超級電容器具有廣泛的用途。與燃料電池等高能量密度的物質(zhì)相結(jié)合，超級電容器能提供快速的能量釋放，滿足高功率需求，從而使燃料電池可以僅作為能量源使用。目前，超級電容器的能量密度可高達(dá)20kW/kg，已經(jīng)開始搶占傳統(tǒng)電容器和電池之間的這部分市場。

在那些要求高可靠性而對能量要求不高的應(yīng)用中，可以用超級電容器來取代電池，也可以將超級電容器和電池結(jié)合起來，應(yīng)用在對能量要求很高的場合，從而可以采用體積更小、更經(jīng)濟(jì)的電池。

超級電容器的ESR值很低，從而可以輸出大電流，也可以快速吸收大電流。同化學(xué)充電原理相比，超級電容器的工作原理使這種產(chǎn)品的性能更穩(wěn)定，因此，超級電容器的使用壽命更長。對于像電動(dòng)工具和玩具這種需要快速充電的設(shè)備來說，超級電容器無疑是一個(gè)很理想的電源。

一些產(chǎn)品適合采用電池／超級電容器的混合系統(tǒng)，超級電容器的使用可以避免為了獲得更多的能量而使用大體積的電池。如消費(fèi)電子產(chǎn)品中的數(shù)碼相機(jī)就是一個(gè)例子，超級電容器的使用使數(shù)碼相機(jī)可以采用便宜的堿性電池（而不是使用昂貴的Li離子電池）。

超級電容器單元（cell）的額定電壓范圍為２.5～2.7V,因此，很多應(yīng)用需要使用多個(gè)超級電容器單元。當(dāng)串聯(lián)這些單元時(shí)，設(shè)計(jì)工程師需要考慮單元之間的平衡和充電情況。

任何超級電容器都會(huì)在通電的情況下，通過內(nèi)部并聯(lián)電阻放電，這個(gè)放電電流就稱為漏電流，它會(huì)影響超級電容器單元的自放電。同某些二級電池技術(shù)相似，超級電容器的電壓在串聯(lián)使用時(shí)需要平衡，因?yàn)榇嬖诼╇娏?，?nèi)部并聯(lián)電阻的大小將決定串聯(lián)的超級電容器單元上的電壓分配。當(dāng)超級電容器上的電壓穩(wěn)定后，各個(gè)單元上的電壓將隨著漏電流的不同而發(fā)生變化，而不是隨著容值不同而變化。漏電流越大，額定電壓越小，反之，漏電流小，額定電壓高。這是因?yàn)?，漏電流?huì)造成超級電容器單元放電，使電壓降低，而這個(gè)電壓會(huì)隨后影響和它串聯(lián)在一起的其他單元的電壓（這里假定這些串連的單元都使用同一個(gè)恒定電壓供電）。

為了補(bǔ)償漏電流的變化，常采用的方法是，在每一個(gè)單元旁邊并聯(lián)一個(gè)電阻，來控制整個(gè)單元的漏電流。這種方法有效地降低了各單元之間相應(yīng)并聯(lián)電阻的變化。

另一個(gè)推薦使用的方法是主動(dòng)單元平衡法（active cell-balancing），采用這種方法，每一個(gè)單元都會(huì)被主動(dòng)監(jiān)視，當(dāng)有電壓變化時(shí)，即進(jìn)行互相平衡。這種方法可以降低單元上的任何額外負(fù)載，使工作效率更高。
如果電壓超過單元的額定電壓，將會(huì)縮短單元的使用壽命。對于高可靠性超級電容器來說，如何維持電壓在要求的范圍內(nèi)是關(guān)鍵的一點(diǎn)，必須控制充電電壓，以保證它不能超過每個(gè)單元的額定電壓。