CN201364822Y - 一种大容量高功率突箔式两端引出超级电容器 - Google Patents

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武智惠
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王刚
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    • Y02E60/13—Energy storage using capacitors

Abstract

一种大容量高功率突箔式两端引出超级电容器，属于电子元件领域，包括壳体、卷芯、正极盖板、密封圈和正极引线条，卷芯由正极双面电极片、负极双面电极片、隔膜组成，正、负极双面电极片边缘留有空白突箔，卷芯一端为正极，另一端为负极，突箔经压实后在上表面电镀一层厚度为0.001－1.0mm的氮化钛导电层，正极通过引线条与正极盖板连接，负极与壳体连接，壳体上沿滚槽装有弹性O型密封圈；本实用新型设计合理，结构简单，具有阻抗小、放电电流大、比容量高、比功率高、发热量小、可靠性高、寿命长、制作和安装方便等优点。

Description

一种大容量高功率突箔式两端引出超级电容器
技术领域
本实用新型属于电子元件领域，特别涉及一种大容量高功率突箔式两端引出超级电容器。
背景技术
进入二十一世纪，能源和环境已成为全世界必须面对的两个严重问题，因而开发清洁可再生的新能源是今后世界经济中最具决定性影响的五个技术领域之一。
电容器由于在充电过程中可以直接储存电能，因而具有充电迅速，使用寿命长，效率高等优点。但是传统的电容器由于容量小，所以无法作为电源使用。而超级电容器则弥补了传统电容器的不足，实现了电容器发展史上的一次技术革命，因而其技术已受到世界各国的普遍重视。由于超级电容器不仅具有传统电容器难以达到的超大容量，更兼有常规电容器的功率密度大、充电电池能量密度高的优点，还可快速充放电，温度范围宽-40℃~70℃而且循环寿命长达50万次以上，因其兼顾了电池与传统电容各自的特点，具有良好的性能，可广泛用于电动车、太阳能产品、风能产品、军工领域、大型UPS系统等各种带有能量存储的工业产品中。
而超级电容器传统引出方式，引线条与极片铆接或焊接后与隔膜一起卷绕成卷芯的方法很容易造成连接不牢，接触内阻大的现象，并且此种结构在卷芯制作过程中会出现极片破损、引线条不齐、引线边缘刺破隔膜等问题出现，直接影响了产品的合格率和使用寿命。
传统超级电容器单面胶盖板的封口也存在着较大的弊端，单面胶盖板对封口尺寸的要求极为苛刻，对封口设备的精度要求也相当高，这样无形中就增加了设备成本和维护成本；并且在产品注液过程中如果不慎有电解液残留在盖板与外壳之间，那么在用户使用过程中产品就极易泄漏电解液，电解液对电路板等有腐蚀作用因此也会造成不必要的损失。
实用新型内容
为解决以上结构中存在的不足，本实用新型提供一种大容量高功率突箔式两端引出超级电容器。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种大容量高功率突箔式两端引出超级电容器，包括壳体、卷芯、正极盖板、密封圈和引线条，卷芯由正极双面电极片、负极双面电极片、隔膜组成，正、负极双面电极片边缘留有空白铝箔，卷芯一端为正极，另一端为负极，突箔经压实后在上表面电镀一层厚度为0.001-1.0mm的氮化钛导电层，正极通过引线条与正极盖板连接，负极与壳体连接，壳体上沿滚槽装有弹性O型密封圈，密封性能相当可靠，经抗压实验测量该结构可耐压10个标准大气压以上，并且弹性O型密封圈封口结构对产品的封口尺寸的要求比较宽松，封口设备也简单容易实现。
所述的铝箔既是极片集流体又做为极片引出线连接部分，这样引线条通过氮化钛导电层与卷芯每层电极片良好接触，实现电荷单向引出、就近引出、多点引出，缩短电流引出距离，电流流向更合理。
所述的金属材料均为铝制并且接触部分均为激光焊接或电阻焊接，这样可以实现接触电阻的最小化，从而提高最大放电电流，延长超级电容的循环寿命。
所述的引线条具有弹性，可以消除产品在使用过程中产生气胀对焊接牢固度的影响，提高焊接部位的可靠性，延长产品使用寿命。
本实用新型的有益效果：设计合理，结构简单，具有阻抗小、放电电流大、比容量高、比功率高、发热量小、可靠性高、寿命长、制作和安装方便等优点。
附图说明
图1为现有技术的极片结构及电流流向示意图；
图2本实用新型的极片机构及电流流向示意图；
图3为本的实用新型卷芯结构示意图；
图4为本实用新型的整体结构示意图；
图中：1电极片，2引线条铆接点，3引线条，4电流方向，5极片突箔，6隔膜，7负极极片，8正极极片，9正极突箔，10负极突箔，11正极引脚，12正极盖板，13绝缘圈，14密封圈，15氮化钛导电层，16引线条，17卷芯，18壳体，19减压阀、封口铆钉或密封螺栓，20注液孔密封圈，21负极引脚，22压筋凸台，23壳体防爆槽。
具体实施方式
实施例：如图2、3、4所示，按设计尺寸涂敷的极片经过轧膜分切成所需的正极极片8和负极极片7，并且正极极片8和负极极片7在涂敷过程边缘留有空白铝箔，铝箔既是极片集流体又做为极片引出连接部分，将正极极片8、负极极片7和两层隔膜6卷绕成两端突箔式卷芯17，卷芯17一端为正极，一端为负极，将卷芯17经过油压机把两端突箔压平、压实后通过等离子溅射技术，在突出铝箔上表面电镀一层厚度为0.52mm的氮化钛导电层15，增大电流引出部分电导率和抗腐蚀性，正极焊接铝制弹性引线条16，引线条16一端与氮化钛导电层15焊接，另一端与正极盖板12焊接，负极氮化钛导电层15直接与铝制壳体18焊接，卷芯17入壳，焊接前壳内底部做压筋处理出压筋凸台22，使壳体18与卷芯17的突箔端面良好接触，减小接触内阻，引线条16具有弹性功能，可以消除产品在使用过程中产生气胀对焊接牢固度的影响，提高焊接部位的可靠性，延长产品使用寿命，引线条3通过氮化钛导电层与卷芯17每层电极片1良好接触，实现电荷单向引出、就近引出、多点引出，缩短电流引出距离，电流流向更加合理；采用焊接技术可以实现接触电阻的最小化，从而提高最大放电电流，延长超级电容的循环寿命，制作工艺简单方便，成品率高。
焊接完成后真空除水，除水后在干燥环境下进行封口，在壳体18上沿滚槽中，放置密封圈14、正极盖板12和绝缘圈13等部件封口，密封圈14采用弹性O型密封圈，密封性能可靠，经抗压实验测量该结构可耐压10个标准大气压以上，并且弹性O型密封圈封口结构对产品的封口尺寸的要求比较宽松，封口设备也简单容易实现，大大增加了产品的可靠性，同时降低了设备的成本。封口后的产品通过铝壳底部的注液口真空定量注液，这样就避免了电解液残留在盖板和外壳间造成产品电解液泄漏的现象，最后将注液口用封口铆钉19封闭。

Claims (4)

1、一种大容量高功率突箔式两端引出超级电容器，其特征在于包括壳体、卷芯、正极盖板、密封圈和正极引线条，卷芯由正极双面电极片、负极双面电极片、隔膜组成，正、负极双面电极片边缘留有空白突箔，卷芯一端为正极，另一端为负极，突箔经压实后在上表面电镀一层厚度为0.001-1.0mm的氮化钛导电层，正极通过引线条与正极盖板连接，负极与壳体连接，壳体上沿滚槽装有弹性O型密封圈。
2、根据权利要求1所述的一种大容量高功率突箔式两端引出超级电容器，其特征在于所述的壳体、正极盖板、正极引线条和卷芯突箔之间的连接均为激光焊接或电阻焊接。
3、根据权利要求1所述的一种大容量高功率突箔式两端引出超级电容器，其特征在于所述的引线条具有弹性。
4、根据权利要求1所述的一种大容量高功率突箔式两端引出超级电容器，其特征在于所述的壳体下部设有壳体防爆槽。
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