[发明专利]全密封超级电容器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电化学储能元器件领域，尤其涉及一种全密封超级电容器及其制造方法。

背景技术

超级电容器作为一种高效的储能元器件，具有充放电速度快、功率密度大、循环寿命长、绿色环保等系列优点，在新能源汽车、轨道交通、航空航天、工业自动化领域得到了广泛应用。一般的，超级电容器的的电芯一端(正极或负极)与外壳相连，另一端通过橡胶密封圈与外壳绝缘密封隔离。然而，橡胶密封圈的耐高温能力有限(普遍不超过260℃)，长期高温负荷下容易老化导致密封性能大大降低，严重限制超级电容器的使用寿命；并且，为防止橡胶密封圈在装配过程中变形增加使用过程中的漏液几率，需要人工手工装配橡胶密封圈且采用外壳扩口的方式以防止密封圈装配移位，装配工作人工劳动强度大，装配效率低，影响超级电容器的生产效率。因此，传统超级电容器存在密封性能差、使用寿命短且生产效率低的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种全密封超级电容器，以克服传统超级电容器存在的密封性能差、使用寿命短且生产效率低的技术问题。

本发明的另一目的在于提出一种全密封超级电容器的制造方法，能够实现超级电容器生产过程全自动化操作，提高超级电容器生产效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种全密封超级电容器，包括：正极外盖、负极外盖、外壳、电容器电芯、负极集流体、负极端子和密封环，正极外盖和负极外盖分别连接于外壳两端、电容器电芯和负极集流体设置在外壳内部，电容器电芯一端与正极外盖连接，负极集流体连接于电容器电芯的另一端，负极端子部分设置在外壳内部与负极集流体连接，部分穿过负极外盖设置在外壳外部；负极端子设置在外壳内部的部分与负极外盖之间具有一密封间隙；密封环包括陶瓷环和设置在陶瓷环表面的金属层，陶瓷环设置在密封间隙内，且通过金属层分别与负极外盖和负极端子钎焊连接。

在其中一个实施例中，金属层包括金属化层和金属镀层，金属化层设置在陶瓷环与金属镀层之间。

在其中一个实施例中，金属化层为钼锰粉层。

在其中一个实施例中，金属镀层为镍镀层。

在其中一个实施例中，还包括绝缘填充环，负极端子穿过负极外盖的部分与负极外盖之间具有一绝缘间隙，绝缘填充环设置在绝缘间隙内，且分别与负极外盖和负极端子抵接连接。

在其中一个实施例中，还包括密封钉，负极外盖上开设有注液孔，密封钉插入注液孔与负极外盖焊接连接。

在其中一个实施例中，还包括防爆片，正极外盖上开设有排气孔，防爆片设置在排气孔内与正极外盖连接。

在其中一个实施例中，防爆片的厚度为0.1mm-0.3mm，防爆片的压强调节范围为0.6MPa-1.0MPa。

本发明还提供一种上述任一项超级电容器的制造方法，包括以下步骤：

自动激光焊接，组装正极外盖、负极外盖、外壳、电容器电芯、负极集流体、负极端子和密封环，得到全密封超级电容器工装；

对全密封超级电容器工装进行真空干燥；

向真空干燥后的超级电容器工装内注入电解液并进行老化操作，得到全密封超级电容器。

在其中一个实施例中，向真空干燥后的超级电容器工装内注入电解液并进行老化操作，得到全密封超级电容器的步骤包括：

向真空干燥后的超级电容器工装内注入电解液，注液后将胶钉插入注液孔对超级电容器工装进行密封；

对胶钉密封后的超级电容器工装进行老化处理；

完成老化处理后拔出胶钉，排除老化气体，将密封钉插入注液孔并将密封钉与负极外盖焊接连接，得到全密封超级电容器。

上述的全密封超级电容器，负极端子和负极外盖之间通过包括陶瓷环和金属层的密封环密封，金属层设置在陶瓷环表面，陶瓷环通过金属层分别与负极端子和负极外盖钎焊连接，实现电容器电芯的负极与外壳全密封绝缘隔离，密封强度高，能够有效保证气密性，降低漏液几率。并且，陶瓷环性能稳定，使用寿命长，能够大大延长超级电容器的使用寿命。同时，密封环与负极端子和负极外盖均钎焊连接，密封环装配可实现自动化焊接，实现了超级电容器整个生产过程的自动化操作，大大节省人工劳动强度，提高了超级电容器生产效率。因此，与传统超级电容器相比，上述的全密封超级电容器具有密封强度高、使用寿命长、自动化程度高、生产效率高的有益效果。相应地，上述的全密封超级电容器制造方法实现了全密封超级电容器生产过程全自动化操作，大大降低人工劳动强度，提高了超级电容器生产效率。

附图说明