CN102122574A - 超级电容器盖板和超级电容器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及超级电容器盖板和超级电容器。该盖板具有极柱和注液孔，注液孔位于所述极柱上且沿极柱的轴线方向垂直向下开设。该超级电容器具有上述盖板，该盖板注液孔是沿极柱的轴线方向垂直向下开设。该超级电容器盖板，无需加厚以提高强度，同时具有防爆卸压的功能；该超级电容器由于采用该盖板结构，内部有效体积得以扩大，整个超级电容器的容量得以扩充，避免超级电容器鼓壳、暴阀等现象的发生，使用寿命得以延长。

Description

超级电容器盖板和超级电容器
技术领域
本发明属于储能元器件领域，涉及一种超级电容器盖板及具有该盖板的超级电容器。
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静电容器和电化学电源之间的特种储能元件；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、太阳能和风能发电、信息技术、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的金属壳体、装设于金属壳体内的芯子以及用以密封金属壳体开口端的盖板，为了向金属壳体内部注入电解液，通常在盖板的板面上开有注液孔，通过该注液孔，将电解液注入到金属壳体内部，最后使用硅胶或钢珠密封该注液孔。
这种注液方式虽然简单、可行，但由于在盖板板面上开设有注液孔，因此盖板注液孔的周围强度较弱。为了加强该盖板注液孔的周围的强度，传统做法是注液孔周围位置的盖板厚度加厚，如此虽然提高了盖板强度，但由于金属壳体内部空间体积有限，如果盖板厚度较厚，在盖板密封金属壳体时，盖板所占金属壳体内部的体积就会加大，而为了使装入金属壳体内部的芯子与金属壳体内部体积相匹配，芯子的体积以及注入金属壳体内部的电解液相应的减小，从而导致电容器容量变小。
第200820216600.1号专利提供了一种加强了盖板的强度和能支撑芯包的铝电解电容器盖板，是在盖板的一面上设置Y型凸台支撑部件，正极与负极分布在Y型凸台两侧。该技术方案通过凸台以增强盖板的强度，使盖板与芯包之间保留一定的空隙，支撑芯包，防止盖板与芯包之间的挤压使引出箔变形或断裂。然而，该技术方案的支撑部件依然是设置在金属壳体的内部，仍然不能克服占用体积而导致电容器容量变小的问题。
因此，基于以上技术缺陷，有必要进一步完善超级电容器的盖板结构。
发明内容
本发明为了现有技术中超级电容器因开设注液口而加厚盖板使金属壳体内部有效体积减少而影响电容器容量扩充的问题，而提出一种超级电容器盖板。
本发明为了解决现有技术中超级电容器因开设注液口而加厚盖板的问题，而提供一种超级电容器。
为解决上述第一技术问题，本发明的超级电容器盖板是通过以下技术方案实现的：上述超级电容器盖板，具有极柱和注液孔；所述极柱沿盖板的端面向外延伸形成；所述注液孔位于所述极柱上且是沿所述极柱的轴线方向垂直向下开设。
所述的超级电容器盖板，其中：所述极柱为一个，位于所述盖板的中心位置。
所述的超级电容器盖板，其中：所述注液孔为螺纹孔，内设有用以密封注液孔的密封装置。所述密封装置包括与注液孔相匹配的螺钉以及套设在所述螺钉上的密封圈。所述密封圈为组合垫圈，包括金属外圈和位于所述金属外圈内侧且与所述金属外圈结合为一体的塑胶内圈；所述塑胶内圈的孔径与所述螺钉的螺柱过盈配合。所述密封装置为灌设在注液孔内的硅胶。
为解决上述另一技术问题，本发明的超级电容器采用以下技术方案：超级电容器，包括盖板和一端开口且另一端封闭的金属壳体；所述盖板位于金属壳体的开口端，具有极柱和注液孔；所述极柱沿盖板的端面向外延伸形成；所述注液孔位于所述极柱上且沿所述极柱的轴线方向垂直向下开设。
所述的超级电容器，其中：所述注液孔为螺纹孔，内设有用以密封所述注液孔的密封装置。所述密封装置包括与所述注液孔相匹配的螺钉以及套设在所述螺钉的密封圈；所述密封圈为组合垫圈，包括金属外圈和位于所述金属外圈内侧且与所述金属外圈结合为一体的塑胶内圈；所述塑胶内圈的孔径与所述螺钉的螺柱过盈配合。
本发明的有益效果如下：
本发明的超级电容器盖板，由于注液孔沿盖板极柱垂直向下开设，避免了直接开设于盖板板面导致盖板注液孔周围强度减弱现象，故无需加厚盖板以提高盖板的强度；同时，由于本发明的注液孔采用螺纹孔结构，且采用套设有密封圈的螺钉结构密封，仅需螺钉旋入螺纹注液孔内即可密封超级电容器的金属壳体，在使用过程中，遇内部气压过大时，在保证湿度环境等条件下，旋转螺钉使螺钉与注液孔分离或产生间隙，即可释放超级电容器内部的气压，具有防爆卸压的功能。
本发明的超级电容器由于采用本发明的盖板结构，由于盖板无需增厚，使得超级电容器的内部有效体积得以扩大，整个超级电容器的容量得以扩充；同样由于注液孔采用螺纹孔结构以及套设有密封圈的螺钉结构密封，避免超级电容器鼓壳、暴阀等现象的发生，使超级电容器的使用寿命得以延长。
附图说明
图1是本发明超级电容器盖板的立体结构示意图。
图2是本发明超级电容器盖板与密封装置装配示意图。
图3是本发明超级电容器盖板的注液孔密封装置结构示意图。
图4是本发明超级电容器的立体结构示意图。
图5是本发明超级电容器的注液孔密封装置结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明的超级电容器盖板1具有极柱11和注液孔12；极柱11沿盖板1的端面向外延伸形成，注液孔12是沿极柱11的轴线方向垂直向下开设，用以向超级电容器内部注入电解液。
极柱11为一个，位于盖板2的中心位置。
注液孔12可为螺纹孔，该注液孔12内设置有用以密封注液孔12的密封装置13。如图3所示，密封装置13包括与注液孔12相匹配的螺钉131以及套设在螺钉131上的密封圈132，螺钉131旋入该注液孔12中且在密封圈132的配合作用下密封该注液孔12。
为了提高超级电容器的密封性能，当注液孔12为螺纹孔时，本申请所采用的密封圈132为组合垫圈，该组合垫圈包括塑胶内圈1321和金属外圈1322，塑胶内圈1321位于金属外圈1322内侧且与金属外圈1322结合为一体；塑胶内圈1321的孔径与螺钉131的螺柱过盈配合，且所述塑胶内圈1321与注液孔12相配合的顶面为凸起的光滑曲面。这样，在螺钉131的压力作用下，塑胶内圈1321凸起的顶面受到向下的压力，可使螺钉131与注液孔12之间可能存在的螺纹间隙得到更好的密封。
上述密封装置13一个可替代实施例，该密封装置13为灌设在注液孔12内的硅胶，注液孔12由硅胶密封。
本发明的超级电容器盖板，由于注液孔沿盖板极柱垂直向下开设，避免了直接开设于盖板板面导致盖板强度减弱现象，故无需加厚盖板以提高强度，从而使超级电容器内部的有效体积增大，扩充了超级电容器的容量。
上述超级电容器盖板应用在超级电容器上所形成的具体结构为：
如图4、图5所示，本发明的超级电容器，包括盖板1和金属壳体2。
金属壳体2一端开口且另一端封闭，该封闭端向外延伸形成一极柱21。
盖板1位于金属壳体2的开口端，用以密封该金属壳体2，具有极柱11和注液孔12；极柱11沿盖板1的端面向外延伸形成；注液孔12是沿极柱11的轴线方向垂直向下开设，用以向超级电容器内部注入电解液；注液孔12内设置有密封装置13。
密封装置13包括与注液孔12相匹配的螺钉131以及套设在螺钉131的密封圈132，螺钉131旋入该注液孔12且在密封圈的配合作用下密封该注液孔12；密封圈132为组合垫圈，该组合垫圈包括塑胶内圈1321和金属外圈1322，塑胶内圈1321位于金属外圈1322内侧且与金属外圈1322结合为一体；塑胶内圈1321的孔径与螺钉131的螺柱紧密接合，所述塑胶内圈1321与注液孔12相配合的顶面为凸起的光滑曲面，这样，在螺钉131的压力作用下，塑胶内圈1321凸起的顶面受到向下的压力，可使螺钉131与注液孔12之间可能存在的螺纹间隙得到更好的密封。
具有本发明盖板结构的超级电容器，与传统超级电容器相比，由于盖板1无需增厚，使得超级电容器的内部有效体积得以扩大，整个超级电容器的容量得以扩充。
另外，盖板1的注液孔12采用螺纹孔结构，同时采用套设有密封圈的螺钉131结构密封，仅需螺钉131旋入螺纹注液孔内即可密封超级电容器的金属壳体；并可在使用过程中，遇内部气压过大时，在保证湿度和温度环境等条件下，旋转螺钉131，使其与注液孔12分离或产生间隙，即可释放超级电容器内部的气压，从而避免超级电容器鼓壳、暴阀等现象的发生，使超级电容器的使用寿命得以延长。
注液孔12若采用硅胶密封，亦存在结构简单、密封成本低的优点。
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)

1.一种超级电容器盖板，所述盖板具有极柱和注液孔；所述极柱沿盖板的端面向外延伸形成；其特征在于：所述注液孔位于所述极柱上且沿所述极柱的轴线方向垂直向下开设。
2.如权利要求1所述的超级电容器盖板，其特征在于：所述极柱为一个，位于所述盖板的中心位置。
3.如权利要求1所述的超级电容器盖板，其特征在于：所述注液孔为螺纹孔，内设有用以密封注液孔的密封装置。
4.如权利要求3所述的超级电容器盖板，其特征在于：所述密封装置包括与注液孔相匹配的螺钉以及套设在所述螺钉上的密封圈。
5.如权利要求4所述的超级电容器盖板，其特征在于：所述密封圈为组合垫圈，包括金属外圈和位于所述金属外圈内侧且与所述金属外圈结合为一体的塑胶内圈；所述塑胶内圈的孔径与所述螺钉的螺柱过盈配合。
6.如权利要求3所述的超级电容器盖板，其特征在于：所述密封装置为灌设在注液孔内的硅胶。
7.一种超级电容器，包括盖板和一端开口且另一端封闭的金属壳体；所述盖板位于金属壳体的开口端，具有极柱和注液孔；所述极柱沿盖板的端面向外延伸形成；其特征在于：所述注液孔位于所述极柱上且沿所述极柱的轴线方向垂直向下开设。
8.如权利要求7所述的超级电容器，其特征在于：所述注液孔为螺纹孔，内设有用以密封所述注液孔的密封装置。
9.如权利要求8所述的超级电容器，其特征在于：所述密封装置包括与所述注液孔相匹配的螺钉以及套设在所述螺钉的密封圈；所述密封圈为组合垫圈，包括金属外圈和位于所述金属外圈内侧且与所述金属外圈结合为一体的塑胶内圈；所述塑胶内圈的孔径与所述螺钉的螺柱过盈配合。
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