[发明专利]高效储能电容器

说明书

技术领域

本发明涉及电气技术领域，特别是涉及高效储能电容器。

背景技术

传统的电解电容器电荷存储区域都是平面结构，用介质分离电极，这些介质多数为塑料、纸或薄膜陶瓷等材料。电介质越薄，在有限的空间区域能够得到更多的表面积。但因为元件性能的先天性限制，电容器的容量的增长举步维艰，在传统电容器的基础上进一步扩展容量已经是非常困难。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种高效储能电容器，其容量远远超过传统电容器。

本发明的目的通过以下技术措施实现。

高效储能电容器，包括正极、负极以及位于所述正极和负极之间的隔膜，所述正极与所述隔膜之间的空隙填充有电解液，所述负极与所述隔膜之间的空隙填充有电解液；所述正极和负极为多孔碳基电极。

所述高效储能电容器的充电距离小于0.1纳米。

所述多孔碳基电极的比表面积为2000平方米/克。

所述高效储能电容器的集电极分别从正极和负极的堆叠中挤出。

所述正极和负极为被切割成卷轴的形式。

所述正极和负极由铝、碳元素制成，树脂作为粘合剂。

所述隔膜为纸制成。

所述多孔碳基电极为活性炭多孔电极。

本发明的高效储能电容器，容量比普通的电容器得到极大的提高，由于其充电距离极小，而电极极板的表面积相当大，从而使高效储能电容器大大优胜于传统的电容器。

附图说明

利用附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明的一个实施例的结构示意图。

附图标记：

正极1，负极2，隔膜3，电解液4。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步说明。

本实施例的高效储能电容器如图1所示，包括正极1、负极2以及位于所述正极1和负极2之间的隔膜3，所述正极1与所述隔膜3之间的空隙填充有电解液4，所述负极2与所述隔膜3之间的空隙填充有电解液4；所述正极1和负极2为多孔碳基电极。

本发明的高效储能电容是通过大量的材料折叠，通过增加其表面纹理，从而扩大了它的表面积。高效储能电容属于化学双层电容器。电容器利用静电极化电解溶液的方式储存能量。虽然它是一个电化学器件，但它的储能机制却不涉及化学反应，并且该机制是高度可逆的，高效储能电容允许反复充放电达到100~200万次。

所述高效储能电容器的充电距离小于0.1纳米。所述多孔碳基电极的比表面积为2000平方米/克。高效储能电容器的巨大的比表面积来自多孔碳基电极材料。这种材料的多孔结构，比表面积大约2000平方米/克，远远超过塑料或薄膜陶瓷等材料。高效储能电容器的充电距离的大小取决于电解液中被吸引到电极的带电离子的大小。这个距离小于0.1纳米，远远小于常规电介质材料的距离。巨大的极板比表面积和极小的充电距离使高效储能电容相对传统的电容器具有极大的优越性。

所述高效储能电容器的集电极分别从正极1和负极2的堆叠中挤出。高效储能电容器的部件在不同的产品可以有所不同，这是由高效储能电容器包装的几何结构决定的。对于棱形或正方形封装产品部件的摆放，内部结构是基于对内部部件的设置，即内部集电极是从每个电极的堆叠中挤出。这些集电极焊盘将被焊接到终端，从而扩展电容器外的电流路径。

所述正极1和负极2为被切割成卷轴的形式。对于圆形或圆柱形封装的产品，配置方式是电极切割成卷轴。最后将电极箔焊接到终端，使外部的电容电流路径扩展。

所述正极1和负极2由铝、碳元素制成，树脂作为粘合剂。所述隔膜3为纸制成。电极是高效储能电容器技术最关键的部分。

所述多孔碳基电极为活性炭多孔电极，高效储能电容具有双电层结构，容量堪称世界之最，其基本原理是利用活性炭多孔电极和电解液组成的双电层结构获得超大的容量。

本发明的优点：

（1）充电速度快，充电用量达到98%只需1~2秒。

（2）功率密度强劲，相当于电池的10~20倍。

（3）能提供持续超强的大电流，能量转换损失小，效率高。

（4）可重复循环使用，反复充放电可高达100~200万次。

（5）最大容量可达到2000F。

（6）剩余电量可直接用检测方式读出。

（7）使用温度范围广，-50℃～+100℃。