专利名称：软包装水系超级电容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种软包装水系超级电容器，属于超级电容器技术领域。
背景技术：
超级电容器是近年来发展起来的一种介于物理电容和化学电源之间的新型储能 产品，其存储容量比普通电容器大数个数量级，循环寿命是普通化学电源的几十至几百倍。 超级电容器通过使用多孔活性炭材料加大两极板的面积，从而使储能能力得到提高。超级 电容器具有常规电容器功率密度大的优点，可快速、高效的充放电。其电荷储存在高比表面 积的活性碳表面，不发生化学反应，具有长寿命、大功率、免维护、绿色环保等突出优点。根据所使用的电解液可将超级电容器分为采用乙腈、聚碳酸酯等作为电解质溶剂 的有机超级电容器和采用水作为电解质溶剂的水系超级电容器两大类。有机超级电容器单 体电压较高一般在2. 5V 2. 7V，但产品储能较低，一般不超过3000F。有机超级电容器外 壳多采用钢壳、铝壳等，由于其采用类似锂电池的电解液与工艺，使得其也可以采用铝塑膜 软包装结构。水系超级电容器单体电压一般在1.4V 1.7V，但产品储能较高，一般可做到 80000F以上。水系超级电容器电解液多为酸、碱的水溶液，具有一定的腐蚀性，目前多采用 钢壳或塑料壳等外壳。同时水系超级电容器在长期使用后，由于水的分解会产生少量气体， 造成壳体膨胀，因而普通有机超级电容器软包装方式无法应用在水系超级电容器上。钢壳 或塑料壳等壳体较硬较厚，在生产操作中需采用胶封、激光焊接等方法进行封口，工艺复杂 成本较高；同时壳体较厚增加了超级电容器及超级电容器模块的厚度与体积。
发明内容
本发明的目的是针对现有水系超级电容器所采用的金属、塑料壳体偏厚，生产制 作工艺复杂、壳体较硬，产品重量体积大等缺点，提供一种生产包装工艺简单、耐腐蚀、厚度 薄、使用方便的软包装水系超级电容器。本发明的技术方案是软包装水系超级电容器，包括外壳、电解液、正、负极片、正、 负极耳，其改进之处是所述外壳为软包装膜，软包装膜为聚乙烯膜、聚丙稀膜或铝塑膜，所 述正、负极耳为耐腐蚀金属带，所述超级电容器上部设有排气管，排气管上端装有滤液片。所述耐腐蚀金属带为纯镍带、不锈钢带或镀镍钢带；所述软包装膜厚度为0. 1 1. Omm ；所述滤液片为多孔聚四氟乙烯塑料片。本发明采用聚乙烯膜、聚丙烯膜或铝塑膜代替普通钢壳、塑料壳，包装膜质地柔 韧，并可按需要裁成任意形状，经简单热封后，即可获得很好的密封效果。该软包装式水系超级电容器采用纯镍带、不锈钢带或镀镍钢带作为超级电容器的 正负极极耳即输出端子，对于氢氧化钾等电解质具有很好的耐腐蚀性能。同时其片状结构， 便于超级电容器之间的串并联组合，采用点焊机焊接后连接电阻小。在超级电容器的上部设置的排气管，可将长期使用后产生的气体排出，同时在排气管上部填充的滤液片，其存在的聚四氟乙烯多孔结构使得气体能够排出，但电解液无法 通过，有效防止了漏液现象。本发明还具有软包装成本低、不受普通壳体尺寸限制、生产制作工艺简单、产品体 积小、自由组合方便等优点。采用新型软包装及排气管结构有效解决了水系超级电容器无 法采用软包装方式的问题。
附图为软包装水系超级电容器结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。首先采用常规方式生产制作超级电容器正极极片3、负极极片4，并在极片上分别 焊接镀镍钢带材质的正极极耳1、负极极耳2，将焊接极耳的正极极片3、负极极片4依次叠 加，并在正负极间以隔膜8分隔。随后以聚乙烯膜、聚丙烯膜或铝塑膜材质的软包装膜5包 覆电极，并放入聚乙烯或聚丙烯材质的排气管7，用热封机将软包装膜5的四周封合。通过排气管7向超级电容器内注入6mol/L氢氧化钾电解液，随后将聚四氟乙烯滤 液片6置入排气管7上端，浸泡后对超级电容器进行化成，完成软包装式水系超级电容器制 作。以制作的6000F软包装式水系超级电容器为例，容量与采用相同极片制作的普通 壳体超级电容器相比没有变化，但产品质量由采用钢壳的610g降为500g，产品质量比能量 提高22%。以5A电流对超级电容器充电1小时进行过充电试验，可以发现有少量气体从排 气管7放出，超级电容器无鼓胀、漏液现象。本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
权利要求
1.一种软包装水系超级电容器，包括外壳、电解液、正、负极片、正、负极耳，其特征是所 述外壳为软包装膜，软包装膜为聚乙烯膜、聚丙稀膜或铝塑膜，所述正、负极耳为耐腐蚀金 属带，所述超级电容器上部设有排气管，排气管上端装有滤液片。
2.按权利要求1所述的软包装水系超级电容器，其特征是所述耐腐蚀金属带为纯镍 带、不锈钢带或镀镍钢带。
3.按权利要求1所述的软包装水系超级电容器，其特征是所述软包装膜厚度为0.1 1. Omm0
4.按权利要求1所述的软包装水系超级电容器，其特征是所述滤液片为多孔聚四氟乙 烯塑料片。
全文摘要
本发明提供了一种新型软包装水系超级电容器，采用聚乙烯膜、聚丙烯膜、铝塑膜等包装膜作为壳体，包装膜可按需要裁成任意形状，热封后可获得很好的密封效果。在超级电容器的上部设有排气管，可将长期使用后产生的气体排出，同时在排气管上部填充聚四氟乙烯滤液片，有效防止了漏液现象。本发明采用软包装成本低、不受普通壳体尺寸限制、生产制作工艺简单、产品质量轻、体积小、质量比功率大、自由组合方便。采用新型软包装及排气管结构有效解决了现有水系超级电容器外壳包装的问题。
文档编号H01G9/12GK102082035SQ20101059512
公开日2011年6月1日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者凌付冬, 张华 , 苏迎东, 许谦 申请人:南京双登科技发展研究院有限公司