当观察能源和储能应用时，电容器是该领域的“无名英雄”。作为无源器件，这些两端电子元件储存能量并在需要时放电——通常作为一个非常重要的“备用”电源。
电容器在我们日常生活中的作用比我们想象的要大得多。例如，像闹钟这样简单的东西，手边就有一个带电的电容器，以防停电。如果电源熄灭，电容器放电，发送电流通过时钟电路，以确保它继续运行。
随着其有效使用平台的不断发展和发展，新的电容器类型正在定期进入市场，以至于超级电容器——也被称为电双层电容器(edlc)或超级电容器——现在可以用于更大规模的使用。电动汽车，包括混合动力汽车和电动公交车，都依赖于这些组件，因为它们比标准电容器有更大的充电存储区域。大功率应用和可再生能源应用也利用了该技术。其他的例子包括国防、能源和航空航天部门，以及各种工业应用。
帽子和超级帽子的应用程序
在美国和其他国家，对电容器和超级电容器的需求增加，在广泛的应用中有许多驱动因素。物联网(IoT)和智能设备的兴起等影响就是一个很好的例子。这些都推动了对强大的轻量级组件的需求，这些组件需要很少或不需要维护，能够在恶劣的环境中工作，工作温度范围很广，并且具有高功率密度和高可靠性。
汽车行业是电容器和超级电容器的关键市场，因为大量功能可以利用它们的能力。启动/停止功能和动力转向使用电容，而混合电力驱动需要增加超级电容的功率能力。而随着电动汽车的不断发展并进入主流汽车市场，这些零部件将会得到更广泛的应用。未来的技术进步甚至可能导致超级电容器取代锂离子电池作为动力源，提供与汽油甚至柴油驱动汽车相当的行驶里程。
铁路行业也开始充分发挥超级电容技术的潜力。Urbos电车由CAF铁路公司在西班牙萨拉戈萨制造(图1)在车厢上部安装了一系列超级电容器，制动能量得到回收，节省了35%的电力。超级电容器可以在有轨电车站充电而不需要架空电缆，也可以在某些站点之间运行而不需要连接电缆。
1.西班牙的Urbos 3电车利用了超级电容器。
在可再生能源领域，超级电容器已经在风力涡轮机和其他应用中得到了显著应用。涡轮机的叶片必须定期调整，以确保涡轮机在符合风条件的最佳水平运行，并避免机械应力。为了达到这个目的，一个pitch control system被用来在需要的时候进行这些调整。如果电源故障，超级电容器能够接合并提供足够的能量，使叶片间距恢复到一个安全的位置，从而关闭涡轮，这是电池供电不可能做到的。
随着超级电容器的发展，它还将在未来的光伏(太阳能)和波浪发电应用中发挥关键作用。光伏和波浪发电技术在输出功率方面都有波动。超级电容器可以减轻这种影响:它们通过一个被称为平滑的过程，帮助提供一个更恒定的功率水平。
太阳能和波浪发电应用都产生交流电(ac)电压，必须通过桥式整流器转换成直流电(dc)。然而，如果该电源不使用电容器，当电压在0v和最大电压之间振荡时，纹波将留在电源中。例如，如果用在灯泡上，灯泡就会忽明忽暗。当输出电压增加时，电容器通过不断存储能量，并在输出电压下降时释放能量，确保在供应中没有中断。这一过程的执行支持在这些应用程序中使用更长的专门的、昂贵的组件，最终使它们成为更可行的清洁能源。
铝电解电容器面临的挑战
铝电解液电容器和超级电容器都有一个缺点:在使用寿命期间，它们容易发生电解液干脱，这通常是由于终端密封不完善造成的。少量的水分可以穿透不完善的密封，这可以导致气体在电容器内部建立时间。
电解液干化会导致性能水平的持续恶化，通常会通过尺寸过大或使用两个电容(一个电容就足够了，而不存在这个慢性问题)来抵消。缓慢而连续的电解液蒸发可导致高达20%的容量损失，这在效率方面是显著的。
聚合物密封件，通常用于密封电容器端子，是电容器结构中的薄弱环节，可以破坏水分入侵和电解质的蒸发损失。与所有有机材料一样，聚合物容易老化，随着时间的推移变得脆弱，随后失去气密性。由于湿度入侵是通过有缺陷的密封发生的，水分会渗透到被削弱的密封中，电解质会蒸发，最终导致容量和寿命的显著损失。
密封的,不透气的密封
电解液泄漏的补救办法在于电容器盖。通过用一种特殊的玻璃密封取代有机化合物制成的密封，如聚合物，电容器端子可以密封在铝盖中。这保护电容器免受水分入侵，通过针密封和消除电解液干出的问题。因为玻璃是一种无机材料，玻璃密封件保持永久的密封性，因为他们不会老化或磨损的时间。
玻璃密封盖可以定制，以适应广泛的应用，无论是小和大罐类型，包括径向式，轴向式，管理单元，超级电容器，和电双层电容器。玻璃-铝密封(GTAS®)是一种专门开发的新技术SCHOTT适用于高能量密度的电容器和电池(图2)．该方法基于该公司早在1939年就在特种玻璃和玻璃-金属密封方面的专业知识。
2.SCHOTT的GTAS电容器技术采用密封玻璃密封，同时防止水分侵入和电解液泄漏，从而降低封装体积，提高电容的使用寿命。
采用玻璃-铝密封(GTAS)具有广泛的周边优势。通过设计，目前市场上的GTAS可以提供−40到+150°C的耐高温，为广泛的应用打开了大门。密封件的密封性也意味着可以设计出类似或更小尺寸、具有更高电容的部件。非老化玻璃密封的可靠密封性不仅可以延长产品的货架寿命，还可以增加产品的使用寿命，即使在恶劣的环境条件下。
GTAS可靠性和寿命
铝电解液电容器的新设计，包括尖端的超级电容器，目前正在为现代和新兴的应用开发。这种可能性包括电动汽车、大功率应用、重工业和可再生能源等。这些应用对电容器提出了新的技术要求，要求电容器具有持久的高性能。这些要求正是GTAS提供改进机会的地方:密封电容盖可以支持小电容和大电容设计，以满足这些要求。
GTAS电容盖可以提供高达20%的减少电容包体积，减少60%的电容损耗，和50%的内阻改善。与有机密封的产品相比，该产品的寿命可延长10至15年，再加上其组件在大范围极端温度下的工作能力。
Helmut Hartl，玻璃-金属密封技术的公认权威，研究与开发主管，汽车事业部SCHOTT AG)．
