CN105405670A - 超级电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种超级电容器。本发明采用的技术方案为：包括封装于壳体内部的正极极片、负极极片和隔膜，壳体内部充满电解液，所述隔膜置于正极极片和负极极片之间，其特征在于，所述隔膜的基体两侧面涂覆有导热层，导热层表面涂覆多孔无机物绝缘涂层。本发明的优点在于，采用涂覆导热层在隔膜上设置导热层提高了超级电容器的散热能力，有效降低了超级电容器在使用过程中的热量累积，提高了超级电容器的使用寿命；通过在隔膜上设置多孔无机物绝缘涂层有效果提高了隔膜储存电解液的能力，提高了超级电容器的循环寿命，并且多孔无机物绝缘涂层可以有效降低超级电容器生产过程中的短路率，有效提高了超级电容器的合格率，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于一种超级电容器，属于电容器领域。
背景技术
超级电容器是近年来出现的一种介于传统电容器和二次电池之间的新型储能装置，它在保留传统电容器功率密度大的特点的同时，具有可达法拉级甚至上万法拉的静电容量，因此其具有能量密度较高的特点。同时还具有可快速充放电、能量转换效率高、温度特性好（-40℃~70℃）、循环使用寿命长和绿色环保等优点，因而其技术已受到世界各国的普遍重视，可广泛应用于风力发电、太阳能发电、数码、汽车、医疗、卫生、电力电子、通讯、能源、军用等领域。
目前超级电容器的使用领域主要是利用其可以大功率充放电的性能，由于充放电电流加大，所以使用过程中超级电容器内部会产生较多热量，如果充放电过程中产生的热量不能及时散出，将极大的降低超级电容器的使用寿命。超级电容器使用的隔膜主要是聚乙烯膜、聚丙烯膜或者纤维素膜，这些隔膜厚度低、储存电解液的能力差、强度低导致生产过程中超级电容器的短路率高，并且储存电解液能力差导致超级电容器的循环寿命受限。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种超级电容器，提高了超级电容器的散热性能、降低了短路率，提高了超级电容器的使用寿命。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
超级电容器，包括封装于壳体内部的正极极片、负极极片和隔膜，壳体内部充满电解液，所述隔膜置于正极极片和负极极片之间，其特征在于，所述隔膜的基体两侧面涂覆有导热层，导热层表面涂覆多孔无机物绝缘涂层。
作为优选，基体为聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜或纤维素隔膜中的一种或几种叠加构成的符合膜。
作为进一步的优选：所述导热层由石墨烯、碳纳米管中的一种或混合物构成。
作为优选：所述石墨烯构成的导热层为单层石墨烯。
作为优选：所述石墨烯构成的导热层为多层石墨烯相互搭接叠加而成。
作为优选：所述碳纳米管构成的导热层为单壁或多壁碳纳米管编制成的网状结构。
作为进一步的优选：所述多孔无机物绝缘涂层由三氧化二铝、二氧化硅、氮化镁、氮化铝、二氧化钛中的一种或多种混合而成。
作为优选，所述导热层的厚度为0.01μm~2μm。
作为优选：所述多孔无机物绝缘涂层的厚度为0.1μm~5μm。
作为进一步的优选：所述隔膜的整体厚度为10μm~50μm。
本发明的优点在于，采用涂覆导热层在隔膜上设置导热层提高了超级电容器的散热能力，有效降低了超级电容器在使用过程中的热量累积，提高了超级电容器的使用寿命；通过在隔膜上设置多孔无机物绝缘涂层有效果提高了隔膜储存电解液的能力，提高了超级电容器的循环寿命，并且多孔无机物绝缘涂层可以有效降低超级电容器生产过程中的短路率，有效提高了超级电容器的合格率，降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明的剖切结构示意图。
图2为本发明隔膜截面结构示意图。
图3为本发明隔膜导热层采用碳纳米管编织的结构示意图。
其中：1、壳体，2、正极极片，3、隔膜,4、负极极片，5、多孔无机物绝缘涂层，6、导热层，7、基体，8、碳纳米管。
具体实施方式
如图1、如图2、如图3所述超级电容器，包括封装于壳体内部的正极极片、负极极片和隔膜，壳体内部充满电解液，所述隔膜置于正极极片和负极极片之间，所述隔膜的基体两侧面涂覆有导热层，导热层表面涂覆多孔无机物绝缘涂层。
基体为聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜或纤维素隔膜中的一种或几种叠加构成的符合膜。
导热层由石墨烯、碳纳米管中的一种或混合物构成。多孔无机物绝缘涂层由三氧化二铝、二氧化硅、氮化镁、氮化铝、二氧化钛中的一种或多种混合而成。导热层的厚度为0.01μm~2μm。隔膜的整体厚度为10μm~50μm。多孔无机物绝缘涂层的厚度为0.1μm~5μm。
实施例1
石墨烯构成的导热层为单层石墨烯，厚度为0.01μm；多孔无机物绝缘涂层为三氧化二铝，厚度为0.2μm；隔膜的整体厚度为10μm。
实施例2
石墨烯构成的导热层为多层石墨烯相互搭接叠加而成，厚度为1μm；多孔无机物绝缘涂层为二氧化硅，厚度为0.1μm；隔膜的整体厚度为15μm。
实施例3
碳纳米管构成的导热层为单壁碳纳米管编制成的网状结构,厚度为0.05μm；多孔无机物绝缘涂层为氮化镁，厚度为2μm；隔膜的整体厚度为30μm。
实施例4
碳纳米管构成的导热层为单多壁碳纳米管编制成的网状结构，厚度为2μm；多孔无机物绝缘涂层为二氧化钛，厚度为5μm；隔膜的整体厚度为50μm。
Claims (10)
1.一种超级电容器，包括封装于壳体（1）内部的正极极片（2）、负极极片（4）和隔膜（3），壳体（1）内部充满电解液，所述隔膜（3）置于正极极片(2)和负极极片(4)之间，其特征在于，所述隔膜(3)的基体(7)两侧面涂覆有导热层（6），导热层（6）表面涂覆多孔无机物绝缘涂层(5)。
2.根据权利要求1所述的超级电容器，其特征在于，所述基体(7)为聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜或纤维素隔膜中的一种或几种叠加构成的符合膜。
3.根据权利要求1或2所述的超级电容器，其特征在于：所述导热层（6)由石墨烯、碳纳米管中的一种或混合物构成。
4.根据权利要求3所述的超级电容器，其特征在于：所述石墨烯构成的导热层为单层石墨烯。
5.根据权利要求3所述的超级电容器，其特征在于：所述石墨烯构成的导热层为多层石墨烯相互搭接叠加而成。
6.根据权利要求3所述的超级电容器，其特征在于：所述碳纳米管构成的导热层为单壁或多壁碳纳米管编制成的网状结构。
7.根据权利要求1或2所述的超级电容器，其特征在于：所述多孔无机物绝缘涂层（5）由三氧化二铝、二氧化硅、氮化镁、氮化铝、二氧化钛中的一种或多种混合而成。
8.根据权利要求3所述的超级电容器，其特征在于：所述导热层(6)的厚度为0.01μm~2μm。
9.根据权利要求7所述的一种超级电容器，其特征在于：所述多孔无机物绝缘涂层（5）的厚度为0.1μm~5μm。
10.根据权利要求1、2、4、5、6、8、9中任一所述的超级电容器，其特征在于：所述隔膜（3）的整体厚度为10μm~50μm。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111508732A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-08-07 | 东莞东阳光科研发有限公司 | 超级电容器用复合隔膜及其制备方法 |
| CN112133568A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-12-25 | 威海广泰空港设备股份有限公司 | 一种可用于机场摆渡车的超级电容及其电极的制作方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101038960A (zh) * | 2006-03-17 | 2007-09-19 | 三洋电机株式会社 | 非水电解质电池 |
| CN101237069A (zh) * | 2007-03-02 | 2008-08-06 | 松下电器产业株式会社 | 非水电解质二次电池 |
| CN101604767A (zh) * | 2008-06-13 | 2009-12-16 | 三星Sdi株式会社 | 电极组件及包括该电极组件的二次电池 |
| CN101662042A (zh) * | 2008-08-29 | 2010-03-03 | 深圳市比克电池有限公司 | 一种聚合物锂离子电池及其隔膜的制备方法 |
| US20120288747A1 (en) * | 2010-01-29 | 2012-11-15 | Jsr Corporation | Electrochemical device |
| CN103950239A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-07-30 | 合肥国轩高科动力能源股份公司 | 化学电源用多功能复合膜 |
| CN104103791A (zh) * | 2013-04-08 | 2014-10-15 | 中国科学院金属研究所 | 一种电池复合隔膜及其制备方法 |
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2015
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101038960A (zh) * | 2006-03-17 | 2007-09-19 | 三洋电机株式会社 | 非水电解质电池 |
| CN101237069A (zh) * | 2007-03-02 | 2008-08-06 | 松下电器产业株式会社 | 非水电解质二次电池 |
| CN101604767A (zh) * | 2008-06-13 | 2009-12-16 | 三星Sdi株式会社 | 电极组件及包括该电极组件的二次电池 |
| CN101662042A (zh) * | 2008-08-29 | 2010-03-03 | 深圳市比克电池有限公司 | 一种聚合物锂离子电池及其隔膜的制备方法 |
| US20120288747A1 (en) * | 2010-01-29 | 2012-11-15 | Jsr Corporation | Electrochemical device |
| CN104103791A (zh) * | 2013-04-08 | 2014-10-15 | 中国科学院金属研究所 | 一种电池复合隔膜及其制备方法 |
| CN103950239A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-07-30 | 合肥国轩高科动力能源股份公司 | 化学电源用多功能复合膜 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111508732A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-08-07 | 东莞东阳光科研发有限公司 | 超级电容器用复合隔膜及其制备方法 |
| CN112133568A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-12-25 | 威海广泰空港设备股份有限公司 | 一种可用于机场摆渡车的超级电容及其电极的制作方法 |
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