CN205900334U - 一种超级电容器引流端子 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种超级电容器引流端子，包括端盖、密封圈、卷芯、负极引流端子、壳筒和正极引流端子，卷芯两端通过整形极耳与所述正极引流端子和负极引流端子焊接形成一体结构，卷芯是由电芯卷绕而成的柱体，卷芯内部设有中心孔，卷芯两端的整形极耳插入极耳孔内，壳筒套在一体结构外侧，正极引流端子与壳筒底部连接，端盖套在负极引流端子上，密封圈套在端盖上，壳筒上端与端盖通过封装扣连接；此实用新型提供一种拓宽了电容器封装中卷芯正负极内外电解液的浸润通道，促进超级电容器封装内的电解液对卷芯的浸润度的超级电容器引流端子及其装配。
Description
技术领域：
本实用新型涉及超级电容器领域，具体涉及一种超级电容器引流端子。
背景技术：
超级电容器是一种新型储能装置，大量使用在大功率充放电的场合，具有充放电速度快、比功率大、循环寿命长、使用温度范围宽、安全性能高，节能环保等诸多优点，目前已广泛应用于有轨电车、超容大巴、新能源车、风电、光伏储能、军工、机器人等领域，市场容量极大。
电解液在超级电容器充放电过程中起着离子供给和输运的作用，对超级电容器的性能发挥起着非常重要的作用。在小软包电化学实验中电解液全部存在于正负极片之间，因此，电解液中离子都可以参与小软包正负极充放电所带来的离子运动，小软包中的电解液可以全部发挥作用。然而在超级电容器封装制造中，很少有人注意到超级电容器中的电解液是否全部地发挥供给和输运离子的作用。事实上，超级电容器内部封装的电解液分成两部分，其中有一部分在首次注液成功后就已经浸润到卷芯正负极片之间，能够起到供给输运离子的作用，而另一部分电解液存在于封装件中卷芯正负极片之外的空间，没有浸润到卷芯中。如果封装件中这两部分电解液之间没有一个很好的通道的话，会造成电解液的浪费，封装件中电解液不能全部地发挥作用。因此，在超级电容器封装设计中，如何构造连接这两部分电解液的浸润通道显得十分重要，卷芯正负极以外的离子可以通过这样的浸润通道快速地进入卷芯正负极之间，有效地补充卷芯正负极之间的离子，促进正负极片对离子的吸附速度，这对增加超级电容器性能非常有意义（增加超级电容器容量，减少内阻，缩短注液静置时间）。
实用新型内容：
本实用新型的目的是为了克服以上的不足，提供一种拓宽了电容器封装中卷芯正负极内外电解液的浸润通道，促进超级电容器封装内的电解液对卷芯的浸润度的超级电容器引流端子及其装配。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种超级电容器引流端子，包括端盖、密封圈、卷芯、负极引流端子、壳筒和正极引流端子，卷芯两端通过整形极耳与所述正极引流端子和负极引流端子焊接形成一体结构，卷芯是由电芯卷绕而成的柱体，卷芯内部设有中心孔，卷芯两端的整形极耳插入极耳孔内，壳筒套在一体结构外侧，正极引流端子与壳筒底部连接，端盖套在负极引流端子上，密封圈套在端盖上，壳筒上端与端盖通过封装扣连接；
负极引流端子和正极引流端子正面中心位置分别设有极柱凸起，极柱凸起穿过端盖，极柱凸起是中空的，中空的上部分为渐缩的注液孔，下部分为筒状的漏液孔，漏液孔侧部设有多个侧孔，负极引流端子内表面开有多个引流槽；
极柱凸起穿过壳筒底部，极柱凸起的极柱腔侧部设有多个侧孔，正极引流端子内表面开有多个引流槽；
壳筒是一端开口另一端封闭的金属壳体，壳筒底部设有底部环形腔体和底部引流槽。
优选的是，端盖外表面呈台阶状。
优选的是，整形极耳形状为扇形、三角形或方形。
优选的是，负极引流端子和正极引流端子外表面分别设有减薄区，减薄区形状为扇形、三角形或方形。
优选的是，极柱凸起与端盖、极柱凸起与壳筒的连接方式为铆接、焊接或者螺纹连接。
优选的是，壳筒上设有防爆片。
优选的是，侧孔形状为方形或圆形。
本实用新型的具有以下优点：正负极引流端子上设有引流槽，可以使电解液从正负极整形极耳和引流槽双重支路浸润卷芯，拓宽了电解液从端盖注液孔到卷芯两端正负极耳的通道，从而加强了超级电容器中电解液对卷芯的浸润程度，有利于超级电容器的性能的提高（提高电荷容量，减小内阻，缩短注液静置时间）。
附图说明：
图1是本实用创新第一实施例中超级电容器封装装配立体分解图；
图2a是负极引流端子正面示意图；
图2b是负极引流端子反面示意图；
图3a是正极引流端子正面示意图；
图3b是正极引流端子反面示意图；
图4是壳筒的示意图；
图5是正、负极引流端子在超级电容器封装装配中的剖面示意图；
图中标号：1-密封圈、2-端盖、3-负极引流端子、4-卷芯、5-壳筒、6-正极引流端子、31-负极引流端子正面、32-负极引流端子反面、33-极柱凸起、34-侧孔、35-注液孔、36-减薄区、37-引流槽、38-极耳孔、39-漏液孔、41-整形极耳、42-中心孔、5-壳筒、51-防爆片、52-底部引流槽、53-底部环形腔体、54-底部中心孔、55-封装扣、61-正极引流端子正面、62-正极引流端子反面、63-极柱凸起、64-侧孔、65-减薄区、66-极柱腔、67-引流槽、68-极耳孔、69-边缘凸起。
具体实施方式：
为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。
本实用新型提供的一种超级电容引流端子分为正极引流端子6和负极引流端子3，为了更好地表达电解液对卷芯的浸润通道，附图给出了引流端子在超级电容器封装装配。如图1所示，所述超级电容器封装装配中包括端盖2、密封圈1、卷芯4、负极引流端子3、壳筒5及正极引流端子6。
所述端盖2由圆形基座、外端面和内端面构成，如图1所示，本实施例中端盖2基座的直径为55.5mm，基座侧壁长度为5mm，外端面的中心位置呈现二个台阶，第一台阶边缘直径为23.5mm且第一台阶上设有16mm的中心通孔，第二台阶边缘直径为43.5mm，周边位置凸起，周边凸起的边缘直径57.6mm。
密封圈1由一个环形圈和圆形边缘组成。本实施例中环形圈的中间通孔直径为44mm，穿过上述端盖2外端面第二台阶边缘直径，铺设在端盖2周边凸起，密封圈1的圆形边缘厚度为7mm，包覆端盖2基座的侧部。
卷芯4是由电芯卷绕而成的柱体，本实施例中卷芯4柱体是直径为55.4mm的圆柱，卷芯4柱体的中心孔42直径为8mm，卷芯4的两端是整形极耳41，经过压实、模具冲压整形后形成凸起，本实施例中正负整形极耳41的形状是扇形。
如图2a和图2b所示，负极引流端子3的基体形状是圆形，负极引流端子正面31中心位置设有外径为8mm极柱凸起33，穿过上述端盖，本实施采取的连接方式是螺纹旋接和激光焊，极柱凸起33上设有一个渐缩的注液孔35和筒状的漏液孔39孔径为8mm，在漏液孔39的侧部开两个方形侧孔34；负极引流端子反面32均匀地开设6个0.5mm厚的引流槽37，引流槽37的形状是扇形，扇形外圆直径为52.5mm，每个引流槽37上设有一个扇形极耳孔38，与整形极耳41相配合，通过激光焊接的方式将负极引流端子3与上述整形极耳41焊接在一起，为了便于焊接，在负极引流端子3的正面留有6个周向均匀分布的减薄区36，减薄区36和极耳孔38错开分布。
如图4所示，壳筒5是一端开口另一端封闭的金属壳体，壳筒5上设防爆片51，封闭的一端称为底部，底部设有底部引流槽52和底部环形腔体53，壳筒底部中心位置设有直径为16mm的底部中心孔54，允许正极引流端子6的极柱凸起63穿过；壳筒5开口的一端称为顶部，用于滚压封口，壳筒5上端与端盖2通过封装扣55连接。
如图3a和图3b所示，正极引流端子6基体的形状是圆形，正极引流端子正面61中心位置设有极柱凸起63，具体的是一个圆柱腔体，穿过壳筒5底部中心孔54，正极引流端子6与壳筒5的连接方式是螺纹旋接和激光焊接，此外，正极引流端子的极柱腔66侧部开4个侧孔64；正极引流端子反面62均匀地开设6个0.5mm厚的引流槽67，引流槽67的形状是扇形，扇形外圆直径为52.5mm，每个引流槽67上设有一个扇形极耳孔68，通过激光焊接的方式将正极引流端子6与上述正极整形极耳41焊接在一起，为了便于焊接，在正极引流端子6的正面留有6个均匀分布的减薄区65，减薄区65和极耳孔68错开分布，此外，为了固定上述卷芯4，正极引流端子反面62设有边缘凸起69。
超级电容器引流端子设有引流槽（37、67），与超级电容器其他封装件紧密配合，大大拓宽了卷芯正负极内外两部分电解液的浸润通道，如图5所示，封装装配完成之后电解液对卷芯4正极的浸润通道如下：由负极引流端子3的注液孔35到负极引流端子3的漏液孔39和卷芯4的中心孔42，由中心孔42到壳筒5的底部环形腔体53，电解液分两个支路对卷芯4正极浸润，第一支路是引流槽65中电解液直接对卷芯4自下而上的浸润，第二支路是底部环形腔体53中的电解液从正极整形极耳41对卷芯4正极进行浸润；电解液对卷芯4负极的浸润通道如下：当卷芯4中心孔42中电解液液位高于负极引流端子3的引流槽37时，电解液到达负极引流端子3的引流槽37，电解液分两个支路对卷芯4的负极进行浸润，第一支路是引流槽37中电解液直接对卷芯4自下而上的浸润，第二支路是液位高于侧孔34后电解液到达负极引流端子正面31，从负极整形极耳41对卷芯4的负极进行浸润。此外，卷芯4与壳筒5间隙的电解液通过壳筒5的底部引流槽52与底部环形腔体53相连，构成浸润通道的一部分。
与现有技术相比，本实用新型的超级电容器引流端子及其装配方式的有益效果是：正负极引流端子上设有引流槽，可以使电解液从正负极整形极耳和引流槽双重支路浸润卷芯，拓宽了电解液从端盖注液孔到卷芯两端正负极耳的通道，从而加强了超级电容器中电解液对卷芯的浸润程度，有利于超级电容器的性能的提高（提高电荷容量，减小内阻，缩短注液静置时间）
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的详细说明，不能认定具体实施只局限于这些说明。对于所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种超级电容器引流端子，其特征在于：包括端盖（2）、密封圈（1）、卷芯（4）、负极引流端子（3）、壳筒（5）和正极引流端子（6），所述卷芯（4）两端通过整形极耳（41）与所述正极引流端子（6）和负极引流端子（3）焊接形成一体结构，所述卷芯（4）是由电芯卷绕而成的柱体，卷芯（4）内部设有中心孔（42），卷芯（4）两端的整形极耳（41）插入极耳孔（38、68）内，所述壳筒（5）套在一体结构外侧，正极引流端子（6）与壳筒（5）底部连接，所述端盖（2）套在负极引流端子（3）上，密封圈（1）套在端盖（2）上，壳筒（5）上端与端盖（2）通过封装扣（55）连接；
所述负极引流端子（3）和正极引流端子（6）正面中心位置分别设有极柱凸起（33、63），所述极柱凸起（33）穿过端盖（2），极柱凸起（33）是中空的，中空的上部分为渐缩的注液孔（35），下部分为筒状的漏液孔（39），所述漏液孔（39）侧部设有多个侧孔（34），所述负极引流端子（3）内表面开有多个引流槽（37）；
所述极柱凸起（63）穿过壳筒（5）底部，极柱凸起（63）的极柱腔（66）侧部设有多个侧孔（64），所述正极引流端子（6）内表面开有多个引流槽（67）；
所述壳筒（5）是一端开口另一端封闭的金属壳体，壳筒（5）底部设有底部环形腔体（53）和底部引流槽（52）。
2.根据权利要求1所述的一种超级电容器引流端子，其特征在于：所述端盖（2）外表面呈台阶状。
3.根据权利要求1所述的一种超级电容器引流端子，其特征在于：所述整形极耳（41）形状为扇形、三角形或方形。
4.根据权利要求1所述的一种超级电容器引流端子，其特征在于：所述负极引流端子（3）和正极引流端子（6）外表面分别设有减薄区（36、65），所述减薄区（36、65）形状为扇形、三角形或方形。
5.根据权利要求1所述的一种超级电容器引流端子，其特征在于：所述极柱凸起（33）与端盖（2）、极柱凸起（63）与壳筒（5）的连接方式为铆接、焊接或者螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的一种超级电容器引流端子，其特征在于：所述壳筒（5）上设有防爆片（51）。
7.根据权利要求1所述的一种超级电容器引流端子，其特征在于：所述侧孔（34、64）形状为方形或圆形。
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