CN108538635B - 超级电容器面盖 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种超级电容器面盖,包括盖板、正极引脚和负极引脚;盖板为绝缘材质的圆形板体件;盖板上设有4只圆形安装孔;正极引脚和负极引脚均为整体呈圆柱体形的导电材质一体件,正极引脚和负极引脚各设有2只;2只正极引脚和2只负极引脚在盖板的4个安装孔内各设置1只并采用铆压方式与盖板固定连接;2只正极引脚和2只负极引脚在盖板上相对设置;2只正极引脚与盖板的中心所形成的夹角大于2只负极引脚与盖板的中心所形成的夹角,两个夹角相对且角平分线重合。采用本发明的面盖装配而成的超级电容器在使用时安装牢固、内阻低且大电流充放电性能有明显提升,且本发明制作工艺简单,节约成本,能够提高生产效率。

Description

超级电容器面盖
技术领域
本发明涉及超级电容器构件,具体涉及一种超级电容器面盖。
背景技术
超级电容器是一种新型储能装置,它具有良好的大功率充放电性能,能量功率密度高,能量转换效率高,充放电速度快,温度特性好,循环使用寿命长,工作温度宽泛(-40℃~85℃),可靠性好,成本低廉,绿色环保等优点,在能源通信、风力发电、电动汽车、国防等领域得到广泛应用。
焊针式超级电容器为超级电容器常见的一种。目前常见的焊针式超级电容器,其主要由电芯、负极集流体、正极集流体、壳体、面盖等构件组成,其中面盖一般由盖板和固定设于盖板上的4只引脚构成,4只引脚均采用较细的焊针,4只引脚中1只作为正极,1只作为负极,另外2只用于安装连接时起辅助固定之用。其存在的问题是:其一,大容量的该类超级电容器往往体积较大,其与所应用的PCB线路板焊接后,在使用过程中由于外部的振动或摇晃,易引起超级电容器松动或者断针现象;其二,其作为正负极引脚的焊针用铆钉通过铆接的方式固定于盖板上,焊针与铆钉有一定的接触内阻;其三,正极引脚与负极引脚均为1只,安装时与超级电容器电芯的导箔条铆接后,超级电容器的等效串联内阻较大;其四,焊针式引脚所能承受的充放电流有限,使得该类超级电容器的大电流充放电性能不佳。
发明内容
本发明的目的是:针对现有焊针式超级电容器面盖存在的技术问题,提供一种结构改进的超级电容器面盖,采用该面盖装配而成的超级电容器在使用时安装牢固、内阻低且大电流充放电性能有明显提升。
本发明的技术方案是:本发明的超级电容器面盖,包括盖板、正极引脚和负极引脚;上述盖板为绝缘材质的圆形板体件;盖板上设有4个圆形安装孔;其结构特点是:上述正极引脚和负极引脚均为整体呈圆柱体形的导电材质一体件,正极引脚和负极引脚各设有2只;2只正极引脚和2只负极引脚在盖板的4个圆形安装孔内各设置1只并采用铆压方式与盖板固定连接;2只正极引脚和2只负极引脚在盖板上相对设置,且位于以盖板中心为圆心、直径为15mm的圆内;2只正极引脚与盖板的中心所形成的夹角大于2只负极引脚与盖板的中心所形成的夹角,两个夹角相对且角平分线重合。
进一步的方案是:上述正极引脚由焊接部、铆接部和安装固定部一体组成;上述焊接部整体呈圆柱体形,焊接部的上端呈圆台形;铆接部整体呈圆柱体形,铆接部的下端呈圆台形;铆接部的直径大于焊接部的直径;安装固定部设于焊接部和铆接部连接处的外周;安装固定部的外周形状和尺寸与上述盖板的圆形安装孔相配合;上述负极引脚的结构与正极引脚相同;正极引脚和负极引脚通过其安装固定部采用铆压方式与盖板固定连接。
进一步的方案是:上述2只正极引脚与盖板的中心所形成的夹角为65~135度角;2只负极引脚与盖板的中心所形成的夹角为45~115度角,且2只正极引脚与盖板的中心所形成的夹角大于2只负极引脚与盖板的中心所形成的夹角20°以上。
进一步的方案是:上述2只正极引脚与盖板的中心所形成的夹角为100度角;2只负极引脚与盖板的中心所形成的夹角为80度角。
进一步的方案是:上述正极引脚和负极引脚的材质为铝;上述盖板的材质为酚醛树脂与三元乙丙橡胶复合材料。
本发明具有积极的效果:(1)本发明的超级电容器面盖,其将正极和负极各设置2只,取消现有技术中固定用的2只焊针,通过增加正负引脚各1只,使用时与超级电容器电芯的正负极导箔条铆接,每极导箔条上均有两只铆接处,增加了电芯同盖板的连接牢固性,增加电流经过时接触面积,可最大程度的减小超级电容器的内阻,提高超级电容器的大电流充放电性能,改善散热性能。(2)本发明的超级电容器面盖,其将2只正极引脚和2只负极引脚均采用柱状一体件;柱状件较之于现有技术中的焊针,具有更大的表面积和体积,能有效提高超级电容器使用时与PCB线路板焊接的牢固性和可靠性,并能使超级电容有效散热;增加电流引出时的接触面积,降低超级电容的接触内阻,提升超级电容的大电流充放电性能;同时,焊柱比焊针能承受更强的冲击力,提高了超级电容器在PCB线路板的连接牢固性,改善了产品的抗震性能。(3)本发明的超级电容器面盖,2只正极引脚和2只负极引脚均为一体结构并采用铆压的方式固定设置在盖板上,较之于现有技术中焊针通过铆钉方式固定设置在盖板上的方式,能够有效减小铝材质间的接触内阻,从而降低超级电容器的接触内阻。(4)本发明的超级电容器面盖,2只正极引脚和2只负极引脚在盖板1上采用非对称式排布,可有效预防产品在装配时混淆正负极,能够有效防误操作。(5)本发明的超级电容器面盖,正负极引脚为一体式结构、通过铆压的方式固定于盖板上,制作工艺简单,节约成本且提高生产效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的立体结构图。
上述附图中的附图标记如下:
盖板1;正极引脚2,焊接部21,铆接部22,安装固定部23;负极引脚3,负极焊接部31,负极铆接部32,负极安装固定部33。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
(实施例1)
本实施例中,在进行方位描述时,以图1的左方为描述中的下方,以图1的右方为描述中的上方。
见图1和图2,本实施例的超级电容器面盖,其主要有盖板1,正极引脚2和负极引脚3构成。
盖板1为绝缘材质的圆形板体件;盖板1的材质本实施例中优选采用酚醛树脂与三元乙丙橡胶复合材料。盖板1上设有4个圆形安装孔。
正极引脚2为导电材质的一体件,本实施例中,正极引脚2的材质优选为铝。正极引脚2整体呈圆柱体形,正极引脚2由焊接部21、铆接部22和安装固定部23一体组成;焊接部21整体呈圆柱体形,焊接部21的上端设置成圆台形,以便使用时方便与PCB板焊接;铆接部22整体呈圆柱体形,铆接部22的下端设置成圆台形,以便使用时方便与超级电容器电芯的正极导箔条铆接;铆接部22的直径大于焊接部21的直径,以增大使用时铆接部22与超级电容器正极导箔条铆接时的接触面积,减小接触内阻;安装固定部23设于焊接部21和铆接部22连接处的外周;安装固定部23的外周形状和尺寸与前述盖板1的圆形安装孔相配合。正极引脚2设有材质和结构相同的2只。
负极引脚3的结构和材质与正极引脚2相同,具体是:负极引脚3为导电材质的一体件,本实施例中,负极引脚3的材质优选为铝。负极引脚3整体呈圆柱体形,负极引脚3由负极焊接部31、负极铆接部32和负极安装固定部33一体组成;负极焊接部31整体呈圆柱体形,负极焊接部31的上端设置成圆台形,以便使用时方便与PCB板焊接;负极铆接部32整体呈圆柱体形,负极铆接部32的下端设置成圆台形,以便使用时方便与超级电容器电芯的负极导箔条铆接;负极铆接部32的直径大于负极焊接部31的直径,以增大使用时负极铆接部32与超级电容器负极导箔条铆接时的接触面积,减小接触内阻;负极安装固定部33设于负极焊接部31和负极铆接部32连接处的外周;负极安装固定部33的外周形状和尺寸与前述盖板1的圆形安装孔相配合。负极引脚3设有材质和结构相同的2只。
2只正极引脚2和2只负极引脚3 在盖板1的4个圆形安装孔内各设置1只,且2只正极引脚2通过其铆接部22采用铆压方式与盖板1固定连接;2只负极引脚3通过其负极铆接部32采用铆压方式与盖板1固定连接;2只正极引脚2和2只负极引脚3在盖板1上相对设置,且位于以盖板中心为圆心、直径为15mm的圆内,2只正极引脚2与盖板1的中心所形成的夹角大于2只负极引脚3与盖板1的中心所形成的夹角20度角以上,两个夹角相对且角平分线重合。2只正极引脚2与盖板1的中心所形成的夹角可取65~135度角;本实施例中优选100度角;2只负极引脚3与盖板1的中心所形成的夹角可取45~115度角;本实施例中优选80度角。
本实施例的超级电容器面盖,其在使用时,2只正极引脚2各由其焊接部21与PCB板焊接;由其铆接部22与超级电容器电芯的正极导箔条铆接;2只负极引脚3各由其负极焊接部31与PCB板焊接;由其负极铆接部32与超级电容器电芯的负极导箔条铆接。
本实施例的超级电容器面盖,其较之于现有技术中2只焊针式正负极加2只固定用的焊针,采取了如下改进设计:正极和负极各设置2只,取消现有技术中固定用的2只焊针;2只正极引脚2和2只负极引脚3均采用柱状一体件;2只正极引脚2和2只负极引脚3均采用铆压的方式而非现有技术中焊针通过铆钉方式固定设置在盖板上。上述结构的改进具有以下技术效果:其一,通过增加正负引脚各1只,与超级电容器电芯的正负极导箔条铆接,每极导箔条上均有两只铆接处,增加了电芯同盖板的连接牢固性,增加电流经过时接触面积,可最大程度的减小超级电容器的内阻,提高超级电容器的大电流充放电性能,改善散热性能;其二,正极引脚2和负极引脚3采用柱状件较之于现有技术中的焊针,具有更大的表面积和体积,能有效提高超级电容器使用时与PCB线路板焊接的牢固性和可靠性,并能使超级电容有效散热;增加电流引出时的接触面积,降低超级电容的接触内阻,提升超级电容的大电流充放电性能;同时,焊柱比焊针能承受更强的冲击力,提高了超级电容器在PCB线路板的连接牢固性,改善了产品的抗震性能;其三,一体结构的正极引脚2和负极引脚3通过铆压方式与盖板1固定连接,较之于现有技术中焊针通过铆钉方式固定设置在盖板上的方式,能够有效减小铝材质间的接触内阻,从而降低超级电容器的接触内阻;其四,2只正极引脚2和2只负极引脚3在盖板1上采用非对称式排布,可有效预防产品在装配时混淆正负极,能够有效防误操作。
以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明,而非对本发明的限制,有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案,因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。

Claims (2)

1.一种超级电容器面盖,包括盖板、正极引脚和负极引脚;所述盖板为绝缘材质的圆形板体件;盖板上设有4个圆形安装孔;其特征在于:所述正极引脚和负极引脚均为整体呈圆柱体形的导电材质一体件,正极引脚和负极引脚各设有2只;2只正极引脚和2只负极引脚在盖板的4个圆形安装孔内各设置1只并采用铆压方式与盖板固定连接;2只正极引脚和2只负极引脚在盖板上相对设置,且位于以盖板中心为圆心、直径为15mm的圆内;2只正极引脚与盖板的中心所形成的夹角大于2只负极引脚与盖板的中心所形成的夹角,两个夹角相对且角平分线重合;
所述正极引脚由焊接部、铆接部和安装固定部一体组成;所述焊接部整体呈圆柱体形,焊接部的上端呈圆台形;铆接部整体呈圆柱体形,铆接部的下端呈圆台形;铆接部的直径大于焊接部的直径;安装固定部设于焊接部和铆接部连接处的外周;安装固定部的外周形状和尺寸与所述盖板的圆形安装孔相配合;所述负极引脚的结构与正极引脚相同;正极引脚和负极引脚通过其安装固定部采用铆压方式与盖板固定连接;
所述2只正极引脚与盖板的中心所形成的夹角为65~135度角;2只负极引脚与盖板的中心所形成的夹角为45~115度角,且2只正极引脚与盖板的中心所形成的夹角大于2只负极引脚与盖板的中心所形成的夹角20°以上;
所述正极引脚和负极引脚的材质为铝;所述盖板的材质为酚醛树脂与三元乙丙橡胶复合材料。
2.根据权利要求1所述的超级电容器面盖,其特征在于:所述2只正极引脚与盖板的中心所形成的夹角为100度角;2只负极引脚与盖板的中心所形成的夹角为80度角。
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