电容储能器制造技术

一种电容储能器，它包括箱体、与箱体密封连接的箱盖，设置在箱体内的多个陶瓷电容部件以及与箱体相连接的温控循环装置，在箱体内充满介电强度大于２０ＫＶ／ｍｍ的液体，陶瓷电容部件具有多个正负极板，在正极板或负极板上具有多个突起。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电容储能器。
技术介绍
现有的电能量储存器，包括电化学蓄电池、普通电容器、超级电容器等。其中电化学蓄电池(简称蓄电池)利用物质的氧化还原反应原理来储存能量，其缺点是 单个电池的工作电压低，充电时间长，循环寿命短，部分蓄电池使用酸性电解液， 一旦泄漏 会造成危险及环境污染等。普通电容器是通过物理过程吸附电荷从而储存电能的元器件，被越来越广泛的用于电子 设备和产品中。与传统的蓄电池相比，电容器具有充电时间短、使用寿命长等优点，但缺点 是储存的电能量比较少，难以作为持续性的电源。近年来出现的超级电容器是一种介于蓄电池和普通电容器之间的电化学电容器装置，超 级电容器主要依靠在电极板和电解液的界面之间所形成的双电层来储存能量。目前， 一般选 用碳材料(比如多孔碳、碳纤维等)来作为超级电容的电极板，由于碳材料较大的比表面积 (500 2000ni7g)和双电层之间的极小距离(约为IOA)，所以超级电容具有极大的电容量 (一般超级电容的容量为法拉级)。但是，尽管如此，目前的超级电容的能量密度仍然没有 传统蓄电池高，市场上的高端超级电容器每公斤的储存能量只有锂电池的1/25 1/10。使用了特殊介电材料的陶瓷介质电容器能够解决一般超级电容器的上述问题(美国专利 US7033406)。对陶瓷介质电容的电介质材料进行改进，使其可以承受几千伏特的高压，其质 量储能密度可以达到0. 2 0. 4 kW h /kg，超过了锂电池的0. 2 kW h /kg，可以进行快速 的充放电从而给汽车提供大功率的推动电源，而且无任何污染。但是在具体应用过程中，可 能会出现如下的问题1、 如果电容储能器应用作为电动汽车的动力电源时，内部的高绝缘材料要保证电容储 能器在高电压下使用可靠，而一旦发生意外，外壳破裂，内部的高电压电极会裸露出来，将 导致安全问题。2、 由于电容储能器的正常工作环境比较复杂，如果在潮湿和有尘埃的环境下使用，正 负极板间很容易产生自放电而使存储的电能损失；并且极板表面如果积有水蒸汽和尘埃时， 将严重影响其表面散热性，正负极板之间可能发生击穿和自发放电，造成所储存的电能流失。3、这种大功率的电容储能器的工作电流最大可达到几百安培，使用过程中的介电损耗和 线路损耗，使电容储能器内部产生大量的热量，当温度超过80'C，会破坏电容储能器的正常运行；如果在一40'C的低温环境下使用，电容储能器由于内部电容材料的介电常数远低于常 温的介电常数，电容值下降导致存储能量低于常温时所能存储的能量，影响电容储能器的正 常工作。
技术实现思路
本技术的目的就是针对上述问题，提供一种使用可靠性高的电容储能器。 为了解决上述的技术问题，本技术采用的技术方案是一种电容储能器，它包括箱体，与所述箱体密封连接的箱盖、设置在所述箱体内的多个 陶瓷电容部件，所述的陶瓷电容部件具有多个正负极板，在所述的正极板或负极板上具有多 个突起。在所述的箱体内充满介电强度大于20KV/mm的液体。 所述的液体为硅油。所述的电容储能器还包括与箱体相连接的温控循环装置，所述的温控循环装置包括单向 阀、加热或冷却装置、单向压力泵、气液分离装置、热电偶、电动机以及温度控制仪，所述 的单向阀、加热或冷却装置、单向压力泵、气液分离装置、单向阀通过管道依次相连通，所 述的管道的两端均与箱体相连通，在管道内充满所述液体，所述热电偶的触头伸入箱体内， 所述电动机与单向压力泵电连通，所述温度控制仪分别与电动机和热电偶电连通。由于采用了上述技术方案，本技术具有如下优点当出现意外时，如果箱体破裂导致液体漏出时，极板间的突起露在空气中，发生击穿放 电，使存储的电能迅速导走，使电容储能器电压达到人体安全电压。由于在箱体内的正负极板之间充满了具有高介电强度的液体(介电强度〉20KV/mm)， 使得电极板之间在高压环境下不易发生击穿和自发放电。本技术进一步的优点是可以通过循环液体来调控电容储能器箱体内的温度，使得 电容储能器处于最佳工作环境。本技术进一步的优点是液体在循环过程中能将附着在电容储能器极板表面的杂质带走，保证极板之间不会因为杂质累积太多而导致击穿。附图说明附图1为本技术实施例的整体示意附图2为本技术实施例中电容储能器正常工作时的内部示意图； 附图3为本技术实施例中电容储能器的箱体破裂后的内部示意其中1、电容储能器；2、温控循环装置；3、硅油；4、管道；5、突起；11、箱体；12、箱盖；13、陶瓷电容部件；21、单向阀；22、单向阀；23、加热或冷却装置；24、单向压力泵；25、气液分离装置；26、热电偶；27、电动机；28、温度控制仪；131、'正极板；132、负极板。具体实施方式以下结合附图对本技术做出详细的说明。如附图l所示意一种电容储能器l，它包括箱体ll、与所述箱体11密封连接的箱盖12，设置在所述箱体ll 内的多个陶瓷电容部件13，在所述的箱体11内充满了硅油3，所述硅油3的介电强度大于 20KV/薩。所述的电容储能器1还包括与所述电容储能器相连接的温控循环装置2，所述的温控循环 装置2包括单向阀(21， 22)、加热或冷却装置23、单向压力泵24、气液分离装置25、热电偶 26、电动机27以及温度控制仪28，所述的单向阀21、加热或冷却装置23、单向压力泵24、气 液分离装置25、单向阀22之间通过管道4依次相连通，所述的管道4的两端均与箱体1相连通， 在管道4内充满所述液体3，所述热电偶26的触头伸入箱体11内，所述电动机27与单向压力泵 24电连通，所述温度控制仪28分别与电动机27和热电偶26电连通。在本实施例中，箱体ll的容积为9314cm3，箱体11内充有3.5千克的硅油3，这样，可以使 得当电容储能器1在连续通300安培电流达十分钟的情况下，其温度不超过6(TC。而一旦箱体 11内的温度超过了6(TC，热电偶26即会将温度信号传递至温度控制仪28，温度控制器28通过 可控硅或者固态集线器等触发回路，开启电动机27，电动机27带动单向压力泵24，使得箱体 11内的硅油3通过两个单向阀(21， 22)和管道4开始单向循环(循环方向在附图l中以直线箭 头标出)，单向阀21位于箱体11的上部，为硅油的出口；单向阀22位于箱体11的下部，为硅油 的入口。而一旦当箱体11内的温度低于0'C时，与上述的冷却方式相同，温控循环装置2使得 硅油3循环加热。加热或冷却装置23连接在管道4上，其内部表面积较大，这样有利于高效地 加热或者冷却。加热或冷却方式可外接加热器或散热片、采用外接冷却水或者直接风冷的方 式或混合方式。为避免在循环过程中，可能产生的空气进入电容储能器l，使其发生自放电现 象而导致存储电能的浪费，在电容储能器1旁边硅油3的入口端，单向阀22和单向压力泵24之 间装有一套气液分离装置25，这样可以过滤掉硅油3中可能存在的空气。另外，本温控循环系 统中的接头处采用管螺纹方式连接，可以防止硅油的渗漏。如附图2所示意，所述的陶瓷电容部件13具有多个正负极板131， 132，在所述的正极板131 或负极板132上具有多个突起5。在正负极板之间充满硅油3，突起5与其相对极板之间的距离 约为lmm，在正常本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容储能器，它包括箱体（１１）、与所述箱体（１１）密封连接的箱盖（１２）、设置在所述箱体（１１）内的多个陶瓷电容部件（１３），所述的陶瓷电容部件（１３）具有多个正负极板（１３１，１３２），其特征在于：在所述的正极板（１３１）或负极板（１３２）上具有多个突起（５）。

【技术特征摘要】
1、一种电容储能器，它包括箱体(11)、与所述箱体(11)密封连接的箱盖(12)、设置在所述箱体(11)内的多个陶瓷电容部件(13)，所述的陶瓷电容部件(13)具有多个正负极板(131，132)，其特征在于在所述的正极板(131)或负极板(132)上具有多个突起(5)。2、 根据权利要求l所述的电容储能器，其特征在于在所述的箱体(11)内充满介电强 度大于20KV/mm的液体(3)。3、 根据权利要求2所述的电容储能器，其特征在于所述的液体(3)为硅油。4、 根据权利要求1或2或3所述的电容储能器，其特征在于它还包括与箱体(11)相连 接的温控循环...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翔，黄磊，
申请(专利权)人：微宏科技湖州有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]