CN211181989U - 超级电容器、电路板和电子装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种超级电容器、电路板和电子装置，超级电容器包括外壳、卷芯、胶塞、正极导针、负极导针和胶层，所述外壳设置有开口；所述卷芯设置在所述外壳内；所述胶塞设置在所述外壳内，且所述胶塞密封所述开口，所述胶塞设置有第一通孔和第二通孔；所述正极导针的一部分设置在所述第一通孔内；所述负极导针的一部分设置在所述第二通孔内；所述胶层设置在所述胶塞的外端面，且所述胶层围绕所述正极导针和所述负极导针设置。本实用新型实施例可以提高超级电容器密封性能，使得超级电容器的品质可靠性大大提升，使用寿命大大提升。

Description

超级电容器、电路板和电子装置

技术领域

本实用新型涉及超级电容器领域，特别涉及一种超级电容器、电路板和电子装置。

背景技术

超级电容器(Electric double-layer capacitor)是一种新型的储能装置，是近年发展起来的介于传统普通电容器和电池之间的电化学储能元件，由于具有良好的大功率充放电性能、能量转换效率高、温度特性好、循环使用寿命长、免维护等绿色环保等优点，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，还可以快速充放电，温度范围宽-40℃～85℃而且循环寿命长达50万次以上，因其兼顾了电池与传统普通电容器各自的特点，具有良好的性能，在智能表(智能水表、智能电表、智能气表等工业用表)、太阳能发电、新能源汽车、风能发电、移动通讯、信息技术处理等领域具有广阔的应用前景。

常用的超级电容器包括卷芯、外壳、置于外壳中的电解液及胶塞，电解液可置于卷芯中。外壳一般为一端开口另一端密封的金属外壳。待卷芯装到外壳设定位置时通过机械压紧胶塞达到实现密封的目的。

这种结构的电容器虽然在一定程度上实现相对密封，但是由于密封的胶塞是靠压紧橡胶的方式实现的，在使用过程中胶塞的性能会慢慢老化，超级电容器电解液本身又存在强烈的吸水性，胶塞的老化加上电解液本身存在强烈的吸水性形成里应外合的通道致使水份侵入产品内部，而超级电容器又不能含有水份，如果水份进入产品会导致产品性能失效或漏液漏碱，严重的会导致整块板材短路失效出现新的安全隐患。

因此，基于以上所存在的技术缺陷，有必要对传统超级电容器的结构进行改进。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种超级电容器、电路板和电子装置，本实用新型实施例可以解决传统超级电容器的使用过程中漏液或漏碱的行业技术性缺陷。

本实用新型实施例公开一种超级电容器，包括：

外壳，所述外壳设置有开口；

卷芯，所述卷芯设置在所述外壳内；

胶塞，所述胶塞设置在所述外壳内，且所述胶塞密封所述开口，所述胶塞设置有第一通孔和第二通孔；

正极导针，所述正极导针的一部分设置在所述第一通孔内；

负极导针，所述负极导针的一部分设置在所述第二通孔内；和

胶层，所述胶层设置在所述胶塞的外端面，且所述胶层围绕所述正极导针和所述负极导针设置。

进一步的，所述胶层覆盖住所述胶塞的外端面。可以采用点胶的方式在胶塞的外端面设置一层胶层，加工方式简单，容易操作。

进一步的，所述胶层包括第一胶部和第二胶部，所述第一胶部围绕所述正极导针设置，所述第二胶部围绕所述负极导针设置。需要说明的是，胶塞密封住外壳的开口，胶塞上的两个通孔分别与正极导针、负极导针装配，为防止胶塞的两个通孔位置老化而漏液或漏碱，则可以在胶塞的外端面进行局部点胶，以在胶塞的两个通孔位置形成有胶层结构，可以实现对胶塞的两个通孔位置实现二次密封的目的。同时，也可以节省材料。

进一步的，所述第一胶部和所述第二胶部间隔设置。这是设置胶层结构的一种方式，将两个胶部间隔开设置，可以进一步节省材料。

进一步的，所述第一胶部和所述第二胶部之间设置有连接部，所述第一胶部、所述第二胶部和所述连接部一体成型。这是设置胶层结构的又一种方式，在两个胶部之间设置连接部可以提高两个胶部之间的连接强度，在节省材料的情况下，提高密封性能。

进一步的，所述胶塞的外端面为平面结构；或

所述胶塞的外端面设置有一个或多个凹槽；或

所述胶塞的外端面设置有一个或多个凸起。生产便捷。

进一步的，所述正极导针包括正极导针CP线和正极导针B部，所述正极导针B部设置在所述第一通孔内；

所述负极导针包括负极导针CP线和负极导针B部，所述负极导针B部设置在所述第二通孔内；

所述胶层围绕所述正极导针CP线和所述负极导针CP线设置。

进一步的，所述胶层由液体胶或半固体胶在所述胶塞的外端面点胶形成。成本低可操作性强。

本实用新型实施例还公开一种电路板，所述电路板设置有如上所述的超级电容器。

本实用新型实施例还公开一种电子装置，所述电子装置包括如上所述的电路板。

本实用新型实施例中，通过胶塞可以对外壳的开口进行密封，以及通过胶层可以对胶塞的两个通孔位置进行二次密封，装配工艺简单，生产便捷。从而可以提高超级电容器密封性能，使得超级电容器的品质可靠性大大提升，使用寿命大大提升。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本实用新型实施例提供的超级电容器的立体结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的超级电容器的俯视结构示意图。

图3是图2所示超级电容器沿P-P方向的剖面示意图。

图4是本实用新型实施例提供的超级电容器第一种部件分体结构示意图。

图5是本实用新型实施例提供的超级电容器第二种部件分体结构示意图。

图6是本实用新型实施例提供的超级电容器第三种部件分体结构示意图。

图7是本实用新型实施例提供的电路板的结构示意图。

图8是本实用新型实施例提供的电子装置的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例提供的超级电容器可以采用点胶的方式在胶塞的外端面形成胶层，且胶层至少一部分设置在胶塞的两个通孔位置，或者说胶层至少一部分围绕超级电容器的正极导针和负极导针设置。从而胶层与胶塞共同可以实现对超级电容器的二次密封，进一步保障超级电容器的密封性能，尤其是胶塞的两个通孔位置。使得超级电容器的品质可靠性大大提升，使用寿命大大提升。需要说明的是，直接在胶塞的外端面点胶形成胶层的工艺简单，生产便捷。还需要说明的是，在胶塞的外端面点胶形成胶层的厚度往往较薄，从而胶层对超级电容器整体尺寸基本无明显增加，方便后续安装，体积能量密封影响较小。同时用胶的量少，容易批量生产，可以节约不必要的成本。

故而，本实用新型实施例所提供的超级电容器，可靠性好，超级电容器的卷芯及电解液外界密封非常好、装配工艺简单、生产便捷、牢固，产品品质得以保证，产品使用寿命大大提升，整体超级电容器的尺寸无明显增加，而不必损失其能量密度。

下面结合本实用新型的附图对本实用新型实施例做进一步说明。

请参阅图1至图4，图1是本实用新型实施例提供的超级电容器的立体结构示意图，图2是本实用新型实施例提供的超级电容器的俯视结构示意图，图3是图2所示超级电容器沿P-P方向的剖面示意图，图4是本实用新型实施例提供的超级电容器第一种部件分体结构示意图。超级电容器200可包括外壳210、卷芯220、胶塞230、胶层240、正极导针250和负极导针260。

外壳210可以作为超级电容器200的载体，以承载卷芯220、胶塞230、胶层240、正极导针250和负极导针260等。外壳210可以为金属材质，诸如金属铝材料、铝合金材料。外壳210可以设置有开口211，超级电容器200的部件诸如卷芯220可以从开口211位置放入到外壳210内。

卷芯220内可装入电解液。卷芯220可与正极导针250和负极导针260配合连接，与正极导针250和负极导针260配合连接后的卷芯220可以从开口211放置到外壳210内。

胶塞230用来对外壳210进行密封。具体的，胶塞230可以设置在外壳210内，且胶塞230设置在开口211位置，以密封开口211。胶塞230密封住开口211可以与外壳210形成收纳空间，该收纳空间可以收纳卷芯220。其中，胶塞230可以设置有两个通孔，分别为第一通孔231和第二通孔232。第一通孔231可以供正极导针250穿入，第二通孔232可以供负极导针260穿入。胶塞230可以具有相反设置的外端面233和内端面，当胶塞230安装到外壳210内时，胶塞230的内端面位于胶塞230和外壳210形成的收纳空间内，胶塞230的外端面233位于胶塞230和外壳210形成的收纳空间外。

胶塞230的外端面233可以为平面结构。需要说明的是，胶塞230的外端面233的结构并不限于平面。比如胶塞230的外端面设置有一个或多个凸起，再比如胶塞230的外端面设置有一个或多个凹槽。

本实用新型实施例可以将正极导针250从胶塞230内端面朝向胶塞230外端面233方向插入第一通孔231内并突出，以及将负极导针260从胶塞230内端面朝向胶塞230外端面233方向插入第二通孔232内并突出。然后将卷芯220和胶塞230一起放置到外壳210内。在胶塞230及卷芯220到达外壳210预设位置时，可以采用机械压紧的方式对压紧胶塞以达到第一次密封的目的，尤其是将胶塞230与正极导针250和负极导针260紧配。

正极导针250可包括正极导针B部251和正极导针CP线252，负极导针260可包括负极导针B部261和负极导针CP线262。正极导针B部251和负极导针B部261可以与卷芯220配合连接，且正极导针B部251可放置于第一通孔231内，负极导针B部261可放置于第二通孔232内。正极导针CP线252可从第一通孔231内穿出并突出在外，以及负极导针CP线262可从第二通孔232内穿出并突出在外。

胶层240可以设置在胶塞230的外端面233，且胶层240的至少一部分围绕正极导针250及负极导针260设置，从而胶层240在正极导针250及负极导针260位置分别对正极导针250及负极导针260的位置进行二次密封。或者说胶层240的至少一部分设置在第一通孔231位置、以及第二通孔232位置，从而胶层240就可以对第一通孔231及第二通孔232进行进一步的密封。胶层240围绕正极导针250及负极导针260设置，胶层240不仅与胶塞230的外端面233连接，而且胶层240与正极导针250及负极导针260连接，从而使得密封效果更佳。

需要说明的是，胶层240围绕正极导针250及负极导针260设置分别形成有第三通孔241和第二通孔242。

为了详细说明本实用新型实施例超级电容器的密封效果，下面以2.7V10F的超级电容器为例，采用本实用新型结构的超级电容器与现有技术其他结构的超级电容器进行可靠性测试相比较(每种取样10pcs)，差异见表1：

No.	2.7V10F级电容器	10000小时	20000小时	30000小时
					1	本实用新型结构	OPCS漏碱漏液	OPCS漏碱漏液	OPCS漏碱漏液
2	现有技术其他结构	1PCS漏碱漏液	2PCS漏碱漏液	8PCS漏碱漏液

表1

由此可知，本实用新型的超级电容器200密封效果优于现有技术中其他结构超级电容器的密封效果。本实用新型的超级电容器200具有更佳的密封性能。

在一些实施例中，正极导针250的正极导针B部251也可以不突出胶塞230，从而胶层240可以围绕正极导针250的正极导针CP线252设置，或者说胶层240可以与正极导针250的正极导针CP线252连接。负极导针260的负极导针B部261也可以不突出胶塞230，从而胶层240可以围绕负极导针260的负极导针CP线262设置，或者说胶层240可以与负极导针260的负极导针CP线262连接。

胶层240可以由液体胶在胶塞240的外端面233点胶形成。胶层240也可以由半固体胶在胶塞240的外端面233点胶形成。或者说点胶可以是单组份的液体或半固体，也可以是多组份的液体或半固体，点胶成本低、可操作性强。

胶层240可位于外壳210内，比如胶层240的外端面与外壳210的开口211位置的边缘齐平。胶层240也可以位于外壳210的外部。可以采用模具成型。当然，胶层240的一部分位于外壳210内、一部分位于外壳210外也是可以的。

胶层240可覆盖住胶塞230的外端面233。当然，胶层240也可以不覆盖住胶塞230的外端面233，而设置在胶塞230的一部分外端面233上。

胶层240的厚度可以小于胶塞230的厚度。本实用新型实施例胶层240的厚度较薄，从而胶层240对超级电容器200整体尺寸基本无明显增加，方便后续安装，体积能量密度影响较小。同时用胶的量少，容易批量生产，可以节约不必要的成本。需要说明的是，胶层240的厚度也可以等于胶塞230的厚度，胶层240的厚度也可以大于胶塞的厚度。可以理解的是，胶层240的厚度越厚胶层240的密封性能越好。胶层240的实际厚度可以根据实际需求进行设定。

以上为本实用新型实施例胶层240设置在胶塞230的外端面233实现二次密封的一种具体方式。需要说明的是，胶层240设置在在胶塞230的外端面233实现二次密封的方式并不限于此。

请参阅图5，图5是本实用新型实施例提供的超级电容器第二种部件分体结构示意图。图5与图4的区别在于：胶层包括相互间隔设置的第一胶部240A和第二胶部240B。其中，第一胶部240A围绕正极导针250设置，可以形成第三通孔241A。第二胶部240B围绕负极导针260设置，可以形成第四通孔242B。其中第一胶部240A和第二胶部240B尺寸可以根据实际需求进行设置，从而不仅可以在节省材料的情况下，进而可以实现对超级电容器的二次密封，尤其是对第一通孔231及第二通孔232。

请参阅图6，图6是本实用新型实施例提供的超级电容器第三种部件分体结构示意图。图6与图4的区别在于：胶层包括相互连接的第一胶部240A、第二胶部240B和连接部243。其中，第一胶部240A围绕正极导针250设置，可以形成第三通孔241A。第二胶部240B围绕负极导针260设置，可以形成第四通孔242B。连接部243设置在第一胶部240A和第二胶部240B之间，连接部243连接第一胶部240A和第二胶部240B。本实用新型实施例在第一胶部240A和第二胶部240B之间形成连接部243可以增加第一胶部240A和第二胶部240B之间的连接强度，在节省材料的情况下，提高密封性能，尤其是对第一通孔231及第二通孔232的密封。

本实用新型实施例的超级电容器200，可靠性好，卷芯230外界密封非常好、装配工艺简单、生产便捷、牢固，产品品质得以保证，产品使用寿命大大提升，整体超级电容器200的尺寸无明显增加，而不必损失其能量密度，克服了超级电容器行业在使用过程中漏碱或漏液的这一长期难题。

以上为本实用新型实施例对超级电容器的详细说明。下面从超级电容器的应用进行说明。

超级电容器200可以集成到电路板中，以在电子装置诸如手机等中进行应用。

请参阅图7，图7是本实用新型实施例提供的电路板的结构示意图。电路板20设置有超级电容器200。

请参阅图8，图8是本实用新型实施例提供的电子装置的结构示意图。电子装置2可包括电路板20，该电路板20可以作为电子装置2的主板。电路板20上设置有超级电容器200。

电子装置2可以为智能水表、智能气表、智能电表及载波模块、电力巡检系统及发电系统等。电子设备2可用于车载设备如车载行车记录仪、车载监控系统、车辆应急后备电源用途等，也可用于各类工业电子产品、消费类电子产品及医疗设备中。可以理解的是，具有超级电容器200的电子装置2均在本实用新型实施例的保护范围内。

以上对本实用新型实施例提供的超级电容器、电路板及电子装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种超级电容器，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳设置有开口；

卷芯，所述卷芯设置在所述外壳内；

胶塞，所述胶塞设置在所述外壳内，且所述胶塞密封所述开口，所述胶塞设置有第一通孔和第二通孔；

正极导针，所述正极导针的一部分设置在所述第一通孔内；

负极导针，所述负极导针的一部分设置在所述第二通孔内；和

胶层，所述胶层设置在所述胶塞的外端面，且所述胶层围绕所述正极导针和所述负极导针设置。

2.根据权利要求1所述的超级电容器，其特征在于，所述胶层覆盖住所述胶塞的外端面。

3.根据权利要求1所述的超级电容器，其特征在于，所述胶层包括第一胶部和第二胶部，所述第一胶部围绕所述正极导针设置，所述第二胶部围绕所述负极导针设置。

4.根据权利要求3所述的超级电容器，其特征在于，所述第一胶部和所述第二胶部间隔设置。

5.根据权利要求3所述的超级电容器，其特征在于，所述第一胶部和所述第二胶部之间设置有连接部，所述第一胶部、所述第二胶部和所述连接部一体成型。

6.根据权利要求1至5任一项所述的超级电容器，其特征在于，所述胶塞的外端面为平面结构；或

所述胶塞的外端面设置有一个或多个凹槽；或

所述胶塞的外端面设置有一个或多个凸起。

7.根据权利要求1至5任一项所述的超级电容器，其特征在于，所述正极导针包括正极导针CP线和正极导针B部，所述正极导针B部设置在所述第一通孔内；

所述负极导针包括负极导针CP线和负极导针B部，所述负极导针B部设置在所述第二通孔内；

所述胶层围绕所述正极导针CP线和所述负极导针CP线设置。

8.根据权利要求1至5任一项所述的超级电容器，其特征在于，所述胶层由液体胶或半固体胶在所述胶塞的外端面点胶形成。

9.一种电路板，其特征在于，所述电路板设置有超级电容器，所述超级电容器为如权利要求1至8任一项所述的超级电容器。

10.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括电路板，所述电路板为如权利要求9所述的电路板。

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