CN203787290U - 内组合型有机扣式超级电容器 - Google Patents

Abstract

一种为了提供一个制作工艺简单、单体间无电解液导通隐患的内组合式扣式超级电容器，其特征是：包括正极盖、负极帽上电极片、下电极片、隔膜，正极盖、负极帽扣合在一起构成超级电容器壳体，壳体内部不透液的导电膜将两侧的电极串联起来构成内组合形式，导电膜两侧及负极帽和正极盖内侧均涂覆有导电涂层，导电膜边缘通过内封压环和绝缘密封圈的内侧台阶面进行压合，内封压环为弹性塑料环。本实用新型的内组合方式节约了一半以上的金属封装外壳，减少了外连接工序，具有装配简单，易行，接触内阻低、体积重量比容量高、综合成本低等优点。

Description

内组合型有机扣式超级电容器

技术领域

本实用新型涉及化学电源制造领域，特别地涉及一种新型纽扣式超级电容器的组合生产技术。

背景技术

超级电容器时近几年才开始批量生产的新型能源存储器件，其同体积储能介于电池和普通电容之间，由于充放电时不依赖化学反应，因此超级电容在具有电容大电流充放电能力和电池高储能特性的同时，重复使用（充放电）寿命也很长。超级电容器的功率特性、超长循环寿命以及高低温环境下工作可高的特点使其在消费类电子、再生能源和工业及交通运输等领域得到了广泛的应用，前景广阔。近年来美国、俄罗斯、日本和韩国等国家投入了大量的人力物力和财力进行超级电容器的研发和制造，目前很多国内外公司的产品实现了商品化。

纽扣式超级电容的生产和组装主要借鉴了锂锰扣式电池的生产工艺，目前有机体系纽扣式超级电容主要以5.5V电压体系为主，这就需要2只电容单体进行连接串联组合，若采用内部串联的方式需要单体间电解液的不导通，而有机电解液对一般橡胶的溶胀和分解特性使其无法像无机体系一样通过导电橡胶和绝缘橡胶组合的方式进行内部串联进行生产。所以现阶段有机纽扣超级电容器采用外部串联即单体封装后再进行外部连接的方式达到标称电压，由于超级电容外壳一般为高规不锈钢材质，同时连接单体时需要金属带和点焊技术，整个制造过程外壳成本极高且费时费工、整体尺寸和重量也较大。为解决这一问题，本实用新型通过添加不透液的弹性导电膜串联两侧的电极进行内部串联，导电膜边缘通过弹性塑料环与壳体的绝缘内壁压合，从而杜绝了电容器内部串联时电解液导通的隐患。而设计有折环结构的导电膜可以自动调节两侧电极的压缩比，达到提高内阻一致性的目的。此种结构很方便的实现了有机电解液扣式超级电容器的内部串联组合。  

发明内容

为了提供一个制作工艺简单、单体间无电解液导通隐患的内组合式扣式超级电容器。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种内组合型有机扣式超级电容器，其特征是：包括正极盖、负极帽上电极片、下电极片、隔膜，正极盖、负极帽扣合在一起构成超级电容器壳体，壳体内部不透液的导电膜将两侧的电极串联起来构成内组合形式，导电膜两侧及负极帽和正极盖内侧均涂覆有导电涂层，导电膜边缘通过内封压环和绝缘密封圈的内侧台阶面进行压合，内封压环为弹性塑料环。

根据所述的内组合型有机扣式超级电容器，其特征是：所述的导电膜靠近内封压环的压合处有折环结构，折环结构为位于导电膜表面上的圆形沟槽。

本实用新型为一种新型内组合超级电容器，其通过内部组合串联的形式达到提高整体工作电压的目的，通过添加不透液的弹性导电膜串联两侧的电极进行内部串联，导电膜边缘通过弹性塑料环与壳体的绝缘内壁压合，从而杜绝了电容器内部串联时电解液导通的隐患。而设计有折环结构的导电膜可以自动调节两侧电极的压缩比，达到提高内阻一致性的目的。本实用新型的内组合方式节约了一半以上的金属封装外壳，减少了外连接工序，具有装配简单，易行，接触内阻低、体积重量比容量高、综合成本低等优点。

附图说明

图1为内组合式扣式超级电容器结构示意图

附图中：1、绝缘密封圈； 2、正极盖； 3、上电极片； 4、隔膜； 5、内封压环； 6、导电膜； 7、下电极片； 8、负极帽。

具体实施方式

本实用新型为一种新型内组合超级电容器，其通过内部组合串联的形式达到提高整体工作电压的目的，通过添加不透液弹性的导电膜6来串联两侧的电极进行内部串联，导电膜6边缘通过弹性塑料环与壳体的绝缘内壁压合，从而杜绝了电容器内部串联时电解液导通的隐患。设计有折环结构的导电膜6可以自动调节两侧电极的压缩比，达到提高内阻一致性的目的。本实用新型的内组合方式节约了一半以上的金属封装外壳，减少了外连接工序，具有装配简单，易行，接触内阻低、体积重量比容量高、综合成本低等优点。

下面结合具体实施案例详细说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，该电容的构成是负极帽8、内封压环5、电极片、隔膜4、导电膜6和正极盖2和绝缘密封圈1组成。

在制备过程中，首先将活性炭、导电剂、粘结剂混合碾压一定厚度的薄层，加热干燥并对辊碾压成0.35mm厚度的薄片，加入一定量的1mol/L TEABF4/PC溶液充分浸泡后将多余电解液控干后制得含浸有电解液的碳片。同理将0.15mm厚度的PP无纺布隔膜加入一定量的1mol/L TEABF4/PC溶液充分浸泡后，将多余电解液控干后制得含浸有电解液的隔膜4。

将上述极片和隔膜4分别冲切成11.5mm和13mm直径的圆片，制备导电膜6时，将两边涂覆有导电涂层的0.03mm厚度的铝箔冲切成15mm直径的圆片的同时在离外径1～2mm区域冲压成折环结构（折环处铝箔厚度0.15mm）。将上述材料按照上电极片3、隔膜4、下电极片7、导电膜6、内封压环5（外径15mm，内径13mm，厚度0.8mm）、上电极片3、隔膜4、下电极片7的顺序依次同心叠放于底面涂覆有导电涂层的带有注塑结构密封圈的1820负极帽8中。注塑部分在注塑总高度的半高处带有1mm宽度的台阶状结构，台阶上部分外径15mm，下部分外径13mm。最后叠放底面涂覆有导电涂层的1820正极盖2，在负极帽8和正极盖2间施压使各组件间结合牢固并封口，即可得内组合型5.5V/0.47F超级电容。

本说明书所述的只是本实用新型较佳的实施案例，上述实施案例仅以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型的限制，凡本领域内技术人员依本实用新型的构思通过逻辑分析、推理或有限的实验可以得到的技术方案，皆在本实用新型的范围之内。

Claims (2)

1.一种内组合型有机扣式超级电容器，其特征在于：包括正极盖（2）、负极帽（8）、上电极片（3）、下电极片（7）、隔膜（4），正极盖（2）、负极帽（8）扣合在一起构成超级电容器壳体，壳体内部不透液的导电膜（6）将两侧的电极串联起来构成内组合形式，导电膜（6）两侧及负极帽（8）和正极盖（2）内侧均涂覆有导电涂层，导电膜（6）边缘通过内封压环（5）和绝缘密封圈（1）的内侧台阶面进行压合，内封压环（5）为弹性塑料环。

2.根据权利要求1所述的内组合型有机扣式超级电容器，其特征在于：所述的导电膜（6）靠近内封压环（5）的压合处有折环结构，折环结构为位于导电膜（6）表面上的圆形沟槽。