1. 1 超级电容的原理
超级电容中没有类似陶瓷电容器和电解电容器的电介质。而是利用固体（电极）和液体（电解液）的界面形 成的电气双层来代替电介质。容量的大小与在界面形成的电气双层成正比。因此电极通过利用比表面积的大活性 炭来实现大容量。基本构造是通过电解液填满相互对立的正负电极构造（图 1)。 超级电容利用电解液中离子对电极表面的吸附·脱离来充放电。
在相向而行的电极上施加使电解液不发生电 气分解程度的电压，电解液中的离子受电极表面吸附，储存对像是与之相对的电荷（电子和空孔）。将这种离子 和电子/离子和空孔相对排列的状态称为超级电容。离子通过储存的电荷放电从超级电容脱离。（图 2）
1.2. 村田超级电容的构造
一般来说，超级电容由正极电极、负极电极、电解液（以及电解质盐），和防止由于接触与之反向的电极造成 短路的分离器构成。电极由集电体上涂抹活性炭粉末构成（图 1）。
村田的超级电容构造如图 3、图 4、图 5 所示。封装可用铝制薄膜。铝能够保护内部构造（多层电极和电介 质等）免受湿气等外部环境的影响。此外，为防止短路，铝制薄膜内外部都用绝缘树脂层涂抹。
此外，内部的树脂涂抹层还兼具密封封装的作用。超级电容通过热密封处理密封四个角，也可通过同样的处 理密封引出电极。
村田的超级电容是 1 个封装里安装 2 个电极多层体构造，绝缘体间隔膜放置于 2 个多层体之间。电极片由集电体 和活性炭层构成，活性炭被涂抹在集电体上。电极片通过和分离器相互叠层来进行物理的·电极的分离。（图 5）
1.3. 超级电容的等价电路
一般电容由电容（C）、并列阻抗（Rs）、绝缘阻抗（Ri）的组合表示。村田的超级电容 1 个封装中有 2 个串联 连接的 2 个单位电池（单位电容）组成，可以用图 6 所示的简单等价电路表示。2 个单位电池组成的简单等价电 路可以用如图 7 所示更加简单的等价电路表示。此时，总容量值是单位电池容量值的 1/2，ESR 是其 2 倍。
但是这个简单等价电路并不一定反映实际超级电容的电气特性。这与活性炭电极表面有许多各种各样的孔有 关。如 1.1 项（图 2）所示，活性炭表面通过吸附离子储存电荷。离子在浅的孔内容易迅速移动，在深的孔内受 物理阻抗影响无法迅速移动。也就是说浅的孔能够迅速充放电，深的孔充放电需要花费大量时间（图 8）。因此， 详细等价电路如图 8 所示，由多个 C 和多个 R 构成。此外，深的孔内 C 和 R 的值都变高。
未完待续，下篇将讲解村田超级电容的特征和优势。