CN102543487B - 超级电容器用盖板结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超级电容器用盖板结构，包括：密封盖，由金属材料制成；以及金属极板，与密封盖相连。密封盖包括：本体，本体包括外端面和内端面；以及金属套体，从本体的外端面向外凸出形成，金属套体内设有腔体，金属套体包括外端面和内端面，金属套体的外端面封闭，金属套体的内端面敞开并与密封盖的内端面相连通。金属极板包括：基体，基体包括外端面；以及极柱，从基体的外端面向外凸出形成。密封盖的本体的大小与金属极板的基体大小相适配；极柱的大小与金属套体的腔体大小相适配；极柱安装于金属套体的腔体内而与金属套体相连接。在本发明中，极板与密封盖连接时，工艺简单，连接可靠。

Description

超级电容器用盖板结构

技术领域

本发明涉及一种超级电容器，尤其涉及一种超级电容器用盖板结构。 

背景技术

超级电容器(Electric double-layer capacitor)，是近年来发展起来的介于普通电容器和化学电池之间的电化学储能元件；由于其具有功率密度高、循环使用寿命长以及充电速度快等优点，在移动通讯、电动工具、太阳能发电、风能发电、信息技术以及电动汽车等多种领域具有广阔的应用前景。 

常用的超级电容器，包括一端开口且另一端封闭的金属壳体，该金属壳体的封闭端向外延伸形成有极柱，在该金属壳体内部装设有外部由绝缘材料包覆的芯子，在芯子安装位于金属壳体内部以后，使用端面设置有极柱的盖板结构封闭该金属壳体的开口端而形成超级电容器单体。 

传统的盖板结构包括金属材料制成的密封盖以及与密封盖电性连接的极板，在所述密封盖的外端面中心位置处延伸形成有极柱，所述极板一端面在与电容芯子连接后，另一端面通过卡接与连接位于密封盖的内端面相连；这种连接方式虽然简单，但由于极板与密封盖是通过卡接方式相连，在长期使用中，由于震动等原因，极板与密封盖的连接很容易脱离或发生松动，致使超级电容器的内阻变大，使用寿命变短。 

为此，有部分厂商对该结构的盖板结构进行了改进，即首先在超级电容器壳体与极板进行激光焊接或铆接，然后在对密封盖进行铆接或激光焊接的方式进行盖板结构的固定，故在操作过程中工艺较为复杂，生产效率很低。且在盖板结构与金属壳体开口端相连时，为避免盖板结构与金属壳体相导通而发生短路，通常在该密封盖和极板的周边分别套设有绝缘环，然后通过激光焊接或滚压等方式使盖板固定在该金属壳体上；这种方式虽然能实现对金属壳体的密封，但在盖板结构与金属壳体开口端连接过程中，位于密封盖和极板的周边的绝缘环因受热或受力很容易发生破损，致使密封盖或极板与金属壳体相接触，由于密封盖外端面设置有极柱，金属壳体封闭端亦设置有极柱，当密封盖与金属壳体相接触时，直接导致正负极柱相连，进而产生短路；或由于工艺封装等原因致使绝缘环产生褶皱而导致超级电容器内部电解液从绝缘套褶皱处流出，致使超级电容器寿命降低。基于以上所存在的技术缺陷，有必要对传统的超级电容器，特别是其盖板结构进行改进。 

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种超级电容器用盖板结构，其极板与密封盖连接时，工艺简单，连接可靠。 

本发明的另一目的在于提供一种超级电容器用盖板结构，其能有效防止超级电容器漏液。 

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种超级电容器用盖板结构，包括：密封盖，由金属材料制成；以及金属极板，与密封盖相连。密封盖包括：本体，本体包括外端面和内端面；以及金属套体，从本体的外端面向外凸出形成，金属套体内设有腔体，金属套体包括外端面和内端面，金属套体的外端面封闭，金属套体的内端面敞开并与密封盖的内端面相连通。金属极板包括：基体，基体包括外端面；以及极柱，从基体的外端面向外凸出形成。密封盖的本体的大小与金属极板的基体大小相适配；极柱的大小与金属套体的腔体大小相适配；极柱安装于金属套体的腔体内而与金属套体相连接。 

优选地，密封盖的本体的外端面为中部高周边低且呈台阶状的台阶端面；密封盖还可包括：环状凸起，一体地设置于该台阶端面的周边位置。 

与现有技术相比，本发明具有下述有益效果： 

1）本发明的极柱设置在金属极板上，在密封盖设置有金属套体，金属极板通过极柱与密封盖相连上，由于金属极板与密封盖相连是通过极柱与金属套体之间的连接而实现相连，故在连接过程中操作方便，生产效率高。 

2）本发明的密封盖为中部高周边低且呈台阶状的台阶端面，在该台阶端面的周边位置且与台阶端面一体的设置有环状凸起，在该环状凸起上方覆盖并紧密压靠密封环，由于密封环受到环状凸起的挤压后，该密封环的底部与环状凸起挤压在一起而紧密配合，起到了很好的密封作用。即使在采用绝缘环而绝缘环起褶皱时，由于该密封环和环状凸起的挤压作用，可防止超级电容器漏液。 

附图说明

图1是根据本发明的超级电容器用盖板结构的密封盖的立体图； 

图2是根据本发明的超级电容器用盖板结构的密封盖的另一立体图； 

图3是图1的密封盖沿A-A线作出的剖视图； 

图4是根据本发明的超级电容器用盖板结构的金属极板的立体图； 

图5是根据本发明的超级电容器用盖板结构的组装立体图； 

图6是根据本发明的超级电容器用盖板结构的另一组装立体图； 

图7是根据本发明的超级电容器用盖板结构的分解立体图； 

图8是根据本发明的超级电容器用盖板结构的另一分解立体图。 

其中，附图标记说明如下： 

1密封盖         11本体          111外端面 

113内端面       115中部端面     13金属套体 

131外端面       133内端面       135腔体 

15环状凸起      2金属极板       21基体 

23极柱          211外端面       3密封环 

31顶面          33底部 

具体实施方式

下面结合附图来说明根据本发明的超级电容器用盖板结构。 

如图1至图8所示，根据本发明的超级电容器用盖板结构包括：密封盖1，由金属材料制成；以及金属极板2，金属极板2与密封盖1相连。其中，密封盖1用于封闭超级电容器壳体(未示出)的开口端，金属极板2用以于超级电容器的芯子(未示出)相连。 

密封盖1包括本体11，本体11包括外端面111和内端面113。密封盖1还包括：金属套体13，从本体11的外端面111向外凸出形成，金属套体13内设有腔体135，金属套体13包括外端面131和内端面133，金属套体13的外端面131封闭，金属套体13的内端面133敞开并与密封盖1的内端面113相连通。 

金属极板2包括基体21，基体21包括外端面211。金属极板2还包括：极柱23，从基体21的外端面211向外凸出形成。 

密封盖1的本体11的大小与金属极板2的基体21大小相适配；极柱23的大小与金属套体13的腔体135大小相适配；极柱23安装于金属套体13的腔体135内而与金属套体13相连接。 

为了实现极柱23与金属套体13之间的连接，作为一个实施例，极柱23设置有外螺纹；金属套体13的腔体135内设有内螺纹；极柱23与金属套体13通过螺纹连接而相连。在一个替代实施例中，也可不在极柱23和金属套体13上设置螺纹，即在极柱23***金属套体13的腔体135中，然后在金属套体的外部表面通过激光焊接或铆接的方式，使极柱23与金属套体13连接为一体，进而实现金属极板2和密封盖1的连接。 

由于本发明的极柱23设置在金属极板2上，在密封盖1设置有金属套体13，金属极板2通过极柱23与密封盖1相连，由于金属极板2与密封盖1相连是通过极柱23与金属套体13之间的连接而实现相连，在连接过程中，直接通过螺纹连接，或者在金属套体13外部表面激光焊接或铆接的方式即可实现金属极板2与密封盖1的连接，故相对传统超级电容器极板与密封盖的连接方式操作方便，生产效率高。 

在根据本发明的超级电容器用盖板结构中，如图1至图8所示，金属套体13优选处于密封盖1的本体11的外端面111的中心位置；相应地，极柱23处于金属极板2的基体21的外端面211的中心位置。 

在根据本发明的超级电容器用盖板结构中，如图1、图3、图7所示，密封盖1的本体11的外端面111为中部高周边低且呈台阶状的台阶端面；密封盖1还可包括：环状凸起15，一体地设置于该台阶端面的周边位置。 

在根据本发明的超级电容器用盖板结构中，如图5至图8所示，所述超级电容器用盖板结构还可包括：密封环3，覆盖并紧密压靠在环状凸起15上，密封环3位于密封盖1的台阶端面的周边处且密封环3的顶面31与密封盖1的中部端面115相齐平，密封环3的底部33压靠在环状凸起15上。密封环3采用绝缘材料。 

在根据本发明的超级电容器用盖板结构中，所述超级电容器用盖板结构还可包括：绝缘环(未示出)，与密封盖1的本体11和金属极板2的基体 21相适配且分别套设于密封盖1的本体11和金属极板2的基体21周边。 

最后，说明一下根据本发明的超级电容器用盖板结构的组装过程。金属极板2的极柱23与密封盖1的金属套体13连接并伸入到金属套体13的腔体135内；密封环3覆盖并紧密压靠环状凸起15上。由于密封环3在进行密封时，由于顶面31受到壳体卷边后的压力作用，密封环3的底部33受到环状凸起15挤压而与环状凸起15紧密配合，故其密封性能较传统超级电容器的盖板结构密封性能更好。 

Claims (6)

1.一种超级电容器用盖板结构，包括：

密封盖（1），由金属材料制成，密封盖（1）包括本体（11），本体（11）包括外端面（111）和内端面（113）；以及

金属极板（2），与密封盖（1）相连，金属极板（2）包括基体（21）以及极柱（23），基体（21）包括外端面（211），极柱（23）从基体（21）的外端面（211）向外凸出形成；

其特征在于，

密封盖（1）还包括：金属套体（13），从本体（11）的外端面（111）向外凸出形成，金属套体（13）内设有腔体（135），金属套体（13）包括外端面（131）和内端面（133），金属套体（13）的外端面（131）封闭，金属套体（13）的内端面（133）敞开并与密封盖（1）的内端面（113）相连通；

密封盖（1）的本体（11）的大小与金属极板（2）的基体（21）大小相适配；

极柱（23）的大小与金属套体（13）的腔体（135）大小相适配；

极柱（23）安装于金属套体（13）的腔体（135）内而与金属套体（13）相连接。

2.如权利要求1所述的超级电容器用盖板结构，其特征在于，

极柱（23）设置有外螺纹；

金属套体（13）的腔体（135）内设有内螺纹；

极柱（23）与金属套体（13）通过螺纹连接而相连。

3.如权利要求1或2的超级电容器用盖板结构，其特征在于，

密封盖（1）的本体（11）的外端面（111）为中部高周边低且呈台阶状的台阶端面；

密封盖（1）还包括：环状凸起（15），一体地设置于该台阶端面的周边位置。

4.如权利要求3的超级电容器用盖板结构，其特征在于，所述超级电容器用盖板结构还包括：

密封环（3），覆盖并紧密压靠在环状凸起（15）上，密封环（3）位于该密封盖（1）的台阶端面的周边处且密封环（3）的顶面（31）与密封盖（1）的中部端面（115）相齐平，密封环（3）的底部（33）压靠在环状凸起（15）上。

5.如权利要求4所述的超级电容器用盖板结构，其特征在于，所述超级电容器用盖板结构还包括：

绝缘环，与密封盖（1）的本体（11）和金属极板（2）的基体（21）相适配且分别套设于密封盖（1）的本体（11）和金属极板（2）的基体（21）周边。

6.如权利要求1所述的超级电容器用盖板结构，其特征在于，

金属套体（13）处于密封盖（1）的本体（11）的外端面（111）的中心位置；以及

极柱（23）处于金属极板（2）的基体（21）的外端面（211）的中心位置。

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