[实用新型]内组合型聚合物电解液扣式超级电容器

说明书

技术领域

本实用新型涉及化学电源制造领域，特别地涉及一种新型纽扣式超级电容器的组合生产技术。 

背景技术

超级电容器时近几年才开始批量生产的新型能源存储器件，其同体积储能介于电池和普通电容之间，由于充放电时不依赖化学反应，因此超级电容在具有电容大电流充放电能力和电池高储能特性的同时，重复使用（充放电）寿命也很长。超级电容器的功率特性、超长循环寿命以及高低温环境下工作可高的特点使其在消费类电子、再生能源和工业及交通运输等领域得到了广泛的应用，前景广阔。近年来美国、俄罗斯、日本和韩国等国家投入了大量的人力物力和财力进行超级电容器的研发和制造，目前很多国内外公司的产品实现了商品化。 

纽扣式超级电容的生产和组装主要借鉴了锂锰扣式电池的生产工艺，目前有机体系纽扣式超级电容主要以5.5V电压体系为主，这就需要2只电容单体进行连接串联组合，若采用内部串联的方式需要单体间电解液的不导通，而有机电解液对一般橡胶的溶胀和分解特性使其无法像无机体系一样通过导电橡胶和绝缘橡胶组合的方式进行内部串联进行生产。所以现阶段有机纽扣超级电容器采用外部串联即单体封装后再进行外部连接的方式达到标称电压，由于超级电容外壳一般为高规不锈钢材质，同时连接单体时需要金属带和点焊技术，整个制造过程外壳成本极高且费时费工、整体尺寸和重量也较大。 

发明内容

为从根本上杜绝了单体间电解液的导通，实现了有机电解液扣式超级电容器的内组合，本实用新型采用聚合物电解液替代普通液态电解液。本实用新型的目的在于提供一个制作工艺简单、单体间无电解液导通隐患的内组合式扣式超级电容器，本实用新型采用的技术方案为： 

一种内组合型聚合物电解液扣式超级电容器，其特征是：包括正极盖、负极帽、上电极片、下电极片、隔膜和导电膜，正极盖、负极帽扣合在一起构成电容器壳体，电容器壳体内部通过不透液的导电膜串联两侧的电极构成内组合形式，导电膜两侧及负极帽和正极盖内侧均涂覆有导电涂层。

进一步，所述的正极盖和负极帽的内部，导电膜的周围装有绝缘密封圈。 

本实用新型为一种新型内组合超级电容器，其通过内部组合的形式达到提高整体工作电压的目的，由于采取聚合物电解液作为电极和隔膜的电解质，从根本上杜绝了电容器内部串联时电解液导通的隐患。内组合方式节约了一半以上的封装外壳，减少了外连接工序，具有装配简单，易行，接触内阻低、体积重量比容量高、综合成本低等优点。 

附图说明

图1为本实用新型的内组合式扣式超级电容器结构示意图 

附图中：1、绝缘密封圈； 2、正极盖； 3、上电极片； 4、隔膜； 5、导电膜； 6、下电极片； 7、负极帽。

具体实施方式

实施例

下面结合具体实施案例详细说明本实用新型的技术方案。 

如图1所示，该电容的构成是：负极帽7、下电极片6、隔膜4、上电极片3、导电膜5、正极盖2和绝缘密封圈1组成。 

以下为制备过程。 

1、首先将活性炭、导电剂、聚合物基体PAN-PMMA共聚物按一定的比例混合均匀，加入丙酮搅拌成均匀浆料后流延涂布成一定厚度的薄层，加热干燥并对辊碾压成0.35mm厚度的薄片，加入一定量的1mol/L TEABF4/PC溶液增塑成含有聚合物电解液的电极片。 

2、同理将纯PAN-PMMA共聚物溶解于丙酮溶液中并流延涂布干燥对辊碾压成0.15mm厚度的薄片，加入一定量的1mol/L TEABF4/PC溶液增塑成聚合物电解质隔膜。 

3、将上述电极片和隔膜分别冲切成直径大小7.5mm和9mm的圆片。导电膜5采用两边涂覆有导电涂层的0.02mm厚度的铝箔冲切成9mm直径的圆片而成。   

4、将上述材料按照电极片、隔膜、电极片、导电膜、电极片、隔膜、电极片的顺序依次同心叠放于底面涂覆有导电涂层的内径9mm的1120负极帽7中，最后叠放底面涂覆有导电涂层的1120正极盖2。在负极帽7和正极盖2间施压使各组件间结合牢固并封口，即可得内组合型5.5V/0.22F超级电容，产品厚度只有2mm。

产品所用的电极片（下电极片6和上电极片3）和隔膜4中所含电解液为凝胶聚合物电解液。 

本说明书所述的只是本实用新型较佳的实施案例，上述实施案例仅以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型的限制，凡本领域内技术人员依本实用新型的构思通过逻辑分析、推理或有限的实验可以得到的技术方案，皆在本实用新型的范围之内。