能儀表中的使用示例

應用指南

智能儀表

白皮書

用于智能儀表的EDLC (超級電容器)

電源輔助： 指紋傳感器動作時的電源輔助/在指紋認證卡中的使用示例

在“指紋認證卡”中，作為指紋傳感器動作時的電源輔助使用。
NFC終端有很多種類，可以供給的電力也存在差異。為了在如今普及的終端上也能順暢地進行卡片認證動作，雙電層電容器（EDLC/超級電容器）就發揮了有效的作用。
因為卡片不會將生物認證數據泄漏出去，所以其高安全性受到了關注。輕薄的雙電層電容器（EDLC/超級電容器）很適用于此用途。另外，制作卡片的材料也很安全，可以放心地廢棄。

在終端上刷一下卡，NFC線圈的電磁感應產生的電會瞬間給雙電層電容器（EDLC/超級電容器）充電。
將這樣蓄積的電能用于指紋傳感器動作，可以對可靠的動作提供支持。

圖12電源輔助： 指紋傳感器動作時的電池輔助/在指紋認證卡中的使用示例

解決方案指南

面向NFC電路的總體解決方案

電源備份： 失電時的電源備份/SSD

大容量的雙電層電容器（EDLC/超級電容器）適合用于電源意外切斷時的備份電源，可用于SSD等的失電保護。

對于企業級SSD等，采用NAND閃存作為存儲元件，在寫入數據時暫時將數據保存在DRAM的高速緩沖存儲器中，然后將數據一起寫入閃存，以提高數據寫入速度。而在意外斷電時，一般會安裝多個電容器并采取斷電保護措施，以確保緩存中的數據能寫入NAND閃存。可以用大容量雙電層電容器（EDLC/超級電容器）代替這種失電保護。

圖13電源備份： 失電時的電源備份/SSD中的使用示例

微能量蓄電： 儲存環境發電得到的微小能量，在必要的時候提供儲存的能量/無電池無線通信傳感器

由于TDK的雙電層電容器（EDLC/超級電容器）的阻抗低，因此即使在不穩定的能量收集發電中也能實現出色的充電，可以進行適合應用的放電，適用于面向能量收集的應用。

可以將通過太陽電池（環境發電）發的電蓄積到雙電層電容器（EDLC/超級電容器）中，使用無線通信按一定間隔發送傳感器取得的數據（溫度、濕度等）

圖14微能量蓄電： 儲存由環境發電得到的微小能量，在必要的時候提供儲存的能量/在無電池無線通信傳感器中的使用示例

再生能源蓄電： 將再生能源蓄成電，對電池提供輔助/在小型電機中的使用示例

靈活利用再生能源產生的剩余再生電力，是一項為今后進一步節能做貢獻的技術。
隨著小型機器人的普及，雙電層電容器（EDLC/超級電容器）被用來有效地將剩余電力儲存到電池中。它讓不穩定的能量能穩定地運行，積蓄的能量也可以作為大能量運行時的輔助。

圖15再生能源蓄電： 將再生能源蓄成電，對電池提供輔助/在小型電機中的使用示例

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