CN102122572A - 超级电容器用盖板装置和超级电容器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及超级电容器用盖板装置和超级电容器。该盖板装置包括盖板和金属极板；盖板开设有贯通孔；金属极板具有与盖板贯通孔相匹配的极柱和紧密套接在极柱的密封垫圈，通过极柱穿过贯通孔与盖板连接。该超级电容器包括金属壳体、芯子和上述具有盖板和金属极板的盖板装置。该超级电容器用盖板装置，不需另设绝缘材料直接使盖板与金属壳体相连为一体，避免了因绝缘材料破损等致使短路现象；该超级电容器可有效防止盖板与金属壳体接触导致的短路现象，并避免因绝缘垫圈破损而致电解液从内部流出。

Description

超级电容器用盖板装置和超级电容器
技术领域
本发明涉及超级电容器，特别涉及一种超级电容器用盖板装置和具有该盖板装置的超级电容器。
背景技术
超级电容器（Electric double-layer capacitor），是近年来发展起来的介于传统普通电容器和电池之间的电化学储能元件；由于其具有功率密度高、循环使用寿命长以及充电速度快的优点，在移动通讯、太阳能发电、风能发电、信息技术以及电动汽车等多种领域具有广阔的应用前景。
常用的超级电容器，包括一端开口且另一端封闭的金属壳体，该金属壳体的封闭端向外延伸形成有极柱，在该金属壳体内部装设有外部由绝缘材料包覆的芯子，在芯子安装位于金属壳体内部以后，使用端面设置有极柱的盖板装置封闭该金属壳体的开口端而形成超级电容器单体。
传统的盖板装置包括盖板以及与盖板电性连接的极板，沿该盖板的板面向盖板外侧延伸形成有极柱，该极板卡入至该盖板内；在该盖板装置与金属壳体相连时，为避免盖板装置与金属壳体相导通而发生短路，通常在该盖板和极板的周边分别套设有绝缘套环，然后通过激光焊接或滚压等方式使盖板固定在该金属壳体上。
这种方式虽然能实现对金属壳体的密封，但在固定盖板装置的过程中，位于盖板和极板的周边的绝缘套环因受热或受力很容易发生破损，致使盖板或极板与金属壳体相接触。由于盖板上设置有极柱，金属壳体另一端亦设置有极柱，当盖板与金属壳体相接触时，直接导致正负极柱相连，进而产生短路；或由于绝缘套环破损致使金属壳体封闭不严而导致超级电容器内部电解液从绝缘套环破损处流出，致使超级电容器寿命降低。
在第201010146643.9号发明申请中公开了一种电化学电容器密封装置，包括电芯组件，盖体以及容纳电芯组件及盖体的外壳。电芯组件的一端与外壳的底部接触，另一端与盖体紧密接合。盖体的底部与电芯组件紧密接合，另一端为伸出的极柱，极柱旁边设有注液孔。外壳为圆柱形容器，圆柱形容器具有比电芯组件及盖体的直径略大的直径。其中，在盖体与外壳侧壁之间具有凹形密封胶圈，外壳的开口端压住密封胶圈上部封口。该技术方案通过采用凹形密封橡胶圈以实现上、中、下三个环形接触面上的密封，然而依然不能克服该密封橡胶圈受热易发生破损而导致的封闭不严的问题。
基于以上所存在的技术缺陷，有必要对传统的超级电容器，特别是其盖板结构进行改进。
发明内容
本发明要解决的问题之一是提供一种超级电容器用盖板装置，该超级电容器用盖板装置解决传统超级电容器用盖板装置在与金属壳体相结合时，绝缘套环因受热或受力破损而致使超级电容器发生短路或漏液的技术缺陷。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种超级电容器，该超级电容器在加工或使用时，不会产生因绝缘套环受热或受力破损而致使超级电容器发生短路或漏液。
本发明的超级电容器用盖板装置是通过以下技术方案实现的：该超级电容器用盖板装置，包括金属材料制成的盖板和与所述盖板连接的金属极板；所述盖板开设有贯通孔；所述金属极板具有与所述盖板贯通孔相匹配的极柱和紧密套接在所述极柱的密封垫圈，通过所述极柱穿过所述贯通孔与所述盖板连接。
所述的超级电容器用盖板装置，其中：所述贯通孔的内壁上形成有绝缘层。
所述的超级电容器用盖板装置，其中：所述金属极板通过所述极柱穿过所述贯通孔与所述盖板相绝缘地可拆卸连接。所述极柱上设有螺纹，并设有与所述螺纹相适配的螺帽；所述的极柱穿过贯通孔后通过所述的螺帽与螺纹装配连接。
本发明的超级电容器用盖板装置是通过以下技术方案实现的：超级电容器，包括盖板装置、金属壳体和芯子；所述金属壳体一端开口而另一端封闭；所述芯子外部由绝缘材料包覆并收容于金属壳体内；所述盖板装置设置在金属壳体的开口端，用以密封该金属壳体开口；所述盖板装置包括由金属材料制成的盖板以及与盖板相连的金属极板；所述盖板开设有贯通孔；所述金属极板的中部具有从金属极板向外延伸的与所述盖板贯通孔相匹配的极柱，该金属盖板通过所述的极柱穿过贯通孔与所述盖板连接。
所述的超级电容器，其中：所述贯通孔的内壁上形成有绝缘层。
所述的超级电容器，其中：所述极柱上紧密套设有密封垫圈。
所述的超级电容器，其中：所述金属极板通过所述极柱穿过所述贯通孔与所述盖板相绝缘地可拆卸连接。所述极柱上设有螺纹，并设有与所述螺纹相适配的螺帽；所述的极柱穿过贯通孔后通过所述的螺帽与螺纹装配连接。
本发明的有益效果如下：
本发明的超级电容器用盖板装置，通过在金属极板设置与盖板绝缘连接的极柱，不需在盖板上另设绝缘套环等绝缘材料，可直接使盖板与金属壳体相连为一体，且避免了因绝缘材料破损等现象而致使正负极柱通过金属壳体相连的短路现象；另外，采用螺帽与金属极板极柱螺纹连接，其连接方式简单，组装效率高。
本发明的超级电容器由于采用本发明的上述盖板装置，在使用盖板装置密封金属壳体时，不需在盖板上另设绝缘套环，即可使盖板与金属壳体直接相连；且由于极柱位于金属极板上，该极柱与盖板之间设置有绝缘层，因此，其不但可有效防止盖板与金属壳体接触而导致的短路现象，避免了传统超级电容器因绝缘垫圈破损而密封不严，超级电容器的电解液从内部流出的现象，且连接比较牢固和稳定。
附图说明
图1是本发明的超级电容器盖板装置的结构示意图。
图2是本发明的超级电容器盖板装置的盖板结构示意图。
图3是本发明的超级电容器盖板装置的金属极板结构示意图。
图4是本发明的超级电容器的结构示意图。
图5是本发明的超级电容器的立体结构分解示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示，本发明的超级电容器用盖板装置1，包括由金属材料制成的盖板11以及与盖板11相连的金属极板12。
盖板11开设有贯通孔111，贯通孔111的内壁上形成有绝缘层112。
金属极板12具有极柱121和密封垫圈122，该金属极板12通过极柱121穿过贯通孔111而与盖板11相绝缘地可拆卸连接；极柱121沿金属极板12的中心向外延伸形成，与盖板11的贯通孔111位置相对应；密封垫圈122紧密套在极柱121上，用以在金属极板12与盖板11相连时密封该贯通孔111和极柱121之间间隙。
为提高装配性能，金属极板12的极柱121上设置有螺纹123，并设有与螺纹123相适配的螺帽124；当极板12的极柱121穿过盖板11的贯通孔111，通过螺帽124与极柱121的螺纹123的装配，实现金属极板12与盖板11的可拆卸连接。
该超级电容器用盖板装置，通过在金属极板12上设置与盖板11绝缘相连的极柱121，在盖板装置1密封超级电容器的金属壳体时，不需在盖板11上另外套设绝缘套环等绝缘材料，可直接使盖板装置1与金属壳体相连为一体；并且由于极柱121与盖板11之间相互绝缘，避免了因绝缘材料因受热或受挤压破损而致使正负极柱通过金属壳体相连的短路现象；另外，直接通过螺帽与金属极板的极柱121螺纹连接，其连接方式简单，组装效率高，且连接牢固而稳定。
如图4、图5所示，作为上述技术方案的具体应用，本发明的超级电容器包括盖板装置1、金属壳体2和芯子3。
金属壳体2一端开口而另一端封闭，封闭端向外延伸形成有极柱21。
芯子3外部由绝缘材料包覆，并收容于金属壳体2内。
盖板装置1设置在金属壳体2的开口端，用以密封该金属壳体2开口，包括由金属材料制成的盖板11以及与盖板11相连的金属极板12；盖板11开设有贯通孔111，贯通孔111的内壁上形成有绝缘层112；金属极板12具有极柱121和紧密套设在极柱121的密封垫圈122，并通过极柱121穿过贯通孔111而与盖板11相绝缘地可拆卸连接；极柱121沿金属极板12的中央向外延伸形成，与盖板11的贯通孔111位置相对应；密封垫圈122用以在金属极板12与盖板11相连时密封该贯通孔111和极柱121之间的间隙。
极柱121与贯通孔111的可拆卸连接方式为螺纹连接，采取螺纹螺帽结构，极柱121上设有螺纹123，穿过贯通孔111后，通过相匹配的螺帽124的装配连接，实现金属极板12与盖板11的可拆卸连接。
本发明的超级电容器，由于采用本发明的上述盖板装置1，在密封金属壳体2时，不需在盖板上另设置绝缘套环，可使盖板与金属壳体直接相连；且由于极柱位于金属极板上，该极柱与盖板之间设置有绝缘层，因此，其不但可有效防止盖板装置1与金属壳体2接触而导致的短路现象，还避免了传统超级电容器因绝缘垫圈破损而密封不严而导致的超级电容器的电解液从内部流出的现象。
非因此局限本发明的保护范围，故举凡运用本发明说明书及图示内容所为的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种超级电容器用盖板装置，其特征在于：所述盖板装置包括金属材料制成的盖板和与所述盖板连接的金属极板；
所述盖板开设有贯通孔；
所述金属极板具有与所述盖板贯通孔相匹配的极柱和紧密套接在所述极柱的密封垫圈，通过所述极柱穿过所述贯通孔与所述盖板连接。
2.如权利要求1所述的超级电容器用盖板装置，其特征在于：所述贯通孔的内壁上形成有绝缘层。
3.如权利要求1所述的超级电容器用盖板装置，其特征在于：所述金属极板通过所述极柱穿过所述贯通孔与所述盖板相绝缘地可拆卸连接。
4.如权利要求3所述的超级电容器用盖板装置，其特征在于：所述极柱上设有螺纹，并设有与所述螺纹相适配的螺帽；所述的极柱穿过贯通孔后通过所述的螺帽与螺纹装配连接。
5.一种超级电容器，包括盖板装置、金属壳体和芯子；所述金属壳体一端开口而另一端封闭；所述芯子外部由绝缘材料包覆并收容于金属壳体内；所述盖板装置设置在金属壳体的开口端，用以密封该金属壳体开口；其特征在于：所述盖板装置包括由金属材料制成的盖板以及与盖板相连的金属极板；所述盖板开设有贯通孔；所述金属极板的中部具有从金属极板向外延伸的与所述盖板贯通孔相匹配的极柱，所述金属极板通过所述的极柱穿过贯通孔与所述盖板连接。
6.如权利要求5所述的超级电容器，其特征在于：所述贯通孔的内壁上形成有绝缘层。
7.如权利要求5所述的超级电容器，其特征在于：所述极柱上紧密套设有密封垫圈。
8.如权利要求5所述的超级电容器，其特征在于：所述金属极板通过所述极柱穿过所述贯通孔与所述盖板相绝缘地可拆卸连接。
9.如权利要求8所述的超级电容器，其特征在于：所述极柱上设有螺纹，并设有与所述螺纹相适配的螺帽；所述的极柱穿过贯通孔后通过所述的螺帽与螺纹装配连接。
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