超级电容器是近年来国内外新兴的一种大功率储能元器件,因其具有功率密度大、充放电速度快、对环境无污染和循环寿命长等优点,受到世界各国科研团体的广泛关注。目前,超级电容器已广泛应用于混合动力汽车、航空航天器和电子通讯等领域,具有广泛的应用前景。在超级电容器工作的过程中,由于其工作条件不断地发生变化,导致其工作状态受到多种因素的影响,如使用时间、工作电压、工作温度、热稳定性及电极材料的电化学性能等。正确地分析这些参数的变化情况,对于进一步了解超级电容器自身的性能状态及工作寿命具有重要的意义。论文在详细介绍双电层模型基础上,首先,引入了超级电容器的等效电路模型,对超级电容器的阻抗谱进行了系列研究,探讨了超级电容器的阻抗性能随使用时间、工作电压及环境温度的变化规律。其次,选取国内某厂家生产的双电层超级电容器为研究对象,以恒流充放电为背景,应用ANSYS有限元分析软件对其热性能进行仿真分析,通过设置工作参数及边界条件,得出超级电容器工作过程的温度场分布及最高温度状态,讨论了其热稳定性。最后,组装超级电容器单元,通过实验研究对超级电容器的充放电性能和阻抗特性进行了分析和验证。