一种超级电容器、注液设备及注液方法技术

本发明专利技术涉及电容器制造领域，具体来说是一种超级电容器、注液设备及注液方法，所述超级电容器包括电芯，所述电芯包括正负极面，所述正负极面处对应设有正负端子，所述正负端子通过中空的电芯柱连接，所述正负端子处设有进出液口，所述电芯柱上设有径向的喷洒通孔，所述正负极面上设有对称的镂空结构。本发明专利技术所提供的一种超级电容器、注液设备及注液方法，通过电容器内部连通式结构设计，让电芯浸润在电解液环境中，同时，电芯的内、外径双向压差实现电芯均匀性毛细渗透。两次间歇注液、辅助低真空操作极大地提高了超级电容器的的注液效率，保证极片的吸液量及吸液均匀性，注液结束后的旋转陈化操作进一步提升电芯的浸润效果。

【技术实现步骤摘要】
一种超级电容器、注液设备及注液方法
本专利技术涉及电容器制造领域，具体来说是一种内连通超级电容器的双向浸润式注液方法及装置，具体涉及正负极端子、超级电容器、注液方法及注液装置。
技术介绍
随着储能领域以及动力电池行业的快速发展，市场对储能器件的能量密度及功率密度等性能的要求越来越高。这就使得电芯的密度越来越大，器件内部的空间越来越小，硬壳类储能器件的注液孔通常在正或负极的外壳或盖板上，注液后通过密封钉堵塞焊接。因注液孔数量仅有一个且内部结构紧实空间小，需要经过多次抽真空静置方可完成注液操作，带来了注液难问题的同时极大降低了注液的效率及注液质量。在现有技术中，虽然有通过将电容器内部抽真空使得电解液能够充分浸润电极和隔膜之间，但是受限与电容器的结构，这种方式依然需要较长时间完成注液，同时注液后得到的电容器效果也比较一般。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术的不足，针对目前注液难、注液效率低、注液质量差等问题提供一种超级电容器、注液设备及注液方法，通过搭建一体式圆盘注液台，通过电容器内部连通式结构设计，让电芯浸润在电解液环境中，同时，电芯的内、外径双向压差实现电芯均匀性毛细渗透。两次间歇注液、辅助低真空操作极大地提高了超级电容器的的注液效率，保证极片的吸液量及吸液均匀性，注液结束后的旋转陈化操作进一步提升电芯的浸润效果。为了实现上述目的，设计一种超级电容器，包括电芯，所述电芯包括正负极面，所述正负极面处对应设有正负端子，所述正负端子通过中空的电芯柱连接，所述正负端子处设有进出液口，所述电芯柱上设有径向的喷洒通孔，所述正负极面上设有对称的镂空结构。本专利技术还具有如下优选的技术方案：进一步，所述正负极面上对称的镂空结构由卷绕不等间距极耳缺失实现，其形状为三角形、方形或梯形，且数量不少于3个。进一步的，所述正负端子上设有汇流盘，所述汇流盘表面设有雪花状沟槽，所述沟槽与所述电芯柱上的喷洒通孔连接，用于电解液引流，。进一步的，所述喷洒通孔的形状为长方形，且数量不少于2个。进一步的，所述电容器内部为连通式结构设计，有利于电芯浸润在电解液环境中，电芯轴向压差、纵向势差实现电芯均匀性毛细渗透。。本专利技术的又一方面，提供了一种用于向上述超级电容器注液的注液设备，包括超级电容器、注液杯和真空泵，所述超级电容器的一个端子处的进出液口与所述注液杯连接，另一端子处的进出液口与所述真空泵连接，所述进出液口与所述真空泵之间设有储液罐，所述真空泵和注液杯上设有用于控制的阀门，所述阀门上设有流量计。进一步的，所述储液罐内设有液面感应探头，底部侧面设有排液口。进一步的，所述注液设备上可设置多个超级电容器，所述注液杯为分立式注液杯，所述注液杯连接电解液罐，所述真空泵与超级电容器并联连接，所述超级电容器放置在圆盘式一体操作台上。本专利技术的另一方面，还包括了一种利用上述超级电容器和注液设备进行的注液方法，其特征在于，所述注液方法包括以下步骤：S1、将超级电容器高压抽真空后，注入设定注液量值的80-85%电解液，静置40s~90s；S2、再进行低压抽真空2-3次后，注入剩余的电解液，关闭真空泵阀门和注液杯阀门；S3、将超级电容器水平旋转陈化12-24h。进一步的，所述高压抽真空的真空度为-70~80kpa，所述低压抽真空的真空度为-50~60kpa。专利技术的有益效果本专利技术所提供的一种超级电容器、注液设备及注液方法的优点包括通过增加超级电容器进出液口并改进电芯极面设计，改进注液方式，利用电容器内部连通式结构及电芯两极上的镂空设计，有利于实现电芯在电解液环境中的极片级浸润。通过高真空实现活性材料表面的快速气液交换，电芯轴向压差、纵向势差共同实现电芯多向分散式均匀毛细渗透，提高超级电容器的的注液效率，使得电芯的浸润更加透彻，保证极片的吸液量及吸液均匀性，提升浸润效果。附图说明表1为各实施例和对比例中超级电容器的注液时间及电性能测试数据；图1示例性示出了本专利技术的注液装置结构示意图；图2示例性示出了本专利技术的超级电容器的结构示意图；图3示例性示出了本专利技术的电芯正负极面的结构示意图；图中：1.超级电容器，2.注液杯，3.正负端子，4.电芯极面，5.真空泵，6.储液罐，7.流量计，8.液位感应探头，9.排液口。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的具体技术方案做进一步说明。参见图2，为本专利技术中所述超级电容器的具体结构示意图，图中所述超级电容器的结构包括电芯主体，所述电芯内两端设有电芯的正负极面，所述电芯主体外侧两端设有与所述正负极面对应的正负端子，所述正负端子上设有进出液口，两个进出液口通过中空的电芯柱连接，所述电芯柱上设有径向的喷洒通孔，用于使电解液径向浸润电芯。所述正负极面和正负端子的具体结构参见图3，其中的虚线部分为所述正负极面的对称镂空结构，所述镂空结构由卷绕不等间距极耳缺失实现，其形状可以为三角形、方形或梯形，且数量不少于3个。所述正负端子上设有雪花状的沟槽（在图中以实线部分表示），所述沟槽与所述电芯柱上的喷洒通孔连接。参见图1，为本专利技术为上述超级电容器提供的注液设备，该注液设备包括竖直放置的超级电容器，注液杯和真空泵，所述超级电容器的一个端子处的进出液口与所述注液杯连接，另一端子处的进出液口与所述真空泵连接，所述进出液口与所述真空泵之间设有储液罐，所述真空泵和注液杯上设有用于控制的阀门，所述阀门上设有流量计，所述储液罐内设有液面感应探头，底部侧面设有排液口。下面，通过上述注液设备为超级电容器注液，以验证本专利技术的技术效果。实施例1取未注液的超级电容器（EDLC-3000F）置于注液工位上，注液孔规格为直径8mm，连通孔数量4个，电芯两极表面无镂空；将电容器的上注液孔与电解液注液杯口对接，出液孔与出液口对接。开启真空泵，打开出液口阀门对超级电容器进行高压抽真空。高真空值为-80kPa，时间30s。关闭真空泵阀门，打开注液阀，注入80%电解液，静置60s。打开低压抽真空，低压值控制为-60kPa，时间20s，次数3次。关闭真空泵阀门，继续注入剩余的20%的电解液，关闭注液杯阀门。将注完液的超级电容器置于工装上进行旋转陈化12-24h，即完成注液，计算注液时间。实施例2：取未注液的超级电容器（EDLC-3000F）置于注液工位上，注液孔规格为直径8mm，连通孔数量4个，电芯两极表面无镂空；将电容器的上注液孔与电解液注液杯口对接，出液孔与出液口对接。开启真空泵，打开出液口阀门对超级电容器进行高压抽真空。高真空值为-70kPa，时间20s。关闭真空泵阀门，打开注液阀，注入80%电解液，静置60s。打开低压抽真空，低压值控制为-50kPa，时间10s，次数3次。关闭真空泵阀门，继续注入剩余的20%的电解液，关闭注液杯阀门。将注完液的超级电容器置于工装上进行旋转陈化12-24h，即完成注液，计算注液时间。实施例3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超级电容器，其特征在于，包括电芯，所述电芯包括正负极面，所述正负极面处对应设有正负端子，所述正负端子通过中空的电芯柱连接，所述正负端子处设有进出液口，所述电芯柱上设有径向的喷洒通孔，所述正负极面上设有对称的镂空结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种超级电容器，其特征在于，包括电芯，所述电芯包括正负极面，所述正负极面处对应设有正负端子，所述正负端子通过中空的电芯柱连接，所述正负端子处设有进出液口，所述电芯柱上设有径向的喷洒通孔，所述正负极面上设有对称的镂空结构。


2.如权利要求1所述的一种超级电容器，其特征在于，所述正负极面上对称的镂空结构由卷绕不等间距极耳缺失实现，其形状为三角形、方形或梯形，且数量不少于3个。


3.如权利要求1所述的一种超级电容器，其特征在于，所述正负端子上设有汇流盘，所述汇流盘表面设有雪花状沟槽，所述沟槽与所述电芯柱上的喷洒通孔连接。


4.如权利要求3所述的一种超级电容器，其特征在于，所述喷洒通孔的形状为长方形，且数量不少于2个。


5.如权利要求4所述的一种超级电容器，其特征在于，所述电容器内部为连通式结构设计。


6.一种超级电容器的注液设备，包括权利要求1~5任一所述的超级电容器、注液杯和真空泵，其特征在于，所述超级电容器的一个端子处的进出液口与所述注液杯连接，另一端子处的进出液...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜亮亮，方文英，李和顺，范羚羚，安仲勋，虞嘉菲，华黎，
申请(专利权)人：上海奥威科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31