[發(fā)明專利]軟包裝超級電容器及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710036186.6
• 申請日: 2007-11-21
• 公開（公告）號: CN101178979A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李薦
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: H01G9/08
• 分類號: H01G9/08;H01G9/00;H01M10/00;H01M14/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所
• 代理人: 顏勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種軟包裝超級電容器，本發(fā)明還涉及該軟包裝超級電容器的制造方法。

背景技術(shù)

超級電容器又稱超大容量電容器或者電化學(xué)電容器，是介于傳統(tǒng)電容器和電池之間的一種新型儲能器件。與傳統(tǒng)電容器相比，超級電容器具有更大的容量以及更高的能量密度，其容量可達法拉級(F)甚至數(shù)千法拉，而傳統(tǒng)的電容器只有微法(μF)級，1F＝10⁶μF；與電池相比，超級電容器具有更高的功率密度和更長的循環(huán)壽命，可實現(xiàn)大電流充放電，工作溫度范圍可達-40～+75℃，超級電容器與二次電池以及傳統(tǒng)電容器性能對比如表1所示。超級電容器在航空航天、軍工領(lǐng)域、汽車行業(yè)、通信領(lǐng)域、儀器儀表、消費電子、電動玩具等領(lǐng)域都具有重要的應(yīng)用市場。

表1超級電容器與普通電容器、充電電池的性能比較

??器件名稱????能量密度????/Wh·kg^-1????功率密度????/W·kg^-1????循環(huán)壽命????/次??普通電容器??超級電容器??充電電池????＜0.2????0.2-20????20-200????10⁴-10⁶????10²-10⁴????＜500????＞10⁶????＞10⁵????10³

超級電容器可以分為雙電層電容器(electric?double?layercapacitor簡稱??EDLC)和電化學(xué)電容器(electrochemicalcapacitor)兩大類，其中雙電層電容器按電解質(zhì)的不同可分為液體雙電層電容器和固體雙電層電容器，液體雙電層電容器又可分為水系電解質(zhì)和非水系電解質(zhì)兩類；電化學(xué)電容器根據(jù)電極材料的不同可分為金屬氧化物和導(dǎo)電高分子聚合物兩類。目前，發(fā)展比較成熟的是液體雙電層電容器，它以高比表面積活性炭為電極材料，其比表面積可高達2000-3000m²/g，遠大于普通電解電容器的電極面積。因此，雙電層電容器可以取得法拉級甚至數(shù)千法拉的高電容量。

由于目前超級電容器均采用液體電解液，密封不良會造成其性能下降、壽命縮短，因此要求嚴格密封。目前的超級電容器均采用不銹鋼、鋁或鋁合金作為封裝材料，因此超級電容器產(chǎn)品重量、體積、外形存在很大的局限性；而且為了考慮其安全性，采用金屬材料為外殼時，必須在殼體上設(shè)置防爆裝置，使外殼制造工藝復(fù)雜、封裝可靠性下降、成本增加，而且一旦防爆裝置失效，就可能帶來較為嚴重的安全隱患。與鋁塑復(fù)合膜相比，不銹鋼、鋁等材料強度較高，但當(dāng)發(fā)生濫用情況時(如高溫、大電流過充等)，存在爆炸的可能，這時殼體強度越高，爆炸威力越大；特別是當(dāng)超級電容器容量達到1000F或更大時，金屬殼體封裝的超級電容器安全隱患將更加明顯。

隨著資源越來越短缺，近年來有色金屬價格大幅度增長，鎳、鋁等金屬價格越來越高，以鎳、鋁等金屬材料作為殼體的成本在超級電容器產(chǎn)品中所占比例不斷上升。

另一方面，隨著超級電容器應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展，市場已提出對超薄型超級電容器的需求。厚度小于3mm的超級電容器很難用不銹鋼、鋁或鋁合金等金屬封裝材料實現(xiàn)封裝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種價格便宜、密封性能好、性能穩(wěn)定、封裝工藝簡單的軟包裝超級電容器。