CN104008891A - 一种圆形全极耳超级电容器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆形全极耳超级电容器及其制造方法，包括壳体、电芯、底板、引出端子和上端盖，其特征在于，所述电芯与壳体套接，电芯的两端分别设有多个正极整形极耳和多个负极整形极耳，正极整形极耳均与底板相固定，负极整形极耳均与引出端子相固定，所述底板与壳体的下端相固定，所述引出端子上设有负极端子和导流孔，所述上端盖与壳体的上端相固定，上端盖上设有注液孔、单向动态调压阀和与负极端子相适配的绝缘套，注液孔内设有胶塞。本发明通过车床主体、传送装置和气缸的结合创新，提供一种正极和负极同端引出，使用寿命长，承载电流能力强，模组接线方便的圆形全极耳超级电容器及其制造方法。

Description

一种圆形全极耳超级电容器及其制造方法

技术领域

本发明涉及电容器的技术领域，更具体的说涉及一种圆形全极耳超级电容器及其制造方法。 

背景技术

超级电容器，是一种新型储能的电容器，与蓄电池和传统电容器相比，具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等优点，能满足不同应用领域的使用要求。目前，大多数超级电容器的电极都是从电芯的两端引出的。在接线时，超级电容器往往需要上下颠倒，超级电容器的接线安装方向不确定，由于电解液的存在，超级电容器就不能安装排气阀，使得超级电容器内部产生的其他无法正常排出，既影响电容器的使用寿命，又存在电容器容易***的问题。在同端引出电极的电容器结构中，电极是通过引出线引出的，引出线存在承载电流能力小的问题。然而现有技术中的一般电容器及其制造方法没有有效解决上述问题。例如中国专利授权公告号CN 201348939 Y，授权公告日2009年11月18日，发明创造的名称为一种电力电容器的防爆结构，该专利案公开了一种电容器的防爆结构，通过芯子、防爆片、外壳和防爆柱的结合创新，提高了该电容器的防爆性能，但是该专利案的防爆片设置在电容器内部，主要用于切断电路，而在电容器瞬间产生大量气体时，电容器的壳体仍然存在***的危险，该电容器的防爆结构没有有效提高壳体的防爆性能。又如中国专利授权公告号CN 101645350 B，授权公告日2011年06月15日，发明创造的名称为大容量防爆电容器，该专利案公开了一种大容量的电容器结构，通过芯体、筒壳、浸渍液体和环形凹压缩槽及其连接结构的结合创新，实现了电容器具有防爆效果好和电极同端引出的特点，但是该专利案的其中一根导电柱具有狭窄的切割槽，而另一根导电柱通过引出线与芯体相连，存在承载电流能力小的问题。又如中国专利授权公告号CN 202905474 U，授权公告日2013年04月24日，发明创造的名称为一种超级电容器的正负极端子结构，该专利案公开了一种超级电容器的正负极端子，通过负极端子、正极端子和电芯及其连接结构的结合创新，实现了该超级电容器的正负极端子结构具有产品质量好和成本低的特点，但是该专利案的正负极端子分设在电芯的两端，在单体安装应用时，需要上下颠倒，安装方向不确定，电解液容易堵塞排气阀，电容器内部产生的气体存在无法正常排出的问题，进而降低电容器的使用寿命。本发明通过壳体、电芯、底板、引出端子和上端盖及其连接结构的结合创新，提供一种产品质量好，合格率高，安全可靠，连接强度好，正极和负极同端引出，使用寿命长，承载电流能力强，模组接线方便的圆形全极耳超级电容器及其制造方法。 

发明内容

本发明解决现有技术中一般形式的超级电容器的结构和制造方法没有有效解决正负极同端引出、承载电流能力弱的问题，提供一种圆形全极耳超级电容器及其制造方法，通过壳体、电芯、底板、引出端子和上端盖及其连接结构的结合创新，实现该圆形全极耳超级电容器及其制造方法具有产品质量好，合格率高，安全可靠，连接强度好，正极和负极同端引出，使用寿命长，承载电流能力强，模组接线方便的特点。

为了解决上述普遍存在的技术问题，本发明采取下述技术方案：一种圆形全极耳超级电容器的制造方法，其特征在于，所述制造方法为：第一步，将电芯卷绕成型，在电芯的两端分别形成正极铝箔全极耳和负极铝箔全极耳；第二步，对正极铝箔全极耳和负极铝箔全极耳进行整形，正极铝箔全极耳形成多个正极整形极耳，负极铝箔全极耳形成多个负极整形极耳；第三步，将底板依次与正极整形极耳焊接，引出端子依次与负极整形极耳焊接，形成一体结构；第四步，将底板、电芯和引出端子一体套入壳体，底板与壳体焊接；第五步，将单向动态调压阀和绝缘套安装在上端盖上，在检验合格后，将上端盖盖在壳体上，引出端子上的负极端子从绝缘套上穿出，再将上端盖与壳体焊接，并将负极端子与绝缘套密封；第六步，通过上端盖上的注液孔进行加注电解液，并将注液孔塞紧；第七步，在清洗烘干后，将注液孔密封。

对正负极铝箔全极耳进行整形，使电芯两端的铝箔极耳压缩密实，提高铝箔极耳的强度，提高产品质量，同时减少铝箔极耳的氧化，延长产品的使用寿命；正负极整形极耳，通过整形模具直接冲压成型，加工工艺简单，生产效率高，正负极整形极耳可以方形、圆形、扇形、三角形或者多边形中的任意一种；底板、壳体和上端盖都具有承载电流能力强的特点，正极整形极耳、底板、壳体和上端盖依次焊接，在上端盖上形成正极端子，实现了正极端子承载电流能力强；引出端子为面板结构，也具有承载电流能力强的特点，负极整形极耳与引出端子焊接，引出端子上的负极端子从上端盖上伸出，实现了负极端子承载电流能力强；负极端子、上端盖和正极端子相结合，使得电芯的正极和负极都在上端盖上引出，实现了电芯的正负极在同一端引出；电芯正负极的同端引出，确定了该超级电容器的安装方向，使得该超级电容器能够安装单向动态调压阀，超级电容器内部产生的气体可以通过单向动态调压阀排出，防止超级电容器***，延长超级电容器的使用寿命，提高产品质量和安全性能；在多个超级电容器组成模组时，电芯正负极的同端引出结构接线方便；单向动态调压阀和注液孔分开安装在上端盖上，在注入电解液时，防止电解液堵塞单向动态调压阀，提高产品质量。

作为优选，在第三步中，所述的正极整形极耳依次与引流体焊接，引流体与底板焊接。在搬运过程中，底板存在碰撞或者破损的问题，增加引流体，保护正极整形极耳，提高产品质量。

作为优选，在第四步中，所述的底板、电芯和引出端子一体套入壳体之前，先在壳体上安装防爆片。在超级电容器内部产生过大的瞬间压力时，防爆片裂开泄压，防止超级电容器***，与担心动态调压阀相结合，进一步提高安全性能。

应用上述制造方法的一种圆形全极耳超级电容器，包括壳体、电芯、底板、引出端子和上端盖，其特征在于，所述电芯与壳体套接，电芯的两端分别设有多个正极整形极耳和多个负极整形极耳，正极整形极耳均与底板相固定，负极整形极耳均与引出端子相固定，所述底板与壳体的下端相固定，所述引出端子上设有负极端子和导流孔，所述上端盖与壳体的上端相固定，上端盖上设有注液孔、单向动态调压阀和与负极端子相适配的绝缘套，注液孔内设有胶塞。

导流孔和注液孔相结合，使得电解液顺利注入电芯中；绝缘套，防止负极端子与上端盖接触，形成闭合回路，引起超级电容器失效，提高产品的合格率；胶塞，在注液完成后，用于注液孔的密封。

作为优选，所述的超级电容器还包括引流体，所述正极整形极耳均与引流体焊接相连，所述引流体与底板焊接相连。在搬运过程中，底板存在碰撞或者破损的问题，增加引流体，保护正极整形极耳，提高产品质量。

作为优选，所述引流体的边缘设有一圈90度的翻边，所述底板为台阶结构，引流体与底板通过翻边套接。该结构使得引流体与底板形成角焊缝，焊接方便，连接强度更好，进一步提高产品质量。

作为优选，所述壳体上设有防爆片。在超级电容器内部产生过大的瞬间压力时，防爆片裂开泄压，防止超级电容器***，与担心动态调压阀相结合，进一步提高安全性能。

作为优选，所述引出端子的边缘设有一圈绝缘护套。防止引出端子与壳体接触，使超级电容器形成闭合回路，进一步提高产品的合格率。

作为优选，所述注液孔上设有封堵。在胶塞塞紧注液孔后，通过封堵与注液孔焊接密封，防止电解液流出，进一步提高产品质量。

作为优选，所述上端盖设有突起的正极端子。正极端子，用于超级电容器正极与外界电路的连接；在进一步的设计方案中，正极端子与上端盖一体成型，加工方便。

由于采取上述的技术方案，本发明提供的一种圆形全极耳超级电容器及其制造方法，其有益效果非常明显：通过壳体、电芯、底板、引出端子和上端盖及其连接结构的结合创新，提供一种产品质量好，合格率高，安全可靠，连接强度好，正极和负极同端引出，使用寿命长，承载电流能力强，模组接线方便的圆形全极耳超级电容器及其制造方法。

附图说明：

附图1为本发明的立体分解图；

附图2为本发明附图1的A向放大图；

附图3为本发明的一种结构示意图；

附图4为本发明附图3的A-A向剖视图；

附图5为本发明附图4的B向放大图；

附图6为本发明附图4的C向放大图。

图中：壳体，1   电芯，2   底板，3   引出端子，4   上端盖，5   正极整形极耳，6   负极整形极耳，7   负极端子，8   导流孔，9  注液孔，10   单向动态调压阀，11   胶塞，12   引流体，13   翻边，14   防爆片，15    绝缘护套，16    封堵，17   正极端子，18   绝缘套，19

具体实施方式：

参阅附图，对本发明作进一步详细描述：

实施例一：结合附图1、3、4、5，一种圆形全极耳超级电容器的制造方法，制造方法为：第一步，将电芯2卷绕成型，在电芯2的两端分别形成正极铝箔全极耳和负极铝箔全极耳；第二步，对正极铝箔全极耳和负极铝箔全极耳进行整形，正极铝箔全极耳形成多个正极整形极耳6，负极铝箔全极耳形成多个负极整形极耳7；第三步，将底板3依次与正极整形极耳6焊接，引出端子4依次与负极整形极耳7焊接，形成一体结构；第四步，将底板3、电芯2和引出端子4一体套入壳体1，底板3与壳体1焊接；第五步，将单向动态调压阀11和绝缘套19安装在上端盖5上，在检验合格后，将上端盖5盖在壳体1上，引出端子4上的负极端子8从绝缘套19上穿出，再将上端盖5与壳体1焊接，并将负极端子8与绝缘套19密封；第六步，通过上端盖5上的注液孔10进行加注电解液，并将注液孔10塞紧；第七步，在清洗烘干后，将注液孔10密封。

实施例二：结合附图1、3、4、5，一种圆形全极耳超级电容器的制造方法，制造方法为：第一步，将电芯2卷绕成型，在电芯2的两端分别形成正极铝箔全极耳和负极铝箔全极耳；第二步，对正极铝箔全极耳和负极铝箔全极耳进行整形，正极铝箔全极耳形成多个正极整形极耳6，负极铝箔全极耳形成多个负极整形极耳7；第三步，正极整形极耳6依次与引流体13焊接，引流体13与底板3焊接，引出端子4依次与负极整形极耳7焊接，形成一体结构；第四步，先在壳体1上安装防爆片15，再将底板3、电芯2和引出端子4一体套入壳体1，底板3与壳体1焊接；第五步，将单向动态调压阀11和绝缘套19安装在上端盖5上，在检验合格后，将上端盖5盖在壳体1上，引出端子4上的负极端子8从绝缘套19上穿出，再将上端盖5与壳体1焊接，并将负极端子8与绝缘套19密封；第六步，通过上端盖5上的注液孔10进行加注电解液，并将注液孔10塞紧；第七步，在清洗烘干后，将注液孔10密封。

实施例三，结合附图1、2、3、4、5、6，一种圆形全极耳超级电容器，包括壳体1、电芯2、底板3、引出端子4和上端盖5，电芯2与壳体1套接，电芯2的两端分别设有多个正极整形极耳6和多个负极整形极耳7，正极整形极耳6均与底板3相固定，负极整形极耳7均与引出端子4相固定，底板3与壳体1的下端相固定，引出端子4上设有负极端子8和导流孔9，上端盖5与壳体1的上端相固定，上端盖5上设有注液孔10、单向动态调压阀11和与负极端子8相适配的绝缘套19，注液孔10内设有胶塞12。

实施例四，结合附图1、2、3、4、5、6，一种圆形全极耳超级电容器，包括壳体1、电芯2、底板3、引出端子4、上端盖5和引流体13，壳体1上设有防爆片15，电芯2与壳体1套接，电芯2的两端分别设有多个正极整形极耳6和多个负极整形极耳7，正极整形极耳6均与引流体13焊接相连，引流体13的边缘设有一圈90度的翻边14，底板3为台阶结构，引流体13与底板3通过翻边14套接，引流体13与底板3焊接相连，负极整形极耳7均与引出端子4相固定，底板3与壳体1的下端相固定，引出端子4上设有负极端子8和导流孔9，引出端子4的边缘设有一圈绝缘护套16，上端盖5与壳体1的上端相固定，上端盖5上设有注液孔10、单向动态调压阀11、突起的正极端子18和与负极端子8相适配的绝缘套19，注液孔10内设有胶塞12，注液孔10上设有封堵17。

以上所述的四个具体实施例，对本发明进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明核心思想的前提下，还可以对本发明进行若干的修饰，例如绝缘套和绝缘护套的材料特征、防爆片的厚度、封堵的大小等进行若干的修改或组合，应该落在本发明权利要求的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种圆形全极耳超级电容器的制造方法，其特征在于，所述制造方法为：第一步，将电芯（2）卷绕成型，在电芯（2）的两端分别形成正极铝箔全极耳和负极铝箔全极耳；第二步，对正极铝箔全极耳和负极铝箔全极耳进行整形，正极铝箔全极耳形成多个正极整形极耳（6），负极铝箔全极耳形成多个负极整形极耳（7）；第三步，将底板（3）依次与正极整形极耳（6）焊接，引出端子（4）依次与负极整形极耳（7）焊接，形成一体结构；第四步，将底板（3）、电芯（2）和引出端子（4）一体套入壳体（1），底板（3）与壳体（1）焊接；第五步，将单向动态调压阀（11）和绝缘套（19）安装在上端盖（5）上，在检验合格后，将上端盖（5）盖在壳体（1）上，引出端子（4）上的负极端子（8）从绝缘套（19）上穿出，再将上端盖（5）与壳体（1）焊接，并将负极端子（8）与绝缘套（19）密封；第六步，通过上端盖（5）上的注液孔（10）进行加注电解液，并将注液孔（10）塞紧；第七步，在清洗烘干后，将注液孔（10）密封。

2.根据权利要求1所述的一种圆形全极耳超级电容器的制造方法，其特征在于，在第三步中，所述的正极整形极耳（6）依次与引流体（13）焊接，引流体（13）与底板（3）焊接。

3.根据权利要求1所述的一种圆形全极耳超级电容器的制造方法，其特征在于，在第四步中，所述的底板（3）、电芯（2）和引出端子（4）一体套入壳体（1）之前，先在壳体（1）上安装防爆片（15）。

4.根据权利要求1所述制造方法的一种圆形全极耳超级电容器，包括壳体（1）、电芯（2）、底板（3）、引出端子（4）和上端盖（5），其特征在于，所述电芯（2）与壳体（1）套接，电芯（2）的两端分别设有多个正极整形极耳（6）和多个负极整形极耳（7），正极整形极耳（6）均与底板（3）相固定，负极整形极耳（7）均与引出端子（4）相固定，所述底板（3）与壳体（1）的下端相固定，所述引出端子（4）上设有负极端子（8）和导流孔（9），所述上端盖（5）与壳体（1）的上端相固定，上端盖（5）上设有注液孔（10）、单向动态调压阀（11）和与负极端子（8）相适配的绝缘套（19），注液孔（10）内设有胶塞（12）。

5.根据权利要求4所述的一种圆形全极耳超级电容器，其特征在于，所述的超级电容器还包括引流体（13），所述正极整形极耳（6）均与引流体（13）焊接相连，所述引流体（13）与底板（3）焊接相连。

6.根据权利要求5所述的一种圆形全极耳超级电容器，其特征在于，所述引流体（13）的边缘设有一圈90度的翻边（14），所述底板（3）为台阶结构，引流体（13）与底板（3）通过翻边（14）套接。

7.根据权利要求4所述的一种圆形全极耳超级电容器，其特征在于，所述壳体（1）上设有防爆片（15）。

8.根据权利要求4所述的一种圆形全极耳超级电容器，其特征在于，所述引出端子（4）的边缘设有一圈绝缘护套（16）。

9.根据权利要求4所述的一种圆形全极耳超级电容器，其特征在于，所述注液孔（10）上设有封堵（17）。

10.根据权利要求4所述的一种圆形全极耳超级电容器，其特征在于，所述上端盖（5）设有突起的正极端子（18）。