[發(fā)明專利]雙電層電容器及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010249645.0
• 申請日: 2010-08-10
• 公開（公告）號: CN102315027A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張東桓
• 申請（專利權(quán)）人: 愛普思科有限公司
• 主分類號: H01G9/155
• 分類號: H01G9/155;H01G9/016
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 徐殿軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雙電層電容器及其制造方法，尤其涉及通過在連接若干個引線時將自然氧化膜的引線電阻最小化以實現(xiàn)大容量電容的雙電層電容器及其制造方法。

背景技術(shù)

雙電層電容器是利用固體電極和電解質(zhì)之間發(fā)生的雙電層中積蓄的電荷的設(shè)備。雙電層電容器的能量密度比電池低，但功率密度卻更高，而且其使用壽命很長，因此可應(yīng)用于若干個領(lǐng)域。雙電層電容器的基本概念-雙層概念由亥姆霍茲(Helmholtz)于1879年第一次提出。之后，古埃(gouy)和查普曼(Chapman)分別在1910年和1913年展示基于擴散論的模型。1924年斯特恩(Stern)以亥姆霍茲、古埃和查普曼的研究成果為基礎(chǔ)主張離子最接近的亥姆霍茲層和由離子的分散層構(gòu)成的復(fù)合形態(tài)。1945年通用電氣的貝克爾(Becker)將Tar-lump?black/H₂SO₄用做負極化電極申請有關(guān)雙電層電容器的第一個專利，但未能將其產(chǎn)品化。1970年代美國的SOHIO和日本的松下電器開始推進電容器相關(guān)事業(yè)，1978年由松下電器將活性碳當作極化電極并使用有機電解溶液實現(xiàn)其產(chǎn)品化，之后各國爭相展開對雙電層電容器的研究。

雙電層電容器利用將一雙固體電極放入電解質(zhì)離子溶液并施加直流電壓，陽極和陰極中分別有(-)離子和(+)離子靜電感應(yīng)在電極和電解質(zhì)界面形成雙電層。尤其是活性碳碳分布著很多細孔形成雙點層。表面積越大，電解質(zhì)的電容率越大，而且形成雙電層時的離子半徑越小，則雙電層電容器的電容越大。此外，電極的內(nèi)部電阻(equivalent?series?resistance)、電極的細孔分布及與電解質(zhì)離子的關(guān)系、耐受電壓等也影響電容。利用活性碳的雙電層電容器的結(jié)構(gòu)是：將分隔膜(separator)設(shè)在中間，重復(fù)配置由活性碳構(gòu)成的若干個分極電極，每個分極電極的一端具備端子及引線。并且所述通過焊接或利用媒介的擠壓實現(xiàn)電連接。如上所述，現(xiàn)有的利用活性碳的雙電層電容器中，為了實現(xiàn)雙電層電容器的靜電電容最大化就得實現(xiàn)引線和活性碳之間的電路的電阻最小化，為此，若干個引線結(jié)合的結(jié)合部之間的電阻要小。

目前，在連接若干個引線時采用焊接或利用媒介的擠壓方式，但是采用焊接方式時不僅需要額外增加焊接工序，而且在焊接過程中發(fā)生的副產(chǎn)物導(dǎo)致電阻增加。而利用媒介的擠壓方式在連接的引線個數(shù)少于10個時，引線間的電氣連接情況良好，但是引線個數(shù)為幾十個以上時，電氣連接的特性降低，因為引線一般由鋁(Al)等金屬組成，引線表面形成薄薄的自然氧化膜(Al₂O₃等)，引線的數(shù)量越多，由自然氧化膜引發(fā)的電阻也增加。由自然氧化膜引發(fā)的引線電阻的增加是實現(xiàn)大容量電容器的一道難關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種連接若干個引線時使由自然氧化膜引發(fā)的引線電阻最小化，從而實現(xiàn)大容量電容的雙電層電容器及其制造方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種雙電層電容器，若干個分極電極、引線組件和第一擠壓部件及第二擠壓部件；隔膜配置在所述各分極電極之間；所述引線組件為置于所述各分極電極的一端的引線的組件；第一擠壓部件及第二擠壓部件將所述引線組件設(shè)置在中間進行結(jié)合且分別具備凹凸層。

第一擠壓部件具備突起部，第二擠壓部件具備對應(yīng)所述突起部的凹陷部。所述引線組件具備被夾緊在所述突起部中的穿孔部。并且第一擠壓部件與所述第二擠壓部件接合時，所述第一擠壓部件的凹凸層與第二擠壓部件的凹凸層互相咬合。

所述凹凸層可以是多角尖反復(fù)配置的結(jié)構(gòu)，所述凹凸層的高度大于所述引線組件的厚度。并且，還具備提供填充電解質(zhì)的空間的殼體，所述第一擠壓部件固定于所述殼體的上部。

所述若干個分極電極劃分為分極成陽極的若干個第一分極電極和分極成陰極的若干個第二分極電極，所述引線組件劃分為，設(shè)置在所述若干個第一分極電極的一端的第一引線組件，和設(shè)置在所述若干個第二分極電極的一端的第二引線組件，所述第一引線組件和第二引線組件分別被所述第一擠壓部件和第二擠壓部件擠壓。

本發(fā)明的雙電層電容器制造方法包括包括制備若干個分極電極和引線組件組成的電極體的步驟、在第一擠壓部件和第二擠壓部件之間具備所述引線組件的情況下擠壓所述第一擠壓部件和第二擠壓部件的步驟。

并且，隔膜配置在所述各分極電極之間；所述引線組件為置于所述各電極的一端的引線的組件；所述第一擠壓部件及第二擠壓部件分別具備凹凸層，且擠壓時，第一擠壓部件的凹凸層和第二擠壓部件的凹凸層互相咬合。

發(fā)明效果