单个超级电容器的额定电压高达 3.0 V（更高电压产品包含多个电池）。因为许多应用需要更高的电压，所以超级电容器可以串联配置以增加工作电压。重要的一点是，确保单个超级电容器的单独电压不超过其最大建议工作电压，因为这可能导致电解质分解、气体生成、ESR 增加和寿命缩短。因为充放电期间存在电容差异，并且稳定状态时泄漏电流存在差异，所以可能会发生电容过电压。充电期间，串联电容器充当电压分隔器，因此较低电容的设备将收到更大的电压应力。例如，如果两个 10 F 电容器串联，一个在标称电容的 +20% 处，另一个在 -20% 处。电容器两端的最差电压通过以下方程式计算得出：

    Vcap1 = Vsupply x (Ccap1 / (Ccap1 + Ccap2)

其中 Ccap1 的电容为 +20%。

    对于 Vsupply = 5 V，

    Vcap1 = 5 V x (1.2 / (1.2 + 0.8) = 3.0 V

    Vcap2 = 2.0 V

从这一点可以看出，为避免超过 3 V 的超级电容器浪涌额定电压，串联部件的电容值必须降到 +/-20% 的公差范围。或者，可以使用合适的电压平衡电路来抵消电压不平衡。应该注意的是，电压平衡的最适当方法取决于特定应用。