CN208284381U - 厚片式石墨烯超级电容或离子电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种厚片式石墨烯超级电容或离子电池，其包括外壳、两块呈片状的石墨烯电极本体，石墨烯电极本体具有若干微孔，微孔与石墨烯电极本体表面连通，石墨烯电极本体表面设有引脚，两块石墨烯电极本体封装在外壳内，引脚伸出外壳外，石墨烯电极本体之间通过隔膜隔开，外壳内还充注有电解质。此款厚片式石墨烯超级电容或离子电池采用石墨烯电极本体作为电极，石墨烯电极本体主要构成为石墨烯，石墨烯具有良好的导电散热性能，并且，具有较大的表面积，同时，石墨烯粉体之间还具有一定的微孔（孔隙），使得电极的表面积增大，提高超级电容或离子电池的存电量。
Description
技术领域
本实用新型涉及超级电容或离子电池，特别是一种厚片式石墨烯超级电容或离子电池。
背景技术
超级电容器又叫电化学电容器、黄金电容、法拉第电容；包括双电层电容器和赝电容器,其通过极化电解质来储能。它是储能过程可逆的一种电化学元件，可以反复充放电数十万次。
超级电容器的核心元件是电极，电极的制造工艺目前分为干电极与湿电极两种技术。干电极技术是仅通过干混活性碳粉和粘合剂加工成电极。湿电极技术在制作电极的过程中，除了活性碳粉和粘合剂还需加入液态的溶剂。由于液态溶剂会影响超级电容器的工作性能，因此还需使用烘箱对其进行干化处理，将溶剂从电极中去除。这意味和干电极技术相比，湿电极技术工序更长，而且有额外的生产成本。另外，烘干处理很难将溶剂彻底去除。在超级电容器工作过程中，溶剂杂质会发生反应产生额外物质，影响电极和电解质的性能。而反应产生的气体更会加速超级电容器的老化。因此，采用湿电极技术的超级电容器相对寿命较短，可靠性低，稳定性差。当日，目前的干电极由于存在粘合剂，粘合剂将会堵塞电极中一定数量的空隙，影响电极的导电导热效果，因此，也会使得超级电容的性能减弱。
而电池的结构与原来与超级电容结构上属于相同的，只是因为两者的使用场合和要求不同，所以，对于其具体用料有一定的区别，例如：电解质可以不同，电极材料可以不同。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、合理，体积小、电容量大、质量轻的厚片式石墨烯超级电容或电池，以克服现有技术的不足。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种厚片式石墨烯超级电容或离子电池，包括外壳，其特征在于：还包括两块呈片状的石墨烯电极本体，石墨烯电极本体具有若干微孔，微孔与石墨烯电极本体表面连通，石墨烯电极本体表面设有引脚，两块石墨烯电极本体封装在外壳内，引脚伸出外壳外，石墨烯电极本体之间通过隔膜隔开，外壳内还充注有电解质。
本实用新型的目的还可以采用以下技术措施解决：
作为更具体的一种方案，所述两块石墨烯电极本体中的至少一块外套有隔膜。
所述隔膜为聚丙烯薄膜、绝缘的纤维布、纤维纸或硬质带微孔的绝缘材料。当采用硬质带微孔的绝缘材料作为隔膜时，其不会被带电的锂离子穿破，不造成短路和爆炸。
所述电解质为氢氧化钾、氯化钠、稀硫酸水或有机的导电材料。电解质的常态可以是固体状或凝胶状，以便于与外壳一起装配。
所述石墨烯电极本体至少由石墨烯和导电骨架挤压而成。
所述导电骨架呈三维网络结构，其具有若干空洞，空洞与导电骨架表面连通或者空洞之间相互连通，石墨烯材料填充在所述空洞内、并与导电骨架共同挤压形成所述石墨烯电极本体；或者，所述导电骨架呈网状，其设有一层以上，表面具有若干网孔，石墨烯材料填充在所述网孔内、并与导电骨架共同挤压形成所述石墨烯电极本体。
所述导电骨架为泡沫金属、泡沫碳、碳纤维、金属网或碳纤网。
所述石墨烯电极本体至少由石墨烯粉体和金属粉体共同挤压而成。
所述石墨烯电极本体还含有硼或锰、镍、锌或电池正极材料，以更适合电池使用。
所述外壳为塑料或带绝缘层的金属材料构成，其外壳形状可以多变。
本实用新型的有益效果如下：
（1）此款厚片式石墨烯超级电容或离子电池采用石墨烯电极本体作为电极，石墨烯电极本体主要构成为石墨烯，石墨烯具有良好的导电散热性能，并且，具有较大的表面积，同时，石墨烯粉体之间还具有一定的微孔（孔隙），使得电极的表面积增大，提高超级电容或离子电池的存电量；
（2） 此款厚片式石墨烯超级电容或离子电池的电极呈片状，而不是卷绕而成，所以，石墨烯超级电容或离子电池可以做成厚片状结构。
附图说明
图1为本实用新型一实施例分解结构示意图。
图2为本实用新型装配后结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
参见图1和图2所示，一种厚片式石墨烯超级电容或离子电池，包括外壳3，还包括两块呈片状的石墨烯电极本体1和5（当为电池时，石墨烯电极本体1和5分别为正极和负极），石墨烯电极本体1和5具有若干微孔，微孔与石墨烯电极本体1和5表面连通，石墨烯电极本体1和5表面设有引脚2和6，两块石墨烯电极本体1和5封装在外壳3内，引脚伸出外壳3外，石墨烯电极本体1和5之间通过隔膜4隔开，外壳3内还充注有电解质。所述外壳3通过注塑封装。
所述两块石墨烯电极本体1和5中的至少一块外套有隔膜4。所述隔膜4为聚丙烯薄膜、绝缘的纤维布、纤维纸或硬质带微孔的绝缘材料。
所述电解质为氢氧化钾、氯化钠、稀硫酸水或有机的导电材料。
所述石墨烯电极本体1和5至少由石墨烯和导电骨架（优选泡沫金属）共同挤压而成。或者，所述石墨烯电极本体1和5至少由石墨烯粉体和金属粉体共同挤压而成。
Claims (10)
1.一种厚片式石墨烯超级电容或离子电池，包括外壳，其特征在于：还包括两块呈片状的石墨烯电极本体，石墨烯电极本体具有若干微孔，微孔与石墨烯电极本体表面连通，石墨烯电极本体表面设有引脚，两块石墨烯电极本体封装在外壳内，引脚伸出外壳外，石墨烯电极本体之间通过隔膜隔开，外壳内还充注有电解质。
2.根据权利要求1所述厚片式石墨烯超级电容或离子电池，其特征在于：所述两块石墨烯电极本体中的至少一块外套有隔膜。
3.根据权利要求1所述厚片式石墨烯超级电容或离子电池，其特征在于：所述隔膜为聚丙烯薄膜、绝缘的纤维布、纤维纸或硬质带微孔的绝缘材料。
4.根据权利要求1所述厚片式石墨烯超级电容或离子电池，其特征在于：所述电解质为氢氧化钾、氯化钠、稀硫酸水或有机的导电材料。
5.根据权利要求1所述厚片式石墨烯超级电容或离子电池，其特征在于：所述石墨烯电极本体至少由石墨烯和导电骨架挤压而成。
6.根据权利要求5所述厚片式石墨烯超级电容或离子电池，其特征在于：所述导电骨架呈三维网络结构，其具有若干空洞，空洞与导电骨架表面连通或者空洞之间相互连通，石墨烯材料填充在所述空洞内、并与导电骨架共同挤压形成所述石墨烯电极本体；或者，所述导电骨架呈网状，其设有一层以上，表面具有若干网孔，石墨烯材料填充在所述网孔内、并与导电骨架共同挤压形成所述石墨烯电极本体。
7.根据权利要求6所述厚片式石墨烯超级电容或离子电池，其特征在于：所述导电骨架为泡沫金属、泡沫碳、碳纤维、金属网或碳纤网。
8.根据权利要求1所述厚片式石墨烯超级电容或离子电池，其特征在于：所述石墨烯电极本体至少由石墨烯粉体和金属粉体共同挤压而成。
9.根据权利要求1所述厚片式石墨烯超级电容或离子电池，其特征在于：所述石墨烯电极本体还含有硼或锰、镍、锌或电池正极材料。
10.根据权利要求1所述厚片式石墨烯超级电容或离子电池，其特征在于：所述外壳为塑料或带绝缘层的金属材料构成。
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (1)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111554524A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-08-18 | 中天超容科技有限公司 | 双电层电容器及其制备方法 |
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2018
- 2018-02-12 CN CN201820253383.7U patent/CN208284381U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111554524A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-08-18 | 中天超容科技有限公司 | 双电层电容器及其制备方法 |
| CN111554524B (zh) * | 2020-03-31 | 2022-07-05 | 中天超容科技有限公司 | 双电层电容器及其制备方法 |
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