[實用新型]軟包裝雙電層電容器

有效

• 申請號: 200920100956.3
• 申請日: 2009-09-25
• 公開（公告）號: CN201518281U
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 張尊波;周步存;王海杰;周廣亮
• 申請（專利權）人: 哈爾濱巨容新能源有限公司
• 主分類號: H01G9/155
• 分類號: H01G9/155;H01G9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種電容，尤其是涉及一種軟包裝的雙電層電容器。

背景技術

目前，雙電層電容器(又叫超級電容器)具有比普通電容器更高的能量密度，同時具有比傳統鉛酸蓄電池、鎳氫電池和鋰離子電池更高的功率密度，是一種比較先進的儲能裝置。雙電層電容器能耐受大電流充、放電，故具有充電快的特點，同時由于充放電過程是正負電荷在極板上的吸附、脫附過程，不消耗電極材料和電解液，所以其循環壽命長，可超過1000000次。因此在混合動力車、港口設備、風力發電以及航空航天等領域都有廣闊的應用前景。雙電層電容器相對于傳統的儲能器件，主要優勢之一為具有較高的比功率，可以瞬間輸出大功率，以滿足功率補償的要求。現有的雙電層電容器，由于制作工藝條件和結構的束縛，往往質量大且內阻偏大，這就降低了輸出功率，影響實際應用。目前，市面上的雙電層電容器主要為卷繞型和疊片型兩種，均采用金屬殼作為封裝外殼，其質量較大，工藝繁瑣；其集流體主要為鋁箔，但鋁表面極易形成一層絕緣膜，這就大大增加了集流體與碳電極間的接觸電阻，嚴重影響了雙電層電容器的功率特性，且大電流工作時極片會放出大量的熱，降低了使用安全可靠性。

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述技術中存在的不足之處，提供一種結構緊湊、設計合理，低阻抗、低重量、低成本、安全性高的軟包裝雙電層電容器。

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：在殼體上下兩側設有對稱的極耳，殼體內裝有整齊排列的集流體，集流體上包覆炭層，炭層上面涂覆活性炭電極，在活性炭電極之間裝有隔膜。

本實用新型的優點是：

本實用新型結構緊湊、設計合理，制成重量輕、內阻小、比功率大的雙電層電容器，可作為混合動力車、港口設備、風力發電等的儲能裝置，具有功率高、成本低、安全性好的優勢。

附圖說明

圖1是本實用新型殼體結構示意圖；

圖2是圖1的A-A剖視圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的實施例作進一步詳細描述。

由圖1-圖2可知，本實用新型在殼體2上下兩側設有對稱的極耳1，殼體2內裝有整齊排列的集流體4，集流體4上包覆炭層5，炭層5上面涂覆活性炭電極6，在活性炭電極6之間裝有隔膜3。

本實用新型采用疊片式，由若干活性炭電極6層疊而成，活性炭電極6間用隔膜3隔開。正、負極采用相同的活性炭電極6。

其中電容器極耳1，正負極均采用大面積鋁帶，可耐受大電流充放電；電容器殼體2，采用沖壓成型的鋁塑復合膜熱封而成，具有工藝簡單，質量小等優點；隔膜3，將正、負極隔開并吸附一定電解液；鋁箔集流體4；包覆在集流體4上的炭層5，炭層5上面涂覆活性炭制成的正、負活性炭電極6。隔膜3、鋁箔集流體4、炭層5、正、負活性炭電極6組裝成電容器芯子，整個芯子浸泡在TEATFB-ACN電解液中。充電時，正、負極高比表面積的活性炭吸附電解液中的正、負離子，與正、負活性炭電極6上聚集的電荷形成“雙電層”，從而正、負極間形成電位差，完成對電能的存儲；放電時吸附的電荷脫附返回到電解液中，正、負極間電位差逐漸減小，完成電能的釋放。

本實用新型制成的軟包裝雙電層電容器，由于采用了特殊炭包覆鋁箔，有效地降低了集流體4與活性炭電極6間的接觸電阻，這對提高單體的功率特性有重要意義，而采用了鋁塑復合膜作為殼體2將大大降低單體重量。經測試，本實用新型比功率達到14kW/kg以上，比能量達到8Wh/kg以上，并且工藝簡單、成本較低，是一種較為先進的雙電層電容器。

用鋁塑復合膜熱封裝成的殼體2，集流體4采用經表面炭化處理的鋁箔，正負活性炭電極6均為高比表面積活性炭材料，采用TEATFB-ACN為電解液。將電容器芯子和電解液封裝在鋁塑復合膜內組裝成電容器單體。

本實用新型將裁剪成型的極片按照正極/隔膜/負極的順序疊放整齊，反復折疊成電容器芯子，將帶有極耳1膠的正負極耳分別焊接在正、負極片端上。將鋁塑復合膜在沖膜機上沖成電容器芯子大小的凹槽，將芯子裝入凹槽中，用熱封機將鋁塑膜與兩極耳的極耳膠處熱封，并將一個側面熱封，另一側面留出一定長度的鋁塑膜作為氣袋，封裝氣袋外側。用注液機向凹槽內注液，注液后將注液口封住，化成后切除氣袋封裝成型。

其中活性炭制成的正、負活性炭電極6，涂覆在炭包覆鋁箔上，隔膜3將正、負極隔開，將芯子焊接在帶有極耳膠的極耳1上，整個芯子浸泡在TEATFB-ACN電解液中，再用鋁塑復合膜封裝成完整的電容器單體。本實施例制成的軟包裝雙電層電容器，比功率達到14kW/kg以上，比能量達到8Wh/kg以上，并且工藝簡單、成本較低，是一種較為先進的雙電層電容器。