一种超级电容器的储能结构及方法技术

本发明专利技术公开了一种超级电容器的储能结构及方法，涉及一种移动电源设备，尤其涉及超级电容器结构及材料的改进方法，其特征在于：所述的正集流片和负集流片的顶面中央处各设有圆形的大注液孔，大注液孔的四周设有椭圆形的侧注液孔，每个侧注液孔之间设有的焊接点，所述大注液孔的面积大于侧注液孔的面积，侧注液孔的面积大于焊接点的面积，所述的正集流片侧面设有裙边，所述的负集流片侧面设有多个金属支撑点，不但解决了超级电容器由于负集流片边缘摩擦和绝缘圈材料抗腐蚀性差导致使用寿命短的问题，也同时解决了由于正集流片被焊接点覆盖导致生产效率低的问题，并具有更高的安全性，充放电速度快的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种超级电容器的储能结构及方法
本专利技术涉及一种移动电源设备，尤其涉及超级电容器结构及材料的改进方法。
技术介绍
随着信息技术、电子产品和车用能源等领域中新技术的迅速产生和发展，人们更加关注新颖的超级电容器的研究与开发。超级电容器又称双电层电容器，是一种新型的介于电容器和电池之间的储能元件，它既可以像电容器一样快速充放电，又具备电池的储能特性。超级电容器因其具有更高的功率密度，更长的循环寿命，充电时间短和节能环保等优点而被广泛应用于多种领域，尤其是超级电容器已经在工业领域实现了产业化的实际应用。超级电容器，目前已成为战略价值超于锂电池的标准低碳经济核心产品，在电力节能和配合新能源产业发展方面将为人类做出巨大贡献。超级电容器还是新兴的绿色储能器件，是应能量需求而出现，因优异特性而发展，即将为保护地球而普及。石油资源的日益短缺，并且燃烧石油而释放的尾气对环境的污染日益严重，所以潜心研究其他的环保资源来替代石油燃烧获得的能量是迫在眉睫的。除了现行的移动电子设备对基于超级电容器的移动电源具有一定的需求外，最重要的为节能环保而设计研制的电动类汽车和混合电动汽车的动力系统中对基于超级电容器的高功率密度的电源设备的需求及其迫切。正集流片和负集流片是超级电容器的重要组成部分，现有技术的正集流片和负集流片的焊接点和注液孔的设计中，由于焊接点占有大部分面积使电解质注入到电芯中时有一部电芯的上表面被焊接点覆盖，因此很难甚至无法将电解质渗透到电芯中，导致生产效率低；第二由于负集流片进入到铝壳内部的时候负集流片整体的外围边缘部分会和铝壳的内部边缘部分产生摩擦，对超级电容器的结构造成损害，降低了使用寿命；第三，绝缘圈的材质是由普通的具有绝缘性的塑料圈制备而成。这种材质存在一些隐患，比如耐腐蚀性差，容易产生摩擦受损等降低了超级电容器的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术提供一种超级电容器的储能结构及方法，不但解决了超级电容器由于负集流片边缘摩擦和绝缘圈材料抗腐蚀性差导致使用寿命短的问题，也同时解决了由于正集流片被焊接点覆盖导致生产效率低的问题，并具有更高的安全性，充放电速度快的优点。本专利技术提供的一种超级电容器的储能的结构，包括有电芯1、正集流片2、负集流片3、上铝盖5、铝壳4和密封圈7组成，其特征在于：所述的正集流片2和负集流片3的顶面中央处各设有圆形的大注液孔21，大注液孔21的四周设有椭圆形的侧注液孔22，每个侧注液孔22之间设有的焊接点23，所述大注液孔21的面积大于侧注液孔22的面积，侧注液孔22的面积大于焊接点23的面积，所述的正集流片2侧面设有裙边25，所述的负集流片3侧面设有多个金属支撑点31。本专利技术提供的一种超级电容器的储能的方法，密封圈采用耐腐陶瓷材料，并利用高温熔融技术将上铝盖5和铝壳4金属在融化状态下边缘包覆密封圈7，将铝盖5和铝壳4连接成一个整体；所述的耐腐陶瓷材料由以下材料制备而成：云母片2—5%、水洗球土浆24-36%、氧化铝浆0.5-1.5%、烧滑石5-10%、硅灰石3%、硅酸锆5-10%、石英5-10%、烧土10-15%、MgCl2•6H2O2-13%、AsTe40.8-2.5%、五氧化二钒1—9%、砷化镓5—10%、酚醛树脂胶3-6%、聚酯纤维10-25%。本专利技术通过改进注液孔和焊接点的形状和所占面积的比例，使正负集流片能够很牢固的和电芯固定的同时，增大注液孔的面积，使电解液能够快速高效的注射到电芯中，提高生产和使用的效率。第二：在负集流片结构的基础上，在其外围增加四个小体积的金属支撑点，使其既保证了铝壳和电芯通过负集流片的电流的传导，又减小了两者之间的摩擦。第三：改用具有高度耐磨，高绝缘性和高耐腐蚀性的耐腐陶瓷材料应用到超级电容器中的绝缘圈的制备，通过改用耐腐陶瓷材料代替普通塑料材质会大大提高超级电容器的质量和使用寿命。现有技术中使用O型密封圈将上铝盖和铝壳密封组合，而O型密封圈和塑料圈之间存在缝隙很容易导致液体的泄漏而且塑料圈和上铝盖的接触也不够贴合，因此本专利技术将利用高温熔融技术将金属在融化状态下边缘包覆陶瓷绝缘圈，并且将上铝盖和铝壳连接成一个整体。综上所述，本专利技术不但解决了超级电容器由于负集流片边缘摩擦和绝缘圈材料抗腐蚀性差导致使用寿命短的问题，也同时解决了由于正集流片被焊接点覆盖导致生产效率低的问题，并具有更高的安全性，充放电速度快的优点。附图说明图1是本专利技术示意图。图2是本专利技术正集流片部分的示意图。图3是本专利技术负集流片部分的示意图。图4是本专利技术密封圈部分的示意图。具体实施方式如图1-4所示，，包括有电芯1、正集流片2、负集流片3、上铝盖5、铝壳4和密封圈7组成，其特征在于：所述的正集流片2和负集流片3的顶面中央处各设有圆形的大注液孔21，大注液孔21的四周设有椭圆形的侧注液孔22，每个侧注液孔22之间设有的焊接点23，所述大注液孔21的面积大于侧注液孔22的面积，侧注液孔22的面积大于焊接点23的面积，所述的正集流片2侧面设有裙边25，所述的负集流片3侧面设有四个金属支撑点31。本专利技术提供的一种超级电容器的储能的方法，密封圈采用耐腐陶瓷材料，并利用高温熔融技术将上铝盖5和铝壳4金属在融化状态下边缘包覆密封圈7，将铝盖5和铝壳4连接成一个整体；所述的耐腐陶瓷材料由以下材料制备而成：云母片3.5%、水洗球土浆24%、氧化铝浆0.8%、烧滑石8%、硅灰石3%、硅酸锆6%、石英5%、烧土13%、MgCl2•6H2O5%、AsTe41.2%、五氧化二钒3%、砷化镓7%、酚醛树脂胶3%、聚酯纤维17.5%。本专利技术通过改进注液孔和焊接点的形状和所占面积的比例，使正负集流片能够很牢固的和电芯固定的同时，增大注液孔的面积，使电解液能够快速高效的注射到电芯中，提高生产和使用的效率。第二：在负集流片结构的基础上，在其外围增加四个小体积的金属支撑点，使其既保证了铝壳和电芯通过负集流片的电流的传导，又减小了两者之间的摩擦。第三：改用具有高度耐磨，高绝缘性和高耐腐蚀性的耐腐陶瓷材料应用到超级电容器中的绝缘圈的制备，通过改用耐腐陶瓷材料代替普通塑料材质会大大提高超级电容器的质量和使用寿命。现有技术中使用O型密封圈将上铝盖和铝壳密封组合，而O型密封圈和塑料圈之间存在缝隙很容易导致液体的泄漏而且塑料圈和上铝盖的接触也不够贴合，因此本专利技术将利用高温熔融技术将金属在融化状态下边缘包覆陶瓷绝缘圈，并且将上铝盖和铝壳连接成一个整体。综上所述，本专利技术不但解决了超级电容器由于负集流片边缘摩擦和绝缘圈材料抗腐蚀性差导致使用寿命短的问题，也同时解决了由于正集流片被焊接点覆盖导致生产效率低的问题，并具有更高的安全性，充放电速度快的优点。上述技术方案仅体现了本专利技术技术方案的优选技术方案，本
的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本专利技术的原理，属于本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超级电容器的储能结构，包括有电芯（1）、正集流片（2）、负集流片（3）、上铝盖（5）、铝壳（4）和密封圈（7）组成，其特征在于：所述的正集流片（2）和负集流片（3）的顶面中央处各设有圆形的大注液孔（21），大注液孔（21）的四周设有椭圆形的侧注液孔（22），每个侧注液孔（22）之间设有的焊接点（23），所述大注液孔（21）的面积大于侧注液孔（22）的面积，侧注液孔（22）的面积大于焊接点（23）的面积，所述的正集流片（2）侧面设有裙边（25），所述的负集流片（3）侧面设有多个金属支撑点（31）。

【技术特征摘要】
1.一种超级电容器的储能结构，包括有电芯（1）、正集流片（2）、负集流片（3）、上铝盖（5）、铝壳（4）和密封圈（7）组成，其特征在于：所述的正集流片（2）和负集流片（3）的顶面中央处各设有圆形的大注液孔（21），大注液孔（21）的四周设有椭圆形的侧注液孔（22），每个侧注液孔（22）之间设有的焊接点（23），所述大注液孔（21）的面积大于侧注液孔（22）的面积，侧注液孔（22）的面积大于焊接点（23）的面积，所述的正集流片（2）侧面设有裙边（25），所述的负集流片（3）侧面设有多个金属支撑点（31）。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢志懋，王占东，
申请(专利权)人：佛山市欣源电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44