[實用新型]電容儲能器

有效

• 申請號: 200820088812.6
• 申請日: 2008-06-13
• 公開（公告）號: CN201233810Y
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: 李翔;黃磊
• 申請（專利權）人: 微宏科技(湖州)有限公司
• 主分類號: H01G9/04
• 分類號: H01G9/04;H01G9/155;H01M10/36;H01M14/00;G05D23/22;H02J15/00
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技術領域

本實用新型涉及一種電容儲能器。

背景技術

現有的電能量儲存器，包括電化學蓄電池、普通電容器、超級電容器等。

其中電化學蓄電池(簡稱蓄電池)利用物質的氧化還原反應原理來儲存能量，其缺點是單個電池的工作電壓低，充電時間長，循環壽命短，部分蓄電池使用酸性電解液，一旦泄漏會造成危險及環境污染等。

普通電容器是通過物理過程吸附電荷從而儲存電能的元器件，被越來越廣泛的用于電子設備和產品中。與傳統的蓄電池相比，電容器具有充電時間短、使用壽命長等優點，但缺點是儲存的電能量比較少，難以作為持續性的電源。

近年來出現的超級電容器是一種介于蓄電池和普通電容器之間的電化學電容器裝置，超級電容器主要依靠在電極板和電解液的界面之間所形成的雙電層來儲存能量。目前，一般選用碳材料(比如多孔碳、碳纖維等)來作為超級電容的電極板，由于碳材料較大的比表面積(500～2000m²/g)和雙電層之間的極小距離(約為)，所以超級電容具有極大的電容量(一般超級電容的容量為法拉級)。但是，盡管如此，目前的超級電容的能量密度仍然沒有傳統蓄電池高，市場上的高端超級電容器每公斤的儲存能量只有鋰電池的1/25～1/10。

使用了特殊介電材料的陶瓷介質電容器能夠解決一般超級電容器的上述問題(美國專利US7033406)。對陶瓷介質電容的電介質材料進行改進，使其可以承受幾千伏特的高壓，其質量儲能密度可以達到0.2～0.4kW·h/kg，超過了鋰電池的0.2kW·h/kg，可以進行快速的充放電從而給汽車提供大功率的推動電源，而且無任何污染。但是在具體應用過程中，可能會出現如下的問題：

1、如果電容儲能器應用作為電動汽車的動力電源時，內部的高絕緣材料要保證電容儲能器在高電壓下使用可靠，而一旦發生意外，外殼破裂，內部的高電壓電極會裸露出來，將導致安全問題。

2、由于電容儲能器的正常工作環境比較復雜，如果在潮濕和有塵埃的環境下使用，正負極板間很容易產生自放電而使存儲的電能損失；并且極板表面如果積有水蒸汽和塵埃時，將嚴重影響其表面散熱性，正負極板之間可能發生擊穿和自發放電，造成所儲存的電能流失。

3、這種大功率的電容儲能器的工作電流最大可達到幾百安培，使用過程中的介電損耗和線路損耗，使電容儲能器內部產生大量的熱量，當溫度超過80℃，會破壞電容儲能器的正常運行；如果在—40℃的低溫環境下使用，電容儲能器由于內部電容材料的介電常數遠低于常溫的介電常數，電容值下降導致存儲能量低于常溫時所能存儲的能量，影響電容儲能器的正常工作。

實用新型內容

本實用新型的目的就是針對上述問題，提供一種使用可靠性高的電容儲能器。

為了解決上述的技術問題，本實用新型采用的技術方案是：

一種電容儲能器，它包括箱體，與所述箱體密封連接的箱蓋、設置在所述箱體內的多個陶瓷電容部件，所述的陶瓷電容部件具有多個正負極板，在所述的正極板或負極板上具有多個突起。

在所述的箱體內充滿介電強度大于20KV/mm的液體。

所述的液體為硅油。

所述的電容儲能器還包括與箱體相連接的溫控循環裝置，所述的溫控循環裝置包括單向閥、加熱或冷卻裝置、單向壓力泵、氣液分離裝置、熱電偶、電動機以及溫度控制儀，所述的單向閥、加熱或冷卻裝置、單向壓力泵、氣液分離裝置、單向閥通過管道依次相連通，所述的管道的兩端均與箱體相連通，在管道內充滿所述液體，所述熱電偶的觸頭伸入箱體內，所述電動機與單向壓力泵電連通，所述溫度控制儀分別與電動機和熱電偶電連通。

由于采用了上述技術方案，本實用新型具有如下優點：

當出現意外時，如果箱體破裂導致液體漏出時，極板間的突起露在空氣中，發生擊穿放電，使存儲的電能迅速導走，使電容儲能器電壓達到人體安全電壓。

由于在箱體內的正負極板之間充滿了具有高介電強度的液體(介電強度>20KV/mm)，使得電極板之間在高壓環境下不易發生擊穿和自發放電。

本實用新型進一步的優點是：可以通過循環液體來調控電容儲能器箱體內的溫度，使得電容儲能器處于最佳工作環境。

本實用新型進一步的優點是：液體在循環過程中能將附著在電容儲能器極板表面的雜質帶走，保證極板之間不會因為雜質累積太多而導致擊穿。

附圖說明

附圖1為本實用新型實施例的整體示意圖；

附圖2為本實用新型實施例中電容儲能器正常工作時的內部示意圖；

附圖3為本實用新型實施例中電容儲能器的箱體破裂后的內部示意圖；