[实用新型]一种低内阻极柱结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种电容器的低内阻极柱结构，特别是公开一种超级电容器的低内阻极柱结构。

背景技术

超级电容器是新兴的一种储能方式，与传统化学电源(蓄电池)相比，具有更高的比功率和使用寿命，并且是属于环保免维护储能元件。超级电容器主要特点是充电速度快、充电效率高；并且充电接受能力远高于电池。循环寿命长；正常使用时间可达10年，并且是免维护型产品。高低温特性好；超级电容器工作温度范围为-40～60℃。超级电容器的特点决定了其在公交车、游览车、货场搬运车等电动汽车或混和动力汽车方面具有重要的应用价值，以及太阳能系统领域中应用。

超级电容器的高功率特性来源自其自身的超低内阻，而要想制作出超低内阻的超级电容器，优良的结构设计、导电性好的材料选择是必须的。在无机碱性体系的超级电容器中，一般参考氢镍电池或镉镍电池，极柱材料采用的是铁，尽管成本较低但是内阻偏高，不利于降低内阻，同时在额定工作电压范围内铁材料处于腐蚀区，对使用寿命有影响。所以找到一种合适的极柱是非常重要的，而本发明正是基于此提出。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术难题，提供一种超低内阻同时又稳定的极柱结构，公开一种超级电容器的低内阻极柱结构。

本发明是这样实现的：一种低内阻极柱结构，包括极柱及焊接点，其特征在于：极柱与极片的连接，中间经过极耳电流汇集排结构件，电流汇集排与柱体连接，其连接点采用熔池焊，极耳一端与极片连接，另一端与电流汇集排连接，极耳呈扇形，分散一端与极片连接，与电流汇集排连接的焊点采用氩弧焊。所述的极柱结构件电流汇集排材质采用镍合金，极耳材质采用镍。

由于极柱的作用是将极片上的电流通过极耳汇集起来并引出到壳体外面，再连接负载或串并联，所以极柱与极耳连接处采用何种连接方式直接影响电容器内阻。目前极片的材料一般是镍，所以极耳材料也相同，如果直接将极柱使用低电阻铜材料，尽管可以降低内阻，但是铜镍由于熔点的差别较大将导致无法焊接或是焊接效果很差。本发明采用铜镍合金作为过渡的电流汇集排，解决了焊接问题。

本发明复合极柱结构在降低单体内阻、提高产品稳定性方面有很大的优势，特别是在串联组成高电压的组件时具有极大的优势。

附图说明

图1是本发明低内阻极柱结构示意图；

图2是本发明一个实施例10000F单体结构示意图；

图3是图2的侧视图。

在图中：1、柱体；2、壳体；3、电流汇集排；4、极耳；5、极片；6、熔池焊焊点；7、氩弧焊焊点；8、固定螺母；9、密封橡胶圈。

具体实施方式

根据附图1，电流汇集排3为镍铜合金材料，形状为长方形，厚度为3～5mm，中间位置为电流汇集排3与极柱1连接的熔池焊焊点6位置，边缘开窄槽，为极耳4位置，每个槽一般可以在氩弧焊焊点7位置焊接5～10片极耳4，同时根据需要可以开多个槽，例如极片5总数20片，每个槽焊接5片，则在电流汇集排3上均匀开出4个槽即可。极柱1柱体为铜金属加工而成，底端与电流汇集排3焊接，中间通过壳体2经过密封部分，上端为螺纹或螺孔。

根据附图2、3，设计超级电容器产品容量为10000F，内阻为1毫欧姆，使用电极10对。正极采用烧结镍电极，负极采用活性炭为活性物质，镍带为集流体，通过与极柱1焊接，组成集群。壳体2采用聚丙烯材料添加阻燃剂，电解液为9mol/L的氢氧化钾溶液。电流汇集排上每5片焊在一个槽内，经过实际测试，极柱实际造成的内阻小于0.15毫欧姆。

本发明结构的各个连接点上，均包含同种金属焊接，焊接效果达到最佳，例如极耳与电流汇集排焊接，极耳材料为镍金属，电流汇集排为镍铜合金，其熔点接近，融合性很好。本发明电极体系中的稳定性较好，铜柱体在液面之上，同时表面镀镍，电流汇集排为镍铜合金，抗腐蚀性能远超过铜金属，极柱在碱性体系中形成了稳态。本发明结构在对功率要求很高的超级电容器方面具有很大的应用价值。