CN104319110A - 超级电容器用密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种超级电容器用密封装置，其包括端盖以及密封圈，所述端盖包括圆形基座以及圆形凸台，所述密封圈包括环形圈体、第一圆形绝缘边和第二圆形绝缘边，所述密封圈套设于所述端盖上且所述第一圆形绝缘边包覆所述圆形凸台的侧面，所述环形圈体紧靠所述圆形基座的顶面且所述第二圆形绝缘边包覆所述圆形基座的侧面；本发明能有效防止超级电容器漏液，进而使超级电容器质量得到提升。

Description

超级电容器用密封装置
技术领域
本发明涉及一种超级电容器用部件，尤其是一种超级电容器用密封装置。
背景技术
超级电容器是一种介于传统电容和可充电电池之间的新型储能器件，其由于具有功率高、充放电速率快、循环寿命长且绿色环保等多种优点，近年来在工业电子、交通运输、再生能源等领域作为功率电源或储能电源得到越来越广泛的应用。
常用的大容量超级电容器，比如3000F的超级电容器，由于其容量大，且大电流充放电速率快，如其结构设计不当，电容器很容易产生漏液或正负极端子被烧毁；为了避免正负极端子在大电流充放电时被烧毁，大容量的超级电容器通常会加大正负极端子的直径而形成金属极柱的方式，以提高超级电容器的过电流的能力。因此，常见的大容量的超级电容器通常包括一端开口且另一端封闭的金属壳体，所述金属壳体封闭端中心设置一金属极柱而作为超级电容器的一个电极，而金属壳体的开口端通常通过金属盖板对装设有芯子的金属壳体进行密封，而在金属盖板的外端面中心位置设置金属极柱而作为超级电容器另一电极。此类结构的超级电容器结构虽然解决了超级电容器大电流充放电时，正负极易烧毁的问题；但因大容量超级电容器一般体积较大，如密封不好，很容易产生漏液；且金属盖板缺少弹性，因此，如采用金属盖板对超级电容器壳体进行密封，操作稍有不慎，超级电容器就会在开口位置漏液，进而影响产品性能。
为解决上述超级电容器所存在的技术缺陷，在中国专利号为ZL201210053176.4的专利文献中公开了一种超级电容器用盖板结构，该盖板上设置有环状凸起，对超级电容器密封过程中，通过环状凸起对密封环的挤压作用而使密封环达到更好的密封效果，进而防止超级电容器漏液；但在使用过程中发现，该种结构的盖板虽然在一定程度上对防止超级电容器漏夜起到一定的效果，但由于超级电容器漏液是从盖板侧面与超级电容器壳体内表面连接处而流出，而该专利中的环状凸起是设置在盖板上表面，因此，对防止超级电容器漏液所起作用有限，因此，针对该缺陷，有必要进一步对此类结构的超级电容器用密封装置进行改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种超级电容器用密封装置，该超级电容器用密封装置能有效防止超级电容器漏液，进而使超级电容器质量得到提升。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种超级电容器用密封装置，其包括由金属材料制成的端盖以及套设在所述端盖上且由绝缘材料制成的密封圈，所述端盖包括圆形基座以及直径小于所述圆形基座且凸出设置于所述圆形板体外侧端面的圆形凸台，所述密封圈包括中间开孔的环形圈体，所述环形圈体的内径与所述端盖的圆形凸台的直径大小相适配；沿所述环形圈体的内侧边缘而向环形圈体的外端面凸出形成有第一圆形绝缘边，且沿所述环形圈体的外侧边缘而向环形圈体内端面方向凸出形成有第二圆形绝缘边，所述第一圆形绝缘边高度大于所述第二圆形绝缘边高度，且第一绝缘边高度与所述端盖的圆形凸台的高度相适配，所述第二圆形绝缘边高度与所述端盖的圆形基座的厚度相适配，所述密封圈套设于所述端盖上且所述第一圆形绝缘边包覆所述圆形凸台的侧面，所述环形圈体紧靠所述圆形基座的顶面且所述第二圆形绝缘边包覆所述圆形基座的侧面。
在一实施例中，沿所述圆形基座顶面的外侧边缘向圆形基座与圆形凸台连接处逐渐凹陷而在圆形基座的顶面形成边缘凸起且内侧逐渐向圆形凸台底部处凹陷的台肩，所述环形圈体和第二圆形绝缘边的连接处顶靠在该台肩处。
在一实施例中，所述台肩与水平面形成有夹角α，所述夹角α为大于等于15°且小于等于30°的锐角。
在一实施例中，所述端盖设置有内侧端面开口的容置腔，所述容置腔开口处的腔壁靠近圆形基座的边缘处设置，且直径小于圆形基座的直径。
在一实施例中，在所述圆形凸台的中心位置向外凸出形成有金属极柱。
与现有技术相比，本发明具有下述有益效果：(1)由于本发明的密封圈包括中间开孔的环形圈体、第一圆形绝缘边以及第二圆形绝缘边，且第一圆形绝缘边使所述端盖的圆形凸台与超级电容器的壳体相绝缘，第二圆形绝缘边使所述端盖的圆形基座与超级电容器的壳体相绝缘且同时对端盖起到密封作用，因第一圆形绝缘边高度大于第二圆形绝缘边的高度，在外力作用下对超级电容器壳体进行密封时，第二圆形绝缘边不会产生褶皱，进而提高了超级电容器的密封性能，避免了超级电容器因密封不严而导致漏液的现象；(2)由于本发明圆形基座的顶面形成有边缘凸起且内侧逐渐向圆形凸台底部凹陷的台肩，所述环形圈体顶靠在该台肩处，在对超级电容器壳体密封过程中，在外力作用下所述台肩挤压所述环形圈体和第二圆形绝缘边的连接处，所述环形圈体和第二圆形绝缘边的连接处在台肩的压力作用下紧密顶靠在超级电容器壳体的内表面处，从而有效防止电解液从超级电容器壳体有盖板连接处漏出，进而达到良好密封效果。
附图说明
图1为本发明超级电容器用密封装置的立体分解结构示意图，图中示出了超级电容器用密封装置的端盖和密封圈的立体结构；
图2为本发明超级电容器用密封装置的剖视结构示意图，图中示出了本发明超级电容器用密封装置的端盖和密封圈连接关系。
图3a为本发明超级电容器用密封装置的端盖的一视角的立体结构示意图；
图3b为本发明超级电容器用密封装置的端盖另一视角的立体结构示意图；
图4a为本发明超级电容器用密封装置的端盖的主视结构示意图；
图4b为本发明超级电容器用密封装置的端盖的俯视结构示意图；
图4c为本发明超级电容器用密封装置图4b的A-A向剖视结构示意图；
图5a为本发明超级电容器用密封装置的密封圈的一视角的立体结构示意图；
图5b为本发明超级电容器用密封装置的密封圈的另一视角的立体结构示意图；
图6a为本发明超级电容器用密封装置的密封圈的俯视结构示意图；
图6b为本发明超级电容器用密封装置图6a的B-B向剖视结构示意图。
具体实施方式
本发明的超级电容器用密封装置主要用于对超级电容器壳体的开口端进行密封，虽然本发明的超级电容器用密封装置的端盖用以作为超级电容器的一个电极，但本发明主要围绕如何使超级电容器壳体开口端密封的更好，防止超级电容器内部电解液漏出的角度出发，来阐述本发明的相关技术内容。
参见图1和图2，本发明的超级电容器用密封装置包括端盖1和密封圈2；其中，外端盖1采用金属材料制成，密封圈2采用绝缘材料制成，且套设在所述端盖1上而与端盖1相配合密封超级电容器壳体的开口端。
参见图3a和图3b，本发明的端盖1包括圆形基座11以及圆形凸台12，其中，所述圆形凸台12凸出设置在该圆形基座11的外侧端面，且圆形凸台12的直径小于所述圆形基座11的直径；沿所述圆形凸台12的中心位置向外凸出形成有金属极柱121，该金属极柱121作为超级电容器的一个电极。
参见图4a、图4b和图4c，本发明的端盖1内侧端面设置有容置腔13，所述容置腔13的内侧端面敞开。容置腔13开口处腔壁131靠近圆形基座11边缘处设置，且直径小于圆形基座11的直径。
作为本发明的一个优选方案，本发明的端盖的圆形基座11的边缘处设置有台肩111，该台肩111位于该圆形基座11的顶面外侧的边缘处，其在圆形基座11的顶面外侧边缘处凸起且内侧逐渐向圆形凸台12底部处凹陷；即该台肩111是沿所述圆形基座11顶面的外侧边缘向圆形基座11与圆形凸台12连接处逐渐凹陷而形成。所形成的台肩111与水平面形成有夹角α，该夹角α优选为大于等于15°且小于等于30°的锐角。
参见图5a和图5b，本发明的密封圈2由绝缘材料制成，其包括环形圈体21、第一圆形绝缘边22和第二圆形绝缘边23；其中，所述环形圈体21中间开孔，该环形圈体21的孔直径即为该环形圈体21的内径与本发明的端盖1的圆形凸台12的直径大小相适配，所述环形圈体21的外径与所述端盖的圆形基座11的直径相适配；所述第一圆形绝缘边22垂直连接位于环形圈体21的内侧边缘，所述第二圆形绝缘边23垂直连接位于环形圈体21的外侧边缘。
参见图6a和图6b本发明的第一圆形绝缘边22是所述环形圈体21的内侧边缘向环形圈体21的外端面而凸出形成；而第二圆形绝缘边23是所述环形圈体21的外侧边缘而向环形圈体21内端面方向凸出而形成。且所述第一圆形绝缘边22高度大于所述第二圆形绝缘边23高度，且第一圆形绝缘边22的高度与所述端盖的圆形凸台12的高度相适配，所述第二圆形绝缘边23的高度与所述端盖1的圆形基座的11厚度相适配。
再次参见图2，本发明的密封圈2套设于外端盖1上时，所述第一圆形绝缘边22包覆所述圆形凸台12的侧面，所述环形圈体21紧靠所述圆形基座11的顶面且所述第二圆形绝缘边23包覆所述圆形基座11的侧面。而所述环形圈体21和第二圆形绝缘边23的连接处顶靠在圆形基座11的台肩111处。
由于本发明圆形基座11的顶面形成有边缘凸起的台肩111，密封圈2的环形圈体21和第二圆形绝缘边23的连接处顶靠在该台肩111处，在对超级电容器壳体密封过程中，在外力作用下，所述台肩111挤压所述环形圈体21和第二圆形绝缘边23的连接处，使其紧密顶靠在超级电容器壳体的内表面处，从而有效防止电解液从超级电容器壳体有盖板连接处漏出，进而达到良好密封效果。另外，由于第二圆形绝缘边23的高度较小，在对超级电容器密封时，第二圆形绝缘边23不会在外力挤压作用下而产生褶皱，进而避免了超级电容器因密封圈2产生褶皱而导致漏液的现象。

Claims (5)

1.一种超级电容器用密封装置，包括由金属材料制成的端盖以及套设在所述端盖上且由绝缘材料制成的密封圈，所述端盖包括圆形基座以及直径小于所述圆形基座且凸出设置于所述圆形板体外侧端面的圆形凸台，其特征在于，所述密封圈包括中间开孔的环形圈体，所述环形圈体的内径与所述端盖的圆形凸台的直径大小相适配；沿所述环形圈体的内侧边缘而向环形圈体的外端面凸出形成有第一圆形绝缘边，且沿所述环形圈体的外侧边缘而向环形圈体内端面方向凸出形成有第二圆形绝缘边，所述第一圆形绝缘边高度大于所述第二圆形绝缘边高度，且第一绝缘边高度与所述端盖的圆形凸台的高度相适配，所述第二圆形绝缘边高度与所述端盖的圆形基座的厚度相适配，所述密封圈套设于所述端盖上且所述第一圆形绝缘边包覆所述圆形凸台的侧面，所述环形圈体紧靠所述圆形基座的顶面且所述第二圆形绝缘边包覆所述圆形基座的侧面。
2.如权利要求1所述的超级电容器用密封装置，其特征在于，沿所述圆形基座顶面的外侧边缘向圆形基座与圆形凸台连接处逐渐凹陷而在圆形基座的顶面形成边缘凸起且内侧逐渐向圆形凸台底部凹陷的台肩，所述环形圈体和第二圆形绝缘边的连接处顶靠在该台肩处。
3.如权利要求2所述的超级电容器用密封装置，其特征在于，所述台肩与水平面形成有夹角α，所述夹角α为大于等于15°且小于等于30°的锐角。
4.如权利要求1至3中任一项所述的超级电容器用密封装置，其特征在于，所述端盖设置有内侧端面开口的容置腔，所述容置腔开口处的腔壁靠近圆形基座的边缘处设置，且直径小于圆形基座的直径。
5.如权利要求4所述的超级电容器用密封装置，其特征在于，在所述圆形凸台的中心位置向外凸出形成有金属极柱。
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