圆柱电容制造技术

本实用新型专利技术公开了一种圆柱电容，涉及电能的存储装置技术领域。所述电容包括圆柱形外壳，所述圆柱形外壳内从上到下设置有两组以上的电极组，每个电极组包括一个正电极组和一个负电极组，所述正电极组包括正电极齿连接件以及间隔的固定在所述正电极齿连接件上的若干个正电极齿，所述负电机组包括负电极齿连接件以及间隔的固定在所述负电极齿连接件上的若干个负电极齿，每组电极组中负电极齿对应的插入到正电极齿之间，所述外壳内填充有电解液。与传统的柱式超级电容器不同之处在于，所述圆柱电容采用了正电极齿与负电极齿之间相互交叠啮合的方式，大大增加了原有电容的比表面积，也使得电容器在比电容以及充放电速度上有了显著的提升。

Cylindrical capacitor

The utility model discloses a cylindrical capacitor, which relates to the technical field of storage devices of electric energy. The capacitor comprises a cylindrical shell, the cylindrical shell from top to bottom is provided with a group of more than two sets of electrodes, each electrode group includes a positive electrode and a negative electrode group group, the positive electrode group the positive electrode in the fixed gear including positive electrode connecting piece and the connecting tooth interval number a member of the positive pole teeth, the negative unit includes the negative pole teeth connector and interval fixed on the negative electrode is connected with a plurality of teeth on the negative pole teeth, negative pole teeth corresponding to each electrode group inserted between the positive pole teeth, the shell is filled with electrolyte. Unlike the traditional type of super capacitor, the capacitance of the positive electrode cylinder between the tooth and the negative pole teeth overlapping mesh mode, greatly increasing the capacitance of the original surface area, but also makes the capacitor in the specific capacitance and charge discharge rate have significantly improved.

【技术实现步骤摘要】
圆柱电容
本技术涉及电能的存储装置
，尤其涉及一种电解液与电极之间反应的比表面积和反应速率高的圆柱电容。
技术介绍
超级电容器作为一种新型储能装置，是一种介于传统电容器和充电电池之间具有快速充放电的新型功率型能源存储设备。由于其具有较高的能量密度和功率密度、较宽的工作温度范围以及优异的循环性能等特点在航空航天、国防数字通信设备、电源供应、存储备份系统以及先进的汽车如混合动力汽车和燃料电池汽车等方面都有很广阔的应用前景。电极材料和结构是超级电容器的关键，提高超级电容器的能量密度、功率密度和循环寿命，主要通过电极材料的比表面积、热稳定性和化学稳定性以及超级电容结构的改进来实现。图1示出了作为现有技术的传统卷绕状的圆柱式超级电容器的结构示意图。如图1所示，所述圆柱式超级电容器包括隔膜1＇、活性炭纤维布2＇、光箔3＇、铝壳4＇、引线5＇。在活性纤维布2＇上面涂布了一些碳基的电极材料，这些电极材料通过卷绕一层一层地围绕在圆柱的中轴线上，再在圆柱内空腔内注入电解液即可发生电极材料和电解液之间的反应。隔膜2＇是为了防止不同层之间的电极材料相互反应，并且提供同一层之间两片电极材料离子交换的通道。光箔3＇是为了提供导电性，并且连接正负两级，铝壳4＇起到保护和支持作用，最后引线5＇抽头处正负极，使得超级电容器可以接入外部元件中使用。上述这种传统结构的柱式超级电容器有一些缺陷：负极、正极与电解液之间的接触面积有限，而且，活性碳电极能吸附带电离子的部分只存在于与电解液接触的表面，在所述负极与正极材料的内部难以吸附足够的带电离子，造成所述超级电容不但无法储层较大能量，而且比电容也较低。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是如何提供一种正负极之间反应的接触面积大，比电容和功率密度大的圆柱电容。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是：一种圆柱电容，其特征在于：包括圆柱形外壳，所述圆柱形外壳内从上到下设置有两组以上的电极组，每个电极组包括一个正电极组和一个负电极组，所述正电极组包括正电极齿连接件以及间隔的固定在所述正电极齿连接件上的若干个正电极齿，所述负电极组包括负电极齿连接件以及间隔的固定在所述负电极齿连接件上的若干个负电极齿，每组电极组中负电极齿对应的插入到正电极齿之间，所述外壳内壁的左侧设有正极集电极，所述外壳内壁的右侧设有负极集电极，每组电极组中正电极组与所述正极集电极电连接，每组电极组中负电极组与所述负极集电极电连接，正电极引线的一端位于所述外壳外，另一端延伸至所述外壳内并与所述正极集电极电连接，负电极引线的一端位于所述外壳外，另一端延伸至所述外壳内并与所述负极集电极电连接，所述外壳内填充有电解液。进一步的技术方案在于：所述电极组与电极组之间设置有隔膜层。进一步的技术方案在于：所述隔膜层为聚丙烯膜。进一步的技术方案在于：所述外壳包括钢桶，所述钢桶的上端开口通过上端盖进行封闭，所述钢桶的下端开口通过下端盖进行封闭，所述钢桶的内壁设有绝缘橡胶层，所述上端盖与钢桶的连接处以及下端盖与钢桶的连接处设有密封胶圈。进一步的技术方案在于：所述正极集电极包括第一水平部以及与所述第一水平部垂直连接的第一竖直部，所述第一竖直部固定在所述外壳的左侧，所述第一水平部与最上侧的正电极组的正电极齿连接件固定接，所有的正电极组通过金属线与所述第一竖直部电连接。进一步的技术方案在于：所述负极集电极包括第二水平部以及与所述第二水平部垂直连接的第二竖直部，所述第二竖直部固定在所述外壳的右侧，所述第二水平部与最下侧的负电极组的负电极齿连接件固定接，所有的负电极组通过金属线与所述第二竖直部电连接。进一步的技术方案在于：所述正、负电极齿的高度为1.2mm-1.8mm。进一步的技术方案在于：所述正电极齿连接件和负电极齿连接件为圆盘状，其直径为2cm-2.5cm。进一步的技术方案在于：所述正电极齿的表面涂覆有正电极活性物质，所述负电极齿的表面涂覆有负电极活性物质。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与传统的柱式超级电容器不同之处在于，所述圆柱电容采用了正电极齿与负电极齿之间相互交叠啮合的方式，大大增加了原有电容的比表面积，也使得电容器在比电容以及充放电速度上有了显著的提升；此外，由于所述电容内部电极组的数量可以根据实际需要而变更，所以该结构的灵活性和可变性很强，可以适应不同的实际需要。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1是现有技术中圆柱形电容器的剖视结构示意图；图2是本技术实施例所述电容中两组电极组的结构示意图；图3是本技术实施例所述电容中任意一个负电极组的俯视结构示意图；图4是本技术实施例所述电容的局部剖视结构示意图；其中：1、圆柱形外壳2、电极组3、正电极组4、负电极组5、正电极齿连接件6、正电极齿7、负电极齿连接件8、负电极齿9、正极集电极10、负极集电极11、正电极引线12、负电极引线13、隔膜层14、金属线1-1、钢桶1-2、上端盖1-3、下端盖1-4、密封胶圈9-1、第一水平部9-2、第一竖直部10-1、第二水平部10-2、第二竖直部；1＇、隔膜、2＇活性炭纤维布、3＇光箔、4＇铝壳5＇、引线。具体实施方式下面结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。如图4所示，本技术公开了一种圆柱电容，包括圆柱形外壳1，所述绝缘壳体用于保护所述电容内部的器件，并为所述电容中的电解质提供容置腔。所述圆柱形外壳1内从上到下设置有两组以上的电极组2，需要说明的是，所述电极组2的具体个数可以根据电容的容量、高度等进行适当的调整。如图2和图3所示，每个电极组2包括一个正电极组3和一个负电极组4，且所述正电极组3位于上侧，负电极组4位于下侧。所述正电极组3包括正电极齿连接件5以及间隔的固定在所述正电极齿连接件5上的若干个正电极齿6。所述负电极组4包括负电极齿连接件7以及间隔的固定在所述负电极齿连接件7上的若干个负电极齿8，每组电极组2中负电极齿8对应的插入到正电极齿6之间。如图4所示，所述外壳内壁的左侧设有正极集电极9，所述外壳内壁的右侧设有负极集电极10，每组电极组2中正电极组3与所述正极集电极9电连接，每组电极组中负电极组4与所述负极集电极10电连接。正电极引线11的一端位于所述外壳外，另一端延伸至所述外壳内并与所述正极集电极9电连接，负电极引线12的一端位于所述外壳外，另一端延伸至所述外壳内并与所述负极集电极10电连接，所述外壳内填充有电解液。需要说明的是，正电极引线11和负电极引线12不能与所述外壳电连接，因此，所述正电极引线11和负电极引线12可以为裸铜线包裹绝缘层的设置。此外，所述电解液可以为现有技术中的电解液，还可以是溶质为四本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆柱电容，其特征在于：包括圆柱形外壳（1），所述圆柱形外壳（1）内从上到下设置有两组以上的电极组（2），每个电极组（2）包括一个正电极组（3）和一个负电极组（4），所述正电极组（3）包括正电极齿连接件（5）以及间隔的固定在所述正电极齿连接件（5）上的若干个正电极齿（6），所述负电极组（4）包括负电极齿连接件（7）以及间隔的固定在所述负电极齿连接件（7）上的若干个负电极齿（8），每组电极组（2）中负电极齿（8）对应的插入到正电极齿（6）之间，所述外壳内壁的左侧设有正极集电极（9），所述外壳内壁的右侧设有负极集电极（10），每组电极组（2）中正电极组（3）与所述正极集电极（9）电连接，每组电极组中负电极组（4）与所述负极集电极（10）电连接，正电极引线（11）的一端位于所述外壳外，另一端延伸至所述外壳内并与所述正极集电极（9）电连接，负电极引线（12）的一端位于所述外壳外，另一端延伸至所述外壳内并与所述负极集电极（10）电连接，所述外壳内填充有电解液。

【技术特征摘要】
1.一种圆柱电容，其特征在于：包括圆柱形外壳（1），所述圆柱形外壳（1）内从上到下设置有两组以上的电极组（2），每个电极组（2）包括一个正电极组（3）和一个负电极组（4），所述正电极组（3）包括正电极齿连接件（5）以及间隔的固定在所述正电极齿连接件（5）上的若干个正电极齿（6），所述负电极组（4）包括负电极齿连接件（7）以及间隔的固定在所述负电极齿连接件（7）上的若干个负电极齿（8），每组电极组（2）中负电极齿（8）对应的插入到正电极齿（6）之间，所述外壳内壁的左侧设有正极集电极（9），所述外壳内壁的右侧设有负极集电极（10），每组电极组（2）中正电极组（3）与所述正极集电极（9）电连接，每组电极组中负电极组（4）与所述负极集电极（10）电连接，正电极引线（11）的一端位于所述外壳外，另一端延伸至所述外壳内并与所述正极集电极（9）电连接，负电极引线（12）的一端位于所述外壳外，另一端延伸至所述外壳内并与所述负极集电极（10）电连接，所述外壳内填充有电解液。2.如权利要求1所述的圆柱电容，其特征在于：所述电极组（2）与电极组（2）之间设置有隔膜层（13）。3.如权利要求2所述的圆柱电容，其特征在于：所述隔膜层（13）为聚丙烯膜。4.如权利要求1所述的圆柱电容，其特征在于：所述外壳包括钢桶（1-1），所述钢桶（1-1）的上端开口通过上端盖（1-2）进行封闭，所述钢桶（1-1）的下端开口通过下端盖（1-3）进行封...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴天昊，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：新型
国别省市：河北,13