[实用新型]软包装双电层电容器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电容，尤其是涉及一种软包装的双电层电容器。

背景技术

目前，双电层电容器(又叫超级电容器)具有比普通电容器更高的能量密度，同时具有比传统铅酸蓄电池、镍氢电池和锂离子电池更高的功率密度，是一种比较先进的储能装置。双电层电容器能耐受大电流充、放电，故具有充电快的特点，同时由于充放电过程是正负电荷在极板上的吸附、脱附过程，不消耗电极材料和电解液，所以其循环寿命长，可超过1000000次。因此在混合动力车、港口设备、风力发电以及航空航天等领域都有广阔的应用前景。双电层电容器相对于传统的储能器件，主要优势之一为具有较高的比功率，可以瞬间输出大功率，以满足功率补偿的要求。现有的双电层电容器，由于制作工艺条件和结构的束缚，往往质量大且内阻偏大，这就降低了输出功率，影响实际应用。目前，市面上的双电层电容器主要为卷绕型和叠片型两种，均采用金属壳作为封装外壳，其质量较大，工艺繁琐；其集流体主要为铝箔，但铝表面极易形成一层绝缘膜，这就大大增加了集流体与碳电极间的接触电阻，严重影响了双电层电容器的功率特性，且大电流工作时极片会放出大量的热，降低了使用安全可靠性。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述技术中存在的不足之处，提供一种结构紧凑、设计合理，低阻抗、低重量、低成本、安全性高的软包装双电层电容器。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：在壳体上下两侧设有对称的极耳，壳体内装有整齐排列的集流体，集流体上包覆炭层，炭层上面涂覆活性炭电极，在活性炭电极之间装有隔膜。

本实用新型的优点是：

本实用新型结构紧凑、设计合理，制成重量轻、内阻小、比功率大的双电层电容器，可作为混合动力车、港口设备、风力发电等的储能装置，具有功率高、成本低、安全性好的优势。

附图说明

图1是本实用新型壳体结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。

由图1-图2可知，本实用新型在壳体2上下两侧设有对称的极耳1，壳体2内装有整齐排列的集流体4，集流体4上包覆炭层5，炭层5上面涂覆活性炭电极6，在活性炭电极6之间装有隔膜3。

本实用新型采用叠片式，由若干活性炭电极6层叠而成，活性炭电极6间用隔膜3隔开。正、负极采用相同的活性炭电极6。

其中电容器极耳1，正负极均采用大面积铝带，可耐受大电流充放电；电容器壳体2，采用冲压成型的铝塑复合膜热封而成，具有工艺简单，质量小等优点；隔膜3，将正、负极隔开并吸附一定电解液；铝箔集流体4；包覆在集流体4上的炭层5，炭层5上面涂覆活性炭制成的正、负活性炭电极6。隔膜3、铝箔集流体4、炭层5、正、负活性炭电极6组装成电容器芯子，整个芯子浸泡在TEATFB-ACN电解液中。充电时，正、负极高比表面积的活性炭吸附电解液中的正、负离子，与正、负活性炭电极6上聚集的电荷形成“双电层”，从而正、负极间形成电位差，完成对电能的存储；放电时吸附的电荷脱附返回到电解液中，正、负极间电位差逐渐减小，完成电能的释放。

本实用新型制成的软包装双电层电容器，由于采用了特殊炭包覆铝箔，有效地降低了集流体4与活性炭电极6间的接触电阻，这对提高单体的功率特性有重要意义，而采用了铝塑复合膜作为壳体2将大大降低单体重量。经测试，本实用新型比功率达到14kW/kg以上，比能量达到8Wh/kg以上，并且工艺简单、成本较低，是一种较为先进的双电层电容器。

用铝塑复合膜热封装成的壳体2，集流体4采用经表面炭化处理的铝箔，正负活性炭电极6均为高比表面积活性炭材料，采用TEATFB-ACN为电解液。将电容器芯子和电解液封装在铝塑复合膜内组装成电容器单体。

本实用新型将裁剪成型的极片按照正极/隔膜/负极的顺序叠放整齐，反复折叠成电容器芯子，将带有极耳1胶的正负极耳分别焊接在正、负极片端上。将铝塑复合膜在冲膜机上冲成电容器芯子大小的凹槽，将芯子装入凹槽中，用热封机将铝塑膜与两极耳的极耳胶处热封，并将一个侧面热封，另一侧面留出一定长度的铝塑膜作为气袋，封装气袋外侧。用注液机向凹槽内注液，注液后将注液口封住，化成后切除气袋封装成型。

其中活性炭制成的正、负活性炭电极6，涂覆在炭包覆铝箔上，隔膜3将正、负极隔开，将芯子焊接在带有极耳胶的极耳1上，整个芯子浸泡在TEATFB-ACN电解液中，再用铝塑复合膜封装成完整的电容器单体。本实施例制成的软包装双电层电容器，比功率达到14kW/kg以上，比能量达到8Wh/kg以上，并且工艺简单、成本较低，是一种较为先进的双电层电容器。