CN106920703A - 一种超级电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种超级电容器,包括盖板、外壳、卷芯等结构,其中盖板包括引出柱和固定板,引出柱为导电体,固定板为绝缘体,引出柱上下贯穿固定在固定板上;外壳呈筒形且至少一端设置开口,绝缘的固定板与外壳的开口密封连接;卷芯设置于外壳的内腔;卷芯通过上连接片与引出柱导电连接,通过下连接片与外壳的另一引出端导电连接;上连接片与下连接片分别引出电容器的正负极,将正负极引向外部。盖板由引出柱和固定板构成,两者固定为一体结构,引出柱与外壳之间通过固定板绝缘,不需要使用其他的绝缘材料,可起到更好的绝缘效果。
Description
技术领域
本发明涉及电容器技术领域,更进一步地涉及一种超级电容器。
背景技术
超级电容器又称为电化学电容器,是通过极化电解质来储能的一种电化学元件,具有很高的功率密度,充电时间短,使用寿命长,作为辅助能源在电动汽车及智能电网的存储系统中得到了起来越多的重视。电容器的正极与负极位于壳体同一端的结构称为一端引出电容;大中型电容器通常采用两端引出形态,两端引出结构的超级电容内阻相较于一端引出结构的内阻低很多,可以实现更大的电流放电,从而提升超级电容的功率性能。
目前两端引出电容的电极通常采用铝质的盖板,外部的壳体也为铝质结构,盖板与壳体之间需要保持密封连接,在两者之间需要设置绝缘垫,但盖板与壳体仍然可能出现相互导通的风险,造成整个电容器失效。
发明内容
本发明的核心在于提供一种超级电容器,盖板具有良好的绝缘效果,具体方案如下:
一种超级电容器,包括:
盖板,包括引出柱和固定板,所述引出柱为导电体,所述固定板为绝缘体,所述引出柱上下贯穿固定在所述固定板上;
外壳,呈筒形且至少一端设置开口,绝缘的所述固定板与所述外壳的开口密封连接;
卷芯,设置于所述外壳的内腔;所述卷芯通过上连接片与所述引出柱导电连接,通过下连接片与所述外壳的另一引出端导电连接。
可选地,所述盖板呈圆环形的台阶状,所述引出柱设置于所述固定板的中心。
可选地,所述引出柱的上端为阶梯形的圆柱,下阶梯面高于所述固定板的上表面。
可选地,所述引出柱为铝柱,所述固定板为树脂板。
可选地,所述引出柱上贯通设置用于向所述卷芯注入电解液的注液孔;所述注液孔通过密封件保持内外隔绝密封。
可选地,所述注液孔中依次通过橡胶塞和铝塞,所述铝塞与所述引出柱11之间通过激光焊接。
可选地,所述上连接片的两侧分别设置通孔,所述通孔与所述注液孔对应配合设置;所述上连接片为铝片,与所述引出柱通过激光焊接固定。
可选地,所述固定板的外径介于30~100mm,厚度介于5~13mm;所述固定板上台阶的直径介于10~50mm;所述引出柱的直径介于8~35mm,柱高介于2~4mm。
可选地,所述下连接片的中心设置定位孔;所述壳体的下端向内凸出设置用于穿所述所述定位孔的定位柱。
可选地,所述壳体的侧壁上设置防爆阀。
本发明提供了一种超级电容器,包括盖板、外壳、卷芯等结构,其中盖板包括引出柱和固定板,引出柱为导电体,固定板为绝缘体,引出柱上下贯穿固定在固定板上;外壳呈筒形且至少一端设置开口,绝缘的固定板与外壳的开口密封连接;卷芯设置于外壳的内腔;卷芯通过上连接片与引出柱导电连接,通过下连接片与外壳的另一引出端导电连接;上连接片与下连接片分别引出电容器的正负极,将正负极引向外部。
盖板由引出柱和固定板构成,两者固定为一体结构,引出柱与外壳之间通过固定板绝缘,不需要使用其他的绝缘材料,可起到更好的绝缘效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种超级电容器的爆炸结构图;
图2为装配后的整体结构图;
图3为盖板的轴测结构图;
图4为上连接片的一种结构图;
图5A为下连接片的侧视图;
图5B为下连接片的正视图。
其中包括:
盖板1、引出柱11、注液孔111、固定板12、上连接片2、通孔21、卷芯3、下连接片4、壳体5、防爆阀51。
具体实施方式
本发明的核心在于提供一种超级电容器,具有良好的绝缘效果。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面将结合附图及具体的实施方式,对本申请的超级电容器进行详细的介绍说明。
该超级电容器包括盖板1、外壳5、卷芯3等结构,盖板1和外壳5相互匹配,位于外侧,卷芯3位于外壳5与盖板1所形成的腔体之内。盖板1包括引出柱11和固定板12,引出柱11为导电体,固定板12为绝缘体,引出柱11上下贯穿固定在固定板12上,引出柱11作为引出端将电容器与外界连接。外壳5呈筒形且至少一端设置开口,绝缘的固定板12与外壳5的开口密封连接;引出柱11与外界导通,通过固定板12与外壳5保持绝缘,引出柱11与外壳5均为导电金属,一般为铝材,相对于传统的利用橡胶圈等结构进行绝缘,本申请的固定板12将外壳5与引出柱11间隔更大的距离,起到更好的绝缘作用。
卷芯3设置于外壳5的内腔中;卷芯3通过上连接片2与引出柱11导电连接,通过下连接片4与外壳5的另一引出端导电连接。如图1所示,为一种超级电容器的爆炸结构图,图2为装配后的整体结构图。图中表示两端引出结构的电容器,下方引出正极,上方引出负极;若为一端引出结构也是可以的,在盖板1上设置两个引出柱11,分别引出正极与负极。
在上述方案的基础上,本申请中的盖板1呈圆环形的台阶状,如图3所示,为盖板的轴测结构图;引出柱11设置于固定板12的中心,此结构为两端引出,圆环形的台阶用于定位密封圈,密封圈的作用是将壳体卷边封口,对壳体里面的卷芯起到密封作用。
引出柱11的上端为阶梯形的圆柱,也即设置为两段外径不同的柱状结构,下阶梯面高于固定板12的上表面,导电部分更多地露出于外部。
具体地,引出柱11为铝柱,固定板12为树脂板,壳体4也为铝质材料制成。
在上述任一技术方案及其相互组合的基础上,引出柱11上贯通设置用于向卷芯3注入电解液的注液孔111。注液孔111与引出柱11的轴向相同;当电解液加注完成后,将注液孔111通过密封件保持内外隔绝密封。设置注液孔111时,可以先束腰封口后,再烘烤彻底除水,从注液孔注入电解液。当然,注液口不是必需的,也可不设置注液口,如果无注液孔,则注液后再束腰封口。
密封注液孔111时,依次塞入橡胶塞和铝塞,铝塞与引出柱11之间通过激光焊接。先通过橡胶塞与注液孔111过盈配合,橡胶塞位于靠近里侧的一端,在橡胶塞之上设置铝塞,铝塞的侧边与注液孔111之间进行激光焊接,实现完全密封,防止电解液流出。
如图4所示,为上连接片2的一种结构图;上连接片2的两端分别设置通孔21,通孔21与注液孔111对应配合设置;连接时将上连接片2与引出柱11的底端和卷芯分别焊接固定,再将上连接片2弯折,以使两端的两个通孔21相对贯通。
上连接片2为铝片,与引出柱11通过激光焊接固定。
本申请在此提供一种具体的设置尺寸,固定板12的外径介于30~100mm,厚度介于5~13mm;固定板12上台阶的直径介于10~50mm;引出柱11的直径介于8~35mm,柱高介于2~4mm。
如图5A和图5B所示,分别为下连接片4的侧视图与正视图。下连接片4的中心设置定位孔41,定位孔41贯通设置,下连接片4为设有卷边的圆盘形铝片,定位孔41的边缘设置卷边,下连接片4的边缘也设置卷边,通过两个卷边将卷芯限位。壳体5的下端向内凸出设置用于穿定位孔41的定位柱,定位柱穿过定位孔41,并插入卷芯中,对卷芯定位,防止其出现晃动,固定效果更好。
在壳体5的侧壁上设置防爆阀51,通过防爆阀51避免壳体5内部的压力过高。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理,可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种超级电容器,其特征在于,包括:
盖板(1),包括引出柱(11)和固定板(12),所述引出柱(11)为导电体,所述固定板(12)为绝缘体,所述引出柱(11)上下贯穿固定在所述固定板(12)上;
外壳(5),呈筒形且至少一端设置开口,绝缘的所述固定板(12)与所述外壳(5)的开口密封连接;
卷芯(3),设置于所述外壳(5)的内腔;所述卷芯(3)通过上连接片(2)与所述引出柱(11)导电连接,通过下连接片(4)与所述外壳(5)的另一引出端导电连接。
2.根据权利要求1所述的超级电容器,其特征在于,所述盖板(1)呈圆环形的台阶状,所述引出柱(11)设置于所述固定板(12)的中心。
3.根据权利要求2所述的超级电容器,其特征在于,所述引出柱(11)的上端为阶梯形的圆柱,下阶梯面高于所述固定板(12)的上表面。
4.根据权利要求2所述的超级电容器,其特征在于,所述引出柱(11)为铝柱,所述固定板(12)为树脂板。
5.根据权利要求1至4任一项所述的超级电容器,其特征在于,所述引出柱(11)上贯通设置用于向所述卷芯(3)注入电解液的注液孔(111);所述注液孔(111)通过密封件保持内外隔绝密封。
6.根据权利要求5所述的超级电容器,其特征在于,所述注液孔(111)中依次通过橡胶塞和铝塞,所述铝塞与所述引出柱11之间通过激光焊接。
7.根据权利要求5所述的超级电容器,其特征在于,所述上连接片(2)的两侧分别设置通孔(21),所述通孔(21)与所述注液孔(111)对应配合设置;所述上连接片(2)为铝片,与所述引出柱(11)通过激光焊接固定。
8.根据权利要求5所述的超级电容器,其特征在于,所述固定板(12)的外径介于30~100mm,厚度介于5~13mm;所述固定板(12)上台阶的直径介于10~50mm;所述引出柱(11)的直径介于8~35mm,柱高介于2~4mm。
9.根据权利要求5所述的超级电容器,其特征在于,所述下连接片(4)的中心设置定位孔(41);所述壳体(5)的下端向内凸出设置用于穿所述所述定位孔(41)的定位柱。
10.根据权利要求5所述的超级电容器,其特征在于,所述壳体(5)的侧壁上设置防爆阀(51)。
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