超级电容：能量与效率的完美融合
工业应用，尤其是仓储物流，对稳定的供电有着严苛的要求，手持扫描仪等移动设备的应用凸显了其重要性。超级电容是一种能够巧妙弥补传统电池方案不足的储能解决方案。劳易测将其创新传感器解决方案与该技术相结合，实现了精准应用。
这完全取决于应用场景：单次扫描或连续作业
手持扫描仪应用于不同场景，每种场景对设备的供电应都有着不同的要求。对于往往在仓储或盘点等需要进行单次扫描的应用中，手持扫描仪需在短时间内达到峰值性能。这类设备通常停放在充电站上，需要在短短几秒内便能恢复全部功能。因此，储能系统的快速充电性能是关键，可确保设备在需要时立即投入使用。若手持扫描仪需满足长时间工作的要求，则对其工况要求也大相径庭。
对于仓储或生产环境中的轮班作业，设备需要持续运行数小时，工作时长便成为决定性要素。手持扫描仪必须做到一次充电，全天续航，无需进行周期性充电。由于需要长时间持续供电，储能系统的能量密度在这些应用场景中显得更为重要。
无论在哪种情况下，储能技术都是关键：它不仅影响设备的性能，还影响其运行时间和效率。针对不同的应用需求，超级电容或可充电电池均可能是最优的解决方案。
超级电容 vs. 电池 – 优缺点对比
超级电容的英文缩写为 Supercap，其全称为 supercapacitor，有时也被称作 ultracapacitor。超级电容是一种电能存储设备，以其极快的充放电能力而著称。其以静电方式储能为主，在电极和电解质的界面上实现电荷分离。相比之下，电池以电化学方式储存能量，即通过电池化学中的化学反应。超级电容最主要的优势是充电迅捷，仅需数秒即可充满，能在瞬间提供大功率输出。这使得该技术非常适合有短期能源需求或用于弥补电力桥接的应用。超级电容的能量密度虽低于电池，但其充电循环次数却能超过一百万次。传统电池的充电循环次数上限约为 2,000 次。不仅如此，它拥有长达 15 年的服务寿命，是锂离子电池的数倍。因此，对于各种工业应用，尤其是那些对速度和可用性要求严苛的场景，超级电容提供了一种可靠、易于维护且环保的理想方案。
| 超级电容 | 锂离子电池 | |
| 充电时间 | 秒 | 几分钟到几小时 |
| 循环次数 | 约1,000,000 次循环 | 约500 – 2,000 次循环 |
| 能量密度 | 非常高 | 中等 |
| 能量密度 | 低 | 高 |
| 充电温度 | 约 -55°C 至 +90°C | 约0°C 至 45°C |
| 使用寿命 | 长达 15 年 | 3-7 年 |
| 维护费用 | 低 | 中到高 |
超级电容的类型
根据储能原理、材料及技术特性的不同，超级电容可划分为多种类型。在工业应用领域，特别是在手持扫描仪等移动设备中，EDLC（电化学双电层电容器）类型的应用最为广泛。它集超高循环稳定性、快速充电和坚固设计等优点于一身。另一种类型是赝电容，其应用相对较少：
EDLC（电化学双电层电容）
- 通过纯粹的静电方式储存能量，不涉及化学反应
- 采用活性炭作为电极材料
- 极高的循环稳定性（超过 100 万次循环）
- 充电时间短，坚固耐用
- 工业和移动设备中的标准类型
赝电容
- 在双电层储能机制之外：电极处发生氧化还原反应
- 能量密度更高，但循环稳定性较低
- 电极由金属氧化物或导电聚合物等制成
- 价格更昂贵，对工况更敏感
- 多用于专业领域或研究性应用
轻量级解决方案，瞬间充电
用于条码检测的多功能手持扫描仪专为短暂但性能密集型的应用而设计。借助超级电容技术，扫描仪可获得数秒到数分钟的续航能量。设备充电速度极快。因此，采用超级电容技术的手持扫描仪特别适用于需要定期进行单次扫描的应用。劳易测 在其 IT 1960 系列无线超级电容设备中，将该技术的优势发挥得淋漓尽致。由于无需电池，这些设备非常轻便：例如，IT 1960 系列的一款超级电容手持扫描仪仅重 220 克。这一显著的人体工程学优点，大大提升了日常使用的操控便利性。反之，若需要在短时间内执行大量扫描任务，则推荐选用电池供电或有线连接的设备。劳易测的 IT 1960 系列产品组合中也有适合此类应用的型号。
远比电池坚固
超级电容的优势不仅在于其快速充电能力：其对环境因素的抵御能力也尤为突出。常规的超级电容即便在零下两位数的低温环境中，也能稳定运行，性能几乎不受影响。相比之下，锂离子电池对低温则要敏感得多。此外，由于属于电容器，超级电容不受欧盟新电池法规 (2023/1542) 的管制。该法规就电池在欧盟市场的销售、使用及回收循环制定了清晰的规范。电池往往需要定期维护或更换，并进行妥善处置，而超级电容通常可永久性地内置于设备中。即便设备运行长达 15 年，也无需更换。对于注重可持续采购策略的公司而言，超级电容的吸引力还体现在另一方面：其不含锂、钴等任何关键性原材料。
总结
总体而言，超级电容技术并非电池的替代品。但是，在特定应用中，它是一种效率更高的替代选择：正因如此，劳易测将此技术精准地应用于多功能手持扫描仪等解决方案中。数秒内完成的极速充电、极高的充电循环次数以及轻巧的重量，共同提升了操作的便捷性。最后一点也同样关键，与电池供电的设备相比，系统运营商能享受到更低的成本。
