[发明专利]一种混合串联结构的石墨烯基超级电容器模组

摘要

本发明提供一种混合串联结构的石墨烯基超级电容器模组，所述模组包括同一水平面上依次串联的石墨烯基超级电容器，所述石墨烯基超级电容器由竖直方向依次层叠的双层电容器串联组成，所述双层电容器包括两对电极和设于两对电极之间的隔膜，每对电极包括金属电极和位于所述金属电极与所述隔膜之间的石墨烯活性电极。本发明提供的技术方案在提高超级电容器工作电压的同时，可保证其能量体积比不低于8wh/L，有效降低模组的等效内阻。

主权项

1.一种混合串联结构的石墨烯基超级电容器模组，其特征在于：所述模组包括同一水平面上依次串联的石墨烯基超级电容器，所述石墨烯基超级电容器由竖直方向依次层叠的双层电容器串联组成，所述双层电容器包括两对电极和设于两对电极之间的隔膜，每对电极包括金属电极和位于所述金属电极与所述隔膜之间的石墨烯活性电极；连接相邻两个双层电容器的金属电极为矩形的双面多孔金属集流体，所述双面多孔金属集流体的一面为相邻两个双层电容器中一个双层电容器的正极，另一面为相邻两个双层电容器中另一个双层电容器的负极，所述双面多孔金属集流体的上、下两面分别涂覆基于石墨烯的活性炭物质以分别作为所述相邻两个双层电容器的石墨烯活性电极；每块双面多孔金属集流体由其上、下两侧同中心的矩形框状弹性垫圈夹紧，所述矩形框状弹性垫圈的竖直纵断面为齿形结构，其边框内侧厚度大于边框外侧厚度；相邻两块上下两面涂覆有基于石墨烯的活性炭物质的双面多孔金属集流体之间夹有同中心的矩形隔膜；从所述石墨烯基超级电容器的轴线方向上看，所述石墨烯基超级电容器上下两端金属电极的面积A0等于所述矩形框状弹性垫圈的外围面积A1，所述矩形框状弹性垫圈的外围面积A1大于所述双面多孔金属集流体的上表面或下表面面积A2，所述双面多孔金属集流体的上表面或下表面面积A2大于所述矩形框状弹性垫圈的中空面积A3，所述矩形框状弹性垫圈的中空面积A3大于所述隔膜面积A4；所述隔膜面积A4大于石墨烯活性电极面积A5。