[发明专利]一种超级电容器及其灌胶方法、应用

说明书

本发明公开了一种超级电容器及其灌胶方法、应用。一种超级电容器的灌胶方法，其包括以下步骤：提供敞口型金属外壳；提供超级电容器本体；将超级电容器本体放入至金属外壳的容纳腔内；然后，对金属外壳的敞口端一侧形成止胶部，其用于避免灌胶时胶液流至底部堵住超级电容器本体的防爆阀；在金属外壳的敞口端和超级电容器本体的端面进行灌胶和固化处理形成密封层。本发明灌胶方法采用金属外壳和止胶部相结合，两者协同作用以彻底解决超级电容器产品漏液问题以及胶液覆盖防爆阀问题，不会因老化变脆而脱胶造成漏液问题，以及防爆阀无法正常打开造成从头部泄出直接冲击到相连的电路板或其它器件即容易损坏终端产品的核心器件致其无法使用的问题，保证耐久性，稳定性以及安全性。

技术领域

本发明涉及了超级电容器制造技术领域，特别是涉及了一种超级电容器及其灌胶方法、应用。

背景技术

超级电容器作为储能元器件，广泛用智能三表、电力载波、启动、风能太阳能等领域。超级电容器具有功率大、寿命长、免维护的优点，经常使用在高空、地下、山区、低温等苛刻环境，为了减少维护或更换频次，对超级电容器的安全性和耐久性要求严格。但是，应用于超级电容器的某些电解液由于粘度低，渗透力强，对外封装的密封性要求极高，加上超级电容器本身封装的时候往往存在一些固有缺陷，给电解液的渗透留下了一定的隐患，极易从封口处渗出，漏液会严重影响超级电容器的电性能和寿命。超级电容器漏液问题是行业难题。

现有技术中，改善密封性的常规方法是机械封口方式，即通过设计尺寸紧配减少缝隙，增强密封效果，例如铝壳与胶盖之间、胶盖与导针之间尽可能保持紧密接触，但是机械封口方式在封口过程中因微小偏差或杂质会产生微小缝隙，渗透性强的电解液还是可以渗出，不能彻底杜绝产品漏液问题。

另一种方法是在封口处涂胶液，避免微量电解液渗出，通常采用胶液水在封口界面点胶，流平后，再UV固化。采用点胶方式密封，胶水覆盖的地方可以防渗出，但是很难控制胶水在封口界面的全覆盖。超级电容器本体的胶盖表面和封口边通常不平整，且封口位置浅，滴胶太多，容易溢出；胶水太少，流平时可能有些点位未覆胶。再者，UV固化通常几秒钟，胶太稀，难固化；胶太稠，固化太快而未流平。因此点胶工艺要求较精确、稳定，才能实现胶面对封口边的全覆盖，因此点胶方式仍有漏液风险。

还有一种方法是采用塑料壳灌胶方式，即先将超级电容器本体放在塑料壳内，然后灌胶填充环氧树酯，接着固化后整个超级电容器本体就被封装在塑料壳里，则电解液无法渗出。目前塑料壳灌胶产品多用在两个超级电容器串联的模组，用于高湿环境。采用塑料壳灌胶方式，在工艺精确度上较点胶方式要求低，密封效果相比点胶方式更能保证，但是塑料易老化，老化的塑料壳与环氧胶之间的粘接性变差，塑料壳就有脱出风险，而且老化脆裂后起不到保护作用。再者，塑料壳灌胶时胶液可以流到本体底部覆盖防爆阀而影响其正常打开，由于制作塑料壳脱模时难以确保底部平整度，有时也会在塑料壳印上防爆线，封装的模组中的两个单体之间也可能存在高度差，产品与塑料壳底部之间存在缝隙，使得胶液是可以流到超级电容器本体底部覆盖防爆阀。若超级电容器本体发生异常、内部气压过大，防爆阀不能正常打开，而是从头部打开或中间炸开，则会影响到周围器件。

因此，现有超级电容器的防漏液塑料壳灌胶方法存在以下缺陷：（1）无法杜绝胶液流至超级电容器本体底部而覆盖防爆阀的问题，存在较大的安全隐患和不稳定性；

（2）当超级电容器产品需要进行高温高湿负荷寿命测试时，当测试寿命达到1500小时时，塑料壳体出现了老化变脆，造成不良品或者无明显老化变脆的良品在实际使用中也存在较大的安全隐患；