[實用新型]一種內串超級電容器結構

有效

• 申請號: 201720875829.5
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN206947185U
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 孫偉;王俊華
• 申請（專利權）人: 無錫烯晶碳能新材料科技有限公司
• 主分類號: H01G11/10
• 分類號: H01G11/10;H01G11/84
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 邵驊

技術領域

本實用新型涉及一種屬于電化學儲能器件技術領域，特別是涉及一種易實現自動化加工、加工工序簡單，易實現自動化生產的一種內串超級電容器結構。

背景技術

超級電容器是介于傳統電容器和充電電池之間的一種新型儲能裝置，其容量可達幾千法拉，與傳統電容器相比，它具有較大的容量，較高的能量，較寬的工作溫度和極長的使用壽命，而與蓄電池相比它有具有較高的比功率，且對環境無污染，在包括軌道交通、風力發電、公交大巴、智能電網等國家戰略性新興產業具有廣泛的市場需求，很多行業在使用超級電容器時需將單個單體串聯或者并聯已獲得高電壓和高能量，但是由于受限于超級電容器結構，只能采用橫向一個一個排列方式，無法采用縱向排列，導致模組的體積很大，在選擇上不是很靈活，導致在很多應用領域由于模組體積問題而無法使用。

實用新型內容

本實用新型目的是提供一種兩個單體串聯一體共用一個正負導電極柱的大容量電化學器件模組以解決傳統超級電容器存在上述的缺點。

本實用新型為實現上述目的，采用如下技術方案：

一種內串超級電容器結構，包括兩個由鋁罐、蓋板組件、集流體和電極芯卷組成的超級電容器結構；其特征在于：所述兩個超級電容器結構一端共用一個公共導電極柱。

其進一步特征在于：所述內串超級電容器結構為依次固定連接的正極鋁極柱或負極鋁極柱、集流體、電極芯卷、集流體、公共導電極柱、集流體、電極芯卷、集流體、負極鋁極柱或正極鋁極柱；所述鋁罐分別設置在正極鋁極柱或負極鋁極柱與公共導電極柱之間；所述正極鋁極柱或負極鋁極柱兩端通過蓋板封蓋。

進一步的：所述鋁罐為通孔結構，內徑與所述蓋板外圓周的外徑相吻合，外徑與所述公共導電極柱外徑相吻合；所述蓋板外圓周插入所述鋁罐內徑且蓋板上端面與鋁罐口相平齊。

所述正極鋁極柱或負極鋁極柱位于鋁罐外部部分為螺紋結構或非螺紋結構；一端或兩端鋁極柱上開有注液孔，注液孔內采用膠塞和激光焊接方式密封。

所述正極鋁極柱和或負極鋁極柱一端的圓周面上具有臺階，所述臺階插入所述集流體內徑中，正極鋁極柱和或負極鋁極柱一端圓周面的外徑與集流體的外徑相吻合。

優選的：所述公共導電極柱呈多臺階狀，兩端的圓周面上具有臺階，所述臺階分別插入所述集流體內徑中，兩端的圓周面的外徑與所述集流體的外徑相吻合。

所述蓋板組件包括正極鋁極柱或負極鋁極柱和蓋板；所述正極鋁極柱和負極鋁極柱為階梯柱；所述蓋板套在正極鋁極柱或負極鋁極柱上，所述蓋板一側端面和正極鋁極柱或負極鋁極柱之間設置有絕緣圈，所述絕緣圈內圈壁和正極鋁極柱或負極鋁極柱之間設置有密封圈；所述密封圈通過塑料固定塊抵壓在所述正極鋁極柱或負極鋁極柱上；所述蓋板內圈壁與正極鋁極柱或負極鋁極柱之間通過絕緣圈和塑料固定塊隔離；所述塑料固定塊上方具有卡固件進行定位。

兩個所述電極芯卷卷繞的兩個端面平整，一端焊接一個集流體，所述集流體焊接面上開有定位孔和導液孔。

一種基于上述內串超級電容器結構的組裝方法，其特征在于包括下述步驟：

（1）將一個電極芯卷，通過整形壓平，使兩個端面平整，并分別焊接一個集流體；

（2）將正極鋁極柱或負極鋁極柱的一端圓周面的臺階分別插入所述電極芯卷其中一端的集流體內徑中，通過正極鋁極柱或負極鋁極柱的臺階與集流體的兩個接觸縫沿圓周方向將正極鋁極柱或負極鋁極柱和集流體焊接在一起；

（3） 將公共導電極柱的一端圓周面的臺階插入電極芯卷另外一端的集流體內徑中，通過公共導電極柱的臺階與集流體的兩個接觸縫沿圓周方向將公共導電極柱和集流體焊接在一起；

（4）按照步驟（1）-（3）在公共導電極柱的另外一個端面上裝配完成的另一個電極芯卷；

（5）在正極鋁極柱和負極鋁極柱上依次裝配密封圈、絕緣圈和蓋板，并用塑料固定塊壓緊，卡固件定位；

（6）將步驟（5）中的電極芯卷組合體兩端分別裝配一個鋁罐，使一端的蓋板穿過鋁罐后上端面與鋁罐口相平齊；鋁罐另一端插入公共導電極柱的凸臺外徑，使公共導電極柱的外圓周外徑與鋁罐外徑相吻合；

（7）分別沿公共導電極柱的外徑和鋁罐外徑兩者的縫隙將公共導電極柱和鋁罐焊接起來；

（8）分別沿蓋板鋁罐兩者的縫隙將蓋板和鋁罐焊接起來。

優選的：所述步驟（1）（2）（3）（7）（8）中的焊接采用激光焊接；所述步驟（7）（8）中的焊接為連續焊，熔深為0.5~1.2mm，光斑重疊率為60~90%。。