采用相变材料的超级电容器制造技术

一般地公开了在超级电容器装置或系统中采用相变材料的实现和技术。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采用相变材料的超级电容器
技术介绍
除非另有声明，这一部分中所述的材料并非相对于该申请中权利要求是现有技术，并且并不承认包括在这一部分中就是现有技术。与诸如电解电容器之类的其他电容器装置相比，也称作电子双层电容器的超级电容器(ultracapacitor)可以具有较高的能量密度,并且已经显现为汽车、电子和工业应用中的重要能量存储器件。超级电容器通常用于提供短的功率突发，例如用于平滑电力源或电力需求中的变化。在这种突发操作期间，超级电容器可能产生巨大的热能脉冲，并且这种热能的管理可能成为超级电容器装置和/或系统的设计和实现中的重要问题。相变材料，诸如相变金属合金包括例如铜、铝和镍的一些合金，可以响应于热冲击可逆地经历马氏体(Martensitic)结晶结构和奥氏体(Austenitic)结晶结构之间的相变。与这种相变相关联的潜能(latent energy)可以大大增加这些材料的局部热容量。这些效 果可以允许相变材料响应于热冲击来更加有效地散热。
技术实现思路
描述了包括一个或多个超级电容器核的超级电容器系统和/或装置，每一个核具有隔离器(separator)和集电器(current collector)。在所述系统和/或装置包括与至少一部分超级电容器核相邻的支撑结构的情况下，隔离器、集电器和支撑结构中至少之一包括相变材料。此外，描述了形成超级电容器系统和/或装置的过程，包括收纳相变材料；收纳超级电容器部件；以及将至少一些相变材料设置为与超级电容器部件相邻以形成一个或多个超级电容器装置。以上
技术实现思路
仅仅是说明性的，而绝不是限制性的。除了上述示例性的各方案、实施例和特征之外，参照附图和以下详细说明，将清楚其他方案、实施例和特征。附图说明在说明书的总结部分中特别指出并且明确声明了本公开的主题。根据以下说明和所附权利要求，结合附图，本公开的前述和其他特征将更加清楚。在认识到这些附图仅仅示出了根据本公开的一些示例且因此不应被认为是限制本公开范围的前提下，通过使用附图以额外的特征和细节来详细描述本公开，附图中图I是示例超级电容器装置的示意图；图2是另一不例超级电容器装置的不意图；图3是示例超级电容器组的示意图；图4是另一不例超级电容器组的不意图；图5是示例超级电容器隔离器的示意图；图6是用于制造超级电容器装置的示例过程的图示；图7是示例系统的示意图8是不例计算机程序广品的图不；以及图9是根据本公开至少一些实施例设置的示例计算设备的图示。具体实施例方式以下描述阐述了各种示例以及具体细节以提供对所要求保护主题的详尽理解。然而本领域普通技术人员应该理解的是可以在不包括这里公开的一些或更多具体细节的情况下实践所要求保护的主题。另外在一些情况下，没有详细描述众所周知的方法、过程、系统、部件和/或电路，以避免不必要地混淆所要求保护的主题。在以下详细说明中，参考了作为详细说明的一部分的附图。在附图中，类似符号通常表示类似部件，除非上下文另行指明。具体实施方式部分、附图和权利要求书中记载的示例性实施例并不是限制性的。在不脱离在此所呈现主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施例，且可以进行其他改变。应当理解，在此一般性记载以及附图中图示的本公开的实施例可以按照在此明确和隐含公 开且构成本公开一部分的多种不同配置来设置、替换、组合和设计。本公开尤其涉及与采用相变材料的超级电容器相关的方法、设备和系统。在超级电容器中，在操作期间，具体地在突发操作期间，可能产生热能脉冲。根据本公开，各种超级电容器部件和诸如支撑结构之类的相关结构可以结合诸如相变金属合金之类的相变材料。例如，在各种实现中，超级电容器单元(cell)和/或组(bank)部件可以至少部分地由相变金属合金制成。例如，超级电容器单元、包围一个或多个超级电容器单元的外壳和/或外部框架、和/或诸如集电器(currentcollector)和/或隔离器(separator)之类的内部超级电容器单元部件可以包括相变金属合金。图I示出了根据本公开至少一些实施例设置的示例超级电容器装置100。如图I所示，装置100可以包括超级电容器核102和支撑结构或外壳104。根据本公开，外壳104可以包括诸如相变金属合金之类的相变材料。尽管要求保护的主题在这一方面并不受限，诸如外壳104之类的超级电容器单元和/或组部件中采用的相变金属合金例如可以包括但不局限于Ag-Cd 44/49at. % Cd ;Au_Cd 46. 5/50at. % Cd ;Au_Cd 46. 5/50at. % Cd ；Cu-Al-Ni 14/14. 5wt. % Al 和 3/4. 5wt. % Ni ;Cu_Sn 约 15at. % Sn ；Cu-Zn 38. 5/41. 5wt. %Zn ；Cu-Zn-X(X = Si, Al, Sn) ;Fe_Pt 约 25at. % Pt ；Mn-Cu 5/35at. % Cu ；Fe-Mn-Si ；Pt 合金；Co-Ni-Al ；Co-Ni-Ga ；Ni-Fe-Ga ;Ti_Pd ;和 / 或 Ni-Ti ( 55% Ni) (at. 原子百分比；wt. % :重量百分比；A/B A-B)。在一些实现中，可以在超级电容器单元和/或组部件中采用除了相变金属合金之外的其他相变材料，例如石蜡。图2示出了根据本公开的至少一些实施例设置的另一示例超级电容器装置或单元200。如图2所示，单元200可以包括支撑结构202、集电器204、电极206、电解液208和多孔隔离器210。尽管在这一方面并没有限制，电极206可以由碳质和/或硅载材料构成。另外，尽管在这一方面并没有限制，集电器204可以至少部分地由诸如铝、钛、镍、不锈钢或钽之类的金属构成。为了清楚起见，在图2中没有示出单元200的其他部件，例如与集电器204相连的电导线。将集电器204、电极206、电解液208和隔离器210共同地设置以形成超级电容器核212，该超级电容器核212具有与核212相邻的支撑结构202。此外，装置200可以包括位置与支撑结构202和/或核212相邻的热沉结构214。根据本公开，支撑结构202、集电器204和/或隔离器210可以至少部分地包括诸如相变金属合金之类的相变材料。例如，代替诸如铝、钛、镍、不锈钢或钽之类的金属或者除这些金属之外，可以在支撑结构202、集电器204和/或隔离器210中包括上述相变金属合金中的一个或多个。图3示出了根据本公开的至少一些实施例配置的示例超级电容器组300。如图3所示，组300包括N个超级电容器单元302-1、302-2、. . .、302_N。尽管为了清楚起见在图3中未示出，每一个超级电容器单元302可以包括隔离器、集电器、电解液和电极。组300也包括位置与N个超级电容器单元302相邻的支撑结构304。在一些实现中，支撑结构304可以配置为实质上包围N个超级电容器单元302。例如，结构304可以包括与单元302直接相邻的外壳材料以及诸如托架、底座等物理支撑位于组300内的单元302的其他结构。另外，在一些实现中，热沉结构306可以与支撑结构304和/或单元302相邻地形成。此外，在各种实现中，N个超级电容器单元302可以按照串联 或者并联方式电耦合在一起。根据本公开，在支撑结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：埃泽齐埃尔·克鲁格里克，
申请(专利权)人：英派尔科技开发有限公司，
类型：
国别省市：