CN106128797B

CN106128797B - 一种超级电容器引出极耳

Info

Publication number: CN106128797B
Application number: CN201610596007.3A
Authority: CN
Inventors: 黄庆褔; 胡浩; 傅冠生; 阮殿波; 李向东
Original assignee: Ningbo CRRC New Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Ningbo CRRC New Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2016-07-25
Filing date: 2016-07-25
Publication date: 2019-04-26
Anticipated expiration: 2036-07-25
Also published as: CN106128797A

Abstract

本发明公开的超级电容器引出极耳，包括本体，本体包括上柱体和下柱体，上柱体的下端连接到下柱体的上端并且上柱体与下柱体同轴设置，本体由上柱体上端开始沿中心轴设置有中心孔并且中心孔在上柱体的上端面具有开口，中心孔的深度大于等于上柱体长度的1/3并且小于上柱体与下柱体长度之和。本发明公开的极耳，结构简单，具有良好的导电性和使用稳定性，并且耐磨耐腐性好，使用寿命长，便于维护。

Description

一种超级电容器引出极耳

技术领域

本发明涉及一种超级电容器电极引出结构，特别是一种超级电容器引出极耳。

背景技术

超级电容器，是一种新型储能的超级电容器，与蓄电池和传统电容器相比，具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等优点，能满足不同应用领域的使用要求。在超级电容器的主要性能指标中，内阻具有重大意义，它决定着超级电容功率性能以及自放电能力。超级电容器内阻组成包括电极本身的内阻和结构件的接触电阻，国内外超级电容器的结构件普遍为铝合金，而铝合金在空气中容易钝化，钝化后铝合金导电能力低，因此存在内阻高、功率性能较差的问题，同时在长期使用中极易发生腐蚀而影响到使用。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开的超级电容器引出极耳，结构简单，具有良好的导电性和使用稳定性，并且耐磨耐腐性好，使用寿命长，便于维护。

本发明公开的超级电容器引出极耳，包括本体，本体包括上柱体和下柱体，上柱体的下端连接到下柱体的上端并且上柱体与下柱体同轴设置，本体由上柱体上端开始沿中心轴设置有中心孔并且中心孔在上柱体的上端面具有开口，中心孔的深度大于等于上柱体长度的1/3并且小于上柱体与下柱体长度之和。中心孔可以为螺纹孔。本方案结构稳定性好，其上、下柱体结构在生产应用中具有良好的稳定性和使用便利性(下柱体的外径大于上柱体的外径，此时结构稳定性好并且便于固定安装，通过卡合组配在长期使用中不易发生脱落)，同时中心孔的设置具有良好的灵活性，在不影响产品质量的前提下便于调整产品的质量和连接结构部分的连接深度。

本发明公开的超级电容器壳体的一种改进，上柱体的周边还设置有边槽，边槽为一侧边与上柱体中心轴平行而另一侧边与上柱体中心轴垂直的“L”型槽。本方案中边槽的设置便于实现定位，有利于提高安装固定的效率，同时起到限定作用，便于在使用时进行卡合固定，从而极大地改善产品结构的稳定性。

本发明公开的超级电容器壳体的一种改进，边槽在上柱体上设置至少一个。

本发明公开的超级电容器壳体的一种改进，边槽设置有两个或者两个以上时，其中至少有两个成对地以上柱体中心轴为中心对称设置。

本发明公开的超级电容器壳体的一种改进，上柱体上的边槽中其中每一个的与上柱体中心轴平行的侧边与该中心轴的间距相等或者不相等。

本发明公开的超级电容器壳体的一种改进，上柱体的至少包括上端面的部分的表面还设置有铝青铜层。铝青铜层厚度为0.1-0.5mm，优选为0.25mm。本方案通过设置的铝青铜层，在改善导电性能的同时，还可以改善其焊接性能，便于安装实现电连接，且不易在长期使用中被氧化，并且不容易磨损脱落，附着力强，使用寿命长。

本发明公开的超级电容器壳体的一种改进，本体至少部分区域其外表面具有多层结构，其由内层向外的每一层的材质为铝合金材质、玻璃微珠填充材质、橡胶弹性体材质、陶瓷材质中的任一。本方案中通过采用的多层结构，铝合金材质层具有支撑作用且与本体配合起到调节结构密度与产品成本的作用，而玻璃微珠层则实现了减震减噪，降低震动对产品性能的影响，橡胶弹性体层则实现了弹性缓冲和防护的作用，陶瓷层则可以在受到冲击时起到刚性防护的作用，从而提高产品的使用安全性。

本发明公开的超级电容器壳体的一种改进，壳体的多层结构的层数大于3层时，当其中任一层材质为玻璃微珠填充材质，则该层两侧相邻的外层的材质均为橡胶弹性体材质。该方案通过两层的橡胶弹性体层对玻璃微珠填充层进行防护，使其不易因其他层结构的破损而发生泄漏，而具有良好的使用便利性，并且降低维护成本。

本发明公开的超级电容器引出极耳的一种改进，玻璃微珠为空心玻璃微珠，其尺寸为80-150微米。

本发明公开的超级电容器引出极耳的一种改进，铝合金材料的的合金组成包括，wt％：硅Si:≤0.40％；铜Cu:≤0.10％；镁Mg:0.6～1.4％；锰Mn:0.15～0.40％；钛Ti:≤0.15％；铁Fe:0.000～0.400％；铝Al以及不可避免的杂质：余量；其中单种杂质含量≤0.05％；杂质总量合计:≤0.15％。

本方案中本体的最外层即表层还形成有致密的玻璃层或陶瓷层。起到隔绝保护和提高防腐的作用。

本方案中铝青铜层应在引出极耳毛胚加工前进行加工处理，再进行成型加工，避免二次污染，同时缩短工艺流程。

本发明公开的超级电容器引出极耳，结构简单，稳定性好，通过设置的铝青铜层有效地增大正负极极耳的导电能力，降低接触内阻，有效改善超级电容器的功率性能，具有良好导电性和耐腐蚀性，同时制备方便。

附图说明

图1、本发明公开的超级电容器引出极耳的一种实施例的结构示意图。

附图标记列表：1、下柱体；2、上柱体；3、中心孔；4、“L”型槽；5、铝青铜层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1所示，本实施中超级电容器引出极耳，包括本体，本体包括上柱体2和下柱体1，上柱体2的下端连接到下柱体1的上端并且上柱体2与下柱体1同轴设置，下柱体1的外径大于上柱体2的外径，本体由上柱体2上端开始沿中心轴设置有具有内螺纹的中心孔3并且中心孔3在上柱体2的上端面具有开口，在上柱体的上端面形成有铝青铜层5(该铝青铜层可以通过喷涂、电泳、电镀、刷涂、浸涂等方式实现)，在下柱体的下端面还可以设置有凹凸结构(如柱形或者环形或者齿形等)，下柱体的上端面上绕上柱体还可以设置突出结构(该突出结构可以为尖锥状、凸台状、波纹状等)。

实施例1

本实施中超级电容器引出极耳，包括本体，本体包括上柱体和下柱体，上柱体的下端连接到下柱体的上端并且上柱体与下柱体同轴设置，本体由上柱体上端开始沿中心轴设置有中心孔并且中心孔在上柱体的上端面具有开口，中心孔的深度为上柱体长度的1/3。

实施例2

本实施中超级电容器引出极耳，包括本体，本体包括上柱体和下柱体，上柱体的下端连接到下柱体的上端并且上柱体与下柱体同轴设置，本体由上柱体上端开始沿中心轴设置有中心孔并且中心孔在上柱体的上端面具有开口，中心孔的深度为上柱体长度的1/2。

实施例3

本实施中超级电容器引出极耳，包括本体，本体包括上柱体和下柱体，上柱体的下端连接到下柱体的上端并且上柱体与下柱体同轴设置，本体由上柱体上端开始沿中心轴设置有中心孔并且中心孔在上柱体的上端面具有开口，中心孔的深度为上柱体长度的2/3。

实施例4

本实施中超级电容器引出极耳，包括本体，本体包括上柱体和下柱体，上柱体的下端连接到下柱体的上端并且上柱体与下柱体同轴设置，本体由上柱体上端开始沿中心轴设置有中心孔并且中心孔在上柱体的上端面具有开口，中心孔的深度为上柱体长度的4/5。

实施例5

本实施中超级电容器引出极耳，包括本体，本体包括上柱体和下柱体，上柱体的下端连接到下柱体的上端并且上柱体与下柱体同轴设置，本体由上柱体上端开始沿中心轴设置有中心孔并且中心孔在上柱体的上端面具有开口，中心孔的深度等于上柱体长度。

实施例6

本实施中超级电容器引出极耳，包括本体，本体包括上柱体和下柱体，上柱体的下端连接到下柱体的上端并且上柱体与下柱体同轴设置，本体由上柱体上端开始沿中心轴设置有中心孔并且中心孔在上柱体的上端面具有开口，中心孔的深度为上柱体的长度以及下柱体长度的1/3之和。

实施例7

本实施中超级电容器引出极耳，包括本体，本体包括上柱体和下柱体，上柱体的下端连接到下柱体的上端并且上柱体与下柱体同轴设置，本体由上柱体上端开始沿中心轴设置有中心孔并且中心孔在上柱体的上端面具有开口，中心孔的深度为上柱体的长度以及下柱体长度的1/2之和。

实施例8

本实施中超级电容器引出极耳，包括本体，本体包括上柱体和下柱体，上柱体的下端连接到下柱体的上端并且上柱体与下柱体同轴设置，本体由上柱体上端开始沿中心轴设置有中心孔并且中心孔在上柱体的上端面具有开口，中心孔的深度为上柱体的长度以及下柱体长度的2/3之和。

实施例9

本实施中超级电容器引出极耳，包括本体，本体包括上柱体和下柱体，上柱体的下端连接到下柱体的上端并且上柱体与下柱体同轴设置，本体由上柱体上端开始沿中心轴设置有中心孔并且中心孔在上柱体的上端面具有开口，中心孔的深度为上柱体的长度以及下柱体长度的4/5之和。

与上述实施例相区别的，上柱体的周边还设置有边槽，边槽为一侧边与上柱体中心轴平行而另一侧边与上柱体中心轴垂直的“L”型槽。这里“L”型槽的长度即与上柱体中心轴平行的侧边的长度为上柱体长度的1/5或1/4或2/5或1/3或1/2或2/3或3/4或4/5。

与上述实施例相区别的，边槽在上柱体上设置一个或者两个或者三个或者四个或者五个或者六个或者更多。边槽设置有两个时，其可以成对地以上柱体中心轴为中心对称设置，也可以不对称地设置；边槽设置有三个时，其中两个可以成对地以上柱体中心轴为中心对称设置，也可以三个均不对称地设置(均匀分布或者不均匀地分布)；边槽设置有四个时，其中两个可以成对地以上柱体中心轴为中心对称设置，另外两个不对称地设置，或者该四个分为两对而成对地以上柱体中心轴为中心对称设置；更多时同理。

与上述实施例相区别的，上柱体上的边槽中其中每一个的与上柱体中心轴平行的侧边与该中心轴的间距相等；该间距还可以为不相等。

与上述实施例相区别的，上柱体的上端面上还设置有铝青铜层。铝青铜层的设置位置也可以为仅仅设置在上端面的部分区域的表面；在上柱体其它部分区域也还可以设置铝青铜层，此时上端面部分也至少部分或者全部设置有铝青铜层；也可以为将上柱体的除下端面外的其它区域均设置有铝青铜层。

与上述实施例相区别的，铝青铜层的厚度为0.25mm(铝青铜的厚度还可以为如下任一：0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm以及0.1-0.5mm范围内的其它任意值)。

与上述实施例相区别的，本体至少部分区域(该部分区域为下柱体除下端面外的局部或者全部和/或上柱体除中心孔内表面外的局部或者全部)其外表面具有多层结构，其由内层向外的每一层的材质为铝合金材质、玻璃微珠填充材质、橡胶弹性体材质、陶瓷材质中的任一。

与上述实施例相区别的，玻璃微珠为空心玻璃微珠，其尺寸为80微米(玻璃微珠的尺寸还可以为如下任一：85微米、90微米、95微米、100微米、105微米、110微米、115微米、120微米、125微米、130微米、135微米、140微米、145微米、150微米以及80-150微米范围内的其它任意值)。

包括而不限于以下为铝合金材质的铝合金实施例，其均可以在包括而不限于上述实施例方案中得到应用，而不超出要求的范围。

铝合金实施例1

本实施例中作为铝合金的合金组成包括，wt％：硅Si:0.40％；铜Cu:0.081％；镁Mg:0.8％；锰Mn:0.31％；钛Ti:0.13％；铁Fe:0.050％；铝Al以及不可避免的杂质：余量；其中单种杂质含量≤0.05％；杂质总量合计:≤0.15％。

铝合金实施例2

本实施例中作为铝合金的合金组成包括，wt％：硅Si:0.37％；铜Cu:0.08％；镁Mg:0.6％；锰Mn:0.28％；钛Ti:0.15％；铁Fe:0.070％；铝Al以及不可避免的杂质：余量；其中单种杂质含量≤0.05％；杂质总量合计:≤0.15％。

铝合金实施例3

本实施例中作为铝合金的合金组成包括，wt％：硅Si:0.34％；铜Cu:0.082％；镁Mg:1.2％；锰Mn:0.26％；钛Ti:0.14％；铁Fe:0.250％；铝Al以及不可避免的杂质：余量；其中单种杂质含量≤0.05％；杂质总量合计:≤0.15％。

铝合金实施例4

本实施例中作为铝合金的合金组成包括，wt％：硅Si:0.32％；铜Cu:0.084％；镁Mg:1.4％；锰Mn:0.18％；钛Ti:0.11％；铁Fe:0.320％；铝Al以及不可避免的杂质：余量；其中单种杂质含量≤0.05％；杂质总量合计:≤0.15％。

铝合金实施例5

本实施例中作为铝合金的合金组成包括，wt％：硅Si:0.30％；铜Cu:0.0086％；镁Mg:0.7％；锰Mn:0.23％；钛Ti:0.10％；铁Fe:0.110％；铝Al以及不可避免的杂质：余量；其中单种杂质含量≤0.05％；杂质总量合计:≤0.15％。

铝合金实施例6

本实施例中作为铝合金的合金组成包括，wt％：硅Si:0.27％；铜Cu:0.088％；镁Mg:1.3％；锰Mn:0.2％；钛Ti:0.05％；铁Fe:0.100％；铝Al以及不可避免的杂质：余量；其中单种杂质含量≤0.05％；杂质总量合计:≤0.15％。

铝合金实施例7

本实施例中作为铝合金的合金组成包括，wt％：硅Si:0.26％；铜Cu:0.09％；镁Mg:1.1％；锰Mn:0.15％；钛Ti:0.07％；铁Fe:0.200％；铝Al以及不可避免的杂质：余量；其中单种杂质含量≤0.05％；杂质总量合计:≤0.15％。

铝合金实施例8

本实施例中作为铝合金的合金组成包括，wt％：硅Si:0.23％；铜Cu:0.093％；镁Mg:1.05％；锰Mn:0.33％；钛Ti:0.08％；铁Fe:0.300％；铝Al以及不可避免的杂质：余量；其中单种杂质含量≤0.05％；杂质总量合计:≤0.15％。

铝合金实施例9

本实施例中作为铝合金的合金组成包括，wt％：硅Si:0.21％；铜Cu:0.095％；镁Mg:0.6～1.4％；锰Mn:0.30％；钛Ti:0.12％；铁Fe:0.400％；铝Al以及不可避免的杂质：余量；其中单种杂质含量≤0.05％；杂质总量合计:≤0.15％。

铝合金实施例10

本实施例中作为铝合金的合金组成包括，wt％：硅Si:0.20％；铜Cu:0.10％；镁Mg:0.9％；锰Mn:0.40％；钛Ti:0.09％；铝Al以及不可避免的杂质：余量；其中单种杂质含量≤0.05％；杂质总量合计:≤0.15％。

与上述实施例相区别的，本体的最外层即表层还形成有致密的玻璃层或陶瓷层。其中玻璃层为采用水玻璃浆液喷涂烘干形成。

本发明方案中，包括而不限于上述所列实施例的技术方案，其壳体引出极耳抽样100件重复5次，在模拟室外环境下：1.5米高度坠物撞击、pH4-5的酸液(含硫酸根、亚硫酸根、氮氧化物)喷淋120小时以上、酸性或者碱性电解液浸没200小时(50摄氏度下，以加强电解液活性，模拟长期腐蚀效果)以上等均不发生明显损坏或者腐蚀。

本处实施例对本发明要求保护的技术范围中点值未穷尽之处以及在实施例技术方案中对单个或者多个技术特征的同等替换所形成的新的技术方案，同样都在本发明要求保护的范围内；同时本发明方案所有列举或者未列举的实施例中，在同一实施例中的各个参数仅仅表示其技术方案的一个实例(即一种可行性方案)，而各个参数之间并不存在严格的配合与限定关系，其中各参数在不违背公理以及本发明述求时可以相互替换，特别声明的除外。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种超级电容器引出极耳，包括本体，其特征在于，所述本体包括上柱体和下柱体，所述上柱体的下端连接到下柱体的上端并且上柱体与下柱体同轴设置，所述本体由上柱体上端开始沿中心轴设置有中心孔并且中心孔在上柱体的上端面具有开口，所述中心孔的深度大于等于上柱体长度的1/3并且小于上柱体与下柱体长度之和，

所述本体至少部分区域其外表面具有多层结构，其由内层向外的每一层的材质为铝合金材质、玻璃微珠填充材质、橡胶弹性体材质、陶瓷材质中的任一，且所述本体的多层结构的层数大于3层时，当其中任一层材质为玻璃微珠填充材质，则该层两侧相邻的外层的材质均为橡胶弹性体材质，所述玻璃微珠为空心玻璃微珠，其尺寸为80-150微米。

2.根据权利要求1所述的超级电容器引出极耳，其特征在于，所述上柱体的周边还设置有边槽，所述边槽为一侧边与上柱体中心轴平行而另一侧边与上柱体中心轴垂直的“L”型槽。

3.根据权利要求2所述的超级电容器引出极耳，其特征在于，所述边槽在上柱体上设置至少一个。

4.根据权利要求3所述的超级电容器引出极耳，其特征在于，所述边槽设置有两个以上时，其中至少有两个成对地以上柱体中心轴为中心对称设置。

5.根据权利要求3所述的超级电容器引出极耳，其特征在于，所述上柱体上的边槽中其中每一个的与上柱体中心轴平行的侧边与该中心轴的间距相等或者不相等。

6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的超级电容器引出极耳，其特征在于，所述上柱体的至少包括上端面的部分的表面还设置有铝青铜层。

7.根据权利要求1所述的超级电容器引出极耳，其特征在于，所述铝合金材料的的合金组成包括，wt%：硅 Si :≤0.40%；铜 Cu :≤0.10%；镁 Mg:0.6~1.4%；锰 Mn:0.15~0.40%；钛Ti :≤0.15%；铁 Fe: 0.000~ 0.400%；铝Al以及不可避免的杂质：余量；其中单种杂质含量≤0.05%；杂质总量合计:≤0.15%。