一种具有褶皱形状的炭基电极超级电容器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有褶皱形状的炭基电极超级电容器，包括筒形腔体和与筒形腔体上端开口绝缘密封连接的筒形腔体盖组成的电容器壳体，在电容器壳体内设有第一集电极和第二集电极，第一集电极包括与筒形腔体底板电连接的第一集电极底板，在第一集电极底板的左侧缘边竖向设有第一集电极板，第一集电极板的右侧面均布多个第一集电极片，各第一集电极片相互平行设置，第二集电极与第一集电极结构相同，且对称设置，筒形腔体盖为超级电容的正极，筒形腔体底板为负极。本实用新型专利技术具有体积小，容量大、使用寿命长等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种具有褶皱形状的炭基电极超级电容器
本技术涉及一种超级电容器。
技术介绍
超级电容器作为大功率、高密度的储能装置，是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，它具有功率密度高、充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点，广泛用于国民生产生活的各个方面，具有很广阔的应用前景。图2示出了作为对比技术的传统超级电容器的结构示意图，超级电容器包括了负极集电极、负极片、超级电容器隔膜、正极片、正极集电极、密封胶圈、负极盖和电容器下壳体。负极盖、密封橡胶圈和电容器下壳体构成了整个电容器的封装外壳；在电容器外壳体的内部，负极盖到所述扣式电容器下壳体的内部底面依次分布着负极集电极、负极片、超级电容器隔膜、正极片、正极集电极；而负极集电极与负极电导通，正极集电极与正极电导通；每个正(负)极片的两面都均涂有电极材料；相邻的正极片和负极片之间用超级电容器隔膜隔开，避免正负极极间短路；整个电容器壳体内被电解液所充斥。这种传统的超级电容器在结构设计上存在着很大的缺陷，主要表现在正负极电极材料的接触面积比较有限，且单一的正负极对所能提供的能量也有限，氧化还原反应也很容易仅仅停留在电解液与电极材料接触的表面进行，很难深入到电极片内部进行反应，导致其各项参数均受一定的影响。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种具有褶皱形状的炭基电极超级电容器，它具有体积小，容量大、使用寿命长等特点。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是：一种具有褶皱形状的炭基电极超级电容器，包括筒形腔体和与筒形腔体上端开口绝缘密封连接的筒形腔体盖组成的电容器壳体，在电容器壳体内设有第一集电极和第二集电极，第一集电极包括与筒形腔体底板电连接的第一集电极底板，在第一集电极底板的左侧缘边竖向设有第一集电极板，第一集电极板的右侧面均布多个第一集电极片，各第一集电极片相互平行设置，第二集电极与第一集电极结构相同，且对称设置：第二集电极的第二集电极底板与电容器壳体的筒形腔体盖电连接，第二集电极的第二集电极板位于第二集电极底板的右侧，第二集电极的第二集电极片与第一集电极片之间设有绝缘层，第一集电极板与第二集电极底板及第二集电极板与第一集电极底板之间通过绝缘纸隔开，筒形腔体盖为超级电容的正极或负极，筒形腔体底板为超级电容的负极或正极。本技术进一步改进在于：第一集电极底板与第二集电极底板均为圆盘形，第一集电极板与第二集电极板均为弧形板，第一集电极与第二集电极整体结构为柱形体轮廓，对电容器壳体上下两端形成支撑结构。第一集电极片与第二集电极片为二维褶皱形状，采用泡沫镍板片。第二集电极的第二集电极片与第一集电极片之间设有的绝缘层为PP聚丙烯隔膜。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本技术在有限的体积中通过多个第一集电极片与第二集电极片层叠设置，之间通过绝缘层绝缘这一结构，增大了正负极接触面积，理论上可以比原有技术的容量提升一个数量级；采用的该项褶皱电极片技术实用性强，不受任何条件的制约，可以实现大批量生产。与原有技术相比，本技术使得传统意义上的两个维度储能提升到包含内部结构设计的三个维度储能，电荷与电解液从而更易深入渗透到集电极片当中，充放电速率更高；同时，基于更大表面积的集电极的设计可以更为充分的传递电荷，提高反应速率；第一集电极片与第二集电极片层与层之间设有绝缘层更不易产生层间相对滑动。第一集电极片与第二集电极片为二维褶皱形状，在所占空间体积不变的前提下，实现了正负极相对面积的翻倍提升，有效地增大了超级电容器的比表面积，提高了化学反应速率与电池充放电速率，同时，也大大延长了电池的使用寿命。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术
技术介绍
内容的结构示意图。图中各标号分别表示为：01、负极盖；02、负极集电极；03、负极片；04、电容器隔膜；05、正极片；06、正极集电极；07、密封胶圈；08、电容器下壳体；1、筒形腔体；2、筒形腔体盖；3、第一集电极；3-1、第一集电极底板；3-2、第一集电极板；3-3、第一集电极片；4、第二集电极；4-1、第二集电极底板；4-2、第二集电极板；4-3、第二集电极片；5、绝缘层；6、绝缘纸。具体实施方式下面将结合附图和具体实施例对本技术进行进一步详细说明。由图1所示的实施例可知，本实施例包括筒形腔体1和与筒形腔体1上端开口绝缘密封连接的筒形腔体盖2组成的电容器壳体，在电容器壳体内设有第一集电极3和第二集电极4，第一集电极3包括与筒形腔体底板1-1电连接的第一集电极底板3-1，在第一集电极底板3-1的左侧缘边竖向设有第一集电极板3-2，第一集电极板3-2的右侧面均布多个第一集电极片3-3，各第一集电极片3-3相互平行设置，第二集电极4与第一集电极3结构相同，且对称设置：第二集电极4的第二集电极底板4-1与电容器壳体的筒形腔体盖2电连接，第二集电极4的第二集电极板4-2位于第二集电极底板4-1的右侧，第二集电极4的第二集电极片4-3与第一集电极片3-3之间设有绝缘层5，第一集电极板3-2与第二集电极底板4-1及第二集电极板4-2与第一集电极底板3-1之间通过绝缘纸6隔开，筒形腔体盖2为超级电容的正极或负极，筒形腔体底板1-1为超级电容的负极或正极。第一集电极底板3-1与第二集电极底板4-1均为圆盘形，第一集电极板3-2与第二集电极板4-2均为弧形板，第一集电极3与第二集电极4整体结构为柱形体轮廓，对电容器壳体上下两端形成支撑结构。第一集电极片3-3与第二集电极片4-3为二维褶皱形状，采用泡沫镍板片。第二集电极4的第二集电极片4-3与第一集电极片3-3之间设有的绝缘层5为PP聚丙烯隔膜。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有褶皱形状的炭基电极超级电容器，包括筒形腔体(1)和与所述筒形腔体(1)上端开口绝缘密封连接的筒形腔体盖(2)组成的电容器壳体，其特征在于：在所述电容器壳体内设有第一集电极(3)和第二集电极(4)，所述第一集电极(3)包括与筒形腔体底板(1‑1)电连接的第一集电极底板(3‑1)，在所述第一集电极底板(3‑1)的左侧缘边竖向设有第一集电极板(3‑2)，所述第一集电极板(3‑2)的右侧面均布多个第一集电极片(3‑3)，所述各第一集电极片(3‑3)相互平行设置，所述第二集电极(4)与第一集电极(3)结构相同，且对称设置：所述第二集电极(4)的第二集电极底板(4‑1)与电容器壳体的筒形腔体盖(2)电连接，所述第二集电极(4)的第二集电极板(4‑2)位于第二集电极底板(4‑1)的右侧，所述第二集电极(4)的第二集电极片(4‑3)与所述第一集电极片(3‑3)之间设有绝缘层(5)，所述第一集电极板(3‑2)与第二集电极底板(4‑1)及第二集电极板(4‑2)与第一集电极底板(3‑1)之间通过绝缘纸(6)隔开，所述筒形腔体盖(2)为超级电容的正极或负极，所述筒形腔体底板(1‑1)为超级电容的负极或正极。...

【技术特征摘要】
1.一种具有褶皱形状的炭基电极超级电容器，包括筒形腔体(1)和与所述筒形腔体(1)上端开口绝缘密封连接的筒形腔体盖(2)组成的电容器壳体，其特征在于：在所述电容器壳体内设有第一集电极(3)和第二集电极(4)，所述第一集电极(3)包括与筒形腔体底板(1-1)电连接的第一集电极底板(3-1)，在所述第一集电极底板(3-1)的左侧缘边竖向设有第一集电极板(3-2)，所述第一集电极板(3-2)的右侧面均布多个第一集电极片(3-3)，所述各第一集电极片(3-3)相互平行设置，所述第二集电极(4)与第一集电极(3)结构相同，且对称设置：所述第二集电极(4)的第二集电极底板(4-1)与电容器壳体的筒形腔体盖(2)电连接，所述第二集电极(4)的第二集电极板(4-2)位于第二集电极底板(4-1)的右侧，所述第二集电极(4)的第二集电极片(4-3)与所述第一集电极片(3-3)之间设有绝缘层(5)，所述第一集电极板(3-2)与第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昕烨，
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