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以智能手機、平板電腦為代表的便攜式電子設備正以顯著的速度發展著。便攜式電子設備的多功能化、高性能化在不斷進步，其便利性使我們使用便攜式電子設備的機會增加，并增加了使用時間，但與此同時，其高性能化增加了電力的消耗。因此，電池被大容量化，并在便攜式設備中占據了很大部分的體積和重量。但由于便攜式電子設備被用來隨身攜帶使用的機會很多，分量輕也就成為了其重要需求之一。因此，便攜式電子設備中使用的電池要求具備大容量、體積小、重量輕的特征。 電源課題 電池想要同時兼具大容量化和支持高負荷并不容易。因此，對于高負荷，是采用軟件來分散控制峰值負荷的方法等進行處理的，但由于智能手機等應用的發展，用戶使用方法的多樣化，使整機的電源設計者很難預測實際負荷狀態。 如果將電池和電氣雙層電容器（EDLC）組合使用，我們則可以期待獲得前述的減輕電池高負荷狀態的效果。原理上，EDLC的內部電阻可以比電池小，此外，最適合的設計也可快速對應。 村田制作所的電氣雙層電容器特征 村田的EDLC采用了最適合的電極材料和構造，實現了小型化、低電阻（數十mΩ）及大容量。因此才可能在低損耗的同時釋放出A命令的大電流。另外，與電池相比，EDLC即使在低溫環境下，其特性變化也很少，并且能發揮和常溫狀態下相同水平的性能。 
圖1: ESR的溫度特性
圖2: 放電特性 (5.5V、350mF、60mΩ商品) 使用了電氣雙層電容器的電池負荷減輕效果 電池數百mΩ的內部電阻相當于村田的EDLC的數倍。假設只從電池里釋放A命令的大電流的話，電壓將大幅下降，損耗也會增大。此外，如果電壓下降后，超過了電池設定的保護電路的電壓下限的話，將會強制停止所有作業。會形成電源會突然關掉的狀態（電源關閉）。 這里我們列舉了使用EDLC來減輕電池負荷的具體事例。 圖3是將電池以及EDLC的內部電阻部分分離開，并做了明顯標記的電路圖。為了使EDLC達到減輕電池負荷的作用，將EDLC和電池并聯連接。 表1為評價條件。此處設定的負荷為設想的脈沖驅動的GSM和GPRS等通信、高輸出音頻、小型馬達等的峰值負荷。
圖3：評價電路圖 表1 評價條件
測定結果如圖4所示。
圖4：電池電壓和負荷電流的波形（左：無EDLC、右：有EDLC） 電池的負荷電流在沒有EDLC的情況下為1.9A，和EDLC并聯連接后負荷電流的變為0.42A，電池的下降電壓也從沒有EDLC的情況下的0.38V減小到0.09V。 因此，EDLC和電池并聯之后，抑制了電池的負荷電流和電壓變動，使電子設備可以處于穩定的工作狀態。特別是支持短時間的的脈沖負載電流，村田EDLC內部電阻的低阻抗化實現了高速支持負荷變動。 村田制作所的電氣雙層電容器產品一覽 村田的EDLC的產品一覽如表2所示。 表2 EDLC產品一覽（DME系列）
今后的展望 便攜式電子設備今后將迎來體積小、重量輕兼具多功能化為特征的市場。由于EDLC減少了電池的負荷，就可生產出更便利的產品。 村田制作所將繼續推進產品開發，通過提供當前市場所需求的產品方案，以便攜式電子設備為契機為社會的發展繼續作出貢獻。 |
