一种超级电容器引出端子及其制备工艺制造技术

本发明专利技术提供一种超级电容器引出端子，包括固定段与密封段，所述密封段与固定段连接端具有密封面，所述密封面上设有凸起，所述铝合金成分按质量百分数为：5～7％Ni、7～9％Si、0.3～0.4％Mg、0.2～0.4％Cu、0.1～0.3％Mn、0.1～0.2％Sb、1～3％Re、余量为Al。本发明专利技术表面粗糙度低，力学性能优异，可以避免接触面缝隙或者由于碰撞产生缺口造成电解液泄漏；密封面设有梯形凸台可以提高密封性能，防止由于滑动，或者密封面与密封垫之间的接触面出现划伤而导致的电解液外泄。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超级电容器的
，更具体的说涉及一种用于超级电容器的引出端子。
技术介绍
超级电容器，是一种新型储能的超级电容器，与蓄电池和传统电容器相比，具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等优点，能满足不同应用领域的使用要求。在超级电容器极耳密封结构中，一般都是用铝合金引出端子和密封垫来防止电解液泄露，引出端子密封接触面原为平面结构，密封垫为橡胶，引出端子与密封垫贴合紧密，依靠密封垫的弹性来起密封作用，由于超级电容器电解液中的溶剂乙睛分子小，而且渗透能力特别强，只要引出端子和密封垫接触面稍微有一些磕碰或者划伤，电解液就会从极耳出泄露，从而造成产品报废，造成大量的材料浪费，不利于公司的成本控制。申请号为：201420248818.0的专利公布了电容器引出端子，包括与电容器内芯连接的电极连接段，还包括一端用于安装穿过高压绝缘端子的高压绝缘端子固定连接段，电极连接段与高压绝缘端子固定连接段之间连接有环状固定凸台体，高压绝缘端子固定连接段的外端头设有一段螺纹固定连接段，螺纹固定连接段上设有定位缺口段，定位缺口段的一个缺口面与高压绝缘端子固定连接段径向方向相平行，另一个缺口面与高压绝缘端子固定连接段的轴向方向相平行，形成具有D字形的冠状定位缺口段，此专利的引出端子通过连接部件装配，由于电容器内为液体，极易因为装配不牢固或者碰撞损伤造成电解液的外泄。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于一种强度高、密封性能好的超级电容器引出端子。本专利技术的技术方案为：一种超级电容器引出端子，所述超级电容器引出端子的材料为铝合金，包括固定段与密封段，所述固定段至少其与密封段相邻处的直径小于所述密封段至少其与固定段相邻处的直径，所述密封段与固定段连接端具有密封面，所述密封面上设有凸起，所述铝合金成分按质量百分数为：5～7％Ni、7～9％Si、0.3～0.4％Mg、0.2～0.4％Cu、0.1～0.3％Mn、0.1～0.2％Sb、1～3％Re、余量为Al。本专利技术的超级电容器引出端子中设置的凸起结构与密封垫之间会额外形成一圈密封环，会加强电容器的密封性能，防止电解液液体的外泄。本专利技术超级电容器引出端子由铝合金制成，该铝合金具有较高的强度和塑性，且高温性能好，铝硅合金具有良好的铸造性能和膨胀系数，加入少量的Mg提高了合金的力学性能和耐热性，Cu和Mn的加入提高了高温强度，同时加入0.1～0.2％Sb元素将共晶Si由片状变为细小的纤维状和层片状，提高了合金的性能，且本专利技术超级电容器引出端子铝合金中加入适量的Re，用于改变合金的结晶条件，使其组织和性能得到改善。经不断试验发现，超级电容器引出端子铝合金加入1～3％Re可增加变形阻力，促进位错增殖，提高铝合金的强度，同时明显减少合金的铸态组织中合金晶粒，细化二次枝晶间距，提高铝合金的强度、塑性。进一步地，所述凸起为一圈或多圈，每一圈的凸起为封闭的环形或非连续环形，多圈的凸起可以增强密封的效果。进一步地，所述密封面装配时压缩密封垫起密封作用，所述凸起的高度小于密封垫的厚度与密封垫永久压缩率的乘积，凸起在起到密封作用的同时，避免破坏密封垫的结构。进一步地，所述凸起在径向的截面为方形、拱形或齿状。进一步地，超级电容器引出端子的表面粗糙度Ra为0.3～0.4，光滑的表面可以避免形成空隙造成电解液的泄露。本专利技术的第二个目的在于提供一种上述超级电容器引出端子的制备工艺，所述的制备工艺包括如下步骤：首先配置所需成分的原料，将原料混合、熔化为铝液；然后将铝液通过喷管滴出，使用气体吹落工艺将滴出的铝液吹落至粉末状；再将粉末热压烧结、挤压成锭，经固溶处理、时效处理得到铝合金，最后将铝合金加工成超级电容器引出端子。铝合金的熔炼难度大，非铝元素与铝的比重相差较大，易造成偏析，高温下搅拌铝液又很易产生大量氧化夹杂，所以铝合金质量很难保证稳定，往往要经重熔去除氧化夹杂和使成分均匀，使用上述方法可以保证合金成分均匀，最后成品力学性能好。加工成型可以为机加工成型，还可以为其他成型方法。进一步地，所述气体为氮气或氩气，所述气体压强为3～4Mpa。进一步地，吹落工艺过程中，出气口与溶液距离45～50cm，气体吹出方向与溶液滴出方向成45～60°夹角。进一步地，所述固溶处理的温度为465～470℃，固溶时间23～25min。。所述的时效处理为二级时效，其中二级时效的工艺为：一级时效：时效温度100℃～110℃，时效时间6～8h；二级时效：时效温度170℃～180℃，时效时间14～16h。二级时效对组织分解、强化相质点大小、耐腐蚀性和断裂韧性的影响很大。经双级时效后，合金在时效沉淀序列上由G.P区发展到η′相阶段，得到较稳定的组织，起强化作用的是尺寸较大η′相和η相，晶界析出相聚集长大，位错容易从析出质点间通过，不易产生应力集中现象，可以有效地改善合金的抗应力腐蚀性能和断裂韧性。本专利技术相对于现有技术的优点为：(1)超级电容器引出端子的材质为高强度铝合金，表面粗糙度低，力学性能优异，可以避免接触面缝隙或者由于碰撞产生缺口造成电解液泄漏；(2)超级电容器引出端子的密封面设有梯形凸台可以提高密封性能，防止由于滑动，或者密封面与密封垫之间的接触面出现划伤而导致的电解液外泄。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术装配后的结构示意图；其中：1、超级电容器引出端子，11、固定段，12、密封段，121、梯形凸台，122、密封面，2、绝缘垫，3、上盖，4、密封垫。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。一种表面粗糙度Ra为0.3的超级电容器引出端子，包括圆柱形固定段11与圆柱形密封段12，所述固定段11至少其与密封段相邻处的直径小于所述密封段12至少其与固定段相邻处的直径，所述密封段12与固定段11连接端具有密封面122，所述密封面122上设有径向的截面为拱形的凸起121，凸起121为一圈封闭的环形，所述凸起121顶端到超级电容器引出端子轴线的距离为超级电容器引出端子最大外径的70％，固定段11与密封段12同轴，密封面122装配时压缩密封垫4起密封作用，所述凸起121的高度小于密封垫4的厚度与密封垫永久压缩率的乘积，超级电容器引出端子通过固定段11外表面配合螺母固定在上盖3上，螺母与上盖3之间设有绝缘垫2，密封面122压紧密封垫4紧贴在上盖3的下表面形成一圈密封结构，同时凸起121与密封垫4之间形成额外的一圈密封圈，内部的电解液在2层密封圈的保护下，很难从内部溢出，保证器件的正常工作。上述的凸起121还可以为多圈。凸起121还可以是非连续的环形。固定段11还可以为包括不限于正四面体柱形、三棱柱形、五边形棱柱，所述密封段12还可以为包括不限于正四面体柱形、三棱柱形、五边形棱柱。凸起121的在径向的截面还包括三不限于方形或齿状。本专利技术的超级电容器引出端子的材料为铝合金，下面通过实施例进行说明。实施例1首先配置成分按质量百分数为：5～7％Ni、7～9％Si、0.3～0.4％Mg、0.2～0.4％Cu、0.1～0.3％Mn、0.1～0.2％Sb、1～3％Re、余量为Al的原料，混合后熔化为熔液；然后将熔化后的熔液通过喷管滴出，使用氮气，在气体强为3Mpa吹落滴出的熔液至粉末状；最后将粉末热压烧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超级电容器引出端子，所述超级电容器引出端子的材料为铝合金，其特征在于：包括固定段与密封段，所述固定段至少其与密封段相邻处的直径小于所述密封段至少其与固定段相邻处的直径，所述密封段与固定段连接端具有密封面，所述密封面上设有凸起，所述铝合金成分按质量百分数为：5～7％Ni、7～9％Si、0.3～0.4％Mg、0.2～0.4％Cu、0.1～0.3％Mn、0.1～0.2％Sb、1～3％Re、余量为Al。

【技术特征摘要】
1.一种超级电容器引出端子，所述超级电容器引出端子的材料为铝合金，其特征在于：包括固定段与密封段，所述固定段至少其与密封段相邻处的直径小于所述密封段至少其与固定段相邻处的直径，所述密封段与固定段连接端具有密封面，所述密封面上设有凸起，所述铝合金成分按质量百分数为：5～7％Ni、7～9％Si、0.3～0.4％Mg、0.2～0.4％Cu、0.1～0.3％Mn、0.1～0.2％Sb、1～3％Re、余量为Al。2.根据权利要求1所述的一种超级电容器引出端子，其特征在于：凸起为一圈或多圈，每一圈的凸起为封闭的环形或非连续环形。3.根据权利要求2所述的一种超级电容器引出端子，其特征在于：密封面(122)装配时压缩密封垫起密封作用，所述凸起的高度小于密封垫的厚度与密封垫永久压缩率的乘积。4.根据权利要求3所述的一种超级电容器引出端子，其特征在于：所述凸起在径向的截面为方形、拱形或齿状。5.根据权利要求1所述的一种超级电容器引出端子，其特征在于：所述超级电容器引出端子的表面粗糙度Ra为0.3～0.4。6.根据权利要求1～5任...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄庆福，李向东，阮殿波，傅冠生，
申请(专利权)人：宁波中车新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33