البطارية الفائقة هي نوع من عناصر تخزين الطاقة الهجينة، والتي تتكون من جزأين، بما في ذلك جزء البطارية الحمضية الرصاصية وجزء المكثف الفائقة غير المتماثل، والتي يتم توصيلها بالتوازي في وضع دائرة داخلية غير تحكم. تحقق البطارية الفائقة التكامل بين بطارية الرصاص الحمضية والمكثف الفائقة من حيث تصميم الهيكل ووظيفة استخدام البطارية. وما يسمى بالتكامل هو الجمع بين الاثنين أعلاه في نفس نظام البطارية الواحدة.

بطارية فائقة
عندما يتم شحن البطارية الفائقة وتفريغها بمعدل مرتفع، يمكن للمكثف الفائقة توفير طاقة عالية وتخزين تيار البطارية، وبالتالي الحماية بطارية الرصاص الحمضية. وجود المكثف السوبر في البطارية يمكن أن يحسن من طاقة البطارية ويزيد من العمر الخدمي للبطارية السوبر. في حين أن بطارية الرصاص الحمضية التقليدية سوف تشكل طبقة بلور كبريتات الرصاص على سطح الصفيحة السالبة في ظل ظروف عمل كهذه لفترة طويلة، مما سيؤدي إلى ظاهرة الكبريت كما نسميها عادة، مما يقلل من أداء تفريغ شحن البطارية ودورة حياتها، وأخيرا البطارية لا تعمل بشكل طبيعي.
تستخدم البطارية الفائقة التحسين الشامل للمكثف الفائقة لجعل القطب الموجب (PbO2) للبطارية كقطب للبطارية الفائقة والمكثف الفائقة، والذي يلبي متطلبات الأكسيدات المعدنية، ومن ثم يجعل القطب السالب للبطارية كقطب ثنائي (أي السعة والبطارية).
يتم استخدام الجيل الأول من القطب ثنائي القطب كالقطب السالب للبطارية والقطب السالب للمكثف على التوازي. أما الجيل الثاني من الأقطاب الثنائية القطبية فيتمثل في تقسيم القطب السالب للبطارية الأصلية إلى نصفين، نصفهما لوحة بطارية والنصف الآخر لوحة مكثّف. وهذا تحسن كبير. لديه خصائص مزدوجة من سعة البطارية، ولكن من الصعب معالجتها، لذلك فهو غير مناسب للإنتاج على نطاق صناعي. الجيل الثالث من الصفائح ثنائية القطب. تحتوي هذه اللوحة السالبة ثنائية القطب على طبقة رقيقة من الديلزة الكهربية الكربونية على السطح على أساس اللوحة الأصلية، والتي تستخدم كقطب سعوي، والطبقة الداخلية هي Pb، التي تستخدم كقطب البطارية. بهذه الطريقة، لديها كلا الجنسين (السعة والبطارية)، لذلك يشار إليها باسم بطارية الكربون الرصاص الفائقة.

مشاكل تقييد تطوير البطارية الفائقة:
(1) تطوير مواد كربونية ذات مساحة سطحية نوعية عالية، والبحث عن كربون مستقر منشط سعوي مناسب لوسط حمض الكبريتيك ؛
(2) كيفية جعل البطارية السوبر لها تأثير السعة وتحديد الكمية الاضافية المثلى لمواد الكربون ؛
(3) كيفية خلط مواد الكربون ومسحوق الرصاص بالتساوي، وضمان استقرار طلاء خليط كربون الرصاص السالب وقوة اللوح السالب ؛
(4) كيفية حل مشكلة تطور الهيدروجين للقطب السالب الناجمة عن وجود مواد الكربون، وذلك للحفاظ على كمية تطور الهيدروجين في قيمة منخفضة.