CN102893353B - 采用相变材料的超级电容器 - Google Patents

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Abstract

一般地公开了在超级电容器装置或***中采用相变材料的实现和技术。

Description

采用相变材料的超级电容器
背景技术
除非另有声明，这一部分中所述的材料并非相对于该申请中权利要求是现有技术，并且并不承认包括在这一部分中就是现有技术。
与诸如电解电容器之类的其他电容器装置相比，也称作电子双层电容器的超级电容器(ultracapacitor)可以具有较高的能量密度，并且已经显现为汽车、电子和工业应用中的重要能量存储器件。超级电容器通常用于提供短的功率突发，例如用于平滑电力源或电力需求中的变化。在这种突发操作期间，超级电容器可能产生巨大的热能脉冲，并且这种热能的管理可能成为超级电容器装置和/或***的设计和实现中的重要问题。
相变材料，诸如相变金属合金包括例如铜、铝和镍的一些合金，可以响应于热冲击可逆地经历马氏体(Martensitic)结晶结构和奥氏体(Austenitic)结晶结构之间的相变。与这种相变相关联的潜能(latentenergy)可以大大增加这些材料的局部热容量。这些效果可以允许相变材料响应于热冲击来更加有效地散热。
发明内容
描述了包括一个或多个超级电容器核的超级电容器***和/或装置，每一个核具有隔离器(separator)和集电器(currentcollector)。在所述***和/或装置包括与至少一部分超级电容器核相邻的支撑结构的情况下，隔离器、集电器和支撑结构中至少之一包括相变材料。
此外，描述了形成超级电容器***和/或装置的过程，包括：收纳相变材料；收纳超级电容器部件；以及将至少一些相变材料设置为与超级电容器部件相邻以形成一个或多个超级电容器装置。
以上发明内容仅仅是说明性的，而绝不是限制性的。除了上述示例性的各方案、实施例和特征之外，参照附图和以下详细说明，将清楚其他方案、实施例和特征。
附图说明
在说明书的总结部分中特别指出并且明确声明了本公开的主题。根据以下说明和所附权利要求，结合附图，本公开的前述和其他特征将更加清楚。在认识到这些附图仅仅示出了根据本公开的一些示例且因此不应被认为是限制本公开范围的前提下，通过使用附图以额外的特征和细节来详细描述本公开，附图中：
图1是示例超级电容器装置的示意图；
图2是另一示例超级电容器装置的示意图；
图3是示例超级电容器组的示意图；
图4是另一示例超级电容器组的示意图；
图5是示例超级电容器隔离器的示意图；
图6是用于制造超级电容器装置的示例过程的图示；
图7是示例***的示意图；
图8是示例计算机程序产品的图示；以及
图9是根据本公开至少一些实施例设置的示例计算设备的图示。
具体实施方式
以下描述阐述了各种示例以及具体细节以提供对所要求保护主题的详尽理解。然而本领域普通技术人员应该理解的是：可以在不包括这里公开的一些或更多具体细节的情况下实践所要求保护的主题。另外在一些情况下，没有详细描述众所周知的方法、过程、***、部件和/或电路，以避免不必要地混淆所要求保护的主题。在以下详细说明中，参考了作为详细说明的一部分的附图。在附图中，类似符号通常表示类似部件，除非上下文另行指明。具体实施方式部分、附图和权利要求书中记载的示例性实施例并不是限制性的。在不脱离在此所呈现主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施例，且可以进行其他改变。应当理解，在此一般性记载以及附图中图示的本公开的实施例可以按照在此明确和隐含公开且构成本公开一部分的多种不同配置来设置、替换、组合和设计。
本公开尤其涉及与采用相变材料的超级电容器相关的方法、设备和***。
在超级电容器中，在操作期间，具体地在突发操作期间，可能产生热能脉冲。根据本公开，各种超级电容器部件和诸如支撑结构之类的相关结构可以结合诸如相变金属合金之类的相变材料。例如，在各种实现中，超级电容器单元(cell)和/或组(bank)部件可以至少部分地由相变金属合金制成。例如，超级电容器单元、包围一个或多个超级电容器单元的外壳和/或外部框架、和/或诸如集电器(currentcollector)和/或隔离器(separator)之类的内部超级电容器单元部件可以包括相变金属合金。
图1示出了根据本公开至少一些实施例设置的示例超级电容器装置100。如图1所示，装置100可以包括超级电容器核102和支撑结构或外壳104。根据本公开，外壳104可以包括诸如相变金属合金之类的相变材料。尽管要求保护的主题在这一方面并不受限，诸如外壳104之类的超级电容器单元和/或组部件中采用的相变金属合金例如可以包括但不局限于：Ag-Cd44/49at.％Cd；Au-Cd46.5/50at.％Cd；Au-Cd46.5/50at.％Cd；Cu-Al-Ni14/14.5wt.％Al和3/4.5wt.％Ni；Cu-Sn约15at.％Sn；Cu-Zn38.5/41.5wt.％Zn；Cu-Zn-X(X＝Si，Al，Sn)；Fe-Pt约25at.％Pt；Mn-Cu5/35at.％Cu；Fe-Mn-Si；Pt合金；Co-Ni-Al；Co-Ni-Ga；Ni-Fe-Ga；Ti-Pd；和/或Ni-Ti(～55％Ni)(at.％：原子百分比；wt.％：重量百分比；A/B：A-B)。在一些实现中，可以在超级电容器单元和/或组部件中采用除了相变金属合金之外的其他相变材料，例如石蜡。
图2示出了根据本公开的至少一些实施例设置的另一示例超级电容器装置或单元200。如图2所示，单元200可以包括：支撑结构202、集电器204、电极206、电解液208和多孔隔离器210。尽管在这一方面并没有限制，电极206可以由碳质和/或硅载材料构成。另外，尽管在这一方面并没有限制，集电器204可以至少部分地由诸如铝、钛、镍、不锈钢或钽之类的金属构成。为了清楚起见，在图2中没有示出单元200的其他部件，例如与集电器204相连的电导线。
将集电器204、电极206、电解液208和隔离器210共同地设置以形成超级电容器核212，该超级电容器核212具有与核212相邻的支撑结构202。此外，装置200可以包括位置与支撑结构202和/或核212相邻的热沉结构214。
根据本公开，支撑结构202、集电器204和/或隔离器210可以至少部分地包括诸如相变金属合金之类的相变材料。例如，代替诸如铝、钛、镍、不锈钢或钽之类的金属或者除这些金属之外，可以在支撑结构202、集电器204和/或隔离器210中包括上述相变金属合金中的一个或多个。
图3示出了根据本公开的至少一些实施例配置的示例超级电容器组300。如图3所示，组300包括N个超级电容器单元302-1、302-2、...、302-N。尽管为了清楚起见在图3中未示出，每一个超级电容器单元302可以包括隔离器、集电器、电解液和电极。组300也包括位置与N个超级电容器单元302相邻的支撑结构304。
在一些实现中，支撑结构304可以配置为实质上包围N个超级电容器单元302。例如，结构304可以包括与单元302直接相邻的外壳材料以及诸如托架、底座等物理支撑位于组300内的单元302的其他结构。另外，在一些实现中，热沉结构306可以与支撑结构304和/或单元302相邻地形成。此外，在各种实现中，N个超级电容器单元302可以按照串联或者并联方式电耦合在一起。根据本公开，在支撑结构304中可以包括诸如上述的相变金属合金之类的相变材料。
尽管如图3所示的示例组300包括三个或更多的超级电容器单元302，应该理解的是组300可以包括只包含一个单元的一个超级电容器、包含多个单元的一个超级电容器、每一个均包含一个单元的多个超级电容器、每一个均包含多个单元的多个超级电容器等等，所要求保护的主题不局限于其具体的配置。
图4示出了根据本公开至少一些实施例配置的示例超级电容器组400。如图4所示，组400包括四个超级电容器单元402、404、406和408以及支撑结构410。每一个超级电容器单元402、404、406和408包括隔离器412和位于隔离器412每一侧的电极414。每一个单元402、404、406和408也包括集电器416，其中相邻的超级电容器单元404和406可以共享一些集电器416，同时支撑结构410的一部分也可以用作单元402和408的集电器。每一个单元402、404、406和408也可以包括为了清楚起见在图中未示出的附加部件，例如，电导线、电解液、绝缘体等等。
在一些实现中，支撑结构410可以实质上包围超级电容器单元402、404、406和408。另外，在一些实现中，可以与支撑结构410和/或单元402、404、406和408相邻地形成热沉结构418。此外，在一些实现中，超级电容器单元402、404、406和408可以按照串联或并联方式电耦合在一起。尽管如图4所示的示例组400包括四个超级电容器单元，应该理解的是组400可以包括只包含一个单元的一个超级电容器、包含多个单元的一个超级电容器、每一个均包含一个单元的多个超级电容器、每一个均包含多个单元的多个超级电容器等等，所要求保护的主题不局限于其具体的配置。
根据本公开，支撑结构410、集电器416和/或隔离器412可以至少部分地包括诸如相变金属合金之类的相变材料。例如，可以在支撑结构410、集电器416和/或隔离器412中包括上述相变金属合金中的一个或多个。
参考图1-4中所示的示例实现，这里所示的支撑结构可以包括在构建和/或封装超级电容器装置和/或***时所采用的多种部件。这种结构可以包括在超级电容器的单元或腔室和/或超级电容器组之间设置的内部框架部件，包括至少部分地包围一个或多个超级电容器核的外壳材料，例如与核102相邻的外壳104。可以在美国专利No.6,110,321和No.6,565,701中找到与超级电容器结构部件有关的另外细节以及与超级电容器电极和电解液的结构和/或成分有关的细节，将其公开全部合并在此作为参考。
图5示出了根据本公开的至少一些实现设置的示例超级电容器隔离器500。隔离器500包括诸如相变金属合金之类的相变材料的网格或丝网502，支撑多孔绝缘材料504和/或由多孔绝缘材料504包围。例如，丝网502可以至少部分地由上述相变金属合金中的一个或多个构成。绝缘材料504可以包括膜电介质、多孔绝缘聚合物或者类似材料。
图6示出了根据本公开的各种实现来由相变材料制造超级电容器的过程600的流程图。过程600可以包括由方框602、604、606、606、608和/或610中的一个或多个所示的一个或多个操作、功能或动作。过程600可以在方框602处开始。
在方框602，可以收纳相变材料。例如，在方框602，可以将上述相变金属合金中的一个或多个收纳到一个或多个形成(forming)装置或工具中。例如，在方框602，可以将相变材料收纳到例如在美国专利No.6,110,321中所描述的形成工具中，将其全部公开合并在此作为参考。方框602之后可以接着是方框604。
在方框604，可以收纳超级电容器部件。例如，在方框604，可以将诸如电极、集电器和/或隔离器之类的超级电容器部件收纳在方框602中收纳相变材料的一个或多个形成装置或工具中。方框604之后可以接着是方框606。
在方框606，可以相对于先前在方框604中收纳的超级电容器部件来设置在方框602中收纳的相变材料。例如，在方框606，可以使用在方框602中收纳相变材料以及在方框604中收纳超级电容器部件的一个或装置或工具，来相对于超级电容器部件来设置相变材料。
在方框606的一些实现中，可以将诸如相变金属合金之类的相变材料设置为实质上包围超级电容器核部件。例如，在进行方框606的过程中，可以对相变金属合金进行机械加工(machining)、卷曲加工(crimping)、冷机械弯曲(coldmechanicalbending)、研磨、切割等。另外例如，在进行方框606时，可以将片状相变金属合金弯曲、焊接和/压缩在一个或多个超级电容器核周围。此外，在进行方框606时，可以将线状相变金属合金缠绕在一个或多个超级电容器核周围和/或缠绕穿过一个或多个超级电容器核。
方框602、604和606处的过程600可以用于制造诸如图1和图2的超级电容器装置100和200之类的超级电容器装置。例如，可以在形成工具中提供或者收纳相变材料，并且形成工具可以用于相对于超级电容器部件设置相变材料。例如，如上所述，形成工具可以用于将一个或多个超级电容器核包封到一个或多个相变金属合金中，例如上述相变金属合金中的一个或多个。
另外，过程600的各个方框可以用于制造超级电容器部件。例如，在方框602中提供的相变材料可以用于形成诸如集电器和/或隔离器之类的超级电容器部件。例如，也参考图5，可以在方框602中提供网格502形式的诸如上述相变金属合金中的一个或多个之类的相变金属合金，然后在方框606中通过将网格502嵌入到例如多孔电介质504中来形成隔离器500。
方框606后面可以接着是方框608。在方框608，可以对诸如在方框606中形成的两个或多个装置之类的超级电容器装置进行设置以形成超级电容器的组。方框608后面可以接着是方框610。
在方框610，可以将诸如上述那些相变金属合金之类的相变材料形成为与方框608得到的超级电容器组相邻。例如，可以进行方框608和610以形成分别与图3和图4的组300和400类似的电容器组。例如，参考图3的示例实现，相变金属合金可以用于形成支撑结构304的从超级电容器单元302延伸至热沉306的部分。
图7示出了根据本公开至少一些实现的采用相变材料制造超级电容器装置和/或***的示例***700。***700可以包括可操作地耦合至处理器706的生产单元702，处理器706可以包括生产单元控制逻辑704。生产单元702可以包括任意结构的生产和装配工具和/或***，例如，使用过程600制造图1-5所示的装置和/或***时可以使用的一个或多个形成工具。
处理单元控制逻辑704可以配置为提供诸如一个或多个形成工具之类的任意结构的生产和装配工具和/或***的功能控制，并且可以包括硬件、软件或固件逻辑和/或其任意组合，但所要求保护的主题不局限于处理单元控制逻辑的具体类型或表现形式。处理器706可以是微处理器或中央处理单元(CPU)。在其他实现中，处理器706可以是专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、或其他集成格式。处理器706和处理单元702可以配置为通过诸如有线连接或无线连接之类的任意合适装置来进行通信。
图8示出了根据本公开的至少一些示例设置的示例计算机程序产品800。程序产品800可以包括信号承载介质802。信号承载介质802可以包括一个或多个指令804，当通过例如处理器执行时，所述指令可以提供以上参考图6所述的功能。因此，例如参考图7的***，处理器706和/或处理单元704可以响应于由介质802传达的指令804来进行图6所示的一个或多个方框。
在一些实现中，信号承载介质802可以涵盖计算机可读介质806，例如但不限于硬盘驱动器、紧致盘(CD)、数字视频盘(DVD)、数字磁带、存储器等。在一些实现中，信号承载介质802可以涵盖可记录质808，例如但不限于存储器/读/写(R/W)CD、R/WDVD等。在一些实现中，信号承载介质802可以涵盖通信介质810，例如但不限于数字和/或模拟通信介质(例如，光纤光缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等)。因此例如，参考图7的***，可以通过信号承载介质802将程序产品800无线地传达至处理器706，其中通过无线通信介质810(例如，符合802.11标准的无线通信介质)将信号承载介质802传达至***700。
图9是示出了示例计算设备900的方框图。在一些示例中，可以通过计算设备900提供采用相变材料制造超级电容器装置和/或***的控制。在非常基本的配置901中，计算设备900典型地包括一个或多个处理器910以及***存储器920。存储器总线930可用于在处理器910和***存储器920之间进行通信。
根据所期望的配置，***存储器920可以是任意类型的，包括但不限于易失性存储器(如RAM)、非易失性存储器(如ROM、闪存等)或其任意组合。***存储器920典型地包括操作***921、一个或多个应用程序922和程序数据924。应用程序922可以包括用于执行上述功能的指令923，所述功能包括针对提供生产***的控制而描述的动作，生产***可以进行结合图6所示的流程图描述的动作。程序数据924可以包括工艺数据925，工艺数据可以用于实现指令923。在一些示例中，应用程序922可以设置为在操作***921上以程序数据924操作，使得可以提供如这里所述的采用相变材料生产超级电容器装置和/或***的实现。这里所描述的基本配置在图9中由虚线901内的部件来图示。
计算设备900可以具有额外特征或功能以及额外接口，以有助于基本配置901与任意所需设备和接口之间进行通信。例如，总线/接口控制器940可以有助于基本配置901与一个或多个数据存储设备950之间经由存储接口总线941进行通信。数据存储设备950可以是可拆除存储设备951、不可拆除存储设备952或其组合。可拆除存储设备和不可拆除存储设备的示例包括磁盘设备(如软盘驱动器和硬盘驱动器(HDD))、光盘驱动器(如紧致盘(CD)驱动器或数字通用盘(DVD)驱动器)、固态驱动器(SSD)以及磁带驱动器，这仅仅是极多例子中的一小部分。示例计算机存储介质可以包括以任意信息存储方法或技术实现的易失性和非易失性、可拆除和不可拆除介质，如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。
***存储器920、可拆除存储设备951和不可拆除存储设备952均是计算机存储介质的示例。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术，CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光存储设备，磁盒、磁带、磁盘存储设备或其他磁存储设备，或可以用于存储所需信息并可以由计算设备900访问的任意其他介质。任何这种计算机存储介质可以是设备900的一部分。
计算设备900还可以包括接口总线942，以有助于各种接口设备(例如，输出接口、***设备接口和通信接口)经由总线/接口控制器940与基本配置901进行通信。示例输出接口960包括图形处理单元961和音频处理单元962，其可被配置为经由一个或多个A/V端口963与多种外部设备(如显示器或扬声器)进行通信。示例***设备接口970包括串行接口控制器971或并行接口控制器972，它们可被配置为经由一个或多个I/0端口973与外部设备(如输入设备(例如，键盘、鼠标、笔、语音输入设备、触摸输入设备等))或其他***设备(例如，打印机、扫描仪等)进行通信。示例通信接口980包括网络控制器981，其可以被设置为经由一个或多个通信端口982与一个或多个其他计算设备990通过网络通信进行通信。网络通信连接是通信介质的一个示例。通信介质典型地可以由调制数据信号(如载波或其他传输机制)中的计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据来体现，并可以包括任意信息传送介质。“调制数据信号”可以是通过设置或改变一个或多个特性而在该信号中实现信息编码的信号。例如，但并非限制性地，通信介质可以包括有线介质(如有线网络或直接布线连接)、以及无线介质(例如声、射频(RF)、红外(IR)和其他无线介质)。这里所使用的术语计算机可读介质可以包括存储介质和通信介质。
计算设备900可以实现为小体积便携式(或移动)电子设备的一部分，如蜂窝电话、智能电话、个人数据助理(PDA)、个人媒体播放设备、无线web浏览设备、个人耳机设备、专用设备或包括任意上述功能的混合设备。计算设备900也可以实现为个人计算机，包括膝上型计算机和非膝上型计算机配置或者按照工作站或服务器配置实现。
该公开中对于术语“响应于”或者“响应”的参考不局限于只对于特定特征和/或结构的响应。一个特征也可以响应于另一个特征和/或结构，并且也可以位于该特征和/或结构内。此外，当在这里或随后的权利要求中使用诸如“耦合”或者“响应于”或“做出响应”或“通信”之类的术语或短语时，应该广义地解释这些术语。例如，短语“耦合”可以针对使用该短语的上下文适当地表示通信、电和/或可操作地耦合。
前述详细说明的一些部分按算法或操作的符号表示，呈现为计算***存储器(如计算机存储器)内存储的数据比特或二进制数字信号。这些算法描述或表示是数据处理领域的普通技术人员向该领域普通技术人员传达他们的工作实质时所采用的技术的示例。这里，算法一般地被认为是得到所需结果的运算或者类似处理的自相一致序列。就此而言，运算或处理涉及物理量的物理操作。典型地但并非必须地，这些量可以采取能够存储、传输、组合、比较或者以其他方式处理的电信号或磁信号的形式。已经证实，将这种信号称作比特、数据、值、元素、符号、字符、项、号码、数字等经常是方便的，主要是因为常用的原因。然而应该理解的是，所有这些和类似的术语与适当的物理量相关联，并且只是为了便于标记。除非另有声明，根据以下讨论将明白，应该理解的是贯穿该说明书，利用“处理”、“计算机计算(computing)”“计算(calculating)”“确定”等术语的讨论指的是计算设备的动作或处理，该计算设备对计算设备的存储器、寄存器或其他信息存储设备、传输装置或者显示装置内作为物理电学或磁学量表示的数据进行处理或变换。
以上的详细描述通过使用方框图、流程图和/或示例，已经阐述了设备和/或工艺的众多实施例。在这种方框图、流程图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作的情况下，本领域技术人员应理解，这种方框图、流程图或示例中的每一功能和/或操作可以通过各种硬件、软件、固件或实质上它们的任意组合来单独和/或共同实现。在一个实施例中，本公开所述主题的若干部分可以通过专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、或其他集成格式来实现。然而，本领域技术人员应认识到，这里所公开的实施例的一些方面在整体上或部分地可以等同地实现在集成电路中，实现为在一台或多台计算机上运行的一个或多个计算机程序(例如，实现为在一台或多台计算机***上运行的一个或多个程序)，实现为在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(例如，实现为在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)，实现为固件，或者实质上实现为上述方式的任意组合，并且本领域技术人员根据本公开，将具备设计电路和/或写入软件和/或固件代码的能力。此外，本领域技术人员将认识到，本公开所述主题的机制能够作为多种形式的程序产品进行分发，并且无论实际用来执行分发的信号承载介质的具体类型如何，本公开所述主题的示例性实施例均适用。信号承载介质的示例包括但不限于：可记录型介质，如软盘、硬盘驱动器、紧致盘(CD)、数字视频盘(DVD)、数字磁带、计算机存储器等；以及传输型介质，如数字和/或模拟通信介质(例如，光纤光缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等)。
本领域技术人员应认识到，上文详细描述了设备和/或工艺，此后使用工程实践来将所描述的设备和/或工艺集成到数据处理***中是本领域的常用手段。也即，这里所述的设备和/或工艺的至少一部分可以通过合理数量的试验而被集成到数据处理***中。本领域技术人员将认识到，典型的数据处理***一般包括以下各项中的一项或多项：***单元外壳；视频显示设备；存储器，如易失性和非易失性存储器；处理器，如微处理器和数字信号处理器；计算实体，如操作***、驱动程序、图形用户接口、以及应用程序；一个或多个交互设备，如触摸板或屏幕；和/或控制***，包括反馈环和控制电机(例如，用于感测位置和/或速度的反馈；用于移动和/或调节成分和/或数量的控制电机)。典型的数据处理***可以利用任意合适的商用部件(如数据计算/通信和/或网络计算/通信***中常用的部件)予以实现。
本公开所述的主题有时说明不同部件包含在不同的其他部件内或者不同部件与不同的其他部件相连。应当理解，这样描述的架构只是示例，事实上可以实现许多能够实现相同功能的其他架构。在概念上，有效地“关联”用以实现相同功能的部件的任意设置，从而实现所需功能。因此，这里组合实现具体功能的任意两个部件可以被视为彼此“关联”从而实现所需功能，而无论架构或中间部件如何。同样，任意两个如此关联的部件也可以看作是彼此“可操作地连接”或“可操作地耦合”以实现所需功能，且能够如此关联的任意两个部件也可以被视为彼此“能可操作地耦合”以实现所需功能。能可操作地耦合的具体示例包括但不限于物理上可配对和/或物理上交互的部件，和/或无线交互和/或可无线交互的部件，和/或逻辑交互和/或可逻辑交互的部件。
至于本文中任何关于多数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以从多数形式转换为单数形式，和/或从单数形式转换为多数形式，以适合具体环境和应用。为清楚起见，在此明确声明单数形式/多数形式可互换。
本领域技术人员应当理解，一般而言，所使用的术语，特别是所附权利要求中(例如，在所附权利要求的主体部分中)使用的术语，一般地应理解为“开放”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”等)。本领域技术人员还应理解，如果意在所引入的权利要求中标明具体数目，则这种意图将在该权利要求中明确指出，而在没有这种明确标明的情况下，则不存在这种意图。例如，为帮助理解，所附权利要求可能使用了引导短语“至少一个”和“一个或多个”来引入权利要求中的特征。然而，这种短语的使用不应被解释为暗示着由不定冠词“一”或“一个”引入的权利要求特征将包含该特征的任意特定权利要求限制为仅包含一个该特征的实施例，即便是该权利要求既包括引导短语“一个或多个”或“至少一个”又包括不定冠词如“一”或“一个”(例如，“一”和/或“一个”应当被解释为意指“至少一个”或“一个或多个”)；在使用定冠词来引入权利要求中的特征时，同样如此。另外，即使明确指出了所引入权利要求特征的具体数目，本领域技术人员应认识到，这种列举应解释为意指至少是所列数目(例如，不存在其他修饰语的短语“两个特征”意指至少两个该特征，或者两个或更多该特征)。另外，在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的***”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的***等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的***”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的***等)。本领域技术人员还应理解，实质上任意表示两个或更多可选项目的转折连词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，都应被理解为给出了包括这些项目之一、这些项目任一方、或两个项目的可能性。例如，短语“A或B”应当被理解为包括“A”或“B”、或“A和B”的可能性。
应该理解的是术语“优化”可以包括最大化和/或最小化。这里所使用的术语“最小化”和/或类似术语可以包括全局最小化、局部最小化、近似全局最小化和/或近似局部最小化。同样，还应该理解的是，这里所使用的术语“最大化”和/或类似术语可以包括全局最大化、局部最大化、近似全局最大化和/或近似局部最大化。
说明书中对于“实现”、“一种实现”、“一些实现”或者“其他实现”的参考可以意味着在至少一些实现中可以包括结合一个或多个实现描述的具体特征、结构或特性，但是不必在所有实现中都包括。在前述描述中的“实现”、“一种实现”或“一些实现”的各种表象不必都参考相同的实现。
尽管这里已经使用各种方法和***描述和示出了一些示例技术，本领域普通技术人员应该理解的是，在不脱离所要求保护主题的情况下可以进行各种其他修改和等价替代。此外，可以在不脱离这里描述的中心概念的情况下进行许多修改以使具体情况适应所要求保护主题的教导。因此，所要求保护的主题不应局限于这里公开的具体示例，而是这些要求保护的主题也可以包括落在所附权利要求及其等价物范围内的所有实现。

Claims (11)

1.一种设备，包括：
超级电容器核，包括隔离器和集电器；以及
支撑结构，与超级电容器核的至少一部分相邻，
其中集电器和支撑结构包括相变材料,
其中所述隔离器由与电介质膜相邻的相变金属合金网格形成。
2.根据权利要求1所述的设备，其中相变材料包括相变金属合金。
3.根据权利要求2所述的设备，其中相变金属合金包括以下至少之一：Ag-Cd(44-49)at.％Cd；Au-Cd(46.5-50)at.％Cd；Cu-Al-Ni(14-14.5)wt.％Al和(3-4.5)wt.％Ni；Cu-Sn15at.％Sn；Cu-Zn(38.5-41.5)wt.％Zn；Cu-Zn-X,X＝Si,Al,Sn；Fe-Pt25at.％Pt；Mn-Cu(5-35)at.％Cu；Fe-Mn-Si；Pt合金；Co-Ni-Al；Co-Ni-Ga；Ni-Fe-Ga；Ti-Pd；或者Ni-Ti,55％Ni。
4.根据权利要求1所述的设备，其中支撑结构实质上包围超级电容器核。
5.根据权利要求1所述的设备，还包括：
与支撑结构相邻的热沉结构。
6.一种超级电容器***，包括：
多个超级电容器单元，每一个超级电容器单元包括隔离器和集电器；以及
支撑结构，与所述多个超级电容器单元的至少一部分相邻，
其中集电器和支撑结构包括相变材料，
其中所述隔离器由与电介质膜相邻的相变金属合金网格形成。
7.根据权利要求6所述的超级电容器***，其中相变材料包括相变金属合金。
8.根据权利要求7所述的超级电容器***，其中相变金属合金包括以下至少之一：Ag-Cd(44-49)at.％Cd；Au-Cd(46.5-50)at.％Cd；Cu-Al-Ni(14-14.5)wt.％Al和(3-4.5)wt.％Ni；Cu-Sn15at.％Sn；Cu-Zn(38.5-41.5)wt.％Zn；Cu-Zn-X,X＝Si,Al,Sn；Fe-Pt25at.％Pt；Mn-Cu(5-35)at.％Cu；Fe-Mn-Si；Pt合金；Co-Ni-Al；Co-Ni-Ga；Ni-Fe-Ga；Ti-Pd；或者Ni-Ti,55％Ni。
9.根据权利要求6所述的超级电容器***，其中支撑结构实质上包围所述多个超级电容器单元。
10.根据权利要求6所述的超级电容器***，还包括：
与支撑结构相邻的热沉结构。
11.根据权利要求6所述的超级电容器***，其中所述多个超级电容器单元包括按照串联或者并联方式之一电耦合在一起的多个超级电容器单元。
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